注塑机自动化智能设计控制

费小杰

摘要：注塑机自动化智能设计，利用自身设备性能，通过对时间、温度和配料等可以预设程序的设置，进行自我工作，从而提升劳动效率和劳动质量，并且符合注塑模具的设计要求，提升产品质量。从注塑机部分功能的角度切入，进行整体性的研究和操控，注塑机由部分的指令控制到整体的指令协调控制，是一个时长的工控过程，也是一个自动的化的设计过程。通过各个部分的有效控制程序，将所有的指令有效的融合到系统的整体控制中去。

关键词：注塑机；自动化；智能；控制

市场上所使用的有机械式的手动化注塑机，有电能半自动化的温控注塑机，还有时间和温控配料的自动化注塑机，三者各有优劣，根据市场需求和产品质量和效率的要求，自动化注塑机往往是我们当前生产的首选，在做好智能生产设计的前提下，对于已经定制好型号的生产模具往往有事半功倍的效果。注塑机是注塑成型的主设备，注塑机的技术参和性能与塑料性质和注塑成型工艺有着密切的关系。注塑成型设备的进一步完善和发展必将推动注塑成型技术的进步，为注塑制品的开发和应用创造条件。

1、注塑机自动化智能设计控制——流程模块化，程序精确化，响应快速化

注塑机智能设计的程序最后通过机械手的操作进行体现，在处理生产时长和温度控制方面，能过做到精确和有效率，并且在配料的设置，处理图像内膜和瓶胚取样方面能游刃有余，做到精确的有效控制。我们采用6轴或者8轴的中型以及大型的全服型注塑机械手进行自动化的设计和控制，通过全彩屏的触摸手控器进行模块程序的输入，同时第一时间进行模块程序的输出。

设计控制的原则，智能设计程序响应时间最短可至20ms，有效的提升提高液压系统的响应速度，这就需要我们根据注塑产品的型号和质量要求进行概括化和模块化的程序设计，保障快速响应速度保障了开、合模精度，射胶终点位置精度可以达到0.1mm；配合精密模具，可以达到0.3%的注塑精度。高精度，高响应的PID算法模块使系统压力非常稳定，压力波动度与正负0.5bar，提高塑料制品的成型质量。我们达到100ms稳定不超调，可以需要合适的调节器增益。

1.1注塑机智能设计工控系统要求参数精确，输出迅速，执行有力符合要求。

智能设计要求简洁便于操作，我们的程序设计方便直观，在能够做到自由编程的模式之下，将程序设计的各个分解动作有效的连成一个整体动作，按照注塑模型的工艺要求灵活搭配，操作简便易行。像时间控制的移模速度往往在10-20m/miu之间，目前市场高速注塑机已经达50-70m/min，使闭模时间缩短。

如上图显示，注塑机的工控程序的输出流程，通过有效的固定程序进行输入和输出，针对可编控制程序（ProgrammadeController.PLC），将不同程序的设计有效连接起来，最终建立起有效的动作连接，注塑机高度的自动化控制，能够有效的缩短成品的成型周期。

1.2注塑机智能安全工控的程序设计以及动作运行。

注塑机操纵手的有效控制，需要保证设备的安全，实现机械手的自由运动，按照基本3轴的位置，在3轴之间形成立体空间，设置有效的区域，横向的注塑运动实在一个大的面积之内进行，纵向高度在立体的空间之内进行。

安全工控以及注塑程序的自动设计，我们应用了西格玛泰克LasalClass2软件的面向对象编程技术，使得用户可以轻松编辑一个复杂的8轴系统。只需使用相同的“Class”，用户就能够快速地复制8个轴的运动控制系统。由于每个轴之间的运作是相互独立的，因此只需要设定不同的运行参数，直接编写运动指令即可实现对各轴的控制，使接触面积扩大，并且使各项的操作运动有效的支配和配合。注塑机通过螺旋杆的推力，将已经塑化好了的保持熔融状态的塑料进行模型之内的注塑，经过一定的冷却之后成型，取得所需要的成品。

2、注塑机自动化智能设计的控制协议与传输.

注塑机部分单元的控制与整体的协调控制是相互配合的，以实现对于元部件的分层和集中管理，注塑机核心部分以及单元控制层对设备层传送来的数据进行有效的加工，注塑机根据其性质，不同的采样时间等，对于不同的指令进行打包和整理，在每一个数据的前面添加相关的代码标志，进行远程的协调，并且通过自身的网络传送，进行生成计划的调度，实现信息与资源的共享。

2.1注塑机智能设计控制部分与操作设备之间的指令控制。

注塑机智能程序设计的第一步，就是通过单元部分的控制层向设备层之间有效传递，进行智能设计的程序体现，从部分的查询单元通过链接适配器构成指令系统，系统之间的传输从智能设计到操作设备，可以传送LR的数目大约是256位，被自动的划分到系统的每一个有效的PC链接之上，每一个通道所操作的指令不同，通过这样交换数据，形成相关的操作动作。我们程序设计的过程，就是有效的进行指令控制的过程，形成双向的传输回路，如下图所示，智能设计控制部分与输出设备之间的指令传输程序，双向传输回路的有效工作流程，从而提升注塑机的工作效率和质量。

2.2系统整体的指令传输和协调配合控制。

注塑机自动化的工艺生产有多种配合方式，通过PLC的程序开发，并以并以行程控制和时间控制来实现指令的传递和操控，对于不同的指令，进行整体的协调配合，以此来实现工步的整体协调。

本系统的设计通过注塑机自身的数字编程来设计指令，进行全自动的配合和协调，通过有效的程序完成大部分的指令传输和动作的实现，这是一个全自动化的过程，从注塑机的第一步开始，通过时间上的搭配和时长的控制，进行合理有效的温度和配料控制，

例如上图所示，注塑机控制系统一般由输入设备有启动按钮、停止按钮，限位开关，自动需要检测安全门限位开关组成。工作方式的选择对应万能转换开关sa1～sa3输入，加上控制面板上的12个控制按钮，需要输入点数30个。输出需要控制21个开关电磁阀，实现快速合模、慢速合模、锁模等注塑机的15个，通过各个部分的有效控制程序，将所有的指令有效的融合到系统的整体控制中去。注塑机的控制是典型的顺序控制，它的工作循环是从慢速合模工步开始，一步一步有条不紊进行，每一个工步执行都使相应电磁阀动作，用行程开关或定时器定时来判断每一步是否完成，

并决定是否启动下一个工步，采用步进梯形指令可以方便地完成相应的控制过程。本系统的设计有手动、半自动和全自动多种工作方式，因而采用条件控制指令来实现工作方式的选择。

综上所述，目前在流行的自动化注塑机的智能化控制当中，我们基本可以在智能设计程序中，保障工作流程的顺利进行，并且最大限度的减少失误，保障安全，实现自动化的自由运动，通过程序设计和安全保障系统，根据用户不同的需求，进行产品模具的制作。

注塑机的智能化、开放性、网络化、信息化成为未来数控系统和数控发展的主要趋势：向高速、高效、高精度方向发展；向模块化、智能化、柔性化、网络化和集成化方向发展；向PC-based化和开放性方向发展，信息技术（IT）与注塑产品的型号的结合，注塑机工作轴之间是相互独立而且配合的，根据不同参数的设置和使用，使注塑机达到最大限度的整体化配合，保障了产品的安全性和高质量。

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