技术文章

当前页面: 首页 >技术文章 >全自动注肩机定量吐塑机构的设计

全自动注肩机定量吐塑机构的设计

2006/6/9 9:16:00

0 人气:741

[摘 要]:论述了全自动注肩机定量吐塑机构的工作原理及设计方法。介绍了这种定量吐塑
机构的定量控制原理,讨论了吐塑系统压力的成因、影响和控制方法。运用统计过程控制的
方法分析了定量稳定性。前 言
近几年,铝塑复合软管在日化、医药行业得于广泛应用,铝塑复合软管生产机器的需求愈来愈大,全自动注肩机正是适应市场需求,替代原来用于生产塑料管、铝塑复合软管肩部的滑板式液压注塑机的更新换代产品。滑板式液压注塑机应用于生产塑料管、铝塑复合软管时,生产效率低,人工上管、拔管劳动强度大,且每模的工艺出品率低、材料利用率差。使用全自动注肩机可实现自动上管、拔管,正常情况下可由一人照看几台机器,节约劳动力劳动强度最小化;全自动注肩机采用精确定量注射,生产无料头,材料的利用率达100%;全自动注肩机采用多工位循环作业,不占用专用冷却时间,显著提高了生产效率。
全自动注肩机由间隙分度传动机构、自动上管机构、定量吐塑机构、合模成型保压机构、
冷却系统、脱模机构、自动卸管机构及自动化控制系统等组成。定量吐塑机构是全自动注肩机的一核心机构,该机构设计的优劣、定量的稳定性直接影响产成品(软管)的美观度和质量。
1 全自动注肩机吐塑机构的结构和工作原理
我们通常见到的塑料注射机的注射计量是通过控制预塑螺杆的移动量来实现,且分为一次注射、二次注射(即保压)。这种结构的塑料注射机一般在生产过程中注射出大于产品需求量的熔融塑料,因此产生较多的塑料料头。全自动注肩机的定量吐塑机构则在工作中每次精确地喷出一个正好是软肩部成型所需量的环形融熔塑料物。该机构由预塑加压系统和定量喷料机构两部分组成。
1.1 预塑加压系统的结构
预塑加压系统结构如图1所示,由变频减速电机、螺杆、机筒、电机座、机筒座、熔料通道、气缸等组成。变频减速电机驱动螺杆转动实现预塑,且可根据需要改变螺杆的转速,气缸对螺杆施加一个恒力使预塑形成的熔融塑料具有较大的压强,以便通过保温通道流至喷嘴。



在图示1中件16气缸的轴与件17导柱固连,件16气缸座与件4电机座固连,件17导柱紧固在件13机筒座上,件4电机座可在件17导柱上滑动。件10螺杆通过件5联轴器与件4电机座联接。件14机筒紧固在件13机筒座上。开机后件16气缸的下端进气,使件4电机座受到一个向下的恒力。件3变频减速电机转动,预塑即工作,件10螺杆转动且对件14机筒中的熔料有一个向下的力。这样,件15熔料通道中的熔料有一个较大的压强。
1.2 定量喷料机构的结构
定量喷料机构的结构如图2所示。件24偏心轴转动一圈,件22偏心体上下运动一个来回,件5阀杆也作一个循环的上下运动。当件5阀杆作向下运动,件5阀杆上的密封部位分别离开件2喷嘴、件3阀块时,通道内有压强的熔料即从件2喷嘴与件5阀杆的隙缝中流出。当件5阀杆作向上运动,阀杆的密封部位与件2喷嘴结合,阀门即关闭,熔料停止流出且随阀门的关闭而被喷嘴口切断成一环形物。此时,压缩空气经件6阀体、件3阀块、件2喷嘴组成的气流通道,由件1气嘴吹出,将粘挂在喷嘴口部的环形熔料吹落,以上即完成一次喷料循环。


在定量喷料机构工作的一个工作循环中,件32步进电机是动力源,其接受PLC的指令转动一转,件29过渡轴、件28联轴套转动且驱动件24偏心轴同步转动。件27发讯块固定在件28联轴套上,件26接近开关2检测件24偏心轴的零位。一个工作循环结束时接近开关2若未检测到零位则停机且报警。件25接近开关1则在件24偏心轴转动过程中根据发讯块的位置发出吹气指令,使已切断的环形物吹落。
件5阀杆、件2喷嘴、件3阀块组成一个控制熔料流出的阀门。件16固联螺杆上加工有冷却水通道,可有效地隔离热量传至件21箱体。转动件15正反联轴套可调整件5阀杆在工作时伸出件2喷嘴的长度。件22偏心体在件24偏心轴转动时只作上下方向的运动,固定在偏心体上的件19限位销轴可防止偏心体的转动。
1.3 吐塑机构定量的控制和调整
在工作时步进电机以一设定的速度作间歇运转。图2所示的件5阀杆、件2喷嘴、件3阀块组成的阀门打开、关闭的时间和开启的大小一致。这样只须通道中熔料的压强不变,每次流出的熔料量就相等。
在图1所示的预塑加压机构的件16气缸的气压恒定的情况下(气压理论上是可以恒定的),影响通道内熔料压强的因素有两个:螺杆的预塑速度;单位时间内阀门的开启次数(即吐塑机构的工作频率)。在不考虑其它因素时,增大螺朽:预塑速度,通道内熔融的塑料量就多,熔料压强大,每次工作喷出的环形物量大,反之亦然。
在吐塑机构的工作中,若预塑量大于喷出量,通道中的熔料就会越积越多,螺杆作向上运动。在螺杆开始向上运动时,件16气缸的向下作用力被克服,通道内熔料的压强瞬时减小,在这一时间段喷料机构喷出的环形物的量就比此前小,即喷出量存在波动。若顸塑量小于喷出量,通道中的熔料则越来越少,螺杆作向下方向的运动,当螺杆运动至下止点时,通道中熔料压强减小,喷出量减少。单位时间内预塑机构的预塑量与喷料机构的喷出料存在差异,是影响吐塑机构喷出量稳定性的一个关键因素。
采取下述三措施可有效解决上述问题。
①将预塑加压系统的件16气缸压力增大。
②使件10螺杆初始状态时处于下止点。
③某工位无管(吐塑机构不喷料),该工位的一个给定时段螺杆不转动。
2 试验与分析
注肩机工作转速50支/分钟,预塑螺杆转速47转/分钟,步进电机转速108转/分钟,气缸进气压设定0.5MPa,机器连续工作。每分钟取样两组,组间间隔15秒,每组连续取样本5个,数据记录如表1示。
运用统计过程控制的方法,计算表1可得:












3 结 论
(1)本设计的结构及其工作原理能满足全 自动注肩机的定量吐塑的工作需求。
(2)吐塑定量的稳定性控制还应继续深入研究,对于机器工作的开始阶段的吐塑定量的稳定性控制应提高。
(3)本文介绍的全自动注肩机的定量吐塑机构已获国家专利,专利号:ZL200420027317.6。

手机扫描二维码分享本页

工控网APP下载安装

工控速派APP下载安装

 

我来评价

评价:
一般