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注塑機(jī)結(jié)構(gòu)與原理-資料下載頁

2025-06-25 03:16本頁面
  

【正文】 壓剛性等影響。所以,液壓系統(tǒng)水平與注塑質(zhì)量密切相關(guān)。(四)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)是注塑機(jī)的“神經(jīng)中樞”系統(tǒng),控制各種程序動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)對時(shí)間、位置、壓力、速度和轉(zhuǎn)速等的控制與調(diào)節(jié),由各種繼電器組件、電子組件、檢測組件及自動(dòng)作儀表所組成??刂葡到y(tǒng)與液壓系統(tǒng)相結(jié)合,對注射機(jī)的工藝程序進(jìn)行精確而穩(wěn)定的控制與調(diào)節(jié)??刂葡到y(tǒng)的質(zhì)量將直接影響產(chǎn)品的成型質(zhì)量,例如對合模速度、低壓模保、及模具鎖緊力的控制,將影響產(chǎn)品的成型周期、可靠的低壓模具保護(hù)、準(zhǔn)確的開模定位等。另一個(gè)需要精確控制的是影響注射工藝條件的注射速度、保壓壓力、螺桿轉(zhuǎn)速及料筒的溫度等。1.開、閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)注塑機(jī)自動(dòng)控制的方法分為兩大類:第一類順序控制,即:開環(huán)控制;第二類回饋控制系統(tǒng),即死循環(huán)控制。我廠注塑機(jī)的對速度和壓力的控制采用的是開環(huán)控制方式;對位移和溫度的控制則是死循環(huán)控制方式。(1)開環(huán)控制如系統(tǒng)輸出量不與指定輸入相比較,系統(tǒng)的輸出與輸入量之間不存在回饋通道,此種稱開環(huán)控制,如圖19所示。此控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、組件少、成本低、系統(tǒng)容易穩(wěn)定。由于不對被控量進(jìn)行檢測,當(dāng)系統(tǒng)受干擾時(shí),被控量一旦偏離原有的平衡狀態(tài),再沒有消除這種偏關(guān)的功能,限制了系統(tǒng)的應(yīng)用。開環(huán)控制系統(tǒng)中,當(dāng)被控制對像給以設(shè)定值之后,則系統(tǒng)就會使被控制量(壓力、速度、轉(zhuǎn)速、位移)得到實(shí)際值,并能經(jīng)儀表顯示出來。但是由于各種環(huán)境因素的干擾,會使系統(tǒng)的給定值與實(shí)際值之間產(chǎn)生偏差,但無須再重新修正這個(gè)偏差,即系統(tǒng)自身對此偏差無調(diào)節(jié)作用。圖19 開環(huán)控制系統(tǒng)框圖(2)閉循環(huán)控制把系統(tǒng)被控制量回饋到輸入端,并與指定輸入相比較,此為死循環(huán)控制,由于存在被控制量經(jīng)回饋環(huán)節(jié)至比較點(diǎn)的回饋通道,又稱回饋控制,如圖20所示。死循環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是:連續(xù)地對被控量檢測,把測得的實(shí)際值提前回饋到始端與給定值進(jìn)行比較,將所得到的偏差信號經(jīng)控制器的變換運(yùn)算和放大器的放大,對控制對象發(fā)出新的控制信號,使被控量按照指定輸入的要求去變化。受內(nèi)部和外部信號干擾時(shí),通過死循環(huán)控制,能自動(dòng)地消除或削弱干擾信號對被控對象的影響,有抗擾動(dòng)功能。圖20 死循環(huán)控制系統(tǒng)框圖2.控制系統(tǒng)的組成(1)檢測系統(tǒng)電器我廠的注塑機(jī)具有檢測系統(tǒng)電器有行程開關(guān)、電子尺、熱電偶等。(ⅰ)行程開關(guān)行程開關(guān)(限位開關(guān))是以機(jī)械動(dòng)作發(fā)出控制指令的主令電器。用于控制運(yùn)動(dòng)方向、行程或位置保護(hù)。符號:SQ(LS)。行程開關(guān)由操作機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和外殼等組成。我們所用的舜展臥式機(jī)的位移控制就是此種行程開關(guān)。(ⅱ)接近開關(guān)接近開關(guān)(無觸點(diǎn)行程開關(guān))代替有觸點(diǎn)行程控制和限位保護(hù),也可用于高頻計(jì)數(shù)、液面控制等,具有穩(wěn)定、可靠、壽命長、定位重復(fù)、適應(yīng)較惡劣的工作條件等優(yōu)點(diǎn)。符號:PRS今機(jī)立式機(jī)利用接近開關(guān)控制滑范本的行程。(ⅲ)電子尺電子尺是一種電阻式的位移傳感器,有是也稱為電阻尺。符號:POS。其工作原理是:采用可變電阻分壓原理 ,將線位移轉(zhuǎn)換成傳感器的電阻變化,并變成電壓信號傳送。圖21 電子尺工作原理圖除舜展臥式注射機(jī)外,其它機(jī)型都是用電子尺對螺桿位移、模板位移、及頂出桿位移進(jìn)行檢測,從而對運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行控制。(ⅳ)熱電偶熱電偶是溫度檢測組件,用來對各處溫度進(jìn)行檢測。符號是:BT T/C。其工作原理:將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來,構(gòu)成一個(gè)閉合回路,當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)之間存在溫差時(shí),由于熱電效應(yīng),兩者之間產(chǎn)生電動(dòng)勢,在回路中形成電流。即將工作端置于溫度為t的被測介質(zhì)中,另一自由端在t0的恒定溫度下。當(dāng)工作端的介質(zhì)溫度發(fā)生變化時(shí),熱電勢隨之發(fā)生變化,將熱電勢輸入顯示儀表、記錄或關(guān)入微機(jī)進(jìn)行處理,獲得溫度值。熱電勢值與熱電極本身的長度和直徑無關(guān),只與熱電極材料的成分及兩端的溫度有關(guān)。注塑機(jī)的料筒溫度、噴嘴溫度和油溫的溫度控制,都需要經(jīng)熱電偶檢測后送入控制器中。(2)執(zhí)行系統(tǒng)電器注塑機(jī)用到的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有:電磁閥線圈、加熱線圈、電動(dòng)機(jī)、接觸器、報(bào)警燈、蜂鳴器等。(3)邏輯判斷及指令形成系統(tǒng)電器有各種控制器、顯示器、按鈕、撥碼開關(guān)、電源器等。(4)其它系統(tǒng)電器快速熔斷器、變壓器、導(dǎo)線、冷卻風(fēng)扇、電流表等。3.注射速度與注射壓力的控制注塑機(jī)的注射速度控制包括兩種含意:一個(gè)是對螺桿推進(jìn)物料的速度進(jìn)行開環(huán)或死循環(huán)控制;一個(gè)是對螺桿推進(jìn)速度同時(shí)進(jìn)行位置和速度值的多級切換,稱多級注射速度切換或控制。同樣,注塑機(jī)的注射壓力控制也包括的是這兩種含意:一個(gè)是對螺桿推進(jìn)物料的壓力進(jìn)行開環(huán)或死循環(huán)控制;一個(gè)是對螺桿推進(jìn)壓力同時(shí)進(jìn)行位置和速度值的多級切換,稱多級注射速度切換或控制。我們所用的注塑機(jī)對注射壓力和速度控制的特點(diǎn)是:用電子尺檢測位置信號與通過所設(shè)定的位置信號進(jìn)行比較,將比較信號輸入給控制裝置,實(shí)現(xiàn)在指定位置上的速度切換和壓力切換。速度值和壓力值通過模擬量或數(shù)學(xué)量設(shè)定輸入給控制裝置,指令信號經(jīng)放大輸出給比例壓力流量閥,實(shí)現(xiàn)對流量和壓力的控制,從而實(shí)現(xiàn)多級注射壓力和速度的控制。如圖23。圖23 多級注射控制原理圖注射壓力的切換有三段,各段的切換是由位置設(shè)定和位移傳感器通過控制裝置來同時(shí)切換壓力和速度;由射出切換為保壓時(shí),既可通過位移設(shè)定來切換,也可用時(shí)間來切換;保壓有二段壓力、兩段速度,兩段間的切換是用時(shí)間來切換的,因?yàn)檫M(jìn)入保壓階段后,螺桿位移量很小,不易控制。4.溫度的控制與調(diào)節(jié)(1)料筒溫度控制注塑機(jī)料筒溫度是注塑工藝的重要參數(shù),是塑化裝置的唯一外部供熱,因此,料筒的溫控技術(shù)將直接影響到制品的質(zhì)量。我們所用的注塑料筒加熱段有三段、四段或五段。注塑機(jī)料筒與噴嘴溫控的調(diào)節(jié)是死循環(huán)控制方式,即通過熱電偶檢測與設(shè)定值進(jìn)行比較,從而對加熱電阻圈進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。注塑機(jī)的溫度控制與調(diào)節(jié)有四種基本形式:我廠注塑機(jī)用的是開關(guān)控制型式和比例微分積分控制式。(?。╅_關(guān)控制(ON/OFF)型式 這種型式的熱能轉(zhuǎn)換組件是電阻加熱圈,功率的輸出狀態(tài)是開關(guān)形式。圖24是開關(guān)控制型式的輸出狀態(tài)及其溫度特性曲線。從特性曲線可以看出,這種開關(guān)式的溫度控制超調(diào)量大,溫度波動(dòng)大很不穩(wěn)定。 圖24 開關(guān)控制溫度特性曲線 圖25 PID控制溫度曲線(ⅱ)比例、積分、微分控制(PID)控制型式 是一種根據(jù)連續(xù)檢測溫度的偏差信號,提高對溫度的控制精度。由前所述,注塑機(jī)的料筒壁較厚,所以,在對料筒溫度控制時(shí),就要考慮熱電偶檢測點(diǎn)的選擇問題,因?yàn)樵诓煌臋z測點(diǎn)上其溫度曲線有較大的差異的。如26圖所示。 圖26 熱電偶位置對溫度特性曲線的影響(1)溫度檢測點(diǎn)安裝方式;(2)不同安裝位置曲線的比較曲線1—檢測點(diǎn)在料筒表面的溫度曲線;曲線2—檢測點(diǎn)在料筒深部時(shí)的溫度曲線;曲線3—工藝要求曲線曲線1是熱電偶1的溫度時(shí)間曲線,反應(yīng)出溫度波動(dòng)大。但由于檢測點(diǎn)與控制點(diǎn)接近,有較高的溫控靈敏度。曲線(2)是熱電偶的溫度時(shí)間曲線,由于料筒熱慣性的原因,曲線要比曲線1滯后,但所指示的溫度更接近于塑料熔體的實(shí)際溫度。但是兩者均有較大的溫度波動(dòng),與實(shí)際要求的有較大的偏差。另外,料筒溫度的控制還與所選用的熱電偶有關(guān),尤其在對溫度進(jìn)行精確控制時(shí),應(yīng)選用熱敏性高、且質(zhì)量穩(wěn)定的熱電偶。(2)噴嘴溫度的控制與檢測噴嘴溫度也是在注塑工藝參數(shù)中應(yīng)特別控制的一工藝參數(shù),由于此處測得的溫度更能接近熔體的實(shí)際溫度,所以對其的控制也日益受到人們的重視。一般情況下采用和料筒溫度相同的控制方式,目前,有些廠家用專門測量噴嘴的熱電偶對噴嘴溫度進(jìn)行檢測。相對來講,因噴嘴處料筒壁較薄,熱電偶檢測點(diǎn)較接近熔體,測得的溫度也較料筒溫度更接近熔體溫度,對成型更具有指導(dǎo)意義。(3)油溫的控制與檢測由前述可知,對液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性和注塑制品質(zhì)量都有重要的影響。所以一般注塑機(jī)都設(shè)置有油溫檢測裝置。在生產(chǎn)中,我廠用冷卻水對液壓油進(jìn)行冷卻以控制油溫,卻沒有對油溫進(jìn)行檢測。但在注塑機(jī)操作溫度頁面中,則有油溫檢測,由此可見,油溫檢測是作為注塑機(jī)的一種可選功能,我們沒有選擇此功能。(五)冷卻加熱系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)主要是指對油溫和加料口的冷卻,在前面已經(jīng)做過介紹。加熱系統(tǒng)主要是指對料筒的加熱,前面也做了介紹。
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