伺服节能系统已是注塑机商必备基本条件

回顾CHINAPLAS2011国际橡塑展，伺服节能系统已是各注塑机展商必备的基本条件，展场中伺服节能系统整合供货商至少10家以上，说明伺服节能系统技术趋于成熟，且已有许多厂商投入生产及制造，甚至直接垂直整合。伺服系统中关键的控制适配卡也已有提出应用之概念，若整合此技术资源亦表示伺服油泵控制技术将可自行掌握。另外大型两板机也陆续被展示出，不难发现，伺服节能系统若用在高阶大型机种其节能效益必然显著，惟伺服马达、驱动器等大功率需求仍待考验，故下阶段的伺服节能系统导入超大型机种使用必定是趋势之一，其大功率伺服马达、控制器以及大流量油泵将会是下阶段的重要关键零组件。



巿面上伺服节能系统包括有台湾、大陆、日本及欧美系列等多样化产品，各家系统的关键构成组件几乎具高度搭配性，惟拼凑成套的系统其性能稳定性、操控性及价格合理性仍待检视。整套伺服控制系统中，以驱动器技术门坎属较高层级，国内虽有不少业者具开发能力，其稳定性、耐用性、安全性等仍待长期检视，故目前常见系统中仍以日本及欧美系列产品居多，如大金、东芝、东京计器、安川、三菱、伦茨、西门子及TDE等，国内如台达电子、赛艺等，大陆则以汇川及御能使用量较多；伺服马达则由于开发技术较成熟，整合较容易，国内已有数家厂商具制造能力，大陆当地伺服马达也发展的如火如荼；而油泵制造技术门坎更高，常见油泵技术来自德国及日本品牌居多，德制产品包括有艾克乐、弗依特、帕克、布赫等，日制产品包括有大金、SETIIMA及油研等。



面临巿面上如此多样化的伺服节能系统产品，如何寻获更好且的产品，富强鑫提供一系列测试方法替客户进行严格把关。



性能检验方法



伺服节能系统对于注塑作业的执行，首要条件要具有精准控制能力与反应的灵敏度。当操控器发出压力与速度控制命令时，伺服节能系统马达油泵组需迅速从油箱内将油泵吸出，以提供各单元执行的做功需要。油压动力系统控制性能的优劣可藉由该马达油泵组于压力、速度的稳态控制能力、响应灵敏性及动态响应操控性来判别。

注塑成型过程中，射胶与保压阶段为影响成型品质最重要的两个阶段，注塑阶段着重以速度控制为主、压力限制为辅，目的在快速完成模穴充填，速度的超越量过大或反应时间过长皆有可能造成产品的缺陷，如应力集中、成品粘模等。保压阶段因为熔胶已充填，仅需对熔胶的收缩进行稳定的补偿，因此成型着重以压力控制为主、速度限制为辅，尽可能避免因补偿压力不稳定造成成型密度不均一而衍生出如应力不均等问题。

当伺服系统收到控制器命令时，马达油泵立即提供所需压力与流量需求。检视伺服控制系统基础性能表现的重要参考指标如下：1)反应时间：表示系统从起始动作，瞬间反应达到设定值所需要的时间，越快表示系统响应能力佳。2)超越量：起升瞬间其最大峰值超越预期设定值的量，超越量越小，表示目标控制能力稳定性高。3)瞬时响应：信号从起升瞬间，系统之时间响应部分仍属震荡，其所需花费的时间，花费时间越短表示系统恢复安定性较迅速，对成型周期时间短或需极端地高/低压开关者较具控制优势。4)稳态响应：表示瞬时响应消失后，所剩余之时间响应部分，稳态时间越长，表示系统持续负载下的安定性佳。5)下降时间：控制结束时恢复至原始待机状态下所需要的时间，此结果也将影响当控制切换至较低的压力或速度时，等同切换所需要的反应时间。6)下冲量：当控制切换由高至较低的压力或速度时，因马达反转设计造成的下冲结果，此控制目的与超越量相同，下冲量越小，目标控制能力越佳。

还有一个很重要的参考指标称之稳态误差，压力之稳态误差主要来自油泵输送时因不断受压力闭回路控制及齿轮泵输送所产生的液压波动等综合因素造成的压力涟波现象，此波动与设计值之误差表现称为稳态误差；速度控制稳态误差表现亦受到速度闭回路控制影响，上述稳态表现结果都可通过PID的调整使更稳定输出。

节能验证方法

伺服节能系统应用于注塑机确实具有省能之功效，除了上述系统性能评定以外，当然省能的多寡也是受关切的议题。故针对注塑机节能规范，如欧洲Euromap60及中国大陆GB都已制订注塑机节能标准测试规范，台湾地区于2011年筹备推动注塑机节能认证规范及标志。

欧规Euromap60注塑机能源消耗测定标准明确定义了比较特定机器的能量消耗之测定，仅需考虑注塑机包括一具往复运动螺杆一注塑单元的热塑性单元，电加热料管及一无任何辅助的水平(卧式)锁模单元，不包括提供机台及模具的冷却系统、外部空压系统等。



大陆GB节能规范规定了注塑机的能耗检测方法、能耗等级评定和节能评价。该规范仅适用于理论注射容积大于16cm3的单螺杆。两种规范都适用于注塑机耗能(节能)测试，并可用于评定不同伺服节能系统的能效。