Avec le développement de la technologie industrielle et l'amélioration du niveau de vie des gens, les exigences des gens pour les types et la qualité des produits en plastique augmentent.Etude approfondie des équipements de moulage plastique et des technologies de contrôle connexes pour surmonter les défauts des produits, améliorer la qualité L'amélioration de la technologie est d'une grande importance: dans l'équipement de moulage de plastique, le moulage par extrusion et le moulage par injection sont les plus répandus et les technologies de contrôle de ces deux types d'équipements sont présentées en détail.
Contrôle d'équipement d'extrusion
1, la nécessité de système de contrôle de moulage par extrusion
(1) Économie d'énergie Dans le processus de moulage par extrusion, la consommation d'énergie est principalement utilisée pour la résine fondue et le moteur d'entraînement.L'énergie thermique comprend la chaleur de friction générée par la rotation de la vis et l'énergie thermique du chauffe-baril. , Il est très nécessaire de rechercher et de développer un équipement de moulage par extrusion efficace et économisant l'énergie.
(2) Stabilité La stabilité du processus d'extrusion inclut la stabilité de qualité et la stabilité dimensionnelle du produit.Pour la mesure dimensionnelle de produits simples tels que des feuilles, des films et des tubes, il peut être directement mesuré et contrôlé par un excellent capteur. Pour les produits de formes complexes aux formes complexes, il est difficile de mesurer directement les dimensions, le processus de production lui-même doit donc être stable et il est donc nécessaire de rechercher et développer des systèmes de contrôle haute précision et haute stabilité pour les équipements de moulage par extrusion.
2, la conception du système de contrôle d'extrusion de précision
Système de contrôle d'extrusion exige des paramètres de processus pour l'ensemble du processus d'extrusion, tels que la pression et la température de fusion, la température de chaque section du fuselage, la vitesse de rotation de la vis principale et la vis d'alimentation, la quantité d'alimentation et le courant. Paramètres tels que la détection en ligne et la technologie de contrôle en boucle fermée.
La conception du système de contrôle d'extrusion comprend: la sélection du contrôleur principal, la conception du circuit d'interface, la conception du circuit d'attaque et de l'amplificateur, la conception de l'interface homme-machine (HMI) et la conception du logiciel. PCC2003 contrôleur peut choisir un système de commande de l'ordinateur programmable comprend une industrie informatique de contrôleur d'ordinateur programmable de fonctions standard et des contrôleurs logiques programmables partageant une des fonctions du système d'exploitation multitâches, il peut facilement manipuler numérique et analogique pour la boucle ﹑ ajuster son matériel avec une structure de plug-in unique et innovant, le système a été élargi et le logiciel de configuration flexible a également une structure de module, extension du système des modules logiciels d'application simple superposition basé sur l'original, mais il a aussi la programmation en langage de haut niveau , Et peut être mélangé avec la programmation en plusieurs langues si nécessaire Schéma de système de contrôle de processus d'extrusion de précision montré dans la figure 1.
Figure 1. Schéma d'un système de contrôle de processus d'extrusion de précision
Sur la figure 1, le module CPU est CP476, avec une interface RS232 et une interface CAN (Control Area Net), son cycle d'instructions est 0.5us, la fonction intégrée du chien matériel.Les composants d'interface comprennent un module d'entrée analogique, une sortie analogique Module, module de mélange d'entrée et de sortie numérique, module de température et module d'interface de communication.
Commande de machine de moulage par injection
1, technologie de contrôle en boucle fermée de la machine de moulage par injection de précision
(1) Caractéristiques du contrôle d'injection de précision Comparé au moulage par injection conventionnel, le moulage par injection de précision nécessite une plus grande précision répétitive des paramètres de moulage. Système d'injection en boucle fermée à 10 prises, commandé ou temporisé, temps de maintien en plusieurs étapes, contrôle de la pression et de la vitesse et contrôle PID intelligent de la température des vis.
En outre, la vis et le contrôle de température de la buse est plus précise. Autrement dit, lorsque petit dépassement de chauffage, de sorte que de petites variations de température. Pour la commande classique, lorsque la double 25 ~ 30 ℃ dépassement de la température, les variations de température en raison de la vis de dosage 4 ℃ ci-dessus, tandis que dans les mêmes conditions précision machine de moulage par injection de précision de contrôle de la température dans ± 0,5 ℃.
précision de contrôle de la température de l'huile hydraulique. changements de température de l'huile hydraulique provoquent des changements dans la viscosité, le débit entrant dans chaque actionneur varie, ce qui provoque la vitesse d'ouverture et de fermeture du moule, la vitesse d'injection et la vitesse de rotation de la vis est instable, tout en conduisant à des fluctuations de pression. petite machine de moulage par injection générale, le fonctionnement en continu de l'huile sans ajuster cas 5h, la température de l'huile va augmenter 28 ℃, la pression du système va augmenter 0,19 MPa, la pression de maintien en fonction de la voie d'écoulement de la masse fondue de polymère d'environ 1,9 ~ 2.9MPa, et donc aura une incidence sur les variations dimensionnelles de l'article. afin d'éviter cela, la machine de moulage par injection de précision utilise un chauffage en circuit fermé et un dispositif de refroidissement, peut ainsi être stabilisé à la température d'huile de l'huile de fonctionnement 50 ~ 55 ℃.
contrôle de la température du moule est plus stricte, l'article est fortement affectée par la précision dimensionnelle de la température du moule. L'épaisseur des matériaux différents de l'article, non seulement par le temps de refroidissement, mais aussi par la température du moule. Si en même temps de refroidissement, la température de la cavité du moule est faible, le produit L'épaisseur est relativement grande.
Sur la base des caractéristiques ci-dessus de la pièce moulée par injection de précision de contrôle, injection de précision du système de commande de machine de moulage d'une machine de moulage par injection classique est beaucoup plus compliqué que nécessaire pour mettre en oeuvre une commande en boucle fermée de paramètres de pression, comme la vitesse.
(2) un principe de régulation en boucle fermée et les caractéristiques de la commande en boucle fermée est représentée sur la figure 2. Comme on peut le voir sur la figure, le point de départ est la variable cible de mesure de la commande en boucle fermée, la variable cible d'un capteur correspondant pour détecter la variable cible, Génère une sortie proportionnelle à la variable cible, généralement un signal de tension, de courant ou analogique, qui est renvoyé au contrôleur en boucle fermée et comparé à une consigne qui sera générée par le contrôleur en boucle fermée lorsque la variable cible s'écarte du point de consigne des signaux de commande supplémentaires, en effectuant le mécanisme de réglage cible de commande, de sorte que la variable cible et la demande de réglage de la convergence. dans le procédé ci-dessus, la commande en boucle fermée peut également réduire l'influence des interférences sur la quantité cible de commande, ce qui améliore encore le contrôle Précision
Closed système de commande en boucle présente les caractéristiques suivantes: le système a un impact direct sur le signal de sortie de l'action de commande; lien de retour, et l'application de rétroaction pour réduire les erreurs systématiques, de sorte que le système tend à sortir une valeur prédéterminée, quand se produit l'interférence, l'interférence et comprenant en dehors des interférences, peut affaiblir son influence, le système peut être instable, et donc il y a une température de problème de contrôle (critère de stabilité).
2, technologie de contrôle de machine de moulage par injection à très haute vitesse
Ultra taux élevé d'incendie d'une machine de moulage par injection ayant une vitesse supérieure à la machine de moulage classique d'injection, généralement jusqu'à 1000mm / s ou plus cette vitesse d'injection élevée, pour les produits de moulage par injection et d'injection apportent les avantages suivants:
(1) traitement d'un taux de cisaillement élevé, de sorte que la viscosité plastique diminue, et donc facile à réaliser et article moulé mince pour réduire les distorsions, gauchissement.
(2) réduire le point d'écoulement de surface et la ligne de soudure, ce qui améliore la brillance des produits de surface et les points de soudage et la résistance empêcher la déformation pendant le refroidissement.
(3) raccourcir le cycle d'injection, améliorer l'efficacité de l'injection et les économies d'énergie.
Afin de réaliser l'injection ultra haute vitesse, nous avons besoin de méthodes spéciales. Par exemple, le moteur linéaire haute performance pour une utilisation dans tout électrique injection machine de moulage, la vitesse d'injection peut atteindre la vitesse ultra-élevée. Sinon, ultra réponse à grande vitesse et une machine de moulage par injection hydraulique accumulateur hydraulique à haute précision, et une servo-soupape ou une soupape proportionnelle à réagir rapidement pour répondre aux exigences de l'injection de ultra-haute vitesse.
À l'heure actuelle, cette dernière méthode a été dans les applications industrielles, telles que les sociétés SW2HSB INEWELL MACH série INERY, et la série de SUMITOMO société SE2HY FT2260BMC machine de moulage par injection de type BMC et comme le taux ultra d'incendie, ont adopté cette approche. La figure 2 montre la taux ultra élevé d'incendie du système hydraulique de la configuration de la machine de moulage par injection.
Figure 2, une vue schématique d'une configuration de système ultra taux élevé d'incendie de la machine de moulage par injection hydraulique
3 technologie de contrôle d'économie d'énergie de machine de moulage par injection
Au 21e siècle, avec le développement de l'industrie des plastiques, mouleurs est en hausse sur les économies d'énergie et d'environnement de la machine de moulage par injection, de sorte que la technologie de contrôle de la machine de moulage par injection d'économie d'énergie a été l'attention générale, la recherche sur la technologie de contrôle d'économie d'énergie et ont donc plus rapide le développement peut dire que la conservation de l'énergie est devenue une orientation importante du développement de la machine actuelle de moulage par injection.
(1) Système de pompe à débit variable utilise le principe de charge pompe de soupape de commande de détection lié, bien que quantitative éliminer la totalité de la perte d'énergie associée à l'écoulement de la pompe de pression et la vanne trois voies proportionnelle provoquée par l'écoulement, mais il y a une soupape d'étranglement proportionnelle fixe pression de travail, il y a une grande perte d'étranglement de la cause, en particulier dans la scène à grande vitesse, cette perte est plus importante.
Pour résoudre ce problème, la pression et le débit de commande en boucle fermée directe de pompe variable de réponse élevée en tant que source d'alimentation, de sorte qu'un système de commande de vitesse de papillon des gaz classique dans un système de commande de vitesse variable proportionnelle, afin de parvenir à une machine de moulage par injection au système hydraulique par la pompe Valve Contrôler le changement.
Système de pompe à débit variable circuit simplifié représenté sur la figure 3. Ce système modifie le rapport entre le procédé de commande classique, la pompe de dosage + système de vanne proportionnelle PQ dans un système de pompe à cylindrée variable, qui utilise le noyau de l'élément de commande à la fois proportionnel Pression, débit proportionnel et retour de pression de charge et autres pompes à pistons à cylindrée variable à rapport variable sensible à la charge.
Figure 3. Schéma du système de pompe à échelle variable
Système de pompe à débit variable avec pompe de dosage commun + système de vanne proportionnelle PQ par rapport à l'effet d'économie d'énergie, tout en permettant un débit d'injection de la même machine de puissance est améliorée, et le système à réduire la chaleur, mais des exigences élevées de pureté de l'huile de la pompe variable, travail Le bruit est également plus élevé.
(2) la fréquence de commande hydraulique de commande de fréquence de principe de conservation de l'énergie hydraulique est réalisée par l'entraînement de la régulation de la vitesse du moteur de la pompe de dosage, le flux de contrôle en temps réel de la machine de moulage par injection pour le système hydraulique de travail, de sorte que la sortie de la pompe de dosage juste pour répondre au débit d'injection Le flux requis par le processus, de manière à atteindre essentiellement le but de pas de perte de débordement.
À l'heure actuelle, la source d'alimentation à fréquence variable machine de moulage par injection hydraulique principalement en deux fréquence variable entraîne façons: d'une part, un moteur asynchrone ordinaire avec commande de fréquence par une pompe de dosage consistant en une source d'énergie, l'autre est, le servomoteur de courant de réponse élevé à courant alternatif (AC) Conduire une pompe quantitative en tant que source d'énergie.
L'utilisation d'un premier mode de réalisation du système de commande d'économie d'énergie commande la machine de moulage par injection représenté sur la figure 4. Dans ce mode de réalisation, la machine de moulage par injection par l'obtention de la vanne proportionnelle d'entraînement signal de commande de courant et le signal de processus de moulage par injection vanne de régulation de pression proportionnelle au moteur La vitesse de rotation.
Figure 4. Système de contrôle de vitesse hydraulique à fréquence variable
Conclusion
L'industrie des machines en plastique de la Chine après 20 ans de développement a fait des progrès considérables, grandes et petites plastiques entreprises de fabrication de machines a atteint des milliers. Certaines entreprises de machines en plastique nationales ces dernières années pour saisir l'occasion en or pour parvenir à un développement à saute-mouton, non seulement Occupez une plus grande part du marché intérieur, mais aussi une quantité considérable de produits exportés vers des pays étrangers.
Toutefois, en termes de niveau technologique global des machines en plastique l'écart de la Chine avec les pays développés est encore un grand niveau. Équipement de transformation des matières plastiques dépend en grande partie du niveau de surveillance et de contrôle du niveau des systèmes de contrôle avancés étrangers couramment utilisés par les machines en plastique à contrôleur logique programmable (PLC) en tant que noyau du système de commande, et utilise une commande floue dans certains équipements de production de haute précision, le contrôle de processus statistique (SPC), et sur la base de la surveillance à distance et des réseaux de technologie de diagnostic de défaut, et notre Il existe encore un grand fossé dans ce domaine et, en Chine, le développement d'une nouvelle génération d'équipements de moulage de plastique basés sur une technologie de contrôle intelligente apportera de grands avantages économiques et sociaux.