1. Princip činnosti automatického kotoučového vstřikovacího stroje na plasty
Jak všichni víme, v Číně existuje velké množství úspěšných případů frekvenční konverze a energeticky úsporné transformace horizontálních vstřikovacích lisů. Plně automatický kotoučový vstřikovací lis na plasty v obuvnických podnicích je hlavním běžným elektrickým zařízením v obuvnických podnicích, známý jako Electric Tiger. Moje země je velkou obuvnickou zemí s velkým počtem obuvnických zařízení, ale existuje relativně málo jednotek zapojených do energeticky úsporné transformace. Hlavním důvodem je, že lidé nejsou obeznámeni s principem fungování automatických kotoučových vstřikovacích lisů na plasty.
1.1 Mechanické vlastnosti plně automatického kotoučového vstřikovacího lisu na plasty (dále jen: kotoučový stroj)
1) Tento stroj se speciálně používá k výrobě všech druhů vysoce kvalitní jednobarevné, dvoubarevné a tříbarevné sportovní obuvi, podrážek pro volný čas, podrážek pro chlapce a dívky a dalších produktů.
2) Suroviny jsou vhodné pro výrobu pěnových a dalších termoplastických surovin, jako je PVC, TPR atd.
3) Stroj je řízen počítačovými programy (jednočipový mikropočítač, PLC), hlavní a pomocné stroje jsou přesně řízené, snadno se ovládají a snadno se udržují.
1.2 Srovnání mezi kotoučovým strojem a tradičním horizontálním vstřikovacím lisem
1) Hydraulický motor
Olejová čerpadla horizontálních vstřikovacích lisů a kotoučových strojů jsou kvantitativní čerpadla. Během procesu vstřikování se tlak olejového čerpadla často mění. Tradiční metodou úpravy pro proces udržování nízkého tlaku je uvolnění tlaku proporcionálním ventilem a motor běží na plné otáčky při síťové frekvenci. Plýtvání elektrickou energií je velmi závažné.
2) Podle modelu kotoučového stroje se dělí na jednobarevný stroj, dvoubarevný stroj, tříbarevný stroj a další modely.
Mezi nimi má monochromatický stroj pouze jednoho hostitele, což je podobné horizontálnímu vstřikovacímu lisu.
Dvoubarevný stroj se skládá z hlavního stroje a pomocného stroje. Pomocný stroj je zodpovědný za vstřikování, tavení, horní formu, spodní formu a další činnosti. Hlavní stroj zahrnuje činnosti pomocného stroje a k dispozici je další činnost otáčení disku pro realizaci pohybu a polohování formy.
Tříbarevný stroj se skládá z hlavního stroje a dvou pomocných strojů.
3) Počet forem
4) Horizontální vstřikovací lisy mají obvykle v provozu pouze jednu sadu forem a při změně výrobního procesu je třeba formy vyměnit.
Počet forem kotoučového stroje se liší v závislosti na modelu. Obecně existuje 18, 20, 24 a 30 sad forem. V závislosti na výrobním procesu lze pomocí ovládacího panelu nastavit, zda je pozice formy platná či nikoli. Například: model TY-322, 24 pozic forem na stanici (lze instalovat 24 forem), všechny formy nebo jejich část lze flexibilně vybrat jako efektivní pozice formy podle potřeb během výroby. Když kotoučový stroj pracuje, velký otočný stůl se otáčí vysokou rychlostí ve směru hodinových ručiček a PLC nebo jednočipový mikropočítač provádí výpočet programu. Pokud jsou detekovány pouze platné pozice forem a PLC nebo jednočipový mikropočítač vyhledá signál zpomalení, otočný stůl začne zpomalovat. Po dosažení signálu polohování otočný stůl provede přesné polohování. V opačném případě, pokud není detekována žádná platná pozice formy, velký otočný stůl se otočí na další platnou pozici formy.
Dokud má horizontální vstřikovací lis signál pro upínání nebo otevírání formy, provede související akce.
4) Metoda nastavení tlaku
Metody nastavení tlaku u horizontálních vstřikovacích lisů a kotoučových strojů jsou všechny metody proporcionálního řízení tlaku, ale vstřikovací tlak každé formy kotoučového stroje (více forem) lze nezávisle nastavit pomocí ovládacího panelu, což je vhodné pro výrobu produktů s různými vstřikovanými objemy.
Horizontální vstřikovací lis vyrábí každý produkt a příslušné parametry jsou konzistentní.
5) Způsob práce s plísní
Když horizontální vstřikovací lis pracuje, pevná forma se nepohybuje a pouze pohyblivá forma provádí levé a pravé zamykání formy nebo otevírání formy, když je k dispozici pokyn, a pohybuje se v přímé linii zleva doprava.
Když je kotoučový stroj v provozu, pevná a pohyblivá forma se pohybují a polohují pomocí velkého otočného stolu. Po upnutí formy a otevření formy provádí olejový válec pohyb stoupání nebo klesání. Při odebírání produktu obsluha ručně otevře pohyblivou formu a produkt vyjme.
6) Disk (gramofon)
Plně automatický kotoučový vstřikovací lis na plasty dostal svůj název díky kulatému otočnému talíři, který se označuje jako kotoučový stroj (vstřikovací lis). Na kotouč je rozděleno několik stejných částí. Například TY-322 je rozdělen do 24 modulů.
Pokud ani hlavní, ani pomocný stroj nezjistí efektivní polohu formy a oba stroje jsou ve stavu otevírání formy, PLC nebo jednočipový mikropočítač odešle instrukci a hlavní stroj vyvíjí tlak na kotouč, aby se otáčel vysokou rychlostí. Systém automaticky detekuje efektivní polohu formy a po zpomalení je kotouč přesně umístěn do požadované polohy.
7) Způsob chlazení
Tradiční horizontální vstřikovací lis má koncept „doby chlazení“. Na formě je instalován okruh chladicí vody, který chrání chlazení formy a výrobku.
Kotoučový stroj se liší. Nemá systém cirkulace chladicí vody, protože po vytvarování produktu se otočný talíř kotoučového stroje po určitou dobu otáčí nebo je v pohotovostním stavu. Kromě toho je na stroji instalováno několik chladicích ventilátorů pro chlazení formy a produktu.
1.3 Princip činnosti kotoučového stroje
V procesu vstřikování plastů na kotoučovém stroji mají různé akce, jako je upínání, vstřikování, tavení, otevírání formy a rychlost kotouče, různé požadavky na rychlost a tlak. Ty se nastavují proporcionální hodnotou na ovládacím panelu. Například: P1 nastavuje uzavírací tlak formy, P2 nastavuje primární vstřikovací tlak, P3 nastavuje sekundární vstřikovací tlak a P4 nastavuje přívodní tlak. Když se změní požadavek na tlak průtoku na kotoučovém stroji, proporcionální ventil (přepouštěcí ventil) na výstupu olejového čerpadla upraví zatěžovací tlak a průtok a přebytečný olej se pod vysokým tlakem přelije zpět do olejové nádrže.
Jednobarevný kotoučový stroj má pouze jeden hlavní motor, který dodává systému tlak pro dokončení vstřikování a tavení, jakož i upínání a otevírání formy. Kromě toho ovládá systém otočného stolu pro dokončení pohybu a polohování formy.
Dvoubarevný stroj lze rozdělit na hlavní stroj a pomocný stroj. Ty se skládají hlavně z ohřevu, systému vstřikování lepidla, systému tavného lepidla a systému uzavírání forem. Tříbarevný stroj je podobný dvoubarevnému stroji. Skládá se z hlavního stroje a dvou pomocných strojů. Hostitelský stroj je zodpovědný za otáčení a polohování disku.
Kotoučový stroj je rozdělen na dvě části: ruční provoz a automatický provoz.
Při ručním ovládání musí obsluha zadat odpovídající příkazy a kotoučový stroj provede odpovídající činnosti, jako je vstřikování lepidla, tavení lepidla, nanášení horní formy, nanášení spodní formy, otáčení disku a další činnosti.
Během automatického provozu, po dokončení výběru každé pozice formy, nastavení množství podávaného materiálu, tlaku a času a ohřátí materiálové trubky, se spustí olejové čerpadlo hlavního stroje, přepne se ruční a automatické odemykání do automatické polohy a jednou se stiskne tlačítko automatického spuštění. Lze provést automatický krok.
1) Pokud je aktuální pozice formy obsazena, po stisknutí tlačítka automatického spuštění bude množství podávání nastavené pro tuto formu. Pokud množství podávání nedosáhne nastaveného množství, provede se akce upínání formy. Povoleno je pouze rychlé upínání formy a pomalé upínání formy je k dispozici až po dosažení nastaveného množství podávání. Po ukončení aretace formy se provedou akce vstřikování a otevření formy.
2) Pokud se aktuální pozice formy nepoužívá, stiskněte tlačítko automatického spuštění, disk se přesune na další použitou pozici formy a množství podávaného materiálu dosáhne nastavené hodnoty pro další použitou pozici formy. Po umístění otočného stolu se provede rychlé upínání formy (nastavené časem), časování se zastaví a po dosažení času podávání se provede pomalé upínání formy a po zastavení upínání formy se provedou vstřikování a otevírání formy.
3) Pokud se hlavní a pomocný stroj používají současně, je nutné počkat, až se dokončí automatické akce hlavního a pomocného stroje a forma se otevře, než se kotouč rozběhne a otočí do další polohy formy.
4) Když se otočný talíř zastaví před „bodem zpomalení“ disku, disk se po detekci „bodu zpomalení“ zpomalí až do polohovacího dorazu. Pokud je použita poloha formy, po nastavení polohy provede akce formy její zablokování a další akce, dokud se forma neotevře. Otočný talíř se nepohybuje, ale akce podávání provede podávání další použité formy. Když je otočný talíř zavěšen (otáčí se ve směru hodinových ručiček), otočný talíř se přesune na další polohu formy. Pokud tato poloha formy není použita, disk se umístí na nejbližší formu a nepohne se na další formu, dokud se neuvolní pauza otočného talíře.
5) V automatickém provozu přepněte automatický stav zpět do ručního režimu, s výjimkou pomalého polohování disku (disk se během provozu přepíná) a ostatní akce se zastaví v čase. Lze jej resetovat ručně.
1.4 Spotřeba energie kotoučového stroje se projevuje hlavně v následujících částech
1) Spotřeba elektrické energie olejového čerpadla hydraulického systému
2) Spotřeba energie ohřívače
3) Chladicí ventilátor.
Pro obuvnické podniky je spotřeba energie hlavní součástí výrobních nákladů. Z výše uvedené spotřeby energie tvoří spotřeba energie hydraulického olejového čerpadla přibližně 80 % spotřeby energie celého kotoučového stroje, takže snížení jeho spotřeby energie je klíčem ke snížení spotřeby energie kotoučového stroje. Klíčem k úsporám energie stroje.
2. Princip úspory energie kotoučového stroje
Po pochopení principu fungování kotoučového stroje není těžké pochopit, že uvnitř stroje probíhá velmi prudký proces mutace, který má velký dopad na stroj a ovlivňuje životnost celého vstřikovacího systému. V současné době existuje v domácích obuvnických podnicích velké množství starých zařízení s nízkým stupněm automatizace a vysokou spotřebou energie. Stroj je obecně navržen s ohledem na maximální výrobní kapacitu. Ve skutečnosti často během výroby nespotřebovává tak velký výkon. Rychlost motoru olejového čerpadla zůstává nezměněna, takže výstupní výkon se téměř nemění a ve výrobě se používají velké koně a malé vozíky. Proto se plýtvá velkým množstvím energie.
Vzhledem k jedinečným vlastnostem hlavního a pomocného stroje a rotační formy kotoučového stroje se ve výrobě nepoužívají efektivní pozice forem, například: model TY-322, 24 sad forem, někdy se používá pouze tucet sad. Ještě méně forem se používá v testovacích strojích a při nácviku, což způsobuje, že hlavní a pomocné stroje jsou často v dlouhodobém pohotovostním stavu. Pomocný stroj provede akci pouze tehdy, když detekuje platnou polohu formy. Když se kotouč otáčí, pomocný stroj neprovádí žádnou akci, ale motor obvykle stále pracuje jmenovitou rychlostí. V tomto okamžiku vysokotlaká přepouštěcí část nejenže nevykonává žádnou užitečnou práci, ale také generuje teplo, které způsobuje zahřívání hydraulického oleje. Ano, ale také škodlivé.
Používáme technologii vektorové frekvenční konverze bez snímače otáček pro kotoučový stroj (viz schéma zapojení). Frekvenční měnič detekuje signály tlaku a průtoku z počítačové desky kotoučového stroje v reálném čase. Signál tlaku nebo průtoku kotoučového stroje je 0-1A a po interním zpracování vydává různé frekvence a upravuje otáčky motoru, což znamená, že výstupní výkon je automaticky sledován a řízen synchronně s tlakem a průtokem, což je ekvivalentní změně kvantitativního čerpadla na energeticky úsporné variabilní čerpadlo. Původní hydraulický systém a provoz celého stroje vyžadují přizpůsobení výkonu, aby se eliminovaly ztráty energie z přebytku vysokého tlaku původního systému. To může výrazně snížit vibrace při zavírání a otevírání formy, stabilizovat výrobní proces, zlepšit kvalitu výrobku, snížit mechanické poruchy, prodloužit životnost stroje a ušetřit mnoho elektrické energie.
Čas zveřejnění: 1. března 2023