注塑機(jī)簡(jiǎn)易電控系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)-圖文

緒論LED燈被稱作為新世紀(jì)的第四代光源,有著無污染、低發(fā)熱、高亮度、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn),現(xiàn)在已經(jīng)開始逐漸在多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用,如廣告顯示屏,燈飾照明等,是目前最有發(fā)展前景的綠色照明光源。在中國(guó),從上個(gè)世紀(jì)70年代開始,LED行業(yè)逐步的得到較快的發(fā)展,到現(xiàn)在為止,經(jīng)過40多年的時(shí)間,中國(guó)已經(jīng)成為全球最大的LED產(chǎn)品生產(chǎn)國(guó)和出出口國(guó)。而LED產(chǎn)業(yè)也在發(fā)展中不斷得到細(xì)分,已經(jīng)從一開始單純的半導(dǎo)體生產(chǎn)發(fā)展到了,從照明光源到LED配光器的完整的產(chǎn)業(yè)鏈。在LED產(chǎn)業(yè)鏈中,LED配光器件屬于LED的配套產(chǎn)業(yè),也是LED照明的重要組成部分,其性能的好壞對(duì)于LED的照明效果有著很大的影響。配光就是為了某種目的對(duì)燈具發(fā)出的光進(jìn)行強(qiáng)度的配置,LED配光器件可以有效的提高LED的光學(xué)效果。在配光器件中,常用的配光器件有三類,分別是透鏡和反光杯、折光板。通過配光器件,可以有效的增強(qiáng)LED的光學(xué)照明和減少LED的功耗,從而節(jié)省能源消耗。上述配光器件的生產(chǎn)制造所用的設(shè)備均為注射成型機(jī),因而注射機(jī)的生產(chǎn)精度和穩(wěn)定性對(duì)于配光器件的品質(zhì)是有很大影響的。目前,國(guó)內(nèi)大部分的正在使用的注射成型機(jī),都是通過繼電器-接觸器進(jìn)行觸點(diǎn)開關(guān)量控制,但這種控制方法不但線路復(fù)雜,而且屬于開環(huán)控制,受外部因素干擾較大,系統(tǒng)精度較低,因而已經(jīng)逐漸被市場(chǎng)所淘汰。而另外一種比較先進(jìn)的,全電動(dòng)類型注射機(jī)由于成本較高,且主軸壽命較短,需要頻繁更換而沒有得到大范圍應(yīng)用。目前,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上新生產(chǎn)注射機(jī)都已經(jīng)逐漸采用運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),從而達(dá)到對(duì)整個(gè)工藝流程進(jìn)行自動(dòng)化控制的目的。在本次設(shè)計(jì)中,為保證注射成型過程中,可以有效的控制工藝參數(shù)控制證,并且可以在一定程度上的保證成本的控制,因此采用PLC作為L(zhǎng)ED配光器件注射機(jī)的控制器。PLC控制系統(tǒng)是通過檢測(cè)信息的反饋和開關(guān)量通斷,來進(jìn)行程序動(dòng)作的輸出,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于目標(biāo)系統(tǒng)的控制,并且配合各類模擬量模塊可以對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。第一章注射機(jī)概述與發(fā)展1.1注射成型技術(shù)注射成型是指將具有熱塑性或者熱固性的材料,在預(yù)塑加熱熔化后,在一定的注射壓力,將已融化的注射材料注入到準(zhǔn)備好的模具型腔中,經(jīng)冷卻后,得到成形塑料制品的一種塑料加工方法。注射成型的特點(diǎn)是:可通過一次注射成型就獲得結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的制,并且能夠確保良好的尺寸精度以及表面光潔度;注射成型模具可以快速更換,對(duì)產(chǎn)品的多樣化有著很好的適應(yīng)能力,當(dāng)需要生產(chǎn)不同產(chǎn)品時(shí),僅需要更換注射模具;注射成型的生產(chǎn)過程是一個(gè)相互循環(huán)的過程,通常分為合模、注射、保壓和預(yù)塑四個(gè)主要階段。1.2注射機(jī)概述在塑料加工行業(yè)中,注射成型機(jī)是投入應(yīng)用最為廣泛的加工機(jī)械,在日常生活中所接觸到塑料制品,有很大一部分就是通過注射成型得到的,例如插座外殼,塑料燈罩等等。近年來,由于諸多行業(yè)對(duì)于注射成型產(chǎn)品的需求的快速增長(zhǎng),例如電器行業(yè),醫(yī)藥行業(yè),汽車行業(yè)等,注射成型技術(shù)得到大量的投入與研究,從而推動(dòng)了注射成型設(shè)備的快速發(fā)展。注射成型機(jī)工作過程是通過注射裝置將料筒中已經(jīng)處于熔化狀態(tài)的材料以一定的壓力和速度注射到已閉合鎖模的模具中,從而生產(chǎn)出各種形狀的塑料制品。正如前面所述,國(guó)內(nèi)的注射成型機(jī)從控制系統(tǒng)分類可以分為三種,分別是繼電器控制型、PLC控制型和PC機(jī)控制型。繼電器控制型注射機(jī)主要是通過繼電器的觸點(diǎn)開閉,來切換電磁換向閥的得電和失電,進(jìn)而來切換注射機(jī)液壓系統(tǒng)中各個(gè)回路的接通與方向,從而形成一個(gè)開環(huán)控制系統(tǒng)。這樣,注射機(jī)就會(huì)根據(jù)已經(jīng)設(shè)定的加工工藝數(shù)值,進(jìn)行開環(huán)控制,設(shè)定參數(shù)數(shù)值如合模時(shí)間、注射速度、加熱溫度等,但是注射機(jī)只會(huì)注射過程中按設(shè)定數(shù)值進(jìn)行,一旦出現(xiàn)誤差,并不能進(jìn)行自我調(diào)整。同時(shí),因?yàn)槔^電器控制型注射機(jī)是采用繼電器組成控制系統(tǒng),導(dǎo)致了系統(tǒng)中存在著眾多的控制觸點(diǎn),線路復(fù)雜,一旦出現(xiàn)故障,就會(huì)出現(xiàn)檢修困難的情況。而且繼電器的響應(yīng)速度較慢,對(duì)外部的抗干擾能力差、組成的控制系統(tǒng)控制不夠精確。所以,繼電器控制型的注射機(jī)已經(jīng)逐漸被淘汰出市場(chǎng)了。PLC控制型和PC機(jī)控制型的注射機(jī)主要是通過外部電子元器件的輸入信息來進(jìn)行程序動(dòng)作的切換,從而輸出控制信號(hào)來控制注射機(jī)的液壓系統(tǒng),并通過傳感器的負(fù)反饋信息對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行自我調(diào)整,形成一個(gè)閉環(huán)控制。這兩種類型的注射機(jī)由于是閉環(huán)控制方式,因而可以通過將設(shè)定值與實(shí)際值進(jìn)行比較,得出偏差,并對(duì)偏差進(jìn)行消減,使系統(tǒng)誤差保持在最低水平。因而閉環(huán)控制系對(duì)于外部干擾的抵抗能力較強(qiáng),可以在誤差出現(xiàn)之后,進(jìn)行系統(tǒng)自我的修正,從而擁有較高的系統(tǒng)控制精度。相對(duì)來說,可編程控制器型和計(jì)算機(jī)控制型本質(zhì)上是一樣的,都屬于微機(jī)控制范圍,只不過PLC是屬于通用型,計(jì)算機(jī)指專用型。所以,針對(duì)于生產(chǎn)多個(gè)產(chǎn)品的制造商,可編程控制器(PLC因?yàn)檫m應(yīng)能力強(qiáng),適合大批量生產(chǎn),具有高可靠性等優(yōu)點(diǎn),國(guó)內(nèi)很多注射機(jī)都廣泛采用了PLC控制。1.3注射機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)任何生產(chǎn)類型的機(jī)械的最后發(fā)展趨勢(shì),都是從原來的人工操作向著生產(chǎn)程序控制高度自動(dòng)化的方向發(fā)展,注射成型機(jī)械也不會(huì)例外。注射成型機(jī)的自動(dòng)化就是將注射成型過程中的各個(gè)工序動(dòng)作,如加料、加熱溫度控制、開合模和注射速度注射壓力及注射制品的頂出取件等,進(jìn)行自動(dòng)循環(huán)的控制,從而實(shí)現(xiàn)注射成型設(shè)備的高速高響應(yīng)的自動(dòng)化生產(chǎn)。同時(shí),在面對(duì)日益多樣化的生產(chǎn)需求,注射機(jī)在節(jié)能、高效,快速響應(yīng)和精密控制等方面也有了更高的要求。尤其是節(jié)能方面,不僅能夠降低能耗,而且可以優(yōu)化系統(tǒng),增加系統(tǒng)可靠性。注射機(jī)的能耗主要體現(xiàn)在三個(gè)方面,分別是液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)。其中,液壓系統(tǒng)所耗費(fèi)的能耗是最多的,多是消耗在各個(gè)機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能或這是液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的環(huán)節(jié)。再過來就是加熱系統(tǒng)的能耗,由于傳統(tǒng)的注射機(jī)采用電阻絲加熱,除了與料筒接觸的內(nèi)側(cè)的熱量被有效利用外,大部分都是通過空氣消散掉了。因而,從目前節(jié)省能耗的角度出發(fā),必然是從這三方面進(jìn)行技術(shù)改造。第二章注射機(jī)的組成注射成型機(jī)主要的系統(tǒng)有四個(gè),分別是注射系統(tǒng),合模系統(tǒng),液壓系統(tǒng),電氣控制系統(tǒng),它們負(fù)責(zé)完成了注射成型絕大部分工藝動(dòng)作。2.1注射機(jī)的注射系統(tǒng)注射系統(tǒng)的主要工作是在設(shè)定的時(shí)間內(nèi),將固態(tài)狀的原材料進(jìn)行預(yù)塑融化,使之變成流體狀態(tài)的熔融物料,然后以一定的壓力和速度將預(yù)定計(jì)量的物料注入到模具的形腔內(nèi)。并且在原料完全注入模腔后,繼續(xù)對(duì)注射模腔施加注射壓力,從而確保產(chǎn)品冷卻縮小的部分可以得到補(bǔ)充,同時(shí)還可以起到排除模腔氣體,消除產(chǎn)品內(nèi)小氣泡的作用。因此,注塑機(jī)的注射系統(tǒng)應(yīng)該具有良好的塑化、注射和保壓的功能。注射機(jī)的注射系統(tǒng)的主要是由注射裝置、預(yù)塑計(jì)量裝置等裝置組成的。注射裝置,顧名思義,其作用就是注射原料,主要部件有螺桿、料筒和止逆環(huán)。螺桿起到輸送物料和剪切加熱物料的作用,是注射機(jī)的重要部件。止逆環(huán)設(shè)置在螺桿的頭部,起到防止熔體倒流的作用。預(yù)塑計(jì)量裝置,其作用主要是計(jì)量下一次注射原料的注射量,并且對(duì)原料進(jìn)行塑化加熱,主要部件是預(yù)塑馬達(dá)和液壓系統(tǒng)中的背壓溢流閥,前者是進(jìn)行預(yù)塑的執(zhí)行元器件,后者則是起到注射量計(jì)量的作用,當(dāng)螺桿頭部的儲(chǔ)料壓力大于背壓溢流閥溢流壓力時(shí),溢流閥導(dǎo)通,注射缸溢流后退,預(yù)塑馬達(dá)停止預(yù)塑。注射裝置中,最主要的就是螺桿,螺桿的性能好壞對(duì)于一臺(tái)注射機(jī)來說,至關(guān)重要。因此在設(shè)計(jì)中,采用往復(fù)式標(biāo)準(zhǔn)B式螺桿,因?yàn)锽式螺桿結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,而且緊湊,有著良好的塑化能力,在注射和預(yù)塑方面都可以得到較好效果。2.2注射機(jī)的合模系統(tǒng)合模系統(tǒng)的主要功能是有兩個(gè),第一個(gè)是基本功能,即實(shí)現(xiàn)模具啟閉動(dòng)作,并頂出制品;第二個(gè)是確保動(dòng)模版和定模版的可靠的鎖模,因?yàn)樵谶M(jìn)行制品注射時(shí),注射模具腔體內(nèi)有著相當(dāng)大的壓力,如果合模系統(tǒng)的鎖模裝置不能給予模具足夠的鎖模力,那么模具極有可能在模腔內(nèi)部的壓力下被打開。合模系統(tǒng)主要組成部分有動(dòng)模板、定模板、鎖模裝置、頂出裝置和調(diào)模裝置等組成,其中,鎖模裝置主要是利用曲肘連桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置將鎖模力進(jìn)行放大,一般單曲肘連桿結(jié)構(gòu)的力放大系數(shù)為10。2.3注射機(jī)的液壓系統(tǒng)注射機(jī)的液壓系統(tǒng)主要是通過主回路,對(duì)系統(tǒng)中的壓力和流量進(jìn)行有效的調(diào)節(jié),然后利用各條分回路進(jìn)行執(zhí)動(dòng)作的執(zhí)行。液壓系統(tǒng)中的主要零部件有液壓泵、壓力控制閥、流量控制閥、電磁換向閥、過濾器和壓力儀表等元件。液壓系統(tǒng)的主要作用是在電氣系統(tǒng)的控制下,各個(gè)液壓回路按照注射工藝流程過程的動(dòng)作程序進(jìn)行順序動(dòng)作,從而達(dá)到準(zhǔn)確的動(dòng)作控制。。.2.4注射機(jī)電氣控制系統(tǒng)注射機(jī)的電氣控制系統(tǒng)是注射機(jī)系統(tǒng)中的重要組成系統(tǒng),電氣控制系統(tǒng)的性能優(yōu)劣對(duì)注射制品的質(zhì)量有著很大的影響。注射機(jī)的電氣控制系統(tǒng)相當(dāng)于人類的大腦,負(fù)責(zé)對(duì)注射機(jī)的各個(gè)工藝動(dòng)作進(jìn)行控制和調(diào)整。其主要的作用有:1、控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵,精確的給每一個(gè)工序步驟的提供動(dòng)力;2、控制注射機(jī)的注射溫度,使其保持在一個(gè)恒定的范圍;3、根據(jù)程序,按照工藝順序,控制各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行相應(yīng)的順序動(dòng)作;4、對(duì)注射機(jī)系統(tǒng)的偏差進(jìn)行修正,減小生產(chǎn)誤差,保證產(chǎn)品的重復(fù)性;5、控制電源的通斷,保證各個(gè)設(shè)備的供電穩(wěn)定;注射機(jī)電氣控制系統(tǒng)系統(tǒng)主要組成部分有:順序控制器部分;電動(dòng)機(jī)及其控制部分;溫度控制部分;2.4.1順序控制器順序控制器是注射機(jī)電氣控制系統(tǒng)最關(guān)鍵的部分,注射機(jī)通過順序控制器不斷的發(fā)出控制信號(hào),控制注射機(jī)的各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu),如電磁換向閥,溫度加熱器等,使其按照工藝流程的要求,進(jìn)行順序動(dòng)作切換或?qū)⒛硞€(gè)工藝參數(shù)維持在某個(gè)范圍。常用順序控制器有工業(yè)計(jì)算機(jī)、可編程控制器和電子微機(jī)三種。2.4.2電動(dòng)機(jī)注射機(jī)所采用的電動(dòng)機(jī)一般為兩類,一種是傳統(tǒng)的注射機(jī)采用三相異步電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源,優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠,使用壽命長(zhǎng),缺點(diǎn)是三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制精度低;一種是采用伺服電機(jī)作為動(dòng)力源,優(yōu)點(diǎn)是可以精確的調(diào)整轉(zhuǎn)速來改變液壓回路中的流量和壓力,缺點(diǎn)是價(jià)格相對(duì)于三相異步電機(jī)要昂貴,而且需要經(jīng)常維護(hù)保養(yǎng)。2.4.3溫度控制(1料筒溫度注射機(jī)的料筒是注射機(jī)的主要加熱場(chǎng)所,注射機(jī)的加熱器通過加熱料筒,使料筒內(nèi)的原料熔化,并根據(jù)原料的熔化狀態(tài)不同,將料筒劃分成用多個(gè)加熱溫度不同的溫度加熱區(qū)并加以控制調(diào)節(jié)。注射機(jī)料筒溫度的控制是注射機(jī)溫度控制系統(tǒng)的重要部分,因?yàn)榱贤驳脑隙家粋€(gè)恒定的熔化溫度范圍,如果加熱溫度超過材料熔化溫度上限,那么料筒中的原料有可能會(huì)因加熱過度而產(chǎn)生分解變質(zhì);如果加熱溫度達(dá)不到原材料的最低熔化溫度,那么就會(huì)導(dǎo)致原材料塑化加熱不良,進(jìn)而影響生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量。注射機(jī)的料簡(jiǎn)加熱方式主要有兩種,一種是利用電熱圈進(jìn)行加熱,一種是利用電磁感應(yīng)圈進(jìn)行加熱。(2噴嘴溫度控制與檢測(cè)注射機(jī)的噴嘴溫度在溫度控制中是屬于要求較高的部位。如果噴嘴處的加熱溫度不夠高,那么會(huì)致使原料在噴嘴處冷凝,影響原料的注射,嚴(yán)重點(diǎn)的還會(huì)導(dǎo)致噴嘴處被冷凝的原料堵塞,使注射機(jī)出現(xiàn)注射故障,導(dǎo)致注射機(jī)因注射超時(shí)報(bào)警停機(jī);反之,如果噴嘴處的加熱溫度太高,那么則有可能導(dǎo)致外延流現(xiàn)象的出現(xiàn),從而使產(chǎn)品廢品率增加。(3模具的溫度控制模具溫度控制一般采用注射機(jī)的外圍配套產(chǎn)品實(shí)現(xiàn),最常用就是模溫機(jī)。模溫機(jī)對(duì)模具溫度的的保持和冷卻通常采用水加熱冷卻的方式,利用管道將高溫水氣和冷凝水進(jìn)行循環(huán)交替的利用,利用冷凝水吸收熱量變成水蒸汽的方式來使模具腔體內(nèi)部的產(chǎn)品快速冷卻,然后又利用高溫的水蒸汽來對(duì)下一個(gè)流程制品進(jìn)行保溫。但是,為了保證模具腔體內(nèi)各處溫度的可以均勻變化,那么模具內(nèi)部管道的布設(shè)一定要合理均勻覆蓋。(4液壓油溫度控制與檢測(cè)注射機(jī)的液壓系統(tǒng)的液壓油溫度對(duì)于整個(gè)注射機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和有著重大的關(guān)聯(lián)。如果液壓系統(tǒng)中的液壓油溫度太低,那么液壓油的黏性會(huì)增強(qiáng),導(dǎo)致液壓系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)震動(dòng)、噪聲等現(xiàn)象;反之,如果液壓油的溫度太高,那么會(huì)降低油的黏度,導(dǎo)致液壓油的容積出現(xiàn)波動(dòng)和系統(tǒng)壓力的變化較大。第四章液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1注塑機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)表4-1注射機(jī)設(shè)備鎖模力對(duì)應(yīng)的機(jī)械設(shè)計(jì)參數(shù)如圖4-14.2注塑機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求(1注射機(jī)進(jìn)行開合模運(yùn)動(dòng)時(shí),要求過程速度平穩(wěn),沒有波動(dòng),動(dòng)模板和定模板閉合時(shí)盡量減少或者消除剛性沖擊;(2合模完成后,鎖模機(jī)構(gòu)應(yīng)保持足夠大的鎖模壓力,防止在注射機(jī)在向模腔注射原料時(shí),因模腔壓力過大而產(chǎn)生產(chǎn)品溢邊的現(xiàn)象,從而產(chǎn)生次品;(3當(dāng)預(yù)塑進(jìn)料時(shí),注射機(jī)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng),原料在融化后,逐漸被推到螺桿的前端,這時(shí),螺桿同注射機(jī)構(gòu)在螺桿頭部原料的壓力作用下會(huì)產(chǎn)生向后移動(dòng)的傾向,為了令螺桿頭部的原料保持一定程度上的密度,那么在液壓系統(tǒng)內(nèi),就必須設(shè)定相應(yīng)的背壓壓力;(4為保制品的品質(zhì),注射結(jié)束后,液壓系統(tǒng)要設(shè)有一定時(shí)間的保壓過程;(5為了保證安全生產(chǎn),系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)有安全聯(lián)鎖裝置,例如在安全門的內(nèi)側(cè)設(shè)立行程開關(guān),門不關(guān)閉,系統(tǒng)無法運(yùn)行等等;4.3注射機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案?jìng)鹘y(tǒng)的注塑機(jī)液壓控制系統(tǒng)的工作方式主要是三相異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)普通的串連在一起的定量泵或者變量泵,通過溢流閥、節(jié)流閥和電磁方向閥等常規(guī)液壓元件構(gòu)成各式液壓回路來進(jìn)行工作的。并且,通過調(diào)節(jié)注塑機(jī)液壓系統(tǒng)內(nèi)溢流閥和節(jié)流閥的設(shè)定值來改變注塑機(jī)注射過程中的壓力和注射速度,通過接觸器和時(shí)間繼電器來控制各個(gè)電磁開關(guān)閥的得失電,來實(shí)現(xiàn)各個(gè)工藝過程循環(huán)有序地工作,傳統(tǒng)的注射機(jī)液壓系統(tǒng)如下圖4-2:圖4-2傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠,價(jià)格低,維修方便,但是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制,且注射精度太低,對(duì)于配光透鏡類的產(chǎn)品,傳統(tǒng)的注射機(jī)已經(jīng)不能滿足各類配光器件的工藝要求,并且由于控制回路流量的溢流閥在工作狀態(tài)下基本都是處于溢流開啟狀態(tài),導(dǎo)致液壓油大量溢流損耗,降低能源的利用率。注射機(jī)的注射制品質(zhì)量度主要是由下面幾點(diǎn)來決定的:一是注塑機(jī)的本身所能達(dá)到注射壓力和注射速度,二是合模系統(tǒng)是否具有足夠大的剛性和和合模系統(tǒng)本身的鎖模精度,三是注射機(jī)電氣控制系統(tǒng)對(duì)注射過程中,存在的壓力、流量、溫度等參數(shù)的控制與調(diào)節(jié)。因而,在本次注射機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)上,采用的是電液復(fù)合的液壓控制方式,即主要以伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)定量泵的形式,通過對(duì)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整,從而調(diào)節(jié)系統(tǒng)的流量來滿足負(fù)載所需的壓力與流量。系統(tǒng)的控制見下圖4-3:圖4-34.4液壓系統(tǒng)方案和液壓原理圖4.4.1液壓系統(tǒng)方案(1液壓系統(tǒng)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的確定在液壓系統(tǒng)中,除了螺桿預(yù)塑動(dòng)作外,其它順序動(dòng)作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)均為直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),且均采用單桿雙作用缸直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),而預(yù)塑動(dòng)作則是由螺桿則用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。合模系統(tǒng)則采用曲柄連桿機(jī)構(gòu),此機(jī)構(gòu)可將液壓缸的鎖模力放大,力放大系數(shù)與連桿的數(shù)量有關(guān),單桿的放大系數(shù)為10,雙桿為20。同時(shí),在合模系統(tǒng)中,設(shè)定一個(gè)二通四位換向閥,實(shí)現(xiàn)合模液壓缸差動(dòng)連接,加快合模速度,實(shí)現(xiàn)快速合模。(2動(dòng)力系統(tǒng)的確定本次設(shè)計(jì)的動(dòng)力系統(tǒng)為利用伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)定量泵,同時(shí)配合閉環(huán)控制,提高系統(tǒng)的注射制品的良品重復(fù)率,并且不但操作簡(jiǎn)單,而且還滿足了節(jié)能環(huán)保的要求。(3安全互鎖方案在系統(tǒng)中設(shè)有安全門,在合模系統(tǒng)中利用行程閥和插裝閥配合,合模時(shí),若安全門沒有合上,插裝閥的液控油口導(dǎo)通,導(dǎo)入壓力油,插裝閥處于關(guān)閉狀態(tài),合模缸無法通入液壓油,合模不能開始。只有當(dāng)安全門關(guān)閉,壓下行程閥,使插裝閥的液控油口通油箱,插裝閥處于開啟狀態(tài),合模動(dòng)作才能順利進(jìn)行。4.4.2液壓系統(tǒng)原理圖圖4-44.5液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的計(jì)算4.5.1注射裝置的相關(guān)參數(shù)計(jì)算(1注射缸的載荷力注射缸的載荷力是隨著注射進(jìn)程的不同而進(jìn)行變換的,因此只需在最大注射壓力的狀態(tài)下,計(jì)算出注射缸的載荷力即可,則:(2362013.14361015310155.65644FdpKNπ-????===(4-1式中:d----螺桿直徑,由給定參數(shù)可知d=36mm;p----最大注射壓力,由給定參數(shù)可知;參考《液壓與傳動(dòng)手冊(cè)》取注射液壓缸的機(jī)械效率為0.9,則實(shí)際作用于液注射液壓缸活塞上的載荷力為:001172.590.9FFKN==(4-2(2注射缸的活塞及活塞桿直徑當(dāng)熔融狀態(tài)的原料充滿模腔時(shí),注射缸的載荷力達(dá)到最大值,活塞移動(dòng)速度約等于0,且背壓壓力在注射狀態(tài)下近似于無,則活塞直徑:3016044172.95100.12333.1414.510SFDmpπ??==≈??(4-3取0.15sDm=則活塞桿的直徑取0.70.11ssdDm==;式中:0p---系統(tǒng)壓力,大小為14.5MPa(3計(jì)算注射缸最大載荷時(shí)注射缸的實(shí)際壓力注射缸的實(shí)際壓力為:30132172.95109.790.154FpMPaAπ?===?(4-4(4注射缸的流量計(jì)算已知注射可達(dá)到的最大注射速率,因而注射缸的注射速度為:(612389100.087/36104vmsπ--?==??(4-5注射缸的流量:3210.087106092.198/min4sDQvALπ????===(4-64.5.2合模相關(guān)計(jì)算(1合模缸的載荷力合模缸的最大載荷力出現(xiàn)在鎖模時(shí),根據(jù)已知注射機(jī)系統(tǒng)所需的最大鎖模力為80t,且注射機(jī)的合模系統(tǒng)采用單桿曲柄搖桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行鎖模,其力放大系數(shù)為10,所以合模缸的的最大載荷力為80KN。(2合模缸的活塞和活塞桿直徑根據(jù)注射的生產(chǎn)對(duì)象和生產(chǎn)原料以及生產(chǎn)工藝,設(shè)預(yù)選合模缸的工作壓力為5MPa,則活塞直徑:364480100.14283.14510zFDmπρ??===??(4-7為方便設(shè)置伺服驅(qū)動(dòng)器的電子齒輪比,故在滿足最小直徑的的情況下,取活塞直徑為0.15m,則活塞桿直徑則為d=0.7D=0.11m。則:合模缸實(shí)際工作壓力為:42804.54FpMPaDAπ===(4-84.5.3注射座相關(guān)參數(shù)由于注射座在前移和松退時(shí),只受到導(dǎo)軌的摩擦阻力和注射座本身的慣性力,作用,注射座所受到的最大推力出現(xiàn)在注射過程中噴嘴受到的反方向的注射壓力。因此,注射座缸的最大推力應(yīng)可以推動(dòng)注射噴嘴與模具澆口進(jìn)行緊密的接觸,從而封閉注射流道,防止注射座在注射壓力的作用下被反向推回。因而注射座液壓缸的最大載荷力即為噴嘴的最大推力為3.3t,機(jī)械效率取0.9,則實(shí)際作用于注射座液壓缸活塞上的載荷力為36.7KN。4.5.4預(yù)塑液壓馬達(dá)參數(shù)計(jì)算(1預(yù)塑液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩負(fù)載轉(zhuǎn)矩為:3310144.76.198223.1460eePTNmnπ?===??(4-9取液壓馬達(dá)的機(jī)械效率為0.9,則:160.8.0.9eTTNm==(4-10(2液壓馬達(dá)排量由于液壓馬達(dá)流出液壓油是通過冷卻器冷卻后直接回油箱,因而馬達(dá)的出口壓力相當(dāng)于0,因此馬達(dá)排量為:277.38/mTVmlrpπη==?(4-11(3馬達(dá)選型預(yù)塑馬達(dá)通過帶動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行加料預(yù)塑,所需轉(zhuǎn)速不需要太大,因此參考同類型的注射機(jī),采用低速液壓馬達(dá),低速液壓馬達(dá)有著排量大,體積大,轉(zhuǎn)速低等優(yōu)點(diǎn),并且可以與工作機(jī)構(gòu)直接連接,不需要傳動(dòng)機(jī)構(gòu),減小了機(jī)械體積。在根據(jù)螺桿的最大轉(zhuǎn)速與計(jì)算得出的馬達(dá)轉(zhuǎn)矩和排量后,參考《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的液壓傳動(dòng)與控制設(shè)計(jì)篇,選擇JM31-E0.08型徑向柱塞液壓馬達(dá)作為預(yù)塑馬達(dá)。參數(shù)見表4-2。4.5.5液壓泵的相關(guān)參數(shù)計(jì)算(1液壓泵的工作壓力計(jì)算注射機(jī)液壓系統(tǒng)在注射缸注射時(shí)的工作壓力最大,為9.79MPa,從泵到注射缸之間存在一個(gè)換向閥,所以取泵到執(zhí)行器之間的壓力損失取0.5MPa,則液壓泵的最高工作壓力為:30.59.7910.29pPppMPa=?+=+=(4-12(2泵的排量計(jì)算由注射機(jī)的工作原理可知,液壓系統(tǒng)在進(jìn)行注射時(shí),所需流量是最大的,根據(jù)上面的計(jì)算可得知最大流量,取泵的泄漏系數(shù)為K=1.1,則泵的最大流量為:1.192.198101.42/minQL≥?=(4-13設(shè)定當(dāng)注射機(jī)達(dá)到最大注射速度時(shí),泵的最高轉(zhuǎn)速為1500rpm,由此可計(jì)算出泵的排量為:101.4267.61/1500pQvmlrn===(4-14由液壓系統(tǒng)的工作壓力和泵的排量以及設(shè)定的最高轉(zhuǎn)速,參考參考《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的液壓傳動(dòng)與控制設(shè)計(jì)篇,選取日本住友公司的QT系列內(nèi)嚙合泵,型號(hào)為QT52-50型內(nèi)嚙合齒輪泵,具體參數(shù)如下:表4-3第五章控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案注射機(jī)的控制系統(tǒng)主要是由氣系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)及液壓回路控制系統(tǒng)三大部分組成的。其中電氣控制系統(tǒng)是起到主題控制作用,溫度控制系統(tǒng)的作用是對(duì)注射機(jī)溫度進(jìn)行恒溫調(diào)節(jié),液壓回路控制系統(tǒng)則是起到令各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行順序動(dòng)作,三者配合在一起,可有效的對(duì)注射工藝過程中,出現(xiàn)的壓力、溫度、速度、時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)與偏差修正。溫度系統(tǒng)是建立在電氣系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,利用溫度傳感器熱電偶的反饋,通過控制器對(duì)加熱目標(biāo)進(jìn)行恒溫控制。LED配光器件注射機(jī)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)的核心控制器為三菱可編程控制器,PLC通過模擬量模塊FX2n-4AD和FX2n-4AD-TC進(jìn)行模數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,來接受位移傳感器的信息反饋,從而使注射機(jī)除了按照工藝流程實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作之外,還能夠?qū)ψ⑸錂C(jī)的合模動(dòng)作與注射動(dòng)作進(jìn)行精確位置控制,提高良品的重復(fù)率。在溫度控制上,則是通過K型熱電偶和溫度模擬量輸入模塊,對(duì)料筒進(jìn)行溫度PID調(diào)節(jié)與控制,使溫度保持在一個(gè)恒定的小范圍內(nèi),盡量減少溫度的波動(dòng)?？刂葡到y(tǒng)方案設(shè)計(jì)框圖如下:圖5-1LED配光器件注射機(jī)的各個(gè)電磁換向閥動(dòng)作順序如下表:5.1控制系統(tǒng)硬件選型5.2.1可編程控制器的選型可編程控制器型號(hào)選擇的主要選擇依據(jù)是PLC容量和PLC的性能,PLC容量分為兩個(gè)方面,一個(gè)是I/O的點(diǎn)數(shù),除了必須滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需的輸入輸出口點(diǎn)數(shù)外,還需要留有部分I/O點(diǎn)數(shù)作為備用,以便在已使用的I/O點(diǎn)出現(xiàn)損壞后可及時(shí)更換,并且還可以給以后調(diào)整升級(jí)系統(tǒng)做準(zhǔn)備,二是內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器ROM的容量,一般是根據(jù)當(dāng)前的最大控制性能為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇,通常是在滿足I/O點(diǎn)和控制性能的情況下,選擇較大的容量。根據(jù)設(shè)方案所需要的I/O點(diǎn)數(shù)和加工工藝對(duì)控制器的要求,選擇三菱可編程控制器系列中的FX3U-64MT/ES-A,晶體管漏型輸出,內(nèi)置32入/32出,供電電源為AC220V,是三菱公司的第三代微型可編程控制器,在原來的FX2n的基礎(chǔ)上增強(qiáng)了多個(gè)功能,例如的增加了多條定位指令,多個(gè)高速脈沖輸出口等。圖5-25.2.2伺服電機(jī)選型注射機(jī)設(shè)計(jì)中,電動(dòng)機(jī)的型號(hào)選擇主要是根據(jù)液壓的泵的最高工作轉(zhuǎn)速和輸入功率來確定的,因此根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),取液壓泵的機(jī)械效率為0.95,傳動(dòng)效率取0.9,液壓泵效率取0.95過載系數(shù)取K=1.1,泵的輸出馬力bP根據(jù)參數(shù)為11kw,則電機(jī)功率為:31.11110290.950.9bHbcPPKKWηη??≥=≈??(5-1根據(jù)所選擇的PLC型號(hào)和計(jì)算出來的電機(jī)額定功率以及所設(shè)定的液壓泵的最高轉(zhuǎn)速,選擇中大功率的三菱伺服電機(jī)HA-LP11K-55K2B型,帶有內(nèi)置18b(242144p/r分辨率的增量/絕對(duì)式通用內(nèi)置編碼器。圖5-35.2.3伺服驅(qū)動(dòng)器選型由于選定的伺服電機(jī)為三菱HA-LP系列的電機(jī),且控制器同為三菱的PLC,因此選擇與伺服電機(jī)配套使用的三菱通用型伺服驅(qū)動(dòng)器MR-J3-A。MR-J3系列的通用伺服驅(qū)動(dòng)器是在MR-J2系列的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的性能更高、更能更豐富的交流伺服驅(qū)動(dòng)器,與其配套的伺服電機(jī)編碼器均采用了分辨率為262144pls/r的絕對(duì)位置編碼器,速度頻率響得到了較大的提高,從而擁有更高的控制精度。圖5-45.2.4模擬量模塊選擇由于在注射機(jī)的控制中,需要對(duì)合模,注射等動(dòng)作的位移距離進(jìn)行定位,因而需要對(duì)位移測(cè)量反饋的模擬信號(hào)進(jìn)行分析,所以在設(shè)計(jì)中需要采用模擬量輸入模塊,將傳感器反饋回來模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)后,將信息發(fā)送到PLC中進(jìn)行分析比較。根據(jù)所采用的可編程控制器型號(hào)和位置模擬電壓信號(hào)輸入的個(gè)數(shù),選用三菱的FX2n-4AD模塊進(jìn)行模擬量數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。三菱FX2n-4AD有四個(gè)模擬量輸入通道,每個(gè)通道都可進(jìn)行模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換,模塊采集信號(hào)電壓為-10V~+10V,分辯率5mV(1/2000。電流輸入時(shí),為4~20mA或-20~20mA,分辯率20uA。FX2n-4AD占用FX2n擴(kuò)展總線的8個(gè)點(diǎn),耗電為5V,30mA。在溫度控制中,注射機(jī)需要對(duì)料筒的多個(gè)溫度區(qū)進(jìn)行監(jiān)控和進(jìn)行溫度調(diào)節(jié),并通過熱電偶反饋的電壓模擬信號(hào),進(jìn)行信息量反饋一樣,因此在了的配光器件注射機(jī)設(shè)計(jì)中,采用溫度模擬量輸入模塊FX2n-4AD-TC進(jìn)行信號(hào)換。圖5-45.2.5電子尺選型在注射機(jī)中,對(duì)于位置精度要求最高的裝置為注射裝置,其次是合模裝置,為了保證這兩處的位置精度,一般都都會(huì)采用直線位移傳感器,即電子尺。在本次設(shè)計(jì)中,參考同級(jí)別,同類型的注射機(jī),采用拉桿式電子尺作為這兩處的位置傳感器。因而,參考市場(chǎng)上的品牌,選擇上海星宇高科的KTC式電子尺,電子尺的輸出電壓信號(hào)為0-10v。開模最大行程為320mm,因此電子尺的行程應(yīng)不小于最大開模行程的基礎(chǔ),因此合模電子尺的行程定位320mm,內(nèi)置6mm作為緩沖。同理,螺桿的最大行程為150mm,則選取電子尺的行程為150mm,內(nèi)置6mm緩沖·行程。同時(shí),由于控制部分的供電電壓為dc24v,故選擇電子尺的最大容許電壓為24v/1kΩ圖5-55.3PLC的輸入端子分配PLC輸入端分配表如下:PLC端子輸出端分配表:5.4注射機(jī)的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.4.1電氣系統(tǒng)工作方案此次設(shè)計(jì)主要方案是利用PLC來進(jìn)行控制,利用PLC的內(nèi)部軟元件和邏輯控制方式,實(shí)現(xiàn)注射機(jī)各個(gè)工序動(dòng)作的順序控制,同時(shí)通過傳感器的信號(hào)反饋,對(duì)整個(gè)工作流程進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制。具體的方案與工作流程設(shè)計(jì)如下1.合模:當(dāng)注射機(jī)開始工作時(shí),PLC發(fā)信號(hào)給伺服電機(jī),啟動(dòng)電機(jī),帶動(dòng)定量泵給注射機(jī)液壓系統(tǒng)持續(xù)供油。第一個(gè)注射工序是合模動(dòng)作,1Y得電,合模缸動(dòng)作,先是慢速合模,當(dāng)?shù)竭_(dá)一定位置時(shí),電磁閥3Y得電,合模液壓缸形成差動(dòng)連接,加快合模速度,當(dāng)接近定模板時(shí),3Y二位四通閥斷電復(fù)位,合模速度減慢,慢速低壓鎖模,時(shí)間設(shè)定為1秒,到達(dá)電子尺設(shè)定位置后,進(jìn)入高壓鎖模。待鎖模動(dòng)作完成后,電子尺發(fā)出信號(hào),顯示鎖模完成,進(jìn)入下一個(gè)動(dòng)作。在合模動(dòng)作中,根據(jù)速度要求不同合模行程分成四段,為慢速,快速,低壓鎖模,高壓鎖模。在合模過程中,合模裝置上的合模電子尺不斷的將位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)通過4AD模擬量輸入模塊將動(dòng)模板的位置發(fā)給PLC,PLC將合模電子尺發(fā)來的信號(hào)與PLC程序內(nèi)設(shè)定好的各段位置數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,當(dāng)電子尺反饋的位置信號(hào)與設(shè)定值一致時(shí),PL改變發(fā)送給伺服驅(qū)動(dòng)器的脈沖頻率,通過改變伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速來改變泵的排出流量,進(jìn)而改變合模速度。在低壓合模時(shí),PLC內(nèi)部設(shè)置一個(gè)計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí),如果在預(yù)定時(shí)間內(nèi),動(dòng)模板沒有到達(dá)電子尺上設(shè)定的位置,那么發(fā)出合模異常報(bào)警。2.注射座前移:合模電子尺發(fā)出鎖模完成信號(hào),合模缸斷電復(fù)位到中位,PLC發(fā)出信號(hào)給注射座缸,7Y得電,注射座缸以恒定速度推動(dòng)注射座前移,直到觸碰到側(cè)的設(shè)定好的行程開關(guān),注射座三位四通閥斷電,注射座減速至停止移動(dòng),完成座移。3.注射:當(dāng)座移缸完成前移動(dòng)作后,注射座缸前進(jìn)方向的的行程開關(guān)令注射座缸中位換向閥斷電鎖緊外,,電磁換向閥9Y得電,開始注射,按照注射材料和產(chǎn)品的不同而分成多段不同壓力的射膠段,設(shè)計(jì)中設(shè)定為常用的三段射膠+保壓段,當(dāng)螺桿在注射缸的作用下注射完成后,射膠電子尺發(fā)出位置信號(hào)給PLC,9Y失電,11Y得電,液壓馬達(dá)開始進(jìn)行預(yù)塑動(dòng)作。三段注射的位置劃分可以根據(jù)產(chǎn)品的重量,用重量計(jì)算法劃分出3段射膠的位置,然后利用注射機(jī)實(shí)際射膠狀況進(jìn)行微調(diào)。在射膠時(shí),射膠電子尺通過模擬量模塊實(shí)時(shí)反饋?zhàn)⑸湮恢媒oPLC,注射缸活塞以設(shè)定好的速度進(jìn)行第一段射膠,當(dāng)?shù)竭_(dá)二段注射位置時(shí),因電子尺反饋回來的電壓信號(hào)與PLC程序設(shè)定值相一致時(shí),改變PLC對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器的輸入脈沖頻率,從而通過改變伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變泵的排量,以達(dá)到改變注射速度的目的。三段注射之后,還要再行進(jìn)一小段距離,即進(jìn)行保壓,保壓時(shí)間由PLC程序設(shè)定計(jì)時(shí)器決定,目地是使熔融的原料充滿模腔。4.預(yù)塑:當(dāng)保壓時(shí)間結(jié)束之后,在注射保壓結(jié)束之后,程序進(jìn)入下一個(gè)階段,PLC改變脈沖頻率,同時(shí)對(duì)預(yù)塑三位四通電磁換向閥發(fā)出信號(hào),11Y得電,液壓泵帶動(dòng)預(yù)塑馬達(dá),以設(shè)定好的速度進(jìn)行預(yù)塑。在注射缸的回油路上設(shè)置了一個(gè)可調(diào)節(jié)的溢流閥,即設(shè)定背壓壓力,當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng),始終把已熔化的輸送到螺桿頭部積累,當(dāng)螺桿頭部的壓力大于設(shè)定的溢流閥壓力時(shí),溢流閥導(dǎo)通,螺桿后退至射膠限位開關(guān)為止,然后8Y得電,螺桿直線后退一小段距離,防延流。液壓馬達(dá)的預(yù)塑方式為前加料的方式,即在保持噴嘴與澆口接觸的情況下預(yù)塑。5.注射座后退:射膠限位開關(guān)發(fā)出信號(hào)給PLC,其他電磁閥失電,而連通注射座缸的三位四通閥6Y得電,注射座缸松退。6.開模:注射座后松退后,合模裝置開模,開模速度為慢-快-慢,開模速度由PLC控制,同樣通過電子尺的位置信號(hào)來改變,控制方式和合模一樣,當(dāng)動(dòng)模板到達(dá)開模原點(diǎn)碰上開模限位開關(guān)后,停止下來。7.頂出退針:開模之后,頂出電磁換向閥4Y得電,頂出制品,然后在PLC內(nèi)部的頂出計(jì)時(shí)時(shí)間到了之后,頂出缸5Y得電退針。在PLC程序的頂出部分,設(shè)定一個(gè)內(nèi)部計(jì)數(shù)器,每當(dāng)頂出一次,計(jì)數(shù)器+1,并把信息顯示到操作面板。5.4.3參數(shù)的設(shè)計(jì)與計(jì)算(1電子齒輪比的設(shè)定由于需要進(jìn)行定位控制的注射缸與合模缸的的大小尺寸是一樣的,所以只需要參照注射缸或合模缸的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,設(shè)定伺服電機(jī)電子齒輪比,具體計(jì)算如下:由于伺服電機(jī)與齒輪泵是同軸聯(lián)結(jié)的,所以轉(zhuǎn)速相同,電機(jī)轉(zhuǎn)一圈,輸出流量為67.8ml/r,因此,電機(jī)轉(zhuǎn)一圈,注射缸的位移量是:(2267.80.97.470.150.114qsmmAηπ?===-(5-207.4710000.0308/242144mplsδμ?==固有脈沖當(dāng)量為:(5-3為了令系統(tǒng)快速的計(jì)算脈沖數(shù),脈沖當(dāng)量應(yīng)設(shè)置為整數(shù),設(shè)脈沖當(dāng)量為:1/mplsδμ=則,設(shè)定電子齒輪比為:012421440.03087458CDXCDVδδ===(5-4因此,電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈發(fā)出7458pls。(2合模設(shè)定圖5-6合模動(dòng)作遵循的慢-快-低壓-高壓四個(gè)動(dòng)作進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的,合模的位置控制精度要求相對(duì)注射位置精度來說沒那么高,只需要可以起到快速平穩(wěn)即可,因此參考合模位置的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),即0-15%,15%-80%,80%-99%,高壓段近似與0,進(jìn)行位置設(shè)定。位置分別為:40mm,280mm,319mm,320mm。已知合模速度為0.03m/s,所以PLC的輸出脈沖頻率計(jì)算如下:慢速時(shí):0.03/301/vmsfKHzmplsδμ===(5-2快速時(shí),在維持原來速度不變的情況下,在液壓系統(tǒng)中采用了差動(dòng)連接,可以更快速的加快合模速度;低壓時(shí),低壓合模的作用是檢查動(dòng)模板與定模版之間是否存在異物,速度要求低,因此直接采用伺服電機(jī)的基底速度1000hz;高壓時(shí),動(dòng)模板已進(jìn)入完全鎖模位置,需求高壓進(jìn)行完全鎖模,因此PLC輸入最高脈沖頻率100KHz。(3注射位置設(shè)置注射裝置有兩處參數(shù)需要進(jìn)行設(shè)置,一個(gè)是各級(jí)的注射位置切換點(diǎn)和保壓點(diǎn),這個(gè)需要根據(jù)生產(chǎn)的產(chǎn)品的體積和注射工藝分級(jí)注射,利用重量計(jì)算法進(jìn)行詳細(xì)劃分,以三級(jí)注射為例,第一級(jí)射膠行程的計(jì)算公式為L(zhǎng)i=Si=Vi/0.75Ds(Li:注射形成;Vi:理論注射容積Ds:螺桿的直徑;第二級(jí)注射行程一般是從第一級(jí)注射成型達(dá)到制品的83%階段,第三級(jí)注射剩余的90%,最后的保壓為剩余部分。將產(chǎn)品容積進(jìn)行換算成螺桿的距離。5.4.2電氣系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)在電氣系統(tǒng)中,主電路的主要的供電對(duì)象是PLC,伺服驅(qū)動(dòng)器和感應(yīng)加熱電源以及部分交流繼電器,其中PLC需要的是AC220v,因此只要接三相電其中兩相即可。除此之外,由于控制信號(hào)大部分24V,因此,主電路中的分支中,還應(yīng)串入一個(gè)DC24V電源開關(guān),以提供控制電源。主電路設(shè)計(jì)見附圖。由于選擇的PLC型號(hào)為FX3U-64MT晶體管漏型,因此在控制電路中,為防止因元器件的故障而導(dǎo)致PLC端子損壞,那么PLC輸出回路應(yīng)串聯(lián)一個(gè)中間繼電器。供電方面,PLC端子主回路信號(hào)的輸出端選用的交流220V繼電器,控制回路信號(hào)選用直流24V繼電器,詳細(xì)電路圖見附圖。5.4.3工作模式