[发明专利]一种提高注塑机塑化质量的螺杆转速控制方法

说明书

本发明公开了一种提高注塑机塑化质量的螺杆转速控制方法，通过安装在螺杆末端的位移传感器采集螺杆当前位移值，并且注塑机控制器读取螺杆结构参数和初始工艺参数设定值，并将其代入螺杆转速控制函数计算模型，得到转速关于实时螺杆位移量的螺杆转速控制方案，并将其传输至注塑机塑化电机伺服控制系统对当前周期的螺杆转速进行实时控制，从而实现熔体塑化质量的均匀性。通过本发明一种提高注塑机塑化质量的螺杆转速控制的方法，有利于提高塑料熔体的塑化质量，改善熔体均匀性，减少因设备或材料更换造成的试模次数。

技术领域

本发明属于注塑成型领域，尤其涉及一种注塑机塑化过程螺杆转速值的设定方法。

背景技术

塑料具有重量轻、化学稳定性好等特点，广泛应用于各个领域，注射成型是塑料的主要加工方法之一。如今塑料制品的精密化对注射成型工艺提出了更高的要求，而塑化质量是确保注塑制品精度的先决条件。在塑化过程中，螺杆边旋转边轴向后退，螺杆的有效长度不断减小，造成不同时刻参与塑化的物料的热历程与剪切历程存在差异，导致计量室中熔体的均匀性下降。而螺杆的转速设置对熔体的温度、压力分布有直接影响，故有从业者通过在塑化过程中分段设置螺杆转速值的方法提高塑化质量，但传统的注塑工艺参数的确定方法主要是试错法，即依据相关人员有限的经验确定工艺参数后不断进行试模评定，最终确定合适的螺杆转速值。但在实际生产中，设备和材料的多样性造成具体产品的试模次数多，工艺参数确定时间长。因此，需要寻求一种螺杆转速的控制方法来克服以上困难，快速得出合适的螺杆转速设定值。

发明内容

本发明公开了一种提高注塑机塑化质量的螺杆转速控制方法，通过安装在螺杆末端的位移传感器采集螺杆当前位移值，并且注塑机控制器读取螺杆结构参数和初始工艺参数设定值，并将其代入螺杆转速控制函数计算模型，得到转速关于实时螺杆位移量的螺杆转速控制方案，并将其传输至注塑机塑化电机伺服控制系统对当前周期的螺杆转速进行实时控制，从而实现熔体塑化质量的均匀性。通过本发明一种提高注塑机塑化质量的螺杆转速控制的方法，有利于提高塑料熔体的塑化质量，改善熔体均匀性，减少因设备或材料更换造成的试模次数。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

本发明为一种提高注塑机塑化质量的螺杆转速控制方法，其设备构成主要包括注塑机塑化单元、螺杆位移传感器、传感器控制器、塑化伺服电机、伺服电机控制器、注塑机控制器等。

一种提高注塑机塑化质量的螺杆转速控制方法，其特征在于包括以下S1-S4四个步骤：

S1：注塑机开机并初始化，注塑机控制器读取设备信息文档，获取注塑机台及螺杆相关参数。

S2：与螺杆相连接的位移传感器能够实时采集螺杆当前位置的数据，通过传感器控制电路放大及模数转换后，输入注塑机控制器。

S3：用户按照预调一组可以使得制品质量稳定的注塑工艺参数，包括塑化行程、螺杆转速、螺杆背压、机筒温度、读取设备控制系统参数k、输入物料性能参数。读取设备控制系统参数k为螺杆转速可设置段数。

S4：在注塑机控制器内，将上述过程中所得各项参数代入螺杆转速控制函数计算模型，得到螺杆转速控制方程，即计算螺杆实时位置所需的螺杆转速值，并转化为控制信号，传递给塑化伺服电机，对螺杆转速进行实时控制。上述过程中所得各项参数代入计算的螺杆转速控制方程如下：

式中，记

其中，为常数，仅与设备的结构参数以及用户设定的初始工艺参数相关，其值直接决定了熔体能耗值的大小，；为背压；为熔体表观粘度；为螺杆直径；为螺杆均化段深度；为螺杆均化段长度；为均化段螺旋升角；为材料热导率；为螺杆均化段对应机筒内壁温度；为均化段熔体温度；为初始螺杆转速；单位均为国际单位。