Con la mejora del desarrollo de la tecnología industrial y el nivel de vida de las personas, la gente en el tipo y calidad de los productos de plástico en aumento. Estudio en profundidad de los equipos de moldeo de plástico y la tecnología de control correspondiente para superar los defectos de los productos, mejorar la calidad del producto, para el moldeo de plástico la mejora de la tecnología es de gran importancia en el equipo de moldeo de plástico, el uso de la extrusión y moldeo por inyección equipo es los dos tipos más utilizados, por lo que este control de estas dos técnicas y equipos para una introducción más detallada.
Control de equipos de extrusión
1, la necesidad de sistema de control de moldeo por extrusión
(1) energía en el proceso de moldeo por extrusión, la mayor parte de la energía consumida para la fusión de la resina y la energía térmica motor de accionamiento incluyen energía térmica y el calor de fricción del cilindro calentador de la rotación del tornillo de las dos partes. Con los suministros de energía cada vez más estrechos , Es muy necesario investigar y desarrollar equipos de moldeo por extrusión con alta eficiencia y ahorro de energía.
(2) la estabilidad de la estabilidad del proceso de extrusión incluyen la estabilidad en masa y la estabilidad dimensional del artículo. Para un simple dibujo del articulo medición de forma de lámina, película y el tubo, seguimiento y control se pueden realizar directamente mediante sensores y ordenadores de alto rendimiento. para un complejo de productos de forma de perfil, debido a la determinación directa de tamaño es muy difícil, requiere que el propio proceso de producción debe permanecer estable. por esta razón, la investigación y el desarrollo de alta precisión y alta estabilidad del aparato de moldeo por extrusión utilizado en un sistema de control es necesario.
2, el diseño del sistema de control de extrusión de precisión
sistema de control de extrusión requiere corriente y el voltaje a través de los parámetros del proceso del proceso de extrusión, tales como temperatura de fusión y la presión, la temperatura del cuerpo de cada sección, y la velocidad de alimentación principal de tornillo, cantidad de alimentación, la relación de las materias primas y el motor Parámetros tales como detección en línea y tecnología de control de circuito cerrado.
control de extrusión diseño del sistema que comprende: una selección principal controlador, el diseño de circuitos de la interfaz, el diseño del circuito amplificador de excitación, la interfaz de diseño hombre-máquina (HMI) algoritmos de control y diseño de software de acuerdo con los requisitos de control de las características de precisión de extrusión, la principal controlador PCC2003 puede elegir un sistema de control informático programable incorpora funciones estándar un ordenador programable controlador de la industria informática y controladores lógicos programables compartiendo una multitarea funciones del sistema operativo, puede manejar fácilmente digital y analógica ﹑ bucle for ajustar su hardware con un plug-in de la estructura única e innovadora, el sistema se ha ampliado y software de configuración flexible también tiene una estructura de módulos, módulos de expansión del sistema de software de aplicación, simplemente por recubrimiento basado en el original, sino que también tiene la programación en lenguaje de alto nivel , Y se puede mezclar con programación de múltiples idiomas según sea necesario. Diagrama de bloques del sistema de control de proceso de extrusión de precisión que se muestra en la Figura 1.
Figura 1. Diagrama de bloques de un sistema de control de proceso de extrusión de precisión
En la Figura 1, el módulo de CPU CP476, con una interfaz RS232 y una CAN (Control Area Net) interfaz que es ciclo de instrucción 0.5us, integrado en el conjunto de módulo de interfaz de la función perro hardware incluyendo entrada analógica, salida analógica Módulo, módulo de mezcla de entrada y salida digital, módulo de temperatura y módulo de interfaz de comunicación.
Control de la máquina de moldeo por inyección
1, tecnología de control de circuito cerrado de la máquina de moldeo por inyección de precisión
(1) la precisión de control de características de inyección en comparación con el moldeo por inyección convencional, por inyección de precisión de moldeo repetibilidad de la moldura, por lo tanto parámetros requieren mayor máquina de moldeo por inyección de precisión se debe utilizar para controlar una retroalimentación de control de multi-etapa de múltiples etapas de este tipo comprende: desplazamiento inductivo sistema de control 10 de inyección de bucle de control o tiempo de inyección, tiempo de permanencia de niveles múltiples, control de la presión y la velocidad, y el control PID inteligente temperatura del tornillo.
Además, el tornillo y el control de temperatura de la boquilla es más precisa. Es decir, cuando el calentamiento de pequeño exceso, de modo que las pequeñas fluctuaciones de temperatura. Para el control convencional, cuando el doble-25 ~ 30 ℃ el rebasamiento de la temperatura, las fluctuaciones de temperatura debido al tornillo de dosificación 4 ℃ arriba, mientras que en las mismas condiciones precisión precisión de control de temperatura de la máquina de moldeo por inyección dentro de ± 0.5 ℃.
precisión de control de temperatura del aceite hidráulico. cambios de temperatura de aceite hidráulico causan cambios en la viscosidad, velocidad de flujo que entra en cada actuador fluctúa, haciendo que la velocidad de apertura y cierre del molde, la velocidad de inyección y la velocidad de rotación del tornillo es inestable, mientras que también conduce a fluctuaciones de presión. pequeña máquina general de moldeo por inyección, la operación continua de aceite sin ajustar caso 5h, la temperatura del aceite se elevará 28 ℃, la presión del sistema se elevará 0,19 MPa, mantenimiento de la presión en términos de la trayectoria de flujo de la masa fundida de polímero aproximadamente 1,9 ~ 2.9MPa, y por lo tanto afectará a las desviaciones dimensionales del artículo. con el fin de evitar que esto suceda, máquina de moldeo por inyección de precisión utiliza un calentamiento de bucle cerrado y dispositivo de enfriamiento, con lo cual puede estabilizarse a la temperatura de aceite del aceite de accionamiento 50 ~ 55 ℃.
control de la temperatura del molde es más estricto, el artículo se ve muy afectada por la precisión dimensional de la temperatura del molde. El espesor de los diferentes materiales del artículo no sólo por el tiempo de enfriamiento, sino también por la temperatura del molde. Si el mismo tiempo de enfriamiento, la temperatura de la cavidad del molde es baja, el producto El espesor es relativamente grande.
Sobre la base de las características anteriores de la pieza moldeada por inyección de precisión de control, la precisión de moldeo por inyección sistema de control de la máquina de una máquina de moldeo por inyección convencional es mucho más complicado de lo que necesita para implementar el control de bucle cerrado de los parámetros de presión, como la velocidad.
(2) un principio de control de bucle cerrado y las características del control de bucle cerrado se muestra en la Figura 2. Como puede verse en la figura, el punto de partida es la variable de destino medición de control de bucle cerrado, la variable de destino de un sensor correspondiente para detectar la variable de destino, la generación de un objetivo es proporcional a la variable de salida, por lo general de realimentación y se compara con un valor de ajuste para el controlador de bucle cerrado, cuando la variable de destino de la tensión de consigna, una señal de corriente o una señal analógica. esta señal, el controlador de bucle cerrado produce señales de control adicionales, mediante la realización del mecanismo de ajuste de objetivo de control, de modo que la variable objetivo y la orden de ajuste de la convergencia. en el proceso anterior, el control de bucle cerrado puede también reducir la influencia de la interferencia de la cantidad objetivo de control, lo que mejora aún más el control de Exactitud
sistema de control de bucle cerrado tiene las siguientes características: el sistema tiene un impacto directo en la señal de salida de la acción de control; enlace de retroalimentación, y la aplicación de la retroalimentación para reducir los errores sistemáticos, de modo que el sistema tiende a la salida un valor predeterminado; cuando se produce la interferencia, la interferencia y que comprende La interferencia externa puede debilitar su impacto, el sistema puede ser inestable, por lo que existe un problema de control de temperatura (criterio de estabilidad).
2, tecnología de control de la máquina de moldeo por inyección de ultra alta velocidad
Ultra alta tasa de fuego de una máquina de moldeo por inyección que tiene una velocidad mayor que la máquina de moldeo por inyección convencional, generalmente de hasta 1000 mm / s o más tal velocidad alta inyección, por moldeo por inyección y de inyección de productos aportan los siguientes beneficios:
(1) La velocidad de cizalladura extremadamente alta durante el procesamiento reduce la viscosidad del plástico, lo que facilita el moldeado ultradelgado y reduce el combado y la distorsión del producto.
(2) Puede reducir la línea de riolita y fusión de superficie, mejorando así el brillo de la superficie del producto y la resistencia de la pieza de soldadura, y evitar la deformación por enfriamiento.
(3) acortar el ciclo de inyección, mejorar la eficiencia de inyección y el efecto de ahorro de energía.
A fin de realizar la inyección de ultra alta velocidad, necesitamos algunos métodos especiales. Por ejemplo, motor lineal de alto rendimiento para su uso en todo eléctrico máquina de moldeo por inyección, la velocidad de inyección puede alcanzar ultra-alta velocidad. Alternativamente, respuesta de alta velocidad ultra y una máquina de moldeo por inyección hidráulica de alta precisión acumulador hidráulico, y una válvula de servo o válvula proporcional para responder rápidamente a cumplir los requisitos de inyección de ultra-alta velocidad.
En la actualidad, el último método ha sido en aplicaciones industriales, tales como compañías serie SW2HSB INEWELL MACH inery, y la serie de empresa SUMITOMO SE2HY máquina de moldeo por inyección tipo FT2260BMC de BMC y similares alta tasa de ultra de fuego, han adoptado este enfoque. Figura 2 muestra la Estructura de sistema hidráulico de máquina de moldeo por inyección de ultra alta velocidad.
Figura 2. Diagrama esquemático del sistema hidráulico para máquinas de moldeo por inyección de velocidad ultra alta
3 máquina de moldeo por inyección tecnología de control de ahorro de energía
En el siglo 21, con el desarrollo de la industria del plástico, moldeadores va en aumento en el ahorro de energía y los requisitos ambientales de la máquina de moldeo por inyección, de manera que la moldura de la tecnología de control de la máquina de inyección de ahorro de energía ha sido una gran atención, la investigación sobre tecnología de la energía de control y por lo tanto tienen más rápido El desarrollo. Se puede decir que el ahorro de energía se ha convertido en una dirección importante para el desarrollo de la máquina de moldeo por inyección actual.
(1) sistema de bomba variable utiliza el principio de la bomba de la válvula de control de detección de carga límite, aunque cuantitativa eliminar todas las de la pérdida de energía asociada con el flujo de la bomba de presión y la válvula proporcional de tres vías causado por el flujo, pero hay una válvula de mariposa proporcional fijo La diferencia de presión de operación conduce a grandes pérdidas por estrangulamiento, especialmente a altas velocidades. Esta pérdida es aún más pronunciada.
Para resolver este problema, la presión y el flujo de control de bucle cerrado directo de alta respuesta variable de la bomba como fuente de energía, de modo que un sistema de control de la velocidad del acelerador convencional en un sistema de control de velocidad variable proporcional, con el fin de lograr una máquina de moldeo por inyección para el sistema hidráulico de la válvula de la bomba Cambio de control
sistema de bomba variable de circuito simplificado mostrado en la Figura 3. Este sistema cambia la relación del método de control convencional, la bomba de dosificación + sistema de válvula proporcional PQ en un sistema de bomba variable, que utiliza el núcleo del elemento de control proporcional tanto Bombas de émbolo de desplazamiento variable proporcionales sensibles a la carga con múltiples funciones de control compuesto tales como presión, flujo proporcional y realimentación de presión de carga.
Figura 3. Esquema del sistema de bomba variable de escala
sistema de bomba variable con bomba de dosificación común + sistema de válvula proporcional PQ en comparación con el efecto de ahorro de energía, al tiempo que permite una velocidad de inyección de la misma máquina de potencia se mejora, y el sistema de reducir el calor, pero los altos requisitos de limpieza del aceite de la bomba variables, trabajo El ruido también es más alto.
(2) sistema de control hidráulico de frecuencia de control de principio frecuencia conservación de la energía hidráulica se realiza mediante el accionamiento de la regulación de la velocidad de dosificación de la bomba del motor, el flujo de control en tiempo real de la máquina de moldeo por inyección para el sistema hidráulico de trabajo, de modo que la salida de la bomba dosificadora sólo para satisfacer la tasa de flujo de inyección El flujo requerido por el proceso, a fin de lograr básicamente el objetivo de no pérdida de desbordamiento.
Actualmente, la fuente de energía de frecuencia variable máquina de moldeo por inyección hidráulica principalmente en dos de frecuencia variable impulsa maneras: una es, motor asíncrono ordinaria con control de frecuencia por una bomba dosificadora que consiste en una fuente de energía y la otra es, la corriente de alta respuesta de CA (AC) servomotor Conducir una bomba cuantitativa como fuente de energía.
Usando una primera realización del sistema de control de ahorro de energía controla la máquina de moldeo por inyección se muestra en la figura 4. En esta realización, la máquina de moldeo por inyección mediante la obtención de la válvula proporcional conducir la señal de control de corriente y la señal de proceso de la válvula de control de presión proporcional de la máquina de moldeo por inyección para el motor La velocidad de rotación.
Figura 4. Sistema de control de velocidad hidráulica de frecuencia variable
Conclusión
industria de maquinaria de plástico de China después de 20 años de desarrollo ha hecho progresos considerables, plásticos grandes y pequeñas empresas de fabricación de maquinaria ha llegado a miles. Algunas empresas de maquinaria de plásticos domésticos en los últimos años para aprovechar la oportunidad de oro para lograr un gran desarrollo, no sólo Ocupan una gran cuota de mercado nacional, y hay una cantidad considerable de productos exportados al exterior.
Sin embargo, en términos de nivel tecnológico general de la brecha de maquinaria de plástico de China con los países desarrollados sigue siendo un gran nivel. Equipos de procesamiento de plásticos depende en gran medida del nivel de supervisión y control del nivel de los sistemas de control avanzados de ultramar comúnmente utilizados por la maquinaria de plástico para controlador lógico programable (PLC) como el núcleo del sistema de control, y utiliza control difuso en algunos equipos de producción de alta precisión, el control de proceso estadístico (SPC), y en base a la monitorización remota y redes de tecnología de diagnóstico de fallos, y nuestra a este respecto, hay una gran diferencia. por lo tanto, en nuestro país, ha desarrollado una nueva generación de equipos de moldeo de plástico basado en la tecnología de control inteligente traerá grandes beneficios económicos y sociales.