1)鎖合模:模扳快速接近定模扳(包括慢-快-慢速),且確認無異物存在下,系統(tǒng)轉為高壓,將模板鎖合(保持油缸內壓力)。
2)射臺前移到位:射臺前進到指定位置(噴嘴與模具緊貼)。
3)注塑:可設定螺桿以多段速度,壓力和行程,將料筒前端的溶料注入模腔。
4)冷卻和保壓:按設定多種壓力和時間段,保持料筒的壓力,同時模腔冷卻成型。
5)冷卻和預塑:模腔內制品繼續(xù)冷卻,同時液力馬達驅動螺桿旋轉將塑料粒子前推,螺桿在設定的背壓控制下后退,當螺桿后退到預定位置,螺桿停止旋轉,注射油缸按設定松退,預料結束。
6)射臺后退:預塑結束后,射臺后退到指定位置。
7)開模:模扳后退到原位(包括慢-快-慢速)
8)頂出:頂針頂出制品。 2.傳統(tǒng)液壓驅動的注塑機的能量浪費 液壓驅動的注塑機在以上各階段所需壓力和流量都是變化的,當注塑機的油量需求發(fā)生變化時,由設在油泵出口的比例流量閥和比例壓力溢流閥來調節(jié)負載壓力和流量,提供各油缸和液力馬達所需的推力,壓力方向和移動速度。油泵的輸出功率等于電機的輸出轉矩和電機的轉速的乘積,當系統(tǒng)要求低流量時,油泵電機的輸出功率不變,多余的液壓油通過壓力比例閥和溢流閥流回油箱,即使空載(如冷卻)也是如此,這樣,節(jié)流功率損失非常大,效率很低,一般只有60%-70%,因而造成能量浪費,同時由于液壓油長期的全速循環(huán)流動,與液壓件,機械件的劇烈磨擦,造成油溫過高,噪音過大等系列問題,機器壽命亦縮短。 3.使用節(jié)能變頻器控制油泵電機 變頻器控制的油泵電機從根本上克服了傳統(tǒng)注塑機能量浪費的弊病,當系統(tǒng)需要的流量發(fā)生變化時,電機的轉速也跟著發(fā)生變化,從而使定量油泵排出的油流量發(fā)生變化,即“需要多少供給多少,從而節(jié)約了大量的電能。根據注塑制品的不同,節(jié)電率達20%-70%。 4.變頻器控制信號的選取 對所改造的注塑機要充分了解其控制電路,液壓電路和工作原理,巧妙取得控制信號,實現(xiàn)現(xiàn)有注塑機和變頻器的結合。注塑機液壓油需求量的信號是連接壓力和流量比例閥的電流信號(0-1A),經積分處理后并轉換成4-20mA的標準信號直接連接到變頻的輸入端,從而控制變頻器改變輸出頻率,隨即改變了油泵電機的轉速,達到調壓節(jié)電的雙重作用。針對注塑機液壓系統(tǒng)特有的大負荷超載,頻響要求高和低速轉矩大,電機加減速時間長的特點,在控制過程中應用了PLC控制器,引入各電液換向閥的信號,由PLC根據這些信號鑒別注塑機的工藝流程,提前對變頻器給出加速和減速指令。 5.注塑機變頻器的選型 1)普通的VVVF調速方式,當頻率與電壓的比率保持恒定,電機的磁通不變,由于沒有速度反饋,不能準確控制電機的轉速(一般誤差在15%),三相異步電機的轉子實際轉速同定子旋轉磁場間存在轉差,當外部負載發(fā)生變化時,轉差率也隨之發(fā)生變化,但變頻器并不能對此補償,導致油泵轉速發(fā)生變化,造成了流量誤差,次品率高。注塑機在采用壓力閉環(huán)控制的系統(tǒng)中,會出現(xiàn)壓力瞬間失調的情況,無法控制制品的品質。 2)無傳感器矢量控制變頻器,采用轉子磁場方向的控制方式,即對異步電機進行坐標變換等效成直流電機的控制方式,相當于直流電機中同轉矩成正比的電樞電流,無論電機的狀態(tài),維持其勵磁電流的恒定,而轉矩的大小只要獨立調節(jié)電樞電流,故可以使異步電機始終處于高動態(tài)的狀態(tài),從0rpm加速到1000rpm 只需30ms,改善了變頻器調速系統(tǒng)的動態(tài)性能,對于注塑整個運行循環(huán)的跟附性大大提高,轉差在3%-5%內,提高了電機面對負載變化的運轉穩(wěn)定性,電機在低速運轉時有2倍以上的額定轉矩,有較好的加減速性能,轉矩變化時響應也快。 綜上所敘,選擇開環(huán)通用變頻器,由于其響應慢,并不適用于注塑機油泵的調速,相比之下無感矢量控制的變頻器,因其高動態(tài)性,穩(wěn)定性好等特性更適合注塑機的使用。 6.變頻器的散熱方式 注塑機專用變頻器都采用水冷散熱方式,散熱效率高,安全保護等級可達IP54。由于變頻器采用水冷形式,變頻器主體實際是封閉于電控箱內,減少了由于粉塵,油污侵入電子設備而導致?lián)p壞的可能性,確保了變頻器的使用安全,同時采用水冷散熱方式可使變頻器的功率單元IGBT始終工作在某一溫度范圍內,有效延長了其使用壽命,采用水冷散熱方式可使變頻器平均壽命延長達10年以上。 7.使用變頻器后的其它功能 最顯著的特點就是可以改進機器的工藝特性, 提高其效率。有些產品要求很高的射膠速度,普通的注塑機,可能要更換運螺桿、料筒、電機、油泵才能達到要求的速度,但使用變頻器以后,在電機油泵允許的范圍內,將電機轉速提高10%(電機頻率達到55HZ),即可做到不用更換任何部件就能達到要求的速度,從而提高了生產效率。 8.使用中注意的問題 經測量采用變頻運行后,電機的表面溫度有所提高,例如工頻運行電機溫度為35度,變頻運行時電機為40度,且不繼續(xù)升高(在電機安全范圍內),這是由于電機在整個周期內,進行不同的轉速運行,電機的散熱風扇風力減小緣故,使用中建議保持散熱風扇和電機的清潔。 9.變頻器在海天1500機上的實際應用 使用機型:WHPS注塑機專用節(jié)能變頻器
生產廠家:北京萬禾創(chuàng)新科技有限公司
使用廠家:山東青島某國營大型企業(yè)
主要特點:
1)一體化結構,自帶工頻/節(jié)電運行轉換開關,確保在系統(tǒng)故障時,人工切換,不影響生產。
2)控制油泵電機:45KW 45KW 45KW
3)變頻器功率:45KW (其中IGBT最大電流300A)
4) 數(shù)量:30 臺
5)變頻器控制方式:無速度傳感器矢量控制變頻器
6)瞬間沖擊電流可達300%,確保在注射等重負載下不跳閘。
7)散熱方式:水冷卻(電控箱全封閉設計,防塵,防油污)防護等級:IP54
8)信號輸入方式:0-1A(壓力比例), 0-2A(流量比例)兩路輸入,積分運算輸出。
9)自帶有功功率表
10)變頻控制單件注塑工件時間比工頻運轉慢0.2秒
11)節(jié)電率(不同工藝):20%-40% 客戶反映:節(jié)電明顯,原工藝基本不受影響,油溫降低,油缸動作平穩(wěn),次品率低。