全电机调试
全电机通过伺服电机直接驱动各动作轴,高精度、高响应、节能。本章覆盖 EVII 系列的调试流程。
核心理念:全电机的「压力」本质是伺服电机的「转矩反馈」,调试时应更多关注转矩曲线而非油压表。各轴基于滚珠丝杠或同步带传动,对机械对中和润滑极其敏感。
一、调试前准备
伺服驱动器检查
版本一致性
在「伺服」页面读取各驱动器固件版本号,与机型参数表一致。版本不一致会导致参数兼容性问题。
参数导入
若驱动器是新换件,从 U 盘导入对应轴的参数文件(文件名格式:AxisN_vX.Y.prm)。导入后必须断电重启。
相序与编码器方向
执行「轴自检」→ 低速点动,观察实际运动方向与命令方向一致。反向则调整 UVW 相序或编码器方向参数。
静态转矩观察
伺服使能但不发指令时,各轴转矩应 < 5%。若接近 10%,排查:机械卡滞、导轨缺油、传动件预紧过紧。
机械准备
滚珠丝杠润滑
合模、射胶的丝杠润滑油加满,点检润滑泵动作。
同步带张力(若有)
用张力计测量,偏差不超过出厂值的 ±10%。
导轨平行度
合模动模板导轨平行度 ≤ 0.05 mm/m。
电机冷却
水冷电机确认水路畅通;风冷电机确认风扇启动。
二、传感器标定
全电机的「传感器」主要是编码器,无需独立标定,但需确认:
- 编码器零点:各轴回到机械原点,执行「绝对位置校准」。更换丝杠或伺服后必做。
- 转矩标定:伺服出厂时已标定,现场通过「转矩 - 电流」测试验证。若偏差 > 5%,调用驱动器内置的「转矩常数」重写功能。
- 料筒温度:参见《传感器标定》章节,与液压机一致。
编码器零点校准错误会导致各轴行程上下限失效,严重时撞坏机械。校准后必须手动慢速走全行程验证。
三、参数整定
3.1 伺服三环参数
伺服控制分为电流环 → 速度环 → 位置环三层。整定顺序:从内到外。
电流环(出厂已调)
带宽通常 > 1 kHz,用户一般不动。若更换了电机或驱动器,必须重做电流环自整定(驱动器自带命令)。
建议使用伺服驱动器自带的「一键整定」功能。整定时把负载换到实际工作负载(例如装上料筒、装上模具),得到的参数最接近真实工况。
3.2 各轴方向与回零
每个伺服轴都需要在首次上电时执行回零:
开合模
低速向开模方向运动至限位开关 → 向合模方向微退 → 寻找原点脉冲 → 记录为零点
射胶
低速向后(远离喷嘴)运动至限位 → 向前微退 → 寻找原点 → 记录
熔胶
熔胶轴一般没有机械限位,使用编码器绝对值即可
顶针
向后退回到限位 → 微前进找原点 → 记录
3.3 射胶闭环调试
全电机射胶是位置闭环 + 压力闭环双模式。
位置闭环(射胶段):
- 按设定速度推进螺杆
- 压力作为上限限制(超过即降速保护模具)
- 响应比液压机快 3 ~ 5 倍
压力闭环(保压段):
- 按设定压力(等效转矩)维持
- 螺杆位置被动跟随材料补缩
V/P 切换: 全电机切换精度可达 0.01 mm,几乎无惯性溢料,不需要液压机那样的补偿。
3.4 低压保护整定
全电机的低压保护灵敏度远高于液压机,基于伺服转矩监测,可检出 0.05 mm 的异物。
记录空载合模转矩
空载慢速合模全程,读取合模到位瞬间的转矩,记为 T0。
设定保护转矩上限
保护段内转矩上限设为 T0 × 1.05 ~ 1.10。
设定保护位置
在模具刚接触前 5 ~ 10 mm 内生效。
测试
放入一张 A4 纸(约 0.1 mm),执行合模,应在保护段触发反向开模。
3.5 保压转矩限制
全电机长保压时电机处于堵转状态,发热风险高。
- 保压转矩限制:通常设为电机额定转矩的 80%
- 保压时间限制:超过 20 s 的长保压工艺需评估电机温升
- 若频繁报过载,降低保压转矩或缩短保压时间
3.6 双马达同步(大吨位)
部分大吨位全电机锁模采用双马达并联驱动,需要同步整定:
确认同步模式
「伺服 → 主从同步」确认主轴、从轴、同步误差阈值(通常 0.05 mm)
对中位置
合模到位后,两侧位置差应 < 0.02 mm;若偏差大,检查两侧丝杠/同步带
动态同步
执行一次高速合模,观察过程中的位置差曲线,最大应 < 0.1 mm。超过则调整同步 PID 的跟随增益。
四、能量回馈与制动电阻
全电机在开合模减速、保压结束瞬间会有大量再生能量。系统配备:
- 能量回馈单元(可选):把再生能量回馈到电网,节能
- 制动电阻:把再生能量转为热耗散
制动电阻热保护验证
满速高频测试
设定最大开合模速度,连续 20 模运行。
监测电阻温度
制动电阻装有热开关,表面温度应 ≤ 150℃。超温时热开关触发,伺服报警。
通风检查
制动电阻周围无遮挡,散热片通风良好。柜内温度 ≤ 45℃。
五、验证与交付
动作平滑性
全电机相对液压机的最大优势是动作平稳。验证要点:
- 合模末段无撞击声
- 射胶启动无闪振
- V/P 切换点的压力曲线平滑过渡
重复精度
连续 30 模自动循环,观察:
- 合模到位位置偏差 ≤ 0.02 mm
- 熔胶终点偏差 ≤ 0.05 mm
- 残余量(Cushion)偏差 ≤ 0.1 mm
能耗记录
全电机卖点是节能。调试完成后记录:
- 待机功率
- 空循环平均功率
- 满载生产平均功率
作为交机数据附在验收单。
六、常见问题
| 现象 | 可能原因 | 排查建议 |
|---|---|---|
| 射出位置不稳 | 编码器线受干扰、皮带松动 | 检查屏蔽、紧皮带 |
| 合模保护频繁误报 | 润滑不良、摩擦增大 | 重做「空载学习」,补偿摩擦 |
| 电机过载报警 | 保压转矩过高、冷却不足 | 降低保压,检查冷却 |
| 伺服啸叫 | 增益过大 | 降低速度环 Kp |
| 长保压后过温 | 保压工艺占比大 | 考虑更换大一号电机,或优化工艺 |
| 双马达合模不同步 | 同步 PID 失调 | 重做同步整定 |
严禁关闭「转矩限制」功能进行高压调试。全电机直驱结构无液压缓冲,转矩限制是唯一的机械保护。