注塑機集中供料系統中烘干時間與輸送量的關聯控制方法(一)

　　隨著現代制造業的不斷發展，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、節能減排等新世紀汽車發展戰略的提出，使得塑料制品在汽車行業得到了廣泛的應用，從發動機進氣歧管、發動機罩蓋到空氣濾清器的殼體等等。汽車發動機的周邊，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。塑料粒子集中供料系統，在現代化注塑生產車間得到了廣泛的應用。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備，并能夠實現高度的自動化控制和監測，以及滿足 24 h 不間斷供料的生產需要。但是，隨著生產量的不斷加大，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聯控制，而不能滿足生產需要。通過對集中供料控制系統功能模塊的改進，對塑料粒子烘干時間與輸送量關聯控制進行了研究，研究成果已成功地應用于 A 公司的生產制造工藝之中。

　　1 集中供料系統

　　1.1 集中供料系統的結構

　　注塑機集中供料系統(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。

　　由于產品制造工藝的不同，集中供料系統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、干燥設備;

　　二、原料的輸送設備

　　三、輸送控制裝置

　　1.2 干燥機供料能力

　　根據原料的不同，干燥機可分為熱風干燥機、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(即粘流態)的塑料注射入閉合好的模腔內，經固化定型后，取得相應的塑料制品。其產品成型能力，即注塑機每小時所需的塑料粒子的數量，是由產品的平均重量以及單個產品的成型時間共同決定的。比如：一臺 80 T 的注塑機，注塑的產品重量為30～100 g，該產品平均重量為80 g,單個產品的成型時間為 30 s,那么該設備每小時所需的塑料粒子的數量為:

　　1.4 干燥機供料規程

　　1.4 干燥機供料規程

　　工廠所用的塑料粒子一般有兩大類，PP(聚丙烯)和 PA(聚酰胺)。根據烘料溫度和烘料時間的不同，還可以細分為數百到數千種。在實際的生產過程中，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量往往少于注塑機的數量，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。在實際生產過程中，只能由單臺干燥機對注塑機進行供料。

　　在實際生產中，每臺注塑機的產品成型能力 Q都不相同，假設 Q 1 為某廠注塑機的最小產品成型能力，Q 2 為該廠注塑機的最大產品成型能力，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的注塑機數量 N 為：

　　1.5 系統缺陷

　　由以上的描述以及供料系統結構圖 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，便會導致如下的問題：

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