VS电液伺服驱动器系统整体解决方案
电液伺服控制系统
1电液伺服控制系统1.1电液控制系统的发展历史概述液压控制技术的历史最早可以追溯到公元前240年,一位古埃及人发明的液压伺服机构———水钟。
而液压控制技术的快速发展则是在18世纪欧洲工业革命时期,在此期间,许多非常实用的发明涌现出来,多种液压机械装置特别是液压阀得到开发和利用,使液压技术的影响力大增。
18世纪出现了泵、水压机及水压缸等。
19世纪初液压技术取得了一些重大的进展,其中包括采用油作为工作流体及首次用电来驱动方向控制阀等。
第二次世界大战期间及战后,电液技术的发展加快。
出现了两级电液伺服阀、喷嘴挡板元件以及反馈装置等。
20世纪50～60年代则是电液元件和技术发展的高峰期,电液伺服阀控制技术在军事应用中大显身手,特别是在航空航天上的应用。
这些应用最初包括雷达驱动、制导平台驱动及导弹发射架控制等,后来又扩展到导弹的飞行控制、雷达天线的定位、飞机飞行控制系统的增强稳定性、雷达磁控管腔的动态调节以及飞行器的推力矢量控制等。
电液伺服驱动器也被用于空间运载火箭的导航和控制。
电液控制技术在非军事工业上的应用也越来越多,最主要的是机床工业。
在早些时候,数控机床的工作台定位伺服装置中多采用电液系统(通常是液压伺服马达)来代替人工操作,其次是工程机械。
在以后的几十年中,电液控制技术的工业应用又进一步扩展到工业机器人控制、塑料加工、地质和矿藏探测、燃气或蒸汽涡轮控制及可移动设备的自动化等领域。
电液比例控制技术及比例阀在20世纪60年代末70年代初出现。
70年代,随着集成电路的问世及其后微处理器的诞生,基于集成电路的控制电子器件和装置广泛应用于电液控制技术领域。
现代飞机上的操纵系统。
如驼机、助力器、人感系统，发动机与电源系统的恒速与恒频调节，火力系统中的雷达与炮塔的跟踪控制等大都采用了电液伺服控制系统。
飞行器的地面模拟设备，包括飞行模拟台、负载模拟器大功率模拟振动台、大功率材料实验加载等大多采用了电液控制，因此电液伺服控制的发展关系到航空与宇航事业的发展，在其他的国防工业中如机器人也大量使用了电液控制系统。
伺服控制器与液体系统的联动控制技巧
伺服控制器与液体系统的联动控制技巧伺服控制器与液体系统的联动控制是现代工程领域中常见的应用。
液体系统作为一种重要的驱动源，通过与伺服控制器的联动控制，可以实现精确的运动控制和高效的生产过程。
本文将介绍伺服控制器与液体系统的联动控制技巧，旨在帮助读者了解并应用这些技术。
首先，了解液体系统的基本工作原理是实现联动控制的关键。
液体系统由液压泵、液压阀和液压缸等组成，通过液体介质的流动和压力传递来实现力的放大和转换。
在液体系统中，压力和流量是两个基本的控制参数。
因此，在伺服控制器与液体系统的联动控制中，需要对这两个参数进行准确的控制。
其次，选择合适的伺服控制器对液体系统进行控制是关键的一步。
伺服控制器是一种能够实现闭环控制的设备，可以通过传感器收集运动状态信息，并根据预设的控制算法对液体系统进行控制。
在选择伺服控制器时，需要考虑液体系统的工作要求、控制精度、响应速度等因素，并选择具有合适性能的产品。
针对液体系统的控制需求，可以采用两种基本的控制方法，即位置控制和压力控制。
位置控制是指通过控制液体系统中液压缸的位置来实现运动控制。
在这种控制模式下，伺服控制器通过控制液压阀的开关来控制液体的流动，从而控制液压缸的位置。
压力控制则是通过控制液体系统中的压力来实现对液压阀的控制。
在这种控制模式下，伺服控制器通过控制液压泵的输出来控制液体的压力，从而控制液压阀的开关状态。
在伺服控制器与液体系统的联动控制中，控制算法的设计是至关重要的一步。
常见的控制算法包括PID控制、模糊控制和自适应控制等。
PID控制是一种经典的控制算法，通过调节比例、积分和微分三个参数来实现系统的稳定控制。
模糊控制则是一种基于模糊逻辑的控制方法，通过建立模糊规则来实现系统的非线性控制。
自适应控制则是一种根据系统动态特性变化自动调节控制算法的方法，能够在系统参数变化时保持控制性能。
最后，在伺服控制器与液体系统的联动控制中，需要考虑系统的稳定性和抗干扰性。
XVY调试步骤及故障处理
Ago2008
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3. 驱动器散热器温度状态显示 通过驱动器温度检测功能+继电器扩展卡EXP-R1实现
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3.2参数清单
全部的参数清单，请参考说明书
Sept-2008
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3.3使用面板调试 驱动器上电后，显示电机速度，执行下列步骤
Sept-2008
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Sept-2008
Sept-2008 GEFRAN Drive & Motion
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5. 设定其它参数 按照提供的标准参数清单设置其它相关参数 6. 保存参数，复位，驱动器断电，将6，7端子接回原 位，驱动器上电，一切正常的话，塑剂可以正常工作！ Startup 参数清单 1：
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此时就进入了启动向导菜单，你可以在向导找到需要设置 的相关参数进行设置， 你可以向上或向下翻动菜单到下一级或上一级菜单
当然也可以在当目录下，点击确认来设置参数
Sept-2008
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每个菜单后都可以直接保存和复位
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XVy-EV 电脑及面板调试步骤
考虑到海天服务人员多为手动面板操作，所以仅简单介绍如何使用 电脑连接机器，主要详细介绍手动面板启动步骤 1.电脑软件调试步骤： E@sydrive 或者 GFexpress 首先确认电脑中安装上述调试软件，并准备调试工具，一根9芯点 对点串行线和一个调试接头PCI-485 驱动器上电以前，做下列检查： 检查输入电源L1, L2,L3 接线 检查输出电机线 U , V, W 接线 检查编码器与XE 接口 检查其它所有I/O接线 检查所有驱动器和电机的接地线
电液伺服系统的建模与控制
电液伺服系统的建模与控制1. 引言电液伺服系统是一种广泛应用于工业控制领域的系统，它可以通过控制液压执行器的输出来实现对机械运动的精确控制。
本文将介绍电液伺服系统的建模与控制方法，以帮助读者更好地了解和应用这一技术。
2. 电液伺服系统的概述电液伺服系统由液压执行器、电液伺服阀、传感器和控制器等组成。
液压执行器负责将液压能转化为机械能，电液伺服阀负责控制液压执行器的动作，传感器用于反馈系统状态信息，控制器根据传感器的反馈信息对电液伺服阀进行控制。
3. 电液伺服系统的建模建模是控制系统设计的第一步，对于电液伺服系统也是不可或缺的。
电液伺服系统的建模既可以基于理论模型，也可以基于实验数据进行。
3.1 理论模型在理论模型建模中，我们需要考虑液压执行器、电液伺服阀和控制器的动态特性。
液压执行器的动态特性可以用惯性、摩擦、密封等参数来描述。
电液伺服阀的动态特性可以用阀门的流量-压力特性和阀门饱和现象来描述。
控制器的动态特性通常可以用传统的PID控制算法进行建模。
3.2 实验模型在实验模型建模中，我们需要通过实验得到系统的频率响应和传递函数，并将其转化为数学模型。
这种方法对于实际系统的建模更加准确，但也需要大量的实验数据和较高的技术要求。
4. 电液伺服系统的控制控制是电液伺服系统中最关键的环节之一。
常用的电液伺服系统控制方法有位置控制、速度控制和力控制等。
4.1 位置控制位置控制是电液伺服系统中最基本的控制方法之一。
通过控制电液伺服阀的输出来控制液压执行器的位置。
传感器将执行器的位置信息反馈给控制器，控制器根据反馈信息进行调节，使得系统实现期望的位置跟踪。
4.2 速度控制速度控制是电液伺服系统中常用的控制方法之一。
通过控制电液伺服阀的输出来控制液压执行器的速度。
传感器将执行器的速度信息反馈给控制器，控制器根据反馈信息进行调节，使得系统实现期望的速度跟踪。
4.3 力控制力控制是电液伺服系统中一种高级的控制方法。
电液伺服系统的原理及应用
电液伺服系统的原理及应用一．电液伺服系统概述电液伺服系统在自动化领域是一类重要的控制设备，被广泛应用于控制精度高、输出功率大的工业控制领域．液体作为动力传输和控制的介质，跟电力相比虽有许多不甚便利之处且价格较贵，但其具有响应速度快、功率质量比值大及抗负载刚度大等特点，因此电液伺服系统在要求控制精度高、输出功率大的控制领域占有独特的优势。
电液伺服控制系统是以液压为动力，采用电气方式实现信号传输和控制的机械量自动控制系统。
按系统被控机械量的不同，它又可以分为电液位置伺服系统、电液速度伺服控制系统和电液力控制系统三种。
我国的电液伺服发展水平目前还处在一个发展阶段，虽然在常规电液伺服控制技术方面，我们有了一定的发展。
但在电液伺服高端产品及应用技术方面，我们距离国外发达国家的技术水平还有着很大差距。
电液伺服技术是集机械、液压和自动控制于一体的综合性技术，要发展国内的电液伺服技术必须要从机械、液压、自动控制和计算机等各技术领域同步推进。
二．电液伺服的组成电液控制系统是电气液压控制系统简称，它由电气控制及液压两部分组成。
在电子-液压混合驱动技术里，能量流是由电子控制，由液压回路传递，充分结合了电子控制和液压传动两者混合驱动技术的优点避免了它们各自的缺陷。
⑴电子驱动技术的特点①高精度、高效率，低能耗、低噪音②高性能动态能量控制③稳定的温度性能④能量再生及反馈电网⑤在循环空闲的时间没有能量损失⑵液压驱动技术的特点①高(力/功)密度②结构紧凑③液压马达（油缸）是大功率且经济的执行元件④在液压系统做压力控制的时候有明显的能量流失液压部分：以液体为传动介质，靠受压液体的压力能来实现运动和能量传递。
基于液压传动原理，系统能够根据机械装备的要求，对位置、速度、加速度、力等被控量按一定的精度进行控制，并且能在有外部干扰的情况下，稳定、准确的工作，实现既定的工艺目的。
（工控网）液压伺服阀是输出量与输入量成一定函数关系，并能快速响应的液压控制阀，是液压伺服系统的重要元件。
电液伺服系统的设计与实现
电液伺服系统的设计与实现随着科技的不断发展，机械设备的功能和性能要求也越来越高。
而在众多机械设备中，电液伺服系统以其优良的性能和高效的工作模式，已经成为了广泛应用的设备之一。
本文将就电液伺服系统的设计和实现进行讨论，以期提高其性能和工作效率。
一、电液伺服系统的组成电液伺服系统是由3个部分组成的：电子控制单元、电液传动系统和执行机构。
1. 电子控制单元电子控制单元包括控制器和信号处理器，控制器是整个系统的核心。
它可以接收来自传感器的反馈信息，根据内部程序计算出控制信号，并输出到执行机构，实现对执行机构的精确控制。
2. 电液传动系统电液传动系统是整个电液伺服系统的动力源，它包括电液转换器、电动机、泵、油箱、阀门等组成。
电动机通过传动装置，驱动泵产生压力液体，液体经过阀门进入执行机构，实现机械臂等动作。
3. 执行机构执行机构是电液伺服系统的输出节点，它通过接收液压驱动，转换为机械运动。
在典型的电液伺服系统中，执行机构通常包括液压缸、液压马达、液压单元等。
二、电液伺服系统的优点1. 精度高因为电液伺服系统可以接收来自传感器的反馈信息，根据内部程序计算出控制信号，并输出到执行机构，实现对执行机构的精确控制，所以其控制精度很高，可以满足高精密度机械设备的要求。
2. 动态性能好电液伺服系统的调节速度快，反应灵敏。
它不仅可以适应于各种工况的需要，而且可以根据需要进行控制和调节。
相比之下，其他传动系统难以满足这些要求。
3. 可扩展性强电液伺服系统的结构比较清晰，它根据要求可以进行功能扩展。
同时，它也可以与其他的控制系统进行集成，如PLC、CAN总线等。
三、电液伺服系统的设计电液伺服系统的设计必须根据所需的实际应用来进行，下面简单介绍了一些设计方法。
1. 系统参数计算电液伺服系统的设计一定要进行系统参数计算，以确保正确的系统工作。
主要包括负载惯性、运动速度、加速度、油液流量、泵、马达的型号、离合器等参数的计算。
2. 控制系统设计控制系统设计是电液伺服系统设计的核心问题。
电液伺服系统
电液伺服系统电液伺服系统是一种由电信号处理装置和液压动力机构组成的反馈控制系统。
根据输入信号的形式不同，又可分为模拟伺服系统和数字伺服系统两类。
下面对模拟伺服系统和数字伺服系统作一简单的说明。
模拟伺服系统在模拟伺服系统中，全部信号都是连续的模拟量，如图1所示。
在此系统中，输入信号、反馈信号、偏差信号以及其放大、校正都是连续的模拟量。
电信号可以是直流量，也可以是交流量。
直流量和交流量相互转换可以通过调制器或解调器完成。
模拟伺服系统重复精度高，但分辨能力较低(绝对精度低)。
伺服系统的精度在很大程度上取决于检测装置的精度，而模拟式检测装置的精度一般低于数字式检测装置，所以模拟伺服系统分辨能力低于数字伺服系统。
另外模拟伺服系统中微小信号容易受到噪声和零漂的影响，因此当输入信号接近或小于输入端的噪声和零漂时，就不能进行有效的控制了。
图1 模拟伺服系统方块图数字伺服系统在数字伺服系统中，全部信号或部分信号是离散参量。
因此数字伺服系统又分为数字伺服系统和数字—模拟伺服系统两种。
在全数字伺服系统中，动力元件必须能够接收数字信号，可采用数字阀或电液步进马达。
数字模拟混合式伺服系统如2所示。
数控装置发出的指令脉冲与反馈脉冲相比较后产生数字偏差，经数模转化器把信号变为模拟偏差电压，后面的动力部分不变，仍是模拟元件。
系统输出通过数字检测器(即模数转换器)变为反馈脉冲信号。
图2 数字伺服系统方块图数字伺服系统有很高的绝对精度，受模拟量的噪声和零漂的影响很小。
当要求较高的绝对精度，而不是重复精度时，常采用数字模拟系统。
从经济性可靠性方面来看，简单的伺服系统采用采用模拟型控制为宜。
系统特点及使用场合电液伺服系统综合了电气和液压两方面的优点，具有控制精度高、响应速度快、输出功率大、信号处理灵活、易于实现各种参量的反馈等优点。
因此，在负载质量大又要求响应速度快的场合最为适合，其应用已遍及国民经济的各个领域，比如飞机与船舶舵机的控制、雷达与火炮的控制、机床工作台的位置控制、板带轧机的板厚控制、电炉冶炼的电极位置控制、各种飞机车里的模拟台的控制、发电机转速的控制、材料试验机及其他实验机的压力控制等等。
电液伺服系统工作原理
电液伺服系统工作原理电液伺服系统是一种将电力与液压技术相结合的控制系统，广泛应用于机械工程领域。
它通过电动机驱动液压泵，将电能转化为液压能，并通过液压元件将液压能传递给执行器，从而实现对机械装置的精确控制。
电液伺服系统的工作原理主要包括信号传输、控制信号处理、执行信号传递和反馈信号处理四个方面。
信号传输是电液伺服系统的基础。
控制信号通常通过电缆或无线方式传输到控制器。
控制器是系统的核心部件，它接收并处理控制信号，根据预设的控制算法生成相应的输出信号。
控制信号处理是电液伺服系统的关键环节。
控制器接收到控制信号后，根据预设的控制算法对信号进行处理，并生成相应的输出信号。
这些输出信号通常是电流信号或压力信号，用于驱动液压泵或控制阀。
第三，执行信号传递是电液伺服系统的重要环节。
输出信号经过电缆或管路传递到执行器，执行器根据信号的大小和方向来调节液压元件的工作状态。
执行器通常由液压马达、液压缸或液压伺服阀等组成，它们能够将液压能转化为机械能，从而实现对机械装置的运动控制。
反馈信号处理是电液伺服系统的闭环控制环节。
执行器在工作过程中会产生反馈信号，这些信号通常是位置、速度或力量等参数的测量值。
控制器接收到反馈信号后，与预设的控制信号进行比较，根据误差大小调整输出信号，从而实现对系统的闭环控制。
总的来说，电液伺服系统的工作原理是通过电能转换为液压能，再将液压能转化为机械能，实现对机械装置的精确控制。
它具有控制精度高、反应速度快、负载能力强等优点，广泛应用于各种需要精确控制的工程领域，如机床、航空航天、冶金等。
随着科技的进步和应用需求的不断提高，电液伺服系统在未来将会得到更广泛的应用和发展。
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变频器︱伺服驱动器︱PLC︱HMI︱电源︱新能源
油泵所需扭矩、电机及驱动器的匹配计算
6） 根据不同电机制造商提供数据，通常一个电机扭矩下有1500RPM ，1700rpm,2000rpm三个转速段。
7） 根据系统所配置的油泵的不同，选定转速。由此，可以确定电机 8）电机选定之后。扭矩和转速是确定的，因此，电机的KT值可查表。
结论：节能多少与原料和成型工艺参数相关
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电液伺服系统的特点—节能
变频器︱伺服驱动器︱PLC︱HMI︱电源︱新能源
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电液伺服系统的特点—精密
变频器︱伺服驱动器︱PLC︱HMI︱电源︱新能源
1、电机构造 三相交流异步电机转子大，自然惯量大，制动难于控制，流量和压力控制不准。 交流永磁同步电机转子小，自然惯量小，制动较容易，流量和压力控制较准。
高
50%
高20%~30%
高20%~30%
以伺服泵作比
较基准
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变频器︱伺服驱动器︱PLC︱HMI︱电源︱新能源
油泵所需扭矩、电机及驱动器的匹配计算（确定油泵电机）
1）一台额定排量q的油泵，产生一定的压力p, 根据液压学原理，驱动油泵 所需要的扭矩： T油泵=0.0159*p*q(NM).
流量 闭环
压力 闭环
高精
度电 机
高响
应电 机
静音
高效
精密
节能
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『 Ⅰ 』节能
变频器︱伺服驱动器︱PLC︱HMI︱电源︱新能源
伺服系统最直观的好处
『 Ⅱ 』更高精度 『 Ⅲ 』高效、环保
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电液伺服系统的特点—节能
变频器︱伺服驱动器︱PLC︱HMI︱电源︱新能源
电液伺服系统的特点—高效
1、电机 异步电机加减速时间长，配合变频器驱动时间大约为600ms左右。 永磁同步电机加减速时间短，配合伺服驱动器时间大约为50ms。 结论：电机结构及工作原理不一样，决定电机的响应不一样。
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电液伺服系统的特点—高效
2、工艺—电机的弱磁扩速原理
变频器︱伺服驱动器︱PLC︱HMI︱电源︱新能源
变频器︱伺服驱动器︱PLC︱HMI︱电源︱新能源
原理：恒速供油系统， 原理：变速供油
通过高压溢流来调节压
力。
缺点：容易产生温升， 压力阀受油温影响较大。
缺点：易受电网电压及频 率波动影响。
原理：压力、流量闭环控制
优点：受电网电压及频率影 响小，油温低。
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变频器︱伺服驱动器︱PLC︱HMI︱电源︱新能源
2）由于电机具备一定的过载能力，而同时由于注塑机并非时时刻刻处于最大 扭矩状态，因此，油泵需要的扭矩取这个过载系数约1.4~1.6倍。
3）由于注塑机所成型的材料，工艺条件有所不同，对于高速高压的工艺过程， 过载系数不超过1.4倍。
4）匹配此油泵的电机额定扭矩为：T电机=T油泵/1.4~1.6
5）查相关的电机参数表。先选定电机扭矩。
定量泵系统
变量泵系统
变频器系统
伺服泵系统
P功率=P压力*Q排量*N转速/60
恒转速恒排量 改变斜盘角度 改变频率来改 改变频率来改
来改变排量
变电机转速
变电机转速
恒速 100ms
压力差来工作， 转速不能低于 有底流和低压 600rpm
120ms
600ms
节能彻底，可 以到0rpm
50ms
中
中
压力特性差
VS伺服系统方案 威准（厦门）自动化科技有限公司
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注塑机驱动系统的发展历程
定量泵 系统
变量泵 系统
变频系 统
伺服系 统
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电液伺服系统的特点
电液伺服系统突破传统设计理念，把PQ开环控制转变为闭环控制，用高精度 、高响应的永磁同步电机代替异步电机，使中国塑机工业技术水平提升到一个新 的高度。
1、电机上节能
三相交流异步电机，法拉第电磁感应原理，消耗无功功率因数低于0.85，转子材料 采用普通的铸铝鼠笼条，功率密度低。
交流永磁同步电机，磁场相互作用，基本无消耗，功率因数高于0.95，转子材料采用 钕铁硼稀土永磁体，功率密度高。
结论：原异步机比伺服电*Q排量*N转速/60可知，液压功率跟液压压力、油泵排量、电机 转速有关，而功率的时间积累就是能耗，即：W液压能耗=P功率*T，在压力不变的情况下，有 效地改变电机转速或油泵排量就可以达到节能。
结论：电机惯量上，G惯量 ∝M转子，T电机∝D转子，T电机∝L转子，故伺服电机的个头又小又长
2、控制方式
定量泵系统开用开环控制：给定值和实际值不能进行比较处理——精度差 伺服泵系统开用闭环控制：给定值和实际值进行实时比较处理——精度高 结论：闭环控制比开环精度更高
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电液伺服系统的特点—精密
恒速供油（定量泵系统），高压溢流，油温高。 变速供油（伺服泵系统），无高压溢流，油温低。 结论：油温低，粘度下降慢，压力特性好，调机方便，泄漏小，油封老化周期延长， 节省维护费用。
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注塑机动力系统发展历程比较表
能耗公式 节能原理 节能程度 响应 精度 能耗 比
注塑机的动作快慢是由流量决定的，流量正比于成型周期，同量排量的油泵下，异 步电机不具备弱磁扩速，而永磁同步伺服电机具备500R/MIN的弱磁扩速能力。
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电液伺服系统的特点—环保
1、噪音（dB∝n）
恒速系统（定量泵系统），噪音恒定。 变速系统（伺服泵系统），噪音变化。 结论：同比平均噪音要低8~10db，明显改善车间噪音环境。 2、温度（系统的供油方式不同）
VS电液伺服驱动器系统解决方案
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电液伺服系统的发展史
早在上世纪九十年代，日本大金公 司，首次提出把电液伺服系统应用 于注塑机上，并取得巨大成功，为 此得到日本政府颁发的工业节能进 步奖，后来出现了川崎、油研伺服 等。
2003年中国第一台海天伺服J5系列 机型开创中国塑机伺服应用的先河