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注塑机

我国塑料机械注塑机控制技术的智能化走向

发布于:2017/12/29 15:45:45

关键词:注塑机,塑料机械,电器,电子,塑机,注塑工艺
简    介:当下,世界发达国家的塑料机械注塑机控制技术相比先进、成熟,其特点是普遍采纳实时闭环控制盒CRT或LCD显示屏的经历监控,并通过多重处理将尽可能多的处理工作分配给外围装置实现,以提升注塑机内的通讯能力,...

  当下,世界发达国家的塑料机械注塑机控制技术相比先进、成熟,其特点是普遍采纳实时闭环控制盒CRT或LCD显示屏的经历监控,并通过多重处理将尽可能多的处理工作分配给外围装置实现,以提升注塑机内的通讯能力,减轻主控部分符合。这在一定程度上代表了注塑机控制技术的将来走势,这也是中国注塑机控制技术的将来走势。相信以后,随着控制技术的继续发展跟完善,注塑机遇继续朝着自动化、节能化、智能化、无人化等方向发展。

  20世纪50年代后期,  中国自行生产的第一台注塑机,经过50多年的发展,当下已能生产大部分机种。塑机是整个塑料产业中最能体现关键技术价值的领域。

  自注塑机出现以来,其控制系统也随着工业技术的发展而继续发展。当下,注塑机的控制系统种类繁多,性能各异,可是总的说来,它的基本结构能够用下式介绍:注塑机控制系统=驱动系统+电子控制器驱动系统驱动注塑机的各个机构运动,如合模机构、塑化机构、注射机构、顶出机构等。

  注塑机的控制技术是提高注塑机整体技术水平的核心技术之一。注塑机的控制技术历经了继电器、接触器控制及可编程序控制器控制跟计算机控制的发展经历。

  注塑机因为运用了计算机控制技术,使智能控制注塑工艺经历各参数达到最佳成为可能,同时控制方式也发生了从开环到闭环的转变。

  一、注塑经历的控制变量

  从当下的技术发展水平来看,注塑机的经历控制主假如通过对注塑经历的可控工艺参数进行控制。

  注塑机的可控变量有两种,一类是基本以模拟量形式的输入变量,如料筒各段温度、聚合物熔体温度、螺杆温度、模具温度、注射系统压力、螺杆转速等;另一类是数字量形式的输入变量,如螺杆后退停止位置、注射座前后位置、模板向前跟向后运动以及超行程等。

  根据这些输入变量,我们能够进行对注塑参数跟温度的控制。

  1、注塑参数的控制

  注塑参数的控制主要有对注射速度跟注射压力的控制、PVT保压经历控制、缓冲量控制、背压控制等。注射速度是指螺杆向前推进的速度,其速度快慢会影响到注射压力、熔体流率等参数,并直接影响到制品质量。

  对注射速度的控制包含两种含义:一个是对螺杆(或柱塞)推进物料的速度进行开环或闭环控制。另外一个是对螺杆推进速度同时进行位置跟速度值的多级切换,称为多级注射速度切换或控制。

  对于注射压力的控制,传统注塑机一般基于行程跟时间来进行压力切换,其控制也包含两层含义:一个是对螺杆推进物料的压力进行开环或闭环控制。另外一个是对螺杆推进压力同时进行位置跟压力值的多级切换,称为多级注射压力切换或控制。传统注塑机的这种从注射压力到保压压力采纳位置切换,而到保压阶段就从位置切换转入用时间切换多级保压压力的控制方法,其精度跟稳定性都较差。先进注塑机的注射压力控制是依靠检测模腔压力来完 http://injection-molding-machine.tayu.cn 成压力切换的,即通过一个预先设定的程序来控制。也就是切换点的压力值先存储在控制系统中,其后转换成逻辑控制信号,要是模腔中的压力跟设定值一模一样,则立即切换到保压控制。

  现代注塑机的保压控制采纳精度跟稳定性较高的PVT保压控制,即先用压力跟温度传感器对模腔压力跟模腔温度及喷嘴处的物料温度进行检测,并作为反馈信号输入给控制装置进行“PVT”(T—模腔中物料的温度,V—比容,P—模腔压力)逻辑运算,再发出指令对比例压力电磁阀进行比例调节,从而使注射跟保压时的系统油压能按PVT特性曲线的指令变化。模内熔体的温度是时间的函数,这个温度是通过传感器进行连续地检测来取得的。

  缓冲量控制是对螺杆头部余料的控制,它起着缓冲跟控制注塑量精度的作用。它是通过位移传感器对螺杆位置的检测,并根据前次螺杆位置检测的记忆信号进行运算后而取得下次螺杆位置的设定值来完成控制的。

  螺杆在预塑时,计量室中熔体的压强称为背压。背压控制是为了减少轴向温差,有利于熔体压实。它是通过预选油压的多级控制来完成的。当螺杆预塑时,其在物料的作用下要后退,这就会使注射油缸腔的回油经过背压阀流回油箱,所以通过调整背压阀在螺杆不一样位置时的泄油压力可调节螺杆头部熔体的压力(剪切热),从而使其轴向温差得到调节。

  2、温度控制

  温度控制主要包括对料筒温度、料口处温度、喷嘴温度、模具温度、油温进行控制。 料筒温度就是料筒表面的加热温度。

  料筒的温度控制是注塑工艺的重要参数,温度控制不好将直接影响到制品的质量。注射料筒的加热段一般分3~4段,通过一次仪表(热电偶)跟二次仪表对加热电阻圈的控制跟调节而形成闭环控制回路。

  料口处的温度控制直接影响到固体料的摩擦系数跟输送效率,良好的温控能使料筒别的部分物料的温度得到更加稳定地控制。此温度是用热电偶检测并通过PDPI控制循环冷却水流完成控制的。

  喷嘴温度控制的好坏不只会影响到注塑经历能不能稳定工作,并且直接影响着高温熔体通过喷嘴时的剪切热跟剪切流动。喷嘴温度的控制是通过热电偶来实现的。

  模具温度是指跟制品相接触的模腔表面温度,它会影响充模、冷却跟保压经历。模具温度的控制也是通过热电偶来实现的。

  注塑机的油温是指液压系统工作油的温度,它对液压系统的稳定性及注塑制品质量有着重要的影响,因而在注塑机系统中必须配有油温控制装置,通过温度传感器的检测来完成系统对油温的加热跟冷却控制。

  二、中国注塑机控制技术的进展

  1、传统控制方式

  传统的注塑机一般采纳简单的继电器、接触器控制,控制方式多为开环控制,即按照预先的设定值进行控制(预先设定好各参数值,由机器在生产经历中加以持续)。这种控制方法结构简单,但抗干扰能力差,控制精度低。

  2、可编程序控制器控制方式

  20世纪60年代末发展起来的可编程序控制器(PLC)是一种较好的控制装置,它由中央处理单元(CPU)、输入输出(I/O)、存贮器、编程器等组成。控制程序由用户输入到存贮器中,CPU以扫描工作方式按照程序推断输出状态,来实施对现场设备的控制。

  中国对PLC控制装置来实施在注塑机中的应用大多是从对传统控制系统的改造开始,当下国内的注塑机大部分采纳PLC控制系统。采纳PLC控制能够完成注塑机的自动化控制跟调节,注射成型经历的工艺参数控制也可以得到基本保证。PLC控制主假如利用位移传感器等进行动作程序跟经历程序的切换,并可以完成比例压力跟比例流量控制。同时能够进行开关量逻辑控制,也能够兼有模拟量(如温度、压力、流量、转速等)的闭环控制。借助键盘跟液晶或数码显示,可设定或修改工艺经历参数,并设有预警系统跟故障显示指示灯以监测生产经历,从而大大提升了整机性能。  因为PLC控制方式可使注塑机完成闭环控制,即按照在线测量值跟设定值的偏差通过负反馈回路进行控制,所以当注射速度、注射压力、模腔温度、模腔压力、熔体温度跟油压等参数在生产经历中因干扰出现偏差时,机器可通过自适应控制系统针对干扰自动进行修正。从而使PLC控制方式较传统方式的抗干扰能力及控制精度有了非常大程度的提升。  然而PLC控制方式也有其不足的地方,如它的抗干扰性、可靠性跟温度控制精度在有些时候还显得不够理想。

  3、计算机控制方式

  采纳计算机进行控制是更为高级的控制方法,这是注塑机控制系统的发展发展动向。

  当下微机控制系统主要有单机系统跟多机系统两大类型。单机系统采纳单板结构可将信息的采集、转换跟处理融为一体,其结构由A/D、D/A、数字1/0以及比例放大器或外加比例放大器构成。

  三、注塑机控制技术发展发展动向

  当下世界发达国家的塑料机械注塑机控制技术相比先进、成熟,其特点是普遍采纳实时闭环控制跟CRT或LCD显示屏的经历监控,并通过多重处理将尽可能多的处理工作分配给外围装置实现,以提升注塑机内的通讯能力,减轻主控部分负荷。这在一定程度上代表了注塑机控制技术的将来走势。


关键词:注塑机,塑料机械,电器,电子,塑机,注塑工艺

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