分析押出、射出成形制御技術!

産業技術の発展と人々の生活水準の向上に伴い、プラスチック製品の種類や品質上の人々が製品の欠陥を克服するためのプラスチック成形装置及び関連する制御技術の詳細な研究。増加し、製品の品質を向上させ、プラスチック成形用技術の改善がプラスチック成形装置に非常に重要である、押出成形や射出成形機の使用が最も広く使用されている2種類の、より詳細な導入のためにこれら二つの技術や機器のように、この制御です。

押出装置の制御

1、押出成形制御システムの必要性

押出成形プロセス(1)エネルギー、樹脂を溶融するために消費されるエネルギーの大部分と、駆動モータの熱エネルギーは、熱エネルギーと二つの部分のスクリュー回転のヒータ筒の摩擦熱が挙げられる。益々厳しいエネルギー供給と効率的で省エネルギーな押出成形装置の研究開発が必要です。

(2)押出しプロセス安定性の安定性は、物品の質量安定性及び寸法安定性を含む。シート、フィルム、チューブ、監視および制御を測定する単純な形状の物品の寸法についてはセンサと高性能コンピュータによって直接行うことができます。複雑な形状プロファイル製品に起因するサイズの直接決意することは非常に困難であり、安定している必要があり、製造工程自体を必要とする。このため、制御システムに用いられる押出成形装置の高精度・高安定性の研究開発が必要です。

2、精密押出制御システムの設計

押出し制御システムは、溶融温度及び圧力、各部の体温、及び主ねじ送りスクリュー速度、供給量、原料の比とモータとして、押出プロセスのプロセスパラメータを通して電流と電圧を必要としますオンライン検出や閉ループ制御技術などのパラメータ

押出し制御システム設計を含む:メインコントローラの選択を、インターフェース回路設計、駆動アンプ回路設計、精密押出特性の制御要件に従って設計マンマシンインターフェース(HMI)制御アルゴリズムとソフトウェアの設計、主PCC2003コントローラは、プログラム可能なコンピュータ制御システムは、プログラム可能なコンピュータ制御装置、コンピュータ業界標準の機能とプログラマブル・ロジック・コントローラはマルチタスクオペレーティングシステムの機能を共有組み込まれ、それが容易にループのためのデジタルおよびアナログを﹑扱うことができる選択することができますユニークで革新的なプラグイン構造とのハードウェアを調整し、システムが拡張されており、柔軟な構成ソフトウェアは、オリジナルに基づいて、システムの拡張単にオーバーレイアプリケーションソフトウェアモジュールをモジュール構造を有しているだけでなく、高レベル言語プログラミングを有していますまた、必要に応じて多言語プログラミングと組み合わせることができます。図1に示す精密押出プロセス制御システムのブロック図。

図1.精密押出プロセス制御システムのブロック図

あるRS232インターフェースとCAN(制御エリアネット)インターフェースを備えた図1、CPUモジュールCP476、で0.5us命令サイクル、内蔵ハードウェアドッグ機能インターフェースモジュールアセンブリアナログ入力、アナログ出力を含みますモジュール、デジタル入力/出力ミキシングモジュール、温度モジュール、通信インターフェイスモジュール。

射出成形機の制御

1、精密射出成形機の閉ループ制御技術

(1)制御精度の噴射特性を従来の射出成形と比較して、成形条件の射出成形精度の再現性は、したがって、高精度の射出成形機を制御するために使用されなければならない必要そのような多段多段制御フィードバックは、前記誘導変位を制御または時間制御10ショット閉ループ噴射システム、多段階保持時間、圧力および速度制御、およびスクリュー温度インテリジェントPID制御。

さらに、スクリュー及びノズル温度制御がより正確である。小さな温度変動ように、小さなオーバーシュートを加熱する場合には、である。従来の制御のために、場合ダブル25〜30℃の温度のオーバーシュート、計量スクリューによる温度変動が4℃を上回り、±0.5℃以内に同じ条件で精密温度制御精密射出成形機を使用します。

作動油の温度制御精度油圧オイル温度の変化は、粘度の変化を引き起こす、各アクチュエータに入る流量、圧力変動を引き起こすが、射出速度とスクリュー回転速度が不安定であり、開口部の速度を引き起こし、金型を閉じて、変動します。一般的な小さな射出成形機、油連続運転ケース5Hを調整することなく、油温が28℃に上昇し、システムの圧力は、ポリマーの流路の点で0.19 MPaで、保持圧力を上昇する約溶融1.9〜2.9MPaを、従って物品の寸法誤差に影響を与える。これを防止するために、精密射出成形機は、閉ループ加熱を使用してデバイスを冷却することにより、作動油50〜55℃の油温で安定させることができます。

金型温度制御は、物品が大幅に金型温度の寸法精度に影響される、より厳格である。冷却時間によってだけでなく、金型の温度によってだけでなく、物品の異なる材料の厚さ。同じ冷却時間は、金型キャビティの温度が低い場合には、製品厚さは比較的大きい。

従来の射出成形機よりも精密射出成形制御、精密射出成形機制御システムの上記の特性に基づいて、それは完全閉ループ制御の圧力、速度および他のパラメータを達成する必要があります。

図から分かるように(2)閉ループ制御原理及び閉ループ制御の特性は図2に示され、出発点は、ターゲット変数を検出するために、対応するセンサのターゲット変数閉ループ制御計測対象変数でありますターゲットを生成する出力変数、通常のフィードバックに比例し、設定点電圧からターゲット変数は、電流信号またはアナログ信号である。この信号は、閉ループコントローラが生成する閉ループコントローラの設定値と比較されますターゲット変数と収束設定要求は、上記プロセスにおいて、閉ループ制御も一層制御を改善、制御目標量に干渉の影響を低減することができるように、制御対象の調整機構を実行することにより、追加の制御信号、精度。

干渉が発生した場合、干渉とを含む、システムが出力する所定の値になる傾向があるように、フィードバックリンク、および系統誤差を低減するためにフィードバックを適用するステップと、システムは、制御動作の出力信号に直接影響を有する:閉ループ制御システムは、以下の特徴を有しています干渉外に、その影響を弱めることができ、システムが不安定になることがあり、したがって、問題(安定性基準)をチェックする温度があります。

図2に示すように、射出成形機の火災制御の高率

射出成形、射出製品のため、一般的に千ミリメートル/秒までの従来の射出成形機、またはそれ以上のそのような高い射出速度よりも速い速度を有する射出成形機の火災の超高レートは、次のような利点をもたらします:

(1)高剪断速度を処理し、プラスチック粘度が減少するように、及び歪みを低減するために薄い成形品を実現することが容易で、反り。

(2)これにより、表面光沢製品と溶接点強度を向上させる、表面のフローマークやウエルドラインを削減し、冷却中に変形を防止します。

(3)注入効率とエネルギー効率を高めるために、噴射サイクルを短縮します。

超高速噴射を実現するために、我々はいくつかの特別な方法を必要とする。全電動射出成形機で使用するための、例えば、高性能なリニアモータ、射出速度は超高速に達することができる。あるいは、超高速応答と油圧射出成形機高精度の大容量アキュムレータ、高速応答サーボまたは比例弁は、超高速射出速度の要求を満たすことができます。

現時点では、後者の方法は、このアプローチを採用している、そのような企業SW2HSB INEWELL MACH INERYシリーズ、住友会社SE2HY BMCのFT2260BMC型射出成形機や火災のような超高レートの一連のような工業的用途にあった。図2に示します超高速射出成形機油圧システムの構造。

図2.超高速射出成形機用油圧システムの概略図

3射出成形機の省エネルギー制御技術

省エネ射出成形機の制御技術が広く注目されているように、21世紀には、プラスチック業界の発展とともに、成形機は、省エネルギーや射出成形機の環境要件に上昇している制御技術省エネルギーの研究ので、より速く持っています現在の射出成形機の開発において、省エネルギーが重要な方向性を担っているといえます。

定量は、加圧ポンプの流量と流れによって引き起こされる三方比例弁に伴うエネルギー損失の全てを排除するが、固定比例絞り弁があるが、(1)可変ポンプシステムは、結合したロードセンシング制御弁ポンプの原理を使用し運転圧力差は、特に高速では、大きな絞り損失をもたらす。この損失はさらに顕著である。

この問題は、圧力及び電源として高い応答変数ポンプの直接閉ループ制御の流れを、解決するように比例可変速度制御システムに従来のスロットル速度制御システム、ポンプ弁により油圧システムに射出成形機を達成するためにコントロールの変更。

図3に示す可変ポンプシステム簡略化された回路は、このシステムは、両方の比例制御要素のコアを使用する従来の制御方法の比、可変ポンプシステムへ計量ポンプ+ PQ比例弁システムを変更します圧力、比例流量、負荷圧力フィードバックなどの複数の複合制御機能を備えた負荷感応型比例可変容量型プランジャーポンプ。

図3.スケーリング可変ポンプシステムの回路図

一般的な定量ポンプ+省エネ効果と比較PQ比例弁システムを備えた可変ポンプシステム、同一の電源機の射出速度を可能にしながら、が改善され、システムが熱を低減するが、高可変ポンプ油清浄度要件、作業ノイズも高いです。

定量ポンプの出力がちょうど噴射流量を満たすようにするように、油圧エネルギー保存原理周波数制御(2)周波数油圧制御システムは、定量ポンプモータ速度調整、作業用油圧システムへの射出成形機のリアルタイム制御の流れを駆動することにより行われます基本的にオーバーフローの損失の目的を達成するように、プロセスが必要とするフロー。

他は、AC高応答電流(AC)サーボモータ、一方が電源からなる計量ポンプによる周波数制御と通常非同期モーターである。現在、主に二つの可変周波数の高周波電源油圧式射出成形機の変数は、方法を駆動します定量ポンプを動力源として駆動する。

省エネ制御システムの第1の実施形態を使用すると、比例弁は、モータへの電流制御信号と射出成形機の処理信号の比例圧力制御弁を駆動取得することによって、本実施形態では、図4に示す射出成形機、射出成形機を制御します回転速度。

図4.可変周波数油圧速度制御システム

結論

中国のプラスチック機械産業は発展の20年後にかなりの進歩を遂げており、大小のプラスチック機械製造企業は、数千人に達している。いくつかの国内のプラスチック機械企業の近年だけでなく、リープフロッグ開発を達成するための絶好の機会をつかむために国内市場で大きなシェアを占め、海外に輸出される製品はかなり多い。

しかし、全体的な技術水準については、中国のプラスチック機械と外国の先進国との格差は依然として非常に大きく、プラスチック加工設備のレベルは測定と制御のレベルに大きく依存しています。プログラマブル・ロジック・コントローラ(PLC)は、コア制御システムであり、高精度な生産設備ではネットワークをベースにしたファジィ制御、統計的プロセス制御(SPC)、遠隔監視および故障診断を使用します。中国では、インテリジェント制御技術に基づく新世代のプラスチック成形装置の開発は、高い経済的、社会的利益をもたらすであろう。

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