SZ－4000型塑料注射成型机电气液压系统

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SZ－4000型塑料注射成型机(以下简称注塑机)，电气液压系统由工控机、可编程控制器、液压系统组成。

(1)SZ－4000型注塑机液压系统

如图33．1－4所示，该液压系统分为能源、注射部分、开合模、高压锁模、顶出和插芯等几个部分。

A．液压能源(泵站)

用2个75kW的双出轴异步电机来驱动四组双联叶片泵构成整个系统的液压能源。

图中能源部分省略了冷却器和滤油器等。

图中9为带泄荷阀的比例溢流阀，它和泵1出口并联，构成压力为p₁的定压能源。用电信号可控制p₁的压力值。此压力直接供给电液三位四通阀30和31，来控制开闭模用增速缸51，完成开模、闭模和高压锁模动作。详细动作循环见下文。也可从整机动作表33．1－1中得知。

表33．1－1

(A)微机部分

SZ－4000型注塑机的微机采用航天部502所康拓公司生产的V40系统。该系统采用STD总线，具有开放式结构，组合方便，性能价格比高，抗干扰能力强，适合于工业现场使用。图33．1－6是微机系统的组成。

·CPU板、系统支持板、VGA显示器驱动板为系统板，也是系统最基本的模板。编写的注塑机微机系统软件固化在系统支持板上。

·触摸键盘接口板和开关量输入板基本相同，均为32路开关量输入信号采集板。其中键盘板接受按键信号(+5V)、开关量输入板接受各种故障、按钮等信号(+24V)。

·计数器板计取开合模位置光电编码盘和注射位置光电编码盘脉冲数，得到模板位置和注射位置。

·数／模转换板(D／A)将计算机数字量转换成模拟量送给比例阀放大器，控制系统的锁模压力、注射压力和速度。

·锁模压力、注射压力、螺杆转速和油温采集接口板均为BCD码转换板，将各自对应的仪表的BCD输出信号转换成二进制数输入微机，这四块板原理相同，只是板上的地址不同。

·开关量I／O板上有8个输入口和24个输出口，完成与PLC的通讯功能，通信协议采用编码方式。8个输入口信号来自PLC扩展单元的输出口，其中10个输出口向PLC的输入口发送控制命令，其余输出口控制操作箱指示灯和故障报警灯。

(B)PLC部分

根据SZ－4000型注塑机注塑工艺和液压系统的要求，选用OMRON公司的C60P型机和一个16点的晶体管输出扩展单元完成本系统的逻辑控制。PLC上有10个输入口用来接收微机发出的指令，PLC根据微机指令完成动作。这些指令采用编码方式。另外，PLC不断地将“接近开关”的工作状态通过8个输出口(扩展单元)送给微机。

PLC的CPU单元的输出为继电器型，最大触点电流2A(DC24V)，直接控制液压系统电液方向阀线圈的通断，实现逻辑控制，图33．1－7为PLC的CPU单元硬件连线图。

PIC的扩展单元的输出为晶体管型，因为晶体管型的响应快、且寿命长，适合与微机通讯。图33．1－8为PLC输出扩展单元硬件连线图。

图33．1－9为微机开关量、PLC输入／输出的线路图。

(C)测量系统

本系统采用的传感器和仪表分别如表33．1－2和表33．1－3所示。

表33．1－2 传感器明细表

其中显示电磁阀和行程开关状态的窗口为活动窗口，该窗口显示注塑过程中电磁阀和行程开关的工作状态，后面所述画面内容均在此窗口内显示。主画面中的其余窗口固定。“系统参数显示”窗口实时显示系统锁模压力、注射压力、螺杆转速、模板位置和注射位置五个参数。“系统菜单”窗口用于选择功能，投入运行和存取模具参数，其操作可通过触摸键盘上的“箭头键”和“确认键”来完成。

(B)功能选择画面

选择了“功能选择”画面后，屏幕活动窗口中出现如图33．1－11所示内容。

根据所使用的模具选择相应功能，只要通过“箭头键”和“确认键”便可操作，选择完毕，按“退出键”可返回主画面。

(C)锁模参数画面

当屏幕显示主画面时，按“功能键”后，屏幕右边“操作提示”窗口中显示：

1－状态

2－锁模

3－注射

4－报警

再按键“2”可进入锁模参数画面，此时屏幕活动窗口内显示如图33．1－12所示。

按“置数键”屏幕上出现一红色小球，用“光标键”可以移动，按“确认键”后，可分别进行参数设置。需要说明的是位置项为绝对数，表示此数以前为该种动作，压力和速度项为相对百分比。由于锁模部分流量未采用比例控制，因此速度的设定值没有意义。但是，高压锁模动作的速度项例外，此数表示锁模应达到最低压力，用红色显示，以示区分。

可见，操作者选择工序内的各项参数非常简便。

C．手动操作

为了进行调试，系统设置了手动操作功能，只要将选择开关拨至手动方向即可。当按动了操作盒上的加热按钮后(此按钮以反复方式工作，即按一次打开加热，再按一次关掉加热，由按钮上的灯指示。调整按钮的功能与此相同)，加热线圈开始加热，到设定温度后，设定微机参数并选择功能，之后可用操作盒上的按钮进行操作。

需要说明的是当新换了模具后，在工作之前，必须用调整(调模)功能进行模具调整。方法是首先选上功能画面中的模具调整功能，再按亮调整按钮，然后用闭模和开模按钮将模具移动到完全合模位置和最大开模位置，最后按灭调整按钮结束调模。

手动操作方式有两种不同情况，现以插芯动作举例说明，假如选择了插芯后保压功能，当按下插芯按钮时，开始插芯动作，如果在芯子没有到位前，松开按钮，那么控制插芯动作的换向阀并不保压。否则，当按下插芯按钮直到插芯动作结束才松开，那么，控制插芯动作的换向阀则保压。其它动作也类似。另外，当料温低于设定温度时，没有注射、预塑和抽料动作，当安全门打开或顶针没有退到位时没有合模动作，这主要是为了起保护和安全作用。

D．半自动操作

当手动调试完成后，开始生产时，将选择开关拨至半自动(本系统中全自动与半自动相同)方向，但是在半自动工作前，必须满足以下条件：

·料温达到设定温度；

·安全门(包括前、后安全门)关上；

·开模到最大设定位置；

·预塑到设定位置。

这时，再按操作盒上的“运行”按钮，便可完成一次生产。操作者取出工件，关上安全门，再按“运行”按钮可循环工作。

在半自动方式下，如果顶针没有退到位也可工作，因为程序中设计了保护，即一开始便检测顶针是否到位，如没有到位就先进行顶退动作，然后进行后面的合模或插芯动作。

在半自动工作过程中，如果将方式波段开关旋至手动，则注塑动作停留在正在进行的动作处，这时可用手动进行操作。