注塑機集中供料系統(tǒng)中烘干時間與輸送量的關(guān)聯(lián)控制方法(一)

　　隨著現(xiàn)代制造業(yè)的不斷發(fā)展，在塑料制品的加工工藝中，注塑工藝扮演著越來越重要的角色。汽車輕量化、節(jié)能減排等新世紀(jì)汽車發(fā)展戰(zhàn)略的提出，使得塑料制品在汽車行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，從發(fā)動機進氣歧管、發(fā)動機罩蓋到空氣濾清器的殼體等等。汽車發(fā)動機的周邊，幾乎處處都有塑料制品的影子，而作為塑料制品第一道加工工序的注塑，也面臨著新的挑戰(zhàn)。塑料粒子集中供料系統(tǒng)，在現(xiàn)代化注塑生產(chǎn)車間得到了廣泛的應(yīng)用。通過對原料的干燥處理、配色處理以及按比例的粉碎和廢料回收，可以將多種原料自動供給任意的注塑加工設(shè)備，并能夠?qū)崿F(xiàn)高度的自動化控制和監(jiān)測，以及滿足 24 h 不間斷供料的生產(chǎn)需要。但是，隨著生產(chǎn)量的不斷加大，以及干燥機烘干能力的限制，使得塑料粒子的烘干時間與輸送量無法進行關(guān)聯(lián)控制，而不能滿足生產(chǎn)需要。通過對集中供料控制系統(tǒng)功能模塊的改進，對塑料粒子烘干時間與輸送量關(guān)聯(lián)控制進行了研究，研究成果已成功地應(yīng)用于 A 公司的生產(chǎn)制造工藝之中。

　　1 集中供料系統(tǒng)

　　1.1 集中供料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

　　注塑機集中供料系統(tǒng)(如圖1所示)是將原料進行集中處理(混配、干燥)后,以羅茨式風(fēng)機為動力,通過專用的輸送管路, 將原料輸送到注塑機上的過程。

　　由于產(chǎn)品制造工藝的不同，集中供料系統(tǒng)的配置和組成也都不相同。但是，一般都包括以下部分：

　　一、原料的儲存、混配、干燥設(shè)備;

　　二、原料的輸送設(shè)備

　　三、輸送控制裝置

　　1.2 干燥機供料能力

　　根據(jù)原料的不同，干燥機可分為熱風(fēng)干燥機、除濕干燥機和真空干燥機。每臺干燥機的供料能力都不相同，取決于塑料粒子的烘干時間 T和料筒容積 V 。

　　式中， V 為料筒容量，kg; W 為料筒的供料能力，kg/h;T 為塑料粒子的烘干時間，h。

　　1.3 產(chǎn)品成型能力

　　注塑機主要是借助螺桿(或柱塞)的推力，將已塑化好的熔融狀態(tài)(即粘流態(tài))的塑料注射入閉合好的模腔內(nèi)，經(jīng)固化定型后，取得相應(yīng)的塑料制品。其產(chǎn)品成型能力，即注塑機每小時所需的塑料粒子的數(shù)量，是由產(chǎn)品的平均重量以及單個產(chǎn)品的成型時間共同決定的。比如：一臺 80 T 的注塑機，注塑的產(chǎn)品重量為30～100 g，該產(chǎn)品平均重量為80 g,單個產(chǎn)品的成型時間為 30 s,那么該設(shè)備每小時所需的塑料粒子的數(shù)量為:

　　1.4 干燥機供料規(guī)程

　　1.4 干燥機供料規(guī)程

　　工廠所用的塑料粒子一般有兩大類，PP(聚丙烯)和 PA(聚酰胺)。根據(jù)烘料溫度和烘料時間的不同，還可以細分為數(shù)百到數(shù)千種。在實際的生產(chǎn)過程中，一臺干燥機往往具有通用性，能對很多種塑料粒子進行烘干處理。因此工廠里的干燥機數(shù)量往往少于注塑機的數(shù)量，這就使得多臺注塑機需要一臺干燥機同時供料。另外，由于某些塑料粒子的特殊要求，以及節(jié)約成本和能源的考慮，這些塑料粒子只能在固定的干燥機上進行烘干處理。在實際生產(chǎn)過程中，只能由單臺干燥機對注塑機進行供料。

　　在實際生產(chǎn)中，每臺注塑機的產(chǎn)品成型能力 Q都不相同，假設(shè) Q 1 為某廠注塑機的最小產(chǎn)品成型能力，Q 2 為該廠注塑機的最大產(chǎn)品成型能力，W 為該廠任意干燥機的供料能力，那么該干燥機能同時供應(yīng)的注塑機數(shù)量 N 為：

　　1.5 系統(tǒng)缺陷

　　由以上的描述以及供料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 1 可知，每個分配盤都有 20 個插口，而每臺注塑機可以通過管路與任意的分配盤，任意的插口連接。這樣，便會導(dǎo)致如下的問題：

　　當(dāng)多臺注塑機同時需要某臺干燥機供料時，注塑機的數(shù)量就可能大于 N 的最大值，就會導(dǎo)致該干燥機的供料能力不足。一部分塑料粒子在未達到規(guī)定的烘干時間前，便被輸送到注塑機上進行生產(chǎn)。這樣，生產(chǎn)出的塑料制品便會出現(xiàn)氣孔、沙眼等缺陷,產(chǎn)品質(zhì)量也不能滿足加工要求,同時還會縮短注塑機的使用壽命。