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一种用于注塑机的安全控制电路

阅读：824发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种用于注塑机的安全控制电路专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型属于注塑机安全控制领域，提供了一种用于注塑机的安全控制电路，包括电源模块、电能缓冲模块、安全模块、驱动器模块；所述电能缓冲模块，用于储存电源模块输出的电能并在电源模块无法给驱动器模块供电时，为驱动器模块提供电能；本实用新型的优点在于既能通过安全模块的设置，保护及时给驱动器断电停止伺服电机的运行，保护操作人员的人身安全，又能通过电能缓冲模块的设置，对注塑机突然断电时提供供电来源，电路结构简单、成本低；在后续的使用过程中免维护，不存在电路失效、电池液体泄漏、爆裂的风险，具有便利性、安全性、环保性等特点。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种用于注塑机的安全控制电路专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于注塑机的安全控制电路，其特征在于，包括：电能缓冲模块以及分别与所述电能缓冲模块连接的电源模块、安全模块、驱动器模块；所述电源模块还与外部电源、安全模块以及驱动器模块电连接，所述驱动器模块包括驱动器IV1、驱动器IV2、伺服电机M1、以及伺服电机M2；
所述电能缓冲模块，用于储存电源模块输出的电能并在电源模块无法给驱动器模块供电时，为驱动器模块提供电能；
所述安全模块，用于注塑机断电时，断开驱动器IV1和驱动器IV2，停止伺服电机M1以及伺服电机M2运行。
2.根据权利要求1所述的一种用于注塑机的安全控制电路，其特征在于，还包括第一继电器线圈KA1、第二继电器线圈KA2，第一继电器线圈KA1对应的第一常闭触点KA1、第二继电器线圈KA2对应的第二常闭触点KA2、紧急停止开关的第三常闭触点KT1、第四常闭触点KT2、以及位置开关的第一常开触点SQ3、第二常开触点SQ4、第三常开触点SQ5、第四常开触点SQ6、第一熔断器F1以及第二熔断器F2；
所述安全模块包括外部输入端口1、外部输入端口2、外部输入端口3、反馈端口、TO端、T1端以及电源端口；
所述安全模块的电源端口正极和负极分别与电能缓冲模块的正极和负极电连接，安全模块的电源端口正极还通过熔断器F2与电源模块端口+V1电连接，安全模块的电源端口负极还与电源模块端口+V2连接；安全模块的反馈端口与第二常闭触点KA2的一端连接，第二常闭触点KA2的另一端与第一常闭触点KA1的一端连接，第二常闭触点KA2的另一端接24V电源；
安全模块的外部输入端口1与常闭触点第四常闭触点KT2的一端电连接，常闭触点第四常闭触点KT2的另一端与第三常闭触点KT1的一端电连接，第三常闭触点KT1的另一端分别安全模块的T0、T1端连接；
安全模块的外部输入端口2与位置开关的常开触点第二常开触点SQ4的一端电连接，位置开关的常开触点第二常开触点SQ4的另一端与位置开关的常开触点第一常开触点SQ3的一端电连接，位置开关的常开触点第一常开触点SQ3的另一端分别与安全模块的T0、T1端连接；
安全模块的外部输入端口1与位置开关的常开触点第四常开触点SQ6的一端电连接，位置开关的常开触点第四常开触点SQ6的另一端与位置开关的常开触点第三常开触点SQ5的一端电连接，位置开关的常开触点第三常开触点SQ5的另一端分别与继电器线圈KA1、KA2的一端连接；继电器线圈KA1、KA2的另一端接地。
3.根据权利要求1所述的一种用于注塑机的安全控制电路，其特征在于，所述驱动器模块用于驱动伺服电机M1和伺服电机M2运转；
所述驱动器IV1的24V端口分别与所述电源模块输出端口+V1、电能缓冲模块正极电连接；驱动器IV1的0V端口分别与电源模块输出端口+V2、电能缓冲模块负极电连接；驱动器IV1的STO1+端口、STO2+端口与安全模块正极输出端口电连接，驱动器IV1的STO1-端口、STO2-端口与安全模块负极输出端口电连接；驱动器IV1的U、V、W端口分别与伺服电机M1的三相输入端口电连接；
所述驱动器IV2的24V端口分别与电源模块输出端口+V1电连接、电能缓冲模块正极电连接；驱动器IV2的0V端口分别与电源模块输出端口+V2、电能缓冲模块负极电连接；驱动器IV2的STO1+端口、STO2+端口与安全模块正极输出端口电连接，驱动器IV2的STO1-端口、STO2-端口与安全模块负极输出端口电连接；驱动器IV2的U、V、W端口分别与伺服电机M2的三相输入端口电连接。
4.根据权利要求2所述的一种用于注塑机的安全控制电路，其特征在于，所述第一熔断器F1的端口1与外部电源连接，第一熔断器F1的端口2与所述电源模块的端口L电连接。
5.根据权利要求2所述的一种用于注塑机的安全控制电路，其特征在于，所述第二熔断器F2的端口1与电源模块输出端+V1电连接，第二熔断器F2的端口2分别与电能缓冲模块的正极、安全模块输入端以及驱动器IV1和IV2的24V端口电连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于注塑机的安全控制电路，其特征在于，所述电能缓冲模块至少包括一个电容。

说明书全文

一种用于注塑机的安全控制电路

技术领域

[0001] 本实用新型属于注塑机安全控制领域，具体涉及一种用于注塑机中伺服电机的安全控制电路。

背景技术

[0002] 注塑机电动轴的伺服控制驱动传动系统一般由驱动器、伺服电机和滚珠丝杠组成在机器意外停电的情况下，容易造成伺服电机失控，滚珠丝杠、轴承等关键部件受损坏。

[0003] 为保护伺服驱动传动部件，一般会通过注塑机伺服驱动的控制回路，用于在意外停电时保护滚珠丝杠、轴承等关键部件。

[0004] 现有的技术目前伺服控制传动系统意外停电时，保护注塑机伺服控制传动系统的滚珠丝杠、轴承等关键部件的方法有以下两种：

[0005] (1)伺服控制传动系统的驱动器，内置有电源模块，在意外停电时启动该电源模块进行停车控制；

[0006] (2)外置开关电源加铅酸电池的方案，在意外停电时用外置开关电源加铅酸电池蓄电池进行供电。

[0007] 但是现有的控制方案存在如下的问题：

[0008] (1)一般通用的驱动器无内置电源，含电源的驱动器价格昂贵；

[0009] (2)铅酸电池一般有防暴、环保等问题，并且铅酸电池一般寿命为3年，一定时间后会出现充电量不足的现象，有使电路失效的风险。发明内容

[0010] 本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，而提供一种注塑机伺服电机的安全控制电路，既可以保护操作人员的人身安全，又用于解决在无内置电源的驱动器以及不接外接铅酸电池的条件下实现注塑机伺服控制传动系统的安全控制在外部电源意外断电时保护伺服电机中的关键部件的问题。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：提出一种用于注塑机的安全控制电路，包括：

[0011] 电能缓冲模块以及分别与所述电能缓冲模块连接的电源模块、安全模块、驱动器模块；所述电源模块还与外部电源、安全模块以及驱动器模块电连接，所述驱动器模块包括驱动器IV1、驱动器IV2、伺服电机M1、以及伺服电机M2；

[0012] 所述电能缓冲模块，用于储存电源模块输出的电能并在电源模块无法给驱动器模块供电时，为驱动器模块提供电能；

[0013] 所述安全模块，用于注塑机断电时，断开驱动器IV1和驱动器IV2，停止伺服电机M1以及伺服电机M2运行。

[0014] 进一步地，还包括第一继电器线圈KA1、第二继电器线圈KA2，第一继电器线圈KA1对应的第一常闭触点KA1、第二继电器线圈KA2对应的第二常闭触点KA2、紧急停止开关的第三常闭触点KT1、第四常闭触点KT2、以及位置开关的第一常开触点SQ3、第二常开触点SQ4、第三常开触点SQ5、第四常开触点SQ6、第一熔断器F1以及第二熔断器F2；

[0015] 所述安全模块包括外部输入端口1、外部输入端口2、外部输入端口3、反馈端口、TO端、T1端以及电源端口；

[0016] 所述安全模块的电源端口正极和负极分别与电能缓冲模块的正极和负极电连接，安全模块的电源端口正极还通过熔断器F2与电源模块端口+V1电连接，安全模块的电源端口负极还与电源模块端口+V2连接；安全模块的反馈端口与第二常闭触点KA2的一端连接，第二常闭触点KA2的另一端与第一常闭触点KA1的一端连接，第二常闭触点KA2的另一端接24V电源；

[0017] 安全模块的外部输入端口1与常闭触点第四常闭触点KT2的一端电连接，常闭触点第四常闭触点KT2的另一端与第三常闭触点KT1的一端电连接，第三常闭触点KT1的另一端分别安全模块的T0、T1端连接；

[0018] 安全模块的外部输入端口2与位置开关的常开触点第二常开触点SQ4的一端电连接，位置开关的常开触点第二常开触点SQ4的另一端与位置开关的常开触点第一常开触点SQ3的一端电连接，位置开关的常开触点第一常开触点SQ3的另一端分别与安全模块的T0、T1端连接；

[0019] 安全模块的外部输入端口1与位置开关的常开触点第四常开触点SQ6的一端电连接，位置开关的常开触点第四常开触点SQ6的另一端与位置开关的常开触点第三常开触点SQ5的一端电连接，位置开关的常开触点第三常开触点SQ5的另一端分别与继电器线圈KA1、KA2的一端连接；继电器线圈KA1、KA2的另一端接地。

[0020] 进一步地，所述驱动器模块用于驱动伺服电机M1和伺服电机M2运转；

[0021] 所述驱动器IV1的24V端口分别与所述电源模块输出端口+V1、电能缓冲模块正极电连接；驱动器IV1的0V端口分别与电源模块输出端口+V2、电能缓冲模块负极电连接；驱动器IV1的STO1+端口、STO2+端口与安全模块正极输出端口电连接，驱动器IV1的STO1-端口、STO2-端口与安全模块负极输出端口电连接；驱动器IV1的U、V、W端口分别与伺服电机M1的三相输入端口电连接；

[0022] 所述驱动器IV2的24V端口分别与电源模块输出端口+V1电连接、电能缓冲模块正极电连接；驱动器IV2的0V端口分别与电源模块输出端口+V2、电能缓冲模块负极电连接；驱动器IV2的STO1+端口、STO2+端口与安全模块正极输出端口电连接，驱动器IV2的STO1-端口、STO2-端口与安全模块负极输出端口电连接；驱动器IV2的U、V、W端口分别与伺服电机M2的三相输入端口电连接。

[0023] 进一步地，所述第一熔断器F1的端口1与外部电源连接，第一熔断器F1的端口2与所述电源模块的端口L电连接。

[0024] 进一步地，所述第二熔断器F2的端口1与电源模块输出端+V1电连接，第二熔断器F2的端口2分别与电能缓冲模块的正极、安全模块输入端以及驱动器IV1和IV2的24V端口电连接。

[0025] 进一步地，所述电能缓冲模块至少包括一个电容。

[0026] 本实用新型至少包括以下有益效果：

[0027] (1)注塑机的安全控制回路中设置有电能缓冲模块，所述电能缓冲模块在外部电源有供电的情况下，通过外部电源对电能缓冲模块充电；在没有外部电源供电的情况下，电能缓冲模块将储存的电能释放出来给安全控制回路供电；方便，结构简单，成本低。

[0028] (2)在安全控制回路中通过电能缓冲模块，进行电能的提供，免维护，方便，并且电路不会失效，安全性高。

[0029] (3)注塑机的安全控制回路中设置有电能缓冲模块，更加环保和安全。附图说明

[0030] 图1是本实用新型的一种用于注塑机的安全控制电路的原理图。

具体实施方式

[0031] 以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

[0032] 实施例

[0033] 如图1所示，本实施例提供了一种注塑机中伺服电机的安全控制电路，包括：电能缓冲模块以及分别与所述电能缓冲模块连接的电源模块、安全模块、驱动器模块；所述电源模块还与外部电源、安全模块以及驱动器模块电连接。

[0034] 电源模块的端口L与外部电源之间还连接有第一熔断器F1。

[0035] 第二熔断器F2的一端与电源模块输出端+V1电连接，另一端分别与电能缓冲模块的正极、安全模块输入端以及驱动器IV1和IV2的24V端口电连接。

[0036] 电源模块用于将所述外部电源转换成+24V电源，输出的+24V电源用于为安全模块和驱动器模块供电，并为电能缓冲模块进行充电。

[0037] 电能缓冲模块包括至少一个电容，用于储存电源模块输出的电能并在电源模块无法给驱动器模块供电时，为驱动器模块提供电能。

[0038] 在外部电源有24V供电的情况下，电能缓冲模块是进行充电，不对外进行电能输出；在外部电源没有24V供电的情况下，电能缓冲模块将之前储存的电能释放出来，给安全控制电路进行供电。

[0039] 通过设置电能缓冲模块，相比于现有技术中采用内置电源模块的驱动器，控制电路结构更加简单，成本更低；相比于含铅酸电池的电源模块，电路在后续的使用过程中免于维护，便利性更高，并且不存在电路失效以及电池液体泄漏、爆裂等风险的问题，安全性和环保性更高；

[0040] 还包括继电器线圈KA1、KA2，继电器线圈KA1对应的常闭触点KA1、继电器线圈KA2对应的常闭触点KA2、紧急停止开关的常闭触点KT1、KT2、以及位置开关的常开触点SQ3、SQ4、SQ5、SQ6、熔断器F1以及熔断器F2；

[0041] 所述安全模块包括外部输入端口1、外部输入端口2、外部输入端口3、反馈端口、TO端、T1端以及电源端口。

[0042] 安全模块的电源端口正极和负极分别与电能缓冲模块的正极和负极电连接，安全模块的电源端口正极还通过第二熔断器F2与电源模块端口+V1电连接，安全模块的电源端口负极还与电源模块端口+V2连接；安全模块的反馈端口与常闭触点KA2的一端连接，常闭触点KA2的另一端与常闭触点KA1的一端连接，常闭触点KA2的另一端接24V电源；

[0043] 安全模块的外部输入端口1与紧急停止开关的常闭触点KT2的一端电连接，紧急停止开关的常闭触点KT2的另一端与紧急停止开关的常闭触点KT1的一端电连接，紧急停止开关紧急停止开关的常闭触点KT1的另一端分别与安全模块的T0、T1端连接；

[0044] 安全模块的外部输入端口2与位置开关的常开触点SQ4的一端电连接，位置开关的常开触点SQ4的另一端与位置开关的常开触点SQ3的一端电连接，位置开关的常开触点SQ3的另一端分别与安全模块的T0、T1端连接；

[0045] 安全模块的外部输入端口3与位置开关的常开触点SQ6的一端电连接，位置开关的常开触点SQ6的另一端与位置开关的常开触点SQ5的一端电连接，位置开关的常开触点SQ5的另一端分别与安全模块的T0、T1端连接；

[0046] 本安全控制回路的设置，用于在接收到紧急停止开关KT1或KT2的信号，或者接收到位置开关的常开触点SQ3、SQ4、SQ5、SQ6安全门开关的出发信号时，会断开注塑机控制回路，停止驱动器的供电，从而停止伺服电机的运行，保证了操作人员的人身安全。

[0047] 本安全控制回路，在保证操作人员安全的前提下，还能进一步地，通过电能缓冲模块的设置，实现外部供电突然断电的情况下，通过电能缓冲模块缓冲的电能给驱动器供电，继续伺服电机的运行，避免了伺服电机突然断电导致伺服电机失控，滚珠丝杠、轴承等关键部件受损坏。

[0048] 外部输入端口用于外接伺服电机检测器，用于检测伺服电机的工作状态。

[0049] 其中安全模块的紧急停止开关的常闭触点KT1和紧急停止开关的常闭触点KT2为本安全控制回路的紧急停止开关；其中位置开关的常开触点SQ3、SQ4、SQ5、SQ6为本安全控制回路的安全门开关；当紧急停止开关的常闭触点KT1或KT2触发或位置开关的常开触点SQ3、SQ4、SQ5、SQ6中任意一个位置开关的常开触点触发，此时会断开驱动模块供电，停止伺服电机的运行，保证了操作人员的人身安全。

[0050] 当紧急停止开关的常闭触点KT1或KT2触发或位置开关的常开触点SQ3、SQ4、SQ5、SQ6中任意一个位置开关的常开触点触发复位后，只有通过本安全模块的反馈端口进行反馈当前安全模块为复位状态，此时，才会继续对驱动器进行继续供电，控制伺服电机的运行；若安全模块的反馈端口反馈的是非复位状态，那么此时驱动器依旧断电，进一步地保证了注塑机的安全运行，进一步地保证了操作人员的人身安全。

[0051] 驱动器模块包括驱动器IV1、驱动器IV2、伺服电机M1、伺服电机M2，用于驱动伺服电机M1、M2运转。

[0052] 驱动器IV1的24V端口分别与所述电源模块输出端口+V1、电能缓冲模块正极电连接；驱动器IV1的0V端口分别与电源模块输出端口+V2、电能缓冲模块负极电连接；驱动器IV1的STO1+端口、STO2+端口与安全模块正极输出端口电连接，驱动器IV1的STO1-端口、STO2-端口与安全模块负极输出端口电连接；驱动器IV1的U、V、W端口分别与伺服电机M1的三相输入端口电连接。

[0053] 驱动器IV2的24V端口分别与电源模块输出端口+V1电连接、电能缓冲模块正极电连接；驱动器IV2的0V端口分别与电源模块输出端口+V2、电能缓冲模块负极电连接；驱动器IV2的STO1+端口、STO2+端口与安全模块正极输出端口电连接，驱动器IV2的STO1-端口、STO2-端口与安全模块负极输出端口电连接；驱动器IV2的U、V、W端口分别与伺服电机M2的三相输入端口电连接。

[0054] 驱动器模块通过驱动器IV1和IV2上的STO1+、STO2+端口输入的电平信号控制伺服电机M1和M2的工作状态；当STO1+、STO2+端口都输入高电平时，伺服电机M1和M2能够正常工作。

[0055] 采用本实用新型，能够通过安全模块实现对驱动器以及伺服电机的急停控制，还能外部电源意外断电的情况下，通过电能缓冲模块为伺服电机继续供电，保护伺服电机中的关键部件。不仅保护操作人员的人身安全，还能保护伺服电机的传动部件，结构简单，安全方便。

[0056] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神所定义的范围。

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