1. หลักการทำงานของเครื่องฉีดพลาสติกชนิดดิสก์อัตโนมัติ
อย่างที่เราทราบกันดีว่า มีตัวอย่างเครื่องฉีดพลาสติกแนวนอนที่ประสบความสำเร็จในการแปลงความถี่และการแปลงพลังงานที่ประหยัดพลังงานจำนวนมากในประเทศจีน เครื่องฉีดพลาสติกแบบดิสก์อัตโนมัติเต็มรูปแบบในธุรกิจผลิตรองเท้าเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าหลักที่ใช้กันทั่วไปในธุรกิจผลิตรองเท้า ซึ่งเรียกว่าเสือไฟฟ้า ประเทศของฉันเป็นประเทศผู้ผลิตรองเท้ารายใหญ่ที่มีอุปกรณ์ผลิตรองเท้าจำนวนมาก แต่มีหน่วยที่เกี่ยวข้องกับการแปลงพลังงานที่ประหยัดพลังงานค่อนข้างน้อย เหตุผลหลักคือผู้คนไม่คุ้นเคยกับหลักการทำงานของเครื่องฉีดพลาสติกแบบดิสก์อัตโนมัติ
1.1 ลักษณะทางกลของเครื่องฉีดพลาสติกแบบจานดิสก์อัตโนมัติเต็มรูปแบบ (ต่อไปนี้จะเรียกว่า: เครื่องจานดิสก์)
1) เครื่องจักรนี้ใช้โดยเฉพาะเพื่อผลิตรองเท้ากีฬาสีเดียว สองสี และสามสีคุณภาพสูงทุกชนิด พื้นรองเท้าลำลอง พื้นรองเท้ากีฬาสำหรับเด็กชายและเด็กหญิง และผลิตภัณฑ์อื่นๆ
2) วัตถุดิบเหมาะสำหรับการผลิตโฟมและวัตถุดิบเทอร์โมพลาสติกอื่นๆ เช่น PVC, TPR เป็นต้น
3) เครื่องจักรควบคุมด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ (ไมโครคอมพิวเตอร์ชิปเดี่ยว, PLC) เครื่องจักรหลักและเครื่องจักรเสริมได้รับการควบคุมอย่างแม่นยำ ใช้งานง่ายและบำรุงรักษาง่าย
1.2 การเปรียบเทียบระหว่างเครื่องฉีดพลาสติกแบบจานกับเครื่องฉีดพลาสติกแบบแนวนอนแบบดั้งเดิม
1) มอเตอร์ไฮดรอลิก
ปั๊มน้ำมันของเครื่องฉีดพลาสติกแนวนอนและเครื่องจักรแบบดิสก์เป็นปั๊มเชิงปริมาณ ในระหว่างกระบวนการฉีดพลาสติก แรงดันของปั๊มน้ำมันจะเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้ง วิธีการบำบัดแบบดั้งเดิมสำหรับกระบวนการบำรุงรักษาแรงดันต่ำคือการปล่อยแรงดันผ่านวาล์วตามสัดส่วน และมอเตอร์จะทำงานด้วยความเร็วเต็มที่ภายใต้ความถี่กำลังไฟฟ้า การสิ้นเปลืองพลังงานไฟฟ้าเป็นเรื่องร้ายแรงมาก
2) ตามรุ่นของเครื่องดิสก์จะแบ่งออกเป็นเครื่องสีเดียว เครื่องสองสี เครื่องสามสี และรุ่นอื่นๆ
ในจำนวนนี้ เครื่องขาวดำมีโฮสต์เพียงหนึ่งตัว ซึ่งคล้ายกับเครื่องฉีดพลาสติกแนวนอน
เครื่องจักรสองสีประกอบด้วยเครื่องจักรหลักและเครื่องจักรเสริม เครื่องจักรเสริมมีหน้าที่ฉีด หลอม แม่พิมพ์บน แม่พิมพ์ล่าง และการดำเนินการอื่นๆ เครื่องจักรหลักประกอบด้วยการดำเนินการของเครื่องจักรเสริม และยังมีการหมุนแผ่นดิสก์เพิ่มเติมเพื่อให้เกิดการเคลื่อนตัวและการวางตำแหน่งของแม่พิมพ์
เครื่องสามสีประกอบด้วยเครื่องหลักและเครื่องเสริมสองเครื่อง
3)จำนวนแม่พิมพ์
4) เครื่องฉีดพลาสติกแนวนอนโดยทั่วไปจะมีแม่พิมพ์ทำงานเพียงชุดเดียว และเมื่อกระบวนการผลิตมีการเปลี่ยนแปลง จำเป็นต้องเปลี่ยนแม่พิมพ์ใหม่
จำนวนแม่พิมพ์ของเครื่องดิสก์จะแตกต่างกันไปตามรุ่น โดยทั่วไปจะมีแม่พิมพ์ 18, 20, 24 และ 30 ชุด ตามกระบวนการผลิต ผ่านแผงควบคุม ตั้งค่าว่าตำแหน่งแม่พิมพ์ถูกต้องหรือไม่ ตัวอย่างเช่น รุ่น TY-322 มีตำแหน่งแม่พิมพ์ 24 สถานี (สามารถติดตั้งแม่พิมพ์ได้ 24 ชุด) สามารถเลือกแม่พิมพ์ทั้งหมดหรือบางส่วนได้อย่างยืดหยุ่นตามความต้องการในระหว่างการผลิต เมื่อเครื่องดิสก์ทำงาน แท่นหมุนขนาดใหญ่จะหมุนตามเข็มนาฬิกาด้วยความเร็วสูง และ PLC หรือไมโครคอมพิวเตอร์ชิปเดี่ยวจะดำเนินการคำนวณโปรแกรม เมื่อตรวจพบเฉพาะตำแหน่งแม่พิมพ์ที่ถูกต้อง เมื่อ PLC หรือไมโครคอมพิวเตอร์ชิปเดี่ยวสแกนหาสัญญาณลดความเร็ว แท่นหมุนจะเริ่มลดความเร็ว เมื่อสัญญาณตำแหน่งถึง แท่นหมุนจะกำหนดตำแหน่งอย่างแม่นยำ มิฉะนั้น หากไม่พบตำแหน่งแม่พิมพ์ที่ถูกต้อง แท่นหมุนขนาดใหญ่จะหมุนไปยังตำแหน่งแม่พิมพ์ที่ถูกต้องถัดไป
ตราบใดที่เครื่องฉีดพลาสติกแนวนอนมีสัญญาณการยึดแม่พิมพ์หรือการเปิดแม่พิมพ์ เครื่องจะดำเนินการที่เกี่ยวข้อง
4) วิธีการปรับแรงดัน
วิธีการปรับแรงดันของเครื่องฉีดพลาสติกแนวนอนและเครื่องดิสก์ล้วนเป็นวิธีการควบคุมแรงดันตามสัดส่วน แต่แรงดันในการฉีดของแม่พิมพ์แต่ละอันของเครื่องดิสก์ (แม่พิมพ์จำนวนมากขึ้น) สามารถตั้งค่าได้อย่างอิสระผ่านแผงควบคุม ซึ่งเหมาะสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีปริมาณการฉีดต่างกัน
เครื่องฉีดขึ้นรูปแนวนอนผลิตผลิตภัณฑ์แต่ละชิ้น และพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องก็สอดคล้องกัน
5) วิธีการทำงานของแม่พิมพ์
เมื่อเครื่องฉีดพลาสติกแนวนอนทำงาน แม่พิมพ์ที่คงที่จะไม่เคลื่อนที่ แต่แม่พิมพ์ที่เคลื่อนที่ได้เท่านั้นที่จะทำการล็อกแม่พิมพ์ด้านซ้ายและขวาหรือเปิดแม่พิมพ์เมื่อมีคำสั่ง และจะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงจากซ้ายไปขวา
เมื่อเครื่องดิสก์ทำงาน แม่พิมพ์แบบคงที่และแบบเคลื่อนที่จะถูกเคลื่อนย้ายและวางตำแหน่งโดยแท่นหมุนขนาดใหญ่ เมื่อมีการสั่งให้ยึดแม่พิมพ์และเปิดแม่พิมพ์ กระบอกน้ำมันจะทำหน้าที่ยกหรือเลื่อนขึ้น เมื่อนำผลิตภัณฑ์ออก ผู้ปฏิบัติงานจะเปิดแม่พิมพ์แบบเคลื่อนที่ด้วยมือเพื่อนำผลิตภัณฑ์ออก
6) แผ่นดิสก์ (เครื่องเล่นแผ่นเสียง)
เครื่องฉีดพลาสติกแบบจานหมุนอัตโนมัติเต็มรูปแบบได้รับชื่อนี้เนื่องจากแท่นหมุนเป็นทรงกลม เรียกว่าเครื่องจานหมุน (เครื่องจานหมุน) จานหมุนแบ่งส่วนเท่าๆ กันหลายส่วน เช่น TY-322 แบ่งออกเป็น 24 โมดูล
หากทั้งเครื่องหลักและเครื่องเสริมไม่สามารถตรวจจับตำแหน่งแม่พิมพ์ที่มีประสิทธิภาพได้ และทั้งเครื่องหลักและเครื่องเสริมอยู่ในสถานะเปิดแม่พิมพ์ PLC หรือไมโครคอมพิวเตอร์ชิปเดี่ยวจะส่งคำสั่ง และดิสก์จะได้รับแรงกดจากเครื่องหลักเพื่อหมุนด้วยความเร็วสูง ระบบจะตรวจจับตำแหน่งแม่พิมพ์ที่มีประสิทธิภาพโดยอัตโนมัติ และดิสก์จะถูกวางตำแหน่งอย่างแม่นยำหลังจากลดความเร็ว
7) วิธีการทำความเย็น
เครื่องฉีดพลาสติกแบบแนวนอนแบบดั้งเดิมมีแนวคิดเรื่อง “เวลาในการระบายความร้อน” โดยติดตั้งวงจรน้ำหล่อเย็นบนแม่พิมพ์เพื่อป้องกันการระบายความร้อนของแม่พิมพ์และผลิตภัณฑ์
เครื่องรีดแผ่นนั้นแตกต่างกัน เพราะมันไม่มีระบบหมุนเวียนน้ำหล่อเย็น เพราะหลังจากที่ผลิตภัณฑ์ขึ้นรูปแล้ว แท่นหมุนของเครื่องรีดแผ่นนั้นจะอยู่ในสถานะหมุนหรืออยู่ในสถานะสแตนด์บายเป็นระยะเวลาหนึ่ง นอกจากนี้ เครื่องยังติดตั้งพัดลมระบายความร้อนหลายตัวเพื่อระบายความร้อนให้กับแม่พิมพ์และผลิตภัณฑ์อีกด้วย
1.3 หลักการทำงานของเครื่องดิสก์
ในกระบวนการฉีดขึ้นรูปของเครื่องจักรดิสก์ การกระทำต่างๆ เช่น การยึด การฉีด การหลอม การเปิดแม่พิมพ์ และความเร็วและความเร็วของดิสก์ มีข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับความเร็วและแรงดัน ซึ่งจะถูกตั้งค่าโดยค่าตามสัดส่วนบนแผงควบคุม ตัวอย่างเช่น P1 ตั้งค่าแรงดันแม่พิมพ์ขณะปิด P2 ตั้งค่าแรงดันการฉีดหลัก P3 ตั้งค่าแรงดันการฉีดรอง และ P4 ตั้งค่าแรงดันการป้อน เมื่อความต้องการแรงดันการไหลของเครื่องจักรดิสก์เปลี่ยนแปลง แรงดันโหลดและการไหลจะถูกปรับโดยวาล์วตามสัดส่วน (วาล์วล้น) ที่ทางออกของปั๊มน้ำมัน และน้ำมันส่วนเกินจะล้นกลับไปยังถังน้ำมันภายใต้แรงดันสูง
เครื่องดิสก์สีเดียวมีเครื่องยนต์หลักเพียงตัวเดียว ซึ่งทำหน้าที่หลักในการส่งแรงดันไปยังระบบเพื่อให้การฉีดและการหลอมเสร็จสมบูรณ์ รวมถึงการยึดและเปิดแม่พิมพ์ นอกจากนี้ ยังควบคุมระบบแท่นหมุนเพื่อให้การเคลื่อนตัวและการวางตำแหน่งของแม่พิมพ์เสร็จสมบูรณ์
เครื่องสองสีสามารถแบ่งได้เป็นเครื่องหลักและเครื่องเสริม โดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยการให้ความร้อน การฉีดกาว ระบบกาวหลอม และระบบล็อกแม่พิมพ์ เครื่องสามสีจะคล้ายกับเครื่องสองสี โดยประกอบด้วยเครื่องหลักและเครื่องเสริมสองเครื่อง โดยโฮสต์จะรับผิดชอบในการหมุนและการวางตำแหน่งของดิสก์
เครื่องตัดดิสก์แบ่งออกเป็นสองส่วนคือการทำงานด้วยมือและการทำงานอัตโนมัติ
เมื่อใช้งานด้วยมือ ผู้ปฏิบัติงานจะต้องป้อนคำสั่งที่เกี่ยวข้อง และเครื่องดิสก์จะดำเนินการที่เกี่ยวข้อง เช่น การฉีดกาว การหลอมกาว แม่พิมพ์ด้านบน แม่พิมพ์ด้านล่าง การหมุนดิสก์ และการดำเนินการอื่นๆ
ในระหว่างการทำงานอัตโนมัติ หลังจากการเลือกตำแหน่งแม่พิมพ์แต่ละตำแหน่งเสร็จสิ้นแล้ว ให้ตั้งค่าปริมาณการป้อน แรงดัน และเวลา และให้ความร้อนท่อวัสดุ จากนั้นให้สตาร์ทปั๊มน้ำมันของเครื่องหลัก สลับการปลดล็อกแบบแมนนวลและอัตโนมัติไปที่ตำแหน่งอัตโนมัติ และกดปุ่มเริ่มอัตโนมัติหนึ่งครั้ง สามารถดำเนินการขั้นตอนอัตโนมัติได้
1) หากใช้ตำแหน่งแม่พิมพ์ปัจจุบัน หลังจากกดปุ่มเริ่มอัตโนมัติ ปริมาณการป้อนจะเป็นปริมาณที่กำหนดของแม่พิมพ์นี้ หากป้อนไม่ถึงปริมาณที่กำหนด จะมีการดำเนินการยึดแม่พิมพ์ อนุญาตให้ใช้เฉพาะการยึดแม่พิมพ์อย่างรวดเร็วเท่านั้น ส่วนการยึดแม่พิมพ์แบบช้าจะใช้ได้เฉพาะเมื่อป้อนถึงปริมาณที่กำหนดเท่านั้น หลังจากหยุดล็อกแม่พิมพ์แล้ว การดำเนินการฉีดและเปิดแม่พิมพ์จะดำเนินไป
2) หากไม่ได้ใช้งานตำแหน่งแม่พิมพ์ปัจจุบัน ให้กดปุ่มเริ่มอัตโนมัติ ดิสก์จะเลื่อนไปยังตำแหน่งแม่พิมพ์ที่ใช้ถัดไป และปริมาณการป้อนจะถึงปริมาณที่ตั้งไว้ของตำแหน่งแม่พิมพ์ที่ใช้ถัดไป การทำงานของวัสดุ หลังจากวางแท่นหมุนแล้ว การยึดแม่พิมพ์อย่างรวดเร็ว (ตั้งค่าตามเวลา) จะหยุดจับเวลา และเมื่อถึงเวลาป้อน จะมีการยึดแม่พิมพ์อย่างช้าๆ และการดำเนินการฉีดและเปิดแม่พิมพ์จะดำเนินการหลังจากหยุดการยึดแม่พิมพ์
3) เมื่อมีการใช้เครื่องหลักและเครื่องเสริมในเวลาเดียวกัน จำเป็นต้องรอจนกว่าการทำงานอัตโนมัติของเครื่องหลักและเครื่องเสริมจะเสร็จสมบูรณ์และเปิดแม่พิมพ์ก่อนที่ดิสก์จะทำงานและหมุนไปยังตำแหน่งแม่พิมพ์ถัดไป
4) เมื่อจานหมุนหยุดเคลื่อนที่ก่อนถึง “จุดช้า” ของแผ่น จานหมุนจะเคลื่อนที่ช้าลงจนถึงจุดหยุดการวางตำแหน่งเมื่อตรวจพบ “จุดช้า” หากใช้ตำแหน่งแม่พิมพ์ หลังจากวางตำแหน่งแล้ว การทำงานของแม่พิมพ์จะล็อกแม่พิมพ์และดำเนินการอื่นๆ จนกว่าจะเปิดแม่พิมพ์ จานหมุนจะไม่เคลื่อนที่ แต่การป้อนจะดำเนินการป้อนแม่พิมพ์ถัดไปที่ใช้ เมื่อจานหมุนถูกแขวน (หมุนตามเข็มนาฬิกา) จานหมุนจะเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งแม่พิมพ์ถัดไป หากไม่ได้ใช้งานตำแหน่งแม่พิมพ์นี้ จานหมุนจะถูกวางไว้ที่แม่พิมพ์ที่ใกล้ที่สุด และจะไม่เคลื่อนที่ไปยังแม่พิมพ์ถัดไป จนกว่าจะปล่อยการหยุดชั่วคราวของจานหมุน
5) ในการทำงานอัตโนมัติ ให้เปลี่ยนสถานะอัตโนมัติกลับเป็นสถานะแมนนวล ยกเว้นว่าดิสก์จะเคลื่อนที่ช้า (ดิสก์จะถูกสลับระหว่างการทำงาน) และการทำงานอื่นๆ จะหยุดลงทันที สามารถรีเซ็ตด้วยตนเองได้
1.4 การใช้พลังงานของเครื่องดิสก์นั้นแสดงออกมาในส่วนต่อไปนี้เป็นหลัก
1) การใช้พลังงานไฟฟ้าของปั๊มน้ำมันระบบไฮดรอลิก
2) การใช้พลังงานของเครื่องทำความร้อน
3) พัดลมระบายความร้อน
สำหรับธุรกิจทำรองเท้า การใช้พลังงานถือเป็นส่วนหลักของต้นทุนการผลิต ในบรรดาการใช้พลังงานที่กล่าวมาข้างต้น การใช้พลังงานของปั๊มน้ำมันไฮดรอลิกคิดเป็นประมาณ 80% ของการใช้พลังงานของเครื่องดิสก์ทั้งหมด ดังนั้นการลดการใช้พลังงานจึงเป็นกุญแจสำคัญในการลดการใช้พลังงานของเครื่องดิสก์ กุญแจสำคัญในการประหยัดพลังงานของเครื่องจักร
2. หลักการประหยัดพลังงานของเครื่องดิสก์
หลังจากเข้าใจหลักการทำงานของเครื่องดิสก์แล้ว ไม่ใช่เรื่องยากที่จะรู้ว่ามีกระบวนการกลายพันธุ์ที่รุนแรงมากภายในเครื่องดิสก์ ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อเครื่องและส่งผลต่ออายุการใช้งานของระบบฉีดขึ้นรูปทั้งหมด ปัจจุบัน มีอุปกรณ์เก่าจำนวนมากในธุรกิจทำรองเท้าในประเทศ ซึ่งมีระดับการทำงานอัตโนมัติต่ำและใช้พลังงานสูง โดยทั่วไปแล้ว เครื่องจะออกแบบตามกำลังการผลิตสูงสุด ในความเป็นจริง มักจะไม่ใช้กำลังมากเช่นนี้ระหว่างการผลิต ความเร็วของมอเตอร์ปั๊มน้ำมันยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้น กำลังส่งออกจึงแทบไม่เปลี่ยนแปลง และมีม้าขนาดใหญ่และเกวียนขนาดเล็กในการผลิต ดังนั้นจึงสูญเสียพลังงานจำนวนมาก
เนื่องจากลักษณะเฉพาะของเครื่องจักรหลักและเครื่องจักรเสริมและแม่พิมพ์หมุนของเครื่องดิสก์ จึงไม่มีตำแหน่งแม่พิมพ์ที่มีประสิทธิภาพมากนักในการผลิต เช่น รุ่น TY-322 แม่พิมพ์ 24 ชุด บางครั้งใช้เพียงสิบชุดเท่านั้น มีการใช้แม่พิมพ์น้อยกว่าในเครื่องทดสอบและการพิสูจน์ ซึ่งกำหนดว่าเครื่องจักรหลักและเครื่องจักรเสริมมักจะอยู่ในสถานะสแตนด์บายระยะยาว เครื่องจักรเสริมจะดำเนินการเมื่อตรวจพบตำแหน่งแม่พิมพ์ที่ถูกต้องเท่านั้น เมื่อดิสก์หมุน เครื่องจักรเสริมจะไม่ดำเนินการใดๆ แต่โดยปกติแล้ว มอเตอร์จะยังคงทำงานที่ความเร็วที่กำหนด ในเวลานี้ ชิ้นส่วนล้นแรงดันสูงไม่เพียงแต่ไม่ทำงานที่มีประโยชน์ใดๆ แต่ยังสร้างความร้อนซึ่งทำให้น้ำมันไฮดรอลิกร้อนขึ้น ใช่ แต่ยังเป็นอันตรายอีกด้วย
เราใช้เทคโนโลยีการทำงานการแปลงความถี่เวกเตอร์แบบไร้เซ็นเซอร์ความเร็วของเครื่องจักรแผ่นดิสก์ (ดูแผนผังวงจรไฟฟ้า) ตัวแปลงความถี่ตรวจจับสัญญาณแรงดันและการไหลจากบอร์ดคอมพิวเตอร์ของเครื่องจักรแผ่นดิสก์แบบเรียลไทม์ สัญญาณแรงดันหรือการไหลของเครื่องจักรแผ่นดิสก์คือ 0-1A หลังจากการประมวลผลภายในแล้ว เอาต์พุตความถี่ต่างๆ และปรับความเร็วของมอเตอร์ นั่นคือ กำลังเอาต์พุตจะถูกติดตามและควบคุมโดยอัตโนมัติพร้อมกับแรงดันและการไหล ซึ่งเทียบเท่ากับการเปลี่ยนปั๊มเชิงปริมาณเป็นปั๊มแปรผันประหยัดพลังงาน ระบบไฮดรอลิกดั้งเดิมและการทำงานของเครื่องจักรทั้งหมดต้องใช้การจับคู่พลังงานเพื่อขจัดการสูญเสียพลังงานล้นแรงดันสูงของระบบดั้งเดิม สามารถลดการสั่นสะเทือนของการปิดและเปิดแม่พิมพ์ได้อย่างมาก ทำให้กระบวนการผลิตมีเสถียรภาพ ปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ ลดความผิดพลาดทางกล ยืดอายุการใช้งานของเครื่องจักร และประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้มาก
เวลาโพสต์ : 01 มี.ค. 2566