创新控制,精准传动第1页,共30页注塑机行业销售指导书(技术营销适用)创新控制,精准传动第2页,共30页目录第一部分:技术篇一:前言二:注塑机电液伺服系统的原理三:注塑机电液伺服系统的组件与选型配置方法四:注塑机合流/分流技术五:注塑机节能数据对比分析第二部分:营销篇六:行业背景知识七:如何寻找改造群体八:改造群体面临或者关注的共性问题和心理九:发展改造业务必要了解的技术信息。十:组织建设创新控制,精准传动第3页,共30页一:前言合成高分子塑胶材料从问世以来得到了广泛的应用,在取代部分钢铁,陶瓷,粉末冶金等各个领域和行业均显示了强大的生命力,因此,相关的塑胶材料的成型技术也一直在人们的研究范围之内,塑料注射成型技术是一种应用非常广泛的技术。注塑机先后经历了手动控制,定量泵PQ控制,变量泵控制,变频开环流量控制,这些技术一直主导着注塑机液压控制系统,但是,无一例外,这些系统有着很大的缺陷,其中,高耗能是一直以来难以克服的问题,也是人们改善注塑机系统时,考虑最多的问题。因此,人们总是在试图寻找注塑机快速,精确,节能,成本合理的的优良型控制系统。注塑机行业经过3-4年的酝酿,在09年得到了革命性的发展。先后大规模的出现了全新的解决方案,这得益于国内电力电子技术,电机设计制造技术,伺服驱动软件技术的发展。电液伺服闭环控制的核心在于完全根据系统需要的流量和压力,准确,快速的提供系统需要的压力和流量,实现了按需供油。完全满足了塑料成型快速,精确,节能的要求。深圳汇川技术股份有限公司是国内领先的工业自动化产品解决方案供应商,专注于与客户客户建立长期的合作伙伴关系,拥有强大的研发,销售,制造平台以及快速响应客户需求的能力,为客户提供整体解决方案和产品,提升产业价值。汇川技术自主研发了变频器,伺服驱动器,电机,高扭矩直驱电机,PLC,一体化控制器,广泛的应用于电梯,塑料,机床,金属制品,线缆,印包,电源,冶金,石油,化工,造纸,起重,纺织等领域。汇川技术在深圳,苏州,沈阳成立了汇川控制,苏州默纳克,沈阳汇川,分别专注于工业控制产品,电梯驱动与控制,起重机驱动与控制产品的研发与推广。汇川技术在全国成立了29个办事处,拥有58家代理商和合作伙伴,营销与服务网络遍及全国。从2007年开始,汇川技术开始研究注塑机产业的行业特征,基于对注塑机产业与性能技术的深刻理解,先后开发了以下的产品:1:注塑机电液伺服泵系统这个系统包含了IS300系列伺服驱动器和ISMG1系列电机,用于电液混合伺服系统。系统包含的电机组件从35NM到195NM,适合25CC-125CC的油泵扭矩配置。系统包含的驱动器组件从15A到150A,相当功率75KW,单泵配置可达160CC。2:大吨位注塑机自动门控制器-------NICE900采用直驱永磁同步电机内置编码器,可以实现低速大力矩,省去异步电机配置下的减速机,由于内置高精度编码器,故可以实现注塑机门的直接停靠和自动加减速曲线,因为采用的伺服控制技术具有优良的力矩控制特性,故可以实现注塑机门的防夹反弹功能。使之具有很高的安全特性。3:电溶胶马达及驱动器用于注塑机螺杆直接驱动,实现溶胶与其他动作的同时动作,这种技术由于采用同步控制,对于大吨位机器的成型周期可以大幅度缩短,从而提高整机效率。4:卧式双色机/立式圆盘机的高速定位换模伺服系统。这种技术借助于汇川技术非常成熟地标准伺服定位控制技术,伺服驱动器内置位置脉冲查补,脉冲发生器,故可以脱离PLC的脉冲控制,独立完成高速精确定位换创新控制,精准传动第4页,共30页模,即可以显著降低成本,又简化了系统调试工作,同时减少了一个可能的故障器件,因此,在卧式双色机,立式圆盘机换模中亦得到广泛的应用。5:全电动控制技术全电机注塑机系统一直以来是许多大型工厂,及高精密,高射速用户的需求,汇川技术依赖研发平台成熟的CAN网络技术,高速工业Ethernet网络,光通讯技术,电机设计技术,伺服驱动技术开发的全新的注塑机系统。这套系统完全摈弃了原来的液压系统,代之以高精密丝杆,曲柄机构和高精密伺服电机。实现注塑机系统的各个动作。本指导书仅针对闭环电液伺服泵系统进行阐述。创新控制,精准传动第5页,共30页二:注塑机电液伺服系统工作过程与原理阐述1:注塑机成型原理注塑机是借助螺杆(或柱塞)推力,将已塑化好的熔融状态(即粘流态)的塑料以高压快速方式,注射入到闭合好的模腔内,经冷却固化定型后取得制品的设备。附图1:注塑机的原理性结构2:注塑机按照结构的分类,特点,应用场合差异。按照螺杆的安装方式,凡是水平安装螺杆的机器,称之为卧式注塑机,垂直安装螺杆的机器,称之为立式注塑机。这两种机器各有优缺点,应用的场合各有不同。2.1:卧式机容易做到大吨位,而立式机通常只做到200T以下;2.2:对于成型后容易撞击变形的制品,只能采用立式机加工,因为卧式机脱模时会有撞击,而立式机由于水平取件,有不可代替的作用,如陶瓷坯体成型机。2.3:对于连续成型的制品或者嵌入式塑料制品,采用立式机也有很大的优势,卧式机不可取代,例如拉链加工设备等,或者端子注塑机等2.4:卧式机占地面积大,立式机则占地面积小以下是立式注塑机和卧式注塑机的图片。可供参考附图2:一种典型的卧式注塑机创新控制,精准传动第6页,共30页附图3:一种典型的立式注塑机3:注塑机主要机械构件及作用3.1:开关模屈肘,也成为机绞,或者曲柄连杆。由于曲柄连杆具有增力的作用,在关模时曲柄力臂半径为0,故关模时,锁模力增加很大。3.2:模板:一个动模板,一个静模板,用于安装模具。一般在上面预先按照模数开了很多的安装孔,用于安装模具。3.3:哥林柱:用于导正动模板的运动。一般在模板的四个角有四根哥林柱。3.4:射台:射台一般采用圆形导柱或者燕尾槽。整个射胶螺杆等装置全部装在射台上。3.5:溶胶////射胶螺杆:如同普通的挤出机一样,需要用加热的螺杆将塑胶熔融,然后利用螺杆的转动进行充分塑化,并注射到模具里进行成型。改造普及常识:对于改造的机器而言,如果哥林柱,机绞磨损太大,则改造的价值已经不太大。一般说来,国内机器使用8年以上,基本上没有太大的改造价值。国外的机器,一般由于结构上设计比较保守,即使使用10年,都可能具有改造的价值。4:标准注塑机的基本油路:4.1:射台控制支路(附图4之6)4.2:开关模控制支路(附图4之11)4.3:溶胶/抽胶控制支路(附图4之3)4.4:射胶/松退控制支路(附图4之4,5)4.5:安全回路(附图4之2)4.6:流量/压力控制体系(附图4之2)典型的液压原理图如下:附图4:注塑机的液压原理图改造普及常识:对于定量泵系统,系统的流量一般由比流阀控制,压力一般由比压阀控制。这两个阀一般是0-1ADC的信号控制的。因此,在改造的时候要注意两个问题:A:信号必须经过转换(0-1ADC-----0-10VDC);B:流量阀保持全通,压力保持全堵,市面上有专门针对这两个阀加工的盖板,只需创新控制,精准传动第7页,共30页要拆下这两个阀,直接用这个配置好的盖板重新装上即可。5:伺服泵系统的原理压力流量指令0~10v0~10v0~10v0~10v对应0~25MPaMPaMPaMPa速度N控制流量,当流量建立了压力之后,由PID控制速度,稳定油压(即流量,压力均由速度予以控制)在油压还没有建立的时候,管路尚有空间,此时,用流量正比与转速的方式运转油泵,管路很快充油。油会受到管路的限制,很快建立油压。当油压建立起来之后,利用PID调整出来的转速N控制,由于PID的平衡作用原理,油压可以稳定在给定值。总结为:压力未到,伺服马达速度由流量指令控制压力到达,伺服马达速度由压力指令和压力反馈差值运算出来的速度控制。附图5:伺服泵内部运算原理创新控制,精准传动第8页,共30页三:注塑机伺服泵的组件与选型配置计算方法1:组件:当我们面临一套注塑机伺服系统的时候,我们必须考虑与此相关的电气接口和机械接口,以及相关的配件。1.1:新配套的油泵;(大小规格视原系统流量而定)1.2:新配套的伺服马达;(大小规格视新油泵排量和系统压力而定)1.3:新配套的伺服驱动器;(大小规格视新泵排量,压力,和马达额定转速而定)1.4:连接油泵与马达的法兰盘;(大小规格视油泵,马达的机械安装尺寸而定)1.5:连接油泵与进出油口的法兰块(压装式或螺栓连接式);1.6:压力传感器及安装口;(统一为1/4PT螺纹。0-10VDC对应0-250BAR)1.7:驱动器用制动电阻(大小规格视驱动器而定)1.8:驱动器与电机编码器的连接电缆(标准,长度自定)1.9:驱动器到马达的功率电缆1.10:抗干扰磁环(功率线绕一个大的,信号线各绕一个小的)1.11:制动单元(从IS300T070开始需要配置)1.12:0-1A-------0-10V的信号转换板2:组件的具体描述2.1:油泵:市面上的可用的新的主流油泵有:2.1.1:ECKERLE:德国艾可勒内啮合齿轮泵,EIPH系列,铝合金外壳2.1.2:VOITH:德国伏依特内啮合齿轮泵,IPV系列,钢质外壳2.1.3:SETTIMA:意大利塞特姆螺杆泵,GR系列,铝合金外壳2.1.4:YUKEN:日本油研柱塞泵,A系列:钢质外壳2.1.5:SUMITOMO:日本住友内啮合齿轮泵,QT系列,钢质外壳2.1.6:国产上海诚捷内啮合齿轮泵,NT系列,钢质外壳2.1.7:国产上海航发内啮合齿轮泵,钢质外壳2.2:各种泵的规格和图片2.2.1:配套用的新油泵附图6:艾可勒齿轮泵附图7:塞特姆螺杆泵创新控制,精准传动第9页,共30页附图8:油研柱塞泵附图9:德国voith齿轮泵附图10:上海诚捷内齿轮泵NT系列附图11:住友齿轮泵QT系列2.2.2定量泵年代的老油泵附图12:油研PV2R系列单联叶片泵附图13:美国威格士V系列双联叶片泵附图14:TOKIMECSQP系列双联叶片泵附图15;TOKIMECSQP系列单叶片泵2.2.3改造普及常识:A:在定量泵的年代,一般采用叶片泵,因为噪声比较低,同时由于离心叶片的原理,可以自动补偿流量B:定量泵一般有日本油研的PV2R系列,威格士V系列,TOKIMEC的SQP系列C:为了达到节能的目的,有些地方采用双联泵,判断一个油泵是单联泵还是双联泵,除了可以从型号上分辨之外,最简单的判别方法就是看油口,双联泵一般有2个油口,而单联泵一般只有两个油口。创新控制,精准传动第10页,共30页附图16:改造工程中必须关注的油泵机械数据2.2.4:各种油泵的排量,性能数据2.2.4.1:配套用油泵的数据附表1:日本住友的齿轮泵规格表附表2:日本油研的柱塞泵规格表附表3:意大利塞特姆的螺杆泵规格表创新控制,精准传动第11页,共30页附表4:艾可勒,上海诚捷,伏依特的齿轮泵规格表2.2.4.2改造普及常识A:由于各种油泵的不容易获得性,故改造绝大部分采用上海诚捷的齿轮泵。改造系统中,一般会涉及到油泵的机械安装尺寸,特别要注意的是,目前采用英制油泵比较多,因此,推荐采用英制尺寸的油泵。附表5是上海诚捷油泵的尺寸图B:改造的情况下,油泵最高转速一般不超过2000RPM。C:改造的情况下,必须关注油泵的机械数据:油泵轴径,油泵定位圆(俗称止口)油泵的安装螺栓过孔,油泵轴长,油泵进出油口连接到油管的法兰D:必须考虑压力传感器的安装方式,一般安装在出油口创新控制,精准传动第12页,共30页2.3:2.3:2.3:2.3:油泵的参数,选择的总则和计算:2.3.2.3.2.3.2.3.1111:油泵的参数,,,,表征一台油泵,应当有以下数据:A:A:A:A:连续供油压力(额定压力),单位:MPa:MPa:MPa:MPaB:B:B:B:峰值压力(壳体能承受的的最高压力),,,,单位:MPaMPaMPaMPaC:C:C:C:排量(每旋转一圈,所能排出的油的体积),单位:CC/rev:CC/rev:CC/rev:CC/revD:D:D:D:油泵的额定转速,单位RPMRPMRPMRPM2.3.2:2.3.2:2.3.2:2.3.2:油泵选择::::A:A: