1. Zasada działania automatycznej wtryskarki do tworzyw sztucznych typu tarczowego
Jak wszyscy wiemy, w Chinach istnieje wiele udanych przypadków konwersji częstotliwości i energooszczędnej transformacji poziomych wtryskarek w Chinach. W pełni automatyczna wtryskarka do tworzyw sztucznych typu dyskowego w przedsiębiorstwach produkujących obuwie jest głównym powszechnym sprzętem elektrycznym w przedsiębiorstwach produkujących obuwie, znanym jako elektryczny tygrys. Mój kraj jest dużym krajem produkującym obuwie z dużą liczbą urządzeń do produkcji obuwia, ale jest stosunkowo niewiele jednostek zaangażowanych w energooszczędną transformację. Głównym powodem jest to, że ludzie nie znają zasady działania automatycznych wtryskarek do tworzyw sztucznych typu dyskowego.
1.1 Charakterystyka mechaniczna w pełni automatycznej maszyny do formowania wtryskowego tworzyw sztucznych typu tarczowego (zwanej dalej: maszyną tarczową)
1) Maszyna ta jest specjalnie wykorzystywana do produkcji wszelkiego rodzaju wysokiej jakości jednokolorowego, dwukolorowego i trójkolorowego obuwia sportowego, podeszew butów rekreacyjnych, podeszew dla chłopców i dziewcząt oraz innych produktów.
2) Surowce nadają się do produkcji materiałów spienialnych i innych surowców termoplastycznych, takich jak PVC, TPR itp.
3) Maszyna jest sterowana za pomocą programów komputerowych (jednoprocesorowy mikrokomputer, PLC), maszyny główne i pomocnicze są precyzyjnie sterowane, łatwe w obsłudze i konserwacji.
1.2 Porównanie maszyny tarczowej i tradycyjnej poziomej maszyny wtryskowej
1) Silnik hydrauliczny
Pompy olejowe poziomych maszyn do formowania wtryskowego i maszyn tarczowych są pompami ilościowymi. Podczas procesu formowania wtryskowego ciśnienie pompy olejowej zmienia się często. Tradycyjną metodą obróbki w procesie utrzymania niskiego ciśnienia jest uwalnianie ciśnienia przez zawór proporcjonalny, a silnik pracuje z pełną prędkością przy częstotliwości zasilania. Marnotrawstwo energii elektrycznej jest bardzo poważne.
2) Ze względu na model maszyny dyskowej, dzieli się ją na maszyny jednokolorowe, dwukolorowe, trójkolorowe i inne modele.
Wśród nich maszyna monochromatyczna ma tylko jednego hosta, co jest podobne do maszyny do formowania wtryskowego poziomego.
Maszyna dwukolorowa składa się z maszyny głównej i maszyny pomocniczej. Maszyna pomocnicza odpowiada za wtrysk, topienie, górną formę, dolną formę i inne czynności. Maszyna główna obejmuje czynności maszyny pomocniczej, a dodatkowa czynność obrotu tarczy umożliwia ruch i pozycjonowanie formy.
Maszyna trójkolorowa składa się z maszyny głównej i dwóch maszyn pomocniczych.
3)Liczba form
4) W przypadku maszyn do formowania wtryskowego poziomego zazwyczaj pracuje tylko jeden zestaw form, a gdy proces produkcji ulega zmianie, formy należy wymienić.
Liczba form maszyny dyskowej różni się w zależności od modelu. Zazwyczaj jest 18, 20, 24 i 30 zestawów form. Zgodnie z procesem produkcji, za pomocą panelu sterowania, ustaw, czy pozycja formy jest prawidłowa, czy nie. Na przykład: model TY-322, 24 pozycje formy stacji (można zainstalować 24 formy), wszystkie lub część form można elastycznie wybrać jako efektywne pozycje formy zgodnie z potrzebami podczas produkcji). Gdy maszyna dyskowa pracuje, duży stół obrotowy wykonuje szybki obrót zgodnie z ruchem wskazówek zegara, a PLC lub mikrokomputer jednoprocesorowy wykonuje obliczenia programu. Gdy wykryte zostaną tylko prawidłowe pozycje formy, gdy PLC lub mikrokomputer jednoprocesorowy skanuje sygnał zwalniania, stół obrotowy zaczyna zwalniać. Gdy zostanie osiągnięty sygnał pozycjonowania, stół obrotowy wykonuje precyzyjne pozycjonowanie. W przeciwnym razie, jeśli nie zostanie wykryta żadna prawidłowa pozycja formy, duży stół obrotowy obróci się do następnej prawidłowej pozycji formy.
Dopóki pozioma maszyna do formowania wtryskowego ma sygnał zaciskania lub otwierania formy, będzie wykonywać odpowiednie czynności.
4) Metoda regulacji ciśnienia
Metody regulacji ciśnienia w poziomych wtryskarkach i maszynach tarczowych opierają się na proporcjonalnej regulacji ciśnienia, ale ciśnienie wtrysku każdej formy maszyny tarczowej (większej liczby form) można niezależnie ustawić za pomocą panelu sterowania, co jest przydatne w przypadku produkcji wyrobów o różnych objętościach wtrysku.
Pozioma maszyna do formowania wtryskowego wytwarza każdy produkt, a odpowiednie parametry są spójne.
5) Metoda pracy z formą
Podczas pracy poziomej wtryskarki nieruchoma forma nie porusza się, a jedynie forma ruchoma wykonuje blokowanie formy lewej i prawej lub otwieranie formy, gdy pojawi się taka instrukcja, i porusza się po linii prostej z lewej do prawej.
Gdy maszyna dyskowa pracuje, stała forma i ruchoma forma są przesuwane i pozycjonowane przez duży stół obrotowy. Gdy występują instrukcje zaciskania i otwierania formy, cylinder olejowy wykonuje ruch wznoszenia lub opadania. Podczas pobierania produktu operator ręcznie otwiera ruchomą formę, aby wyjąć produkt.
6) Płyta (gramofon)
W pełni automatyczna maszyna do formowania wtryskowego tworzyw sztucznych typu dyskowego zawdzięcza swoją nazwę okrągłemu talerzowi obrotowemu, zwanemu maszyną dyskową (maszyna samonośna). Na dysku podzielono kilka równych części. Na przykład TY-322 jest podzielony na 24 moduły.
Jeśli ani maszyna główna, ani maszyna pomocnicza nie wykryją efektywnej pozycji formy, a zarówno maszyna główna, jak i maszyna pomocnicza znajdują się w stanie otwierania formy, PLC lub mikrokomputer jednoprocesorowy wysyła instrukcję, a dysk jest poddawany naciskowi przez maszynę główną, aby obracał się z dużą prędkością. System automatycznie wykrywa efektywną pozycję formy, a dysk jest precyzyjnie pozycjonowany po zwolnieniu.
7) Metoda chłodzenia
Tradycyjna pozioma maszyna do formowania wtryskowego ma koncepcję „czasu chłodzenia”. Cykl chłodzenia wodnego jest instalowany na formie, aby chronić chłodzenie formy i produktu.
Maszyna dyskowa jest inna. Nie ma układu cyrkulacji wody chłodzącej, ponieważ po uformowaniu produktu, talerz obrotowy samej maszyny dyskowej jest w stanie obrotowym lub w stanie czuwania przez pewien czas. Ponadto na maszynie zainstalowano kilka wentylatorów chłodzących, aby schłodzić formę i produkt.
1.3 Zasada działania maszyny dyskowej
W procesie formowania wtryskowego maszyny tarczowej różne czynności, takie jak zaciskanie, wtrysk, topienie, otwieranie formy oraz prędkość i prędkość tarczy mają różne wymagania dotyczące prędkości i ciśnienia. Są one ustawiane przez proporcjonalną wartość na panelu sterowania. Na przykład: P1 ustawia ciśnienie zamykania formy, P2 ustawia pierwotne ciśnienie wtrysku, P3 ustawia wtórne ciśnienie wtrysku, a P4 ustawia ciśnienie zasilania. Gdy zapotrzebowanie na ciśnienie przepływu maszyny tarczowej ulega zmianie, ciśnienie obciążenia i przepływ są regulowane przez zawór proporcjonalny (zawór przelewowy) na wylocie pompy olejowej, a nadmiar oleju przelewa się z powrotem do zbiornika oleju pod wysokim ciśnieniem.
Maszyna jednokolorowa ma tylko jeden silnik główny, który głównie dostarcza ciśnienie do systemu, aby zakończyć działanie wtrysku i topienia, a także działanie zaciskania i otwierania formy. Ponadto steruje systemem stołu obrotowego, aby zakończyć ruch i pozycjonowanie formy.
Dwukolorową maszynę można podzielić na maszynę główną i maszynę pomocniczą. Składają się one głównie z ogrzewania, wtrysku kleju, systemu klejenia w stanie stopionym i systemu blokowania formy. Trójkolorowa maszyna jest podobna do dwukolorowej maszyny. Składa się z maszyny głównej i dwóch maszyn pomocniczych. Gospodarz odpowiada za obrót i pozycjonowanie dysku.
Maszyna do obróbki płyt dzieli się na dwie części: obsługę ręczną i obsługę automatyczną.
Podczas obsługi ręcznej operator musi podać odpowiednie polecenia, a maszyna dyskowa wykona odpowiednie czynności. Takie jak wtrysk kleju, stopienie kleju, górna forma, dolna forma, obrót dysku i inne czynności.
Podczas pracy automatycznej, po zakończeniu wyboru każdej pozycji formy, ustawieniu ilości podawania, ciśnienia i czasu oraz podgrzaniu temperatury rury materiału, uruchom pompę olejową maszyny głównej, przełącz ręczne i automatyczne odblokowanie na pozycję automatyczną i naciśnij raz przycisk automatycznego startu. Można wykonać krok automatyczny.
1) Jeśli bieżąca pozycja formy jest w użyciu, po naciśnięciu przycisku automatycznego startu, ilość podawania będzie ilością ustawioną dla tej formy. Jeśli podawanie nie osiągnie ustawionej ilości, nastąpi działanie zaciskania formy. Dozwolone jest tylko szybkie działanie zaciskania formy, a wolne działanie zaciskania formy jest dostępne tylko po osiągnięciu przez podawanie ustawionej ilości. Po zatrzymaniu blokowania formy wykonywane są działania wtrysku i otwierania formy.
2) Jeśli bieżąca pozycja formy nie jest używana, naciśnij przycisk automatycznego startu, dysk przesunie się do następnej używanej pozycji formy, a ilość podawania osiągnie ustawioną ilość następnej używanej pozycji formy. Działanie materiału, po ustawieniu stołu obrotowego, szybkie zaciskanie formy (ustawione przez czas), zatrzymanie pomiaru czasu, a gdy nadejdzie czas podawania, wykonane zostanie wolne zaciskanie formy, a działania wtrysku i otwierania formy zostaną wykonane po zatrzymaniu zaciskania formy.
3) Gdy maszyna główna i maszyna pomocnicza są używane jednocześnie, konieczne jest odczekanie, aż automatyczne działania maszyny głównej i maszyny pomocniczej zostaną zakończone, a forma zostanie otwarta, zanim tarcza zacznie się obracać i przejdzie do następnej pozycji formy.
4) Gdy gramofon zatrzyma się przed „punktem powolnego ruchu” płyty, płyta zwolni do zatrzymania pozycjonowania, gdy zostanie wykryty „punkt powolnego ruchu”. Jeśli pozycja formy jest używana, po ustawieniu, działanie formy wykona blokowanie formy i inne działania, aż forma zostanie otwarta. Gramofon się nie porusza, ale działanie podawania wykona podawanie następnej używanej formy. Gdy gramofon jest zawieszony (obracając się zgodnie z ruchem wskazówek zegara), gramofon przesunie się do następnej pozycji formy. Jeśli ta pozycja formy nie jest używana, płyta zostanie ustawiona przy najbliższej formie i nie przesunie się do następnej formy, dopóki pauza gramofonu nie zostanie zwolniona.
5) W trybie automatycznym przełącz stan automatyczny z powrotem na tryb ręczny, z tą różnicą, że dysk będzie wykonywał powolne pozycjonowanie (dysk jest przełączany podczas pracy), a inne czynności zostaną zatrzymane na czas. Można to zresetować ręcznie.
1.4 Pobór mocy przez maszynę dyskową objawia się głównie w następujących częściach
1) Zużycie energii elektrycznej przez pompę olejową układu hydraulicznego
2) Pobór mocy przez grzałkę
3) Wentylator chłodzący.
W przypadku przedsiębiorstw produkujących obuwie, zużycie energii elektrycznej stanowi główną część kosztów produkcji. Spośród wyżej wymienionych poborów energii elektrycznej, pobór energii elektrycznej pompy oleju hydraulicznego stanowi około 80% poboru energii elektrycznej całej maszyny tarczowej, więc zmniejszenie jej poboru energii elektrycznej jest kluczem do zmniejszenia poboru energii elektrycznej maszyny tarczowej. Kluczem do oszczędzania energii przez maszynę.
2. Zasada oszczędzania energii przez maszynę dyskową
Po zrozumieniu zasady działania maszyny tarczowej, nietrudno stwierdzić, że wewnątrz maszyny tarczowej zachodzi bardzo gwałtowny proces mutacji, który ma duży wpływ na maszynę i wpływa na żywotność całego systemu formowania wtryskowego. Obecnie w krajowych przedsiębiorstwach produkujących obuwie znajduje się duża liczba starego sprzętu o niskim stopniu automatyzacji i wysokim zużyciu energii. Maszyna jest zazwyczaj projektowana zgodnie z maksymalną wydajnością produkcyjną. W rzeczywistości często nie wykorzystuje tak dużej mocy podczas produkcji. Prędkość silnika pompy olejowej pozostaje niezmienna, więc moc wyjściowa jest prawie niezmienna, a w produkcji są duże konie i małe wozy. Dlatego marnuje się dużą ilość energii.
Ze względu na unikalne cechy maszyn głównych i pomocniczych oraz formy obrotowej maszyny tarczowej, w produkcji nie stosuje się tak wielu efektywnych pozycji formy, takich jak: model TY-322, 24 zestawy form, czasami używa się tylko kilkunastu zestawów, jeszcze mniej form jest używanych w maszynach testowych i próbnych, co powoduje, że maszyny główne i pomocnicze często znajdują się w stanie długotrwałego czuwania. Maszyna pomocnicza wykonuje działanie tylko wtedy, gdy wykryje prawidłową pozycję formy. Gdy tarcza się obraca, maszyna pomocnicza nie wykonuje żadnego działania, ale zwykle silnik nadal pracuje z prędkością znamionową. W tym czasie część przelewowa wysokiego ciśnienia nie tylko nie wykonuje żadnej użytecznej pracy, ale także generuje ciepło, które powoduje nagrzewanie się oleju hydraulicznego. Tak, ale również szkodliwe.
Przyjmujemy technologię wektorowej konwersji częstotliwości bez czujnika prędkości maszyny dyskowej (patrz schemat elektryczny). Przetwornica częstotliwości wykrywa sygnały ciśnienia i przepływu z płyty komputerowej maszyny dyskowej w czasie rzeczywistym. Sygnał ciśnienia lub przepływu maszyny dyskowej wynosi 0-1A, po wewnętrznym przetworzeniu, wyprowadza różne częstotliwości i dostosowuje prędkość silnika, to znaczy: moc wyjściowa jest automatycznie śledzona i kontrolowana synchronicznie z ciśnieniem i przepływem, co jest równoważne zmianie pompy ilościowej na energooszczędną pompę zmienną. Oryginalny układ hydrauliczny i działanie całej maszyny wymagają dopasowania mocy, co eliminuje utratę energii przelewu wysokiego ciśnienia oryginalnego układu. Może znacznie zmniejszyć wibracje zamykania i otwierania formy, ustabilizować proces produkcji, poprawić jakość produktu, zmniejszyć awarie mechaniczne, wydłużyć żywotność maszyny i zaoszczędzić dużo energii elektrycznej.
Czas publikacji: 01-03-2023