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什么是注塑机的闭环系统?

2019年3月12日 11:24
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苏州德利佳工程塑料有限公司    常见问题解答    什么是注塑机的闭环系统?

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注射成型控制系统是一个循环的过程,包含一组预设程序,当(且仅当)上满足一定条件时才会运行下一个循环。这些条件的检验和监测以及给出每一个循环的开始、结束或者延续命令都是由顺序控制器来完成的。顺序控制器为注塑机提供了“安全保障”,例如在注塑机前门打开时,控制器就不允许模具移动。

 

注射成型控制系统有以下三个功能:

 

  • 设置注塑机动作顺序

  • 调节、控制主要工艺和注塑机参数

  • 检测过程状态与性能

 

注塑成型是非常典型的复杂非线性动态过程,在成型中,机器参数、材料性能和工艺变量相互作用,注塑件的质量(尺寸、外观和力学特助等)不能都在线测量,只能控制关键的机器/工艺变量才能保证制品品质和工艺重复性。

 

设备、材料、工艺变量和制品质量之间的关系如下:

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高端的注塑控制系统还发挥着过程变量的管理、工艺监测和统计分析的功能,如何有效避免干扰成为生产高精度、良好表面的复杂制件重要问题。

 

开环系统(a)与闭环系统(b)如下:

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举例:

 

(a)开环系统包括具有被控变量的设备、驱动设备的执行器和执行器发出指令信号的控制器。

 

以螺杆速度控制为例,控制对象是注射单元的螺杆,输出为螺杆转速,典型的执行器为液压阀。控制器按照设定以一定速度向液压阀发出打开指令。

 

(b)在实际生产过程中,存在各种干扰源,开环系统虽然简单便宜,但是不能补偿控制过程中遇到的任意干扰。

 

例如,随着注塑时间的进行,液压油温会发生变化,这将影响液压相应状态的变化。打开同样的液压阀门开度,注塑速度会随着油温变化。开环系统不能校正干扰造成的误差。

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注射成型的可控变量:

 

在工艺/注塑机变量方面,可分为全周期与阶段性控制变量。全周期可控变量例如温度有:熔体的温度、料筒温度、模具温度和液压油温度。这是需要在所有周期都需要控制的变量。

 

阶段性变量如下:

模腔压力是阶段性变量中比较理想的可控变量,因为它直接反映模腔内材料的状态。但是实际生产中,需要在模具中加装型腔压力传感器,对于一部分产品造成成本增加。

 

塑化阶段:熔体温度的均匀性是终极目标。需要控制合理的螺杆转速与背压实现(必要时需要合理的螺杆设计)。

 

填充阶段:精确合理地控制注射速度可以确保填充动作一致,能够消除成型制件的非均匀性。短射、缩痕和很多表面问题都可以通过调节注射速度解决,所以在填充阶段注射速度是关键变量。

 

保压阶段:喷嘴压力是比较接近模腔变量变化过程的,传感器直接装在喷嘴,不需要安装在模具内。

 

开-合模阶段:必须同步实现快速模具移动和精确模具定位。

 

注:喷嘴压力传感器如图:

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