递恩Drino注塑机的伺服节能改造方案 一、引言 从50年代推出了螺杆式塑料注射成形机至今已有50多年的历史。目前在工程塑料加工业中,80%采用注射成型。塑料颗粒(ABS,聚乙烯,改型聚苯乙烯等)在注塑机料筒内进行多段加热器加热融蚀后,经螺杆搅拌增压后注射入模具腔内,保压冷却成形,完成一个工件的加工过程。对于塑料加工,注塑机完整的工艺流程为,合模—锁模—注射—保压—冷却—脱模—开模。其中保压和冷却,脱模和开模是同时进行的,即保压过程中,模具在通水冷却;在开模的过程中,模具内的脱模顶针由隐蔽处逐渐后伸出,使附注在模具上的工件脱落,开模到位后一个加工过程结束。 递恩DRINO注塑机专用型伺服特点: 1:自动检测来自于注塑机控制系统的工作状态信号,并对这些信息进行分析和计算,根据注塑机的工作状态和工作压力及工作流量要求,自动控制伺服驱动器输出频率,从而调节油泵的转速。 2:具有异步电机开环注塑机伺服方式。 3:具有同步电机闭环注塑机伺服方式。 4:调试简单,灵活,使用方便。 5:保留原有的工频起动回路作备用,这样一旦注塑机伺服有故障,还能用工频起动油泵电机继续运行。 二、注塑机系统工作简介
塑料注射成型是利用塑料三种状态,借助于注射机和模具,成型出所需要的塑料制品。尽管所用的注射机不尽相同,但要完成的工艺内容和基本过程还是相同的,下面以卧式螺杆注塑机的加工过程为例予说明。 1、合模与锁紧 2、注射装置前移 3、注射与保压 4、制品冷却和预塑化 5、注射装置后退 6、开模和顶出制品 根据上述动作,按时间先后程序可将注射机工作过程绘成曲线图(见图一)
注塑过程每一动作的完成都有时间、压力、速度、位置等几个参数的精妙配合,也就是说在某一位置的位移都有相应的压力和速度,且在不同的位置和时间内其压力和速度都是可变的。同时每一动作完成后发出终止信号传送给程序控制器,程序控制器收到信号后才发出执行下一动作的指令。 根据以上事实,深圳递恩电气技术有限公司以此为基础,在多年的实践应用中积累了许多宝贵经验,提出了在注塑机械上异步伺服应用的多种节能方案,并为此专门推出了递恩DRINO 注塑专用异步伺服控制器。 三、原系统工况存在的问题
1、主电机虽然星 -角减压起动,但起动时的电流仍然很大,会影响电网的稳定及其它用电设备的运行安全。
2、主电机工频运行电能浪费严重。
3、主电机工频运行致使注塑机运行时噪音很大。
4、主电机工频起动设备的冲击大,电机轴承的磨损大,所以设备维护工作时对机械量大。
5、注塑机系统本身还存在一些弱点 1)注塑机动作内部有着十分剧烈的突变过程:如锁模过程中,快速锁模→慢速低压护模→高压高速锁模的工况突变就很剧烈的;又如注射过程中,慢速注射→快速→慢速→快速→慢速的射胶过程工况也是很剧烈的,对机器的冲击都十分的大,影响了整个注塑系统的寿命。(2)动作油路制动达不到设计的精度,油路制动的开闭取决于电磁阀,而电磁阀的动作又取决于过程控制器提供的电压和电流,因大多数注塑机都没有死循环控制,阀的开闭精度就会大打折扣,尤其是阀的开闭程度在10%以下和90%以上时,动作的重复精度和稳定性都是极差的,某一动作在此状态下被执行很难保证其稳定性和重复精度。(3)执行动作的油缸本身有油封破损,有内泄现象,执行动作的可靠性和稳定性不高。这是由于多数时间内,负载的实际耗油量均小于油泵的供油量,造成高压状态下的液压油部分经溢流阀、比例阀等液压元件溢出。该溢流部分不仅未作任何有用功,而且产生热量,造成液压油发热,既耗能,又有害。 采用递恩DRINO注塑机专用型伺服控制器,就能很好的解决这些问题,既提高了整个注塑系统的精度和稳定性,减少了巨大的机械冲击,延长了系统使用寿命,又能够节约大量的电能。
四、伺服改造方案设计原则 根据原工况存在的问题并结合生产工艺要求,注塑机伺服改造后系统应满足以下要求:
1、节电效果20%~65%。
2、系统应具有伺服和工频两套控制回路。
3、为了防止非正弦波干扰空压机控制器,伺服控制器输入端应有抑制电磁干扰的有效措施。
4、电机软启动,减少对机械的冲击。
5、降低车间温度与噪音,改善工作环境,降低维护成本。 6、油温不易上升,节水约60%左右,液压油使用期限长。 7、降低成本,提升竞争力,亦可为地球绿色环保尽一份力量,实现共赢。 8、考虑到系统以后扩展问题,伺服控制器应满足将来工况扩展的要求。 五、异步伺服配线图 |