Czujnik liniowy zastosowany w maszynach do formowania wtryskowego — precyzyjna kontrola położenia i prędkości

Wyzwanie: precyzyjna kontrola położenia i prędkości tłoka wtryskowego

Precyzyjne wtryskiwanie jest jednym z najbardziej wymagających procesów w nowoczesnej produkcji. Niezależnie od tego, czy wytwarza się obudowy elektroniki o cienkich ściankach, elementy samochodowe czy plastikowe części przeznaczone do zastosowań medycznych, jakość każdego gotowego wyrobu zależy od dwóch kluczowych parametrów: dokładnego położenia śruby wtryskowej w każdej fazie cyklu oraz prędkości, z jaką przesuwa się ona przez poszczególne etapy.

Nawet odchylenie o ułamki milimetra w położeniu śruby lub niestabilność prędkości wtrysku mogą prowadzić do niepełnych wypełnień formy, wypływu materiału (flash), wgłębień na powierzchni wyrobu (sink marks) lub naprężeń wewnętrznych czyniących detal wadliwym. Tradycyjne metody sprzężenia zwrotnego oparte na przełącznikach krańcowych lub systemach z enkoderami często okazywały się niewystarczające: miały trudności z jednoczesnym spełnieniem wymogów wysokiej prędkości ruchu, cyklicznego obciążenia, zanieczyszczenia oleju hydraulicznego oraz ograniczonej przestrzeni fizycznej jednostki wtryskowej maszyny.
Klient wymagał rozwiązania czujnikowego zapewniającego ciągłą, wysokorozdzielczościową informację o położeniu wzdłuż całego skoku wtrysku — niezawodnie, cykl po cyklu, w gorącym, olejem obfitującym środowisku przemysłowym.

Rozwiązanie: liniowy czujnik przemieszczenia SOP w jednostce wtryskowej

Klient zintegrował liniowy czujnik przemieszczenia SOP — z serii KTC — bezpośrednio z szyną jednostki wtryskowej, jak pokazano na zdjęciu wykonanym w warunkach terenowych. Korpus czujnika jest ustawiony równolegle do toru ruchu śruby wtryskowej, a koniec drążka jest mechanicznie sprzężony z poruszającą się karetką wtryskową. Takie ułożenie umożliwia pomiar całego skoku śruby w czasie rzeczywistym. Główne powody wyboru czujnika SOP to:
• Ciągły pomiar na całym skoku — brak martwych stref na końcach skoku wtrysku, w przeciwieństwie do systemów opartych na wyłącznikach krańcowych
• Analogowy sygnał wyjściowy o wysokiej rozdzielczości — sterownik PLC otrzymuje gładki, wysokorozdzielczościowy sygnał, który umożliwia szczegółowe profilowanie prędkości we wszystkich fazach wtrysku (wypełnianie, dociskanie, utrzymywanie)
• Kompaktowa konstrukcja montowana na szynie — smukła forma czujnika umożliwia jego zamontowanie w istniejącej przestrzeni maszyny bez konieczności wprowadzania zmian konstrukcyjnych
• Odporność na olej i zanieczyszczenia — uszczelniona konstrukcja zapobiega przedostawaniu się cieczy hydraulicznej, mgły smarującej oraz cząstek tworzywa sztucznego, które mogłyby obniżyć dokładność lub skrócić czas eksploatacji czujnika
• Długa żywotność — odporny na zużycie element rezystancyjny jest przeznaczony do dziesiątek milionów cykli pracy, co odpowiada czasowi produkcyjnej eksploatacji samej maszyny formującej

Gdy sygnał czujnika jest podawany bezpośrednio do PLC maszyny, sterownik wtrysku może realizować profile prędkości z precyzją pętli zamkniętej — zwiększając lub zmniejszając prędkość wtrysku w dokładnie określonych pozycjach śruby, automatycznie kompensując fluktuacje ciśnienia hydraulicznego oraz rejestrując rzeczywistą ścieżkę położenia przy każdym wstrzyknięciu w celu zapewnienia śledzenia jakości.

Jak to działa

Wyniki i kluczowe parametry

Po wdrożeniu liniowego czujnika SOP klient stwierdził mierzalne zmniejszenie wad typu „krótki wtrysk” i „przelew”, węższy rozrzut masy wyrobów w ramach serii produkcyjnych oraz poprawę powtarzalności profilu prędkości wtrysku. Ciągły sygnał wyjściowy czujnika o dużej długości skoku umożliwił zespołowi inżynieryjnemu dokładne dostosowanie wielostopniowych profili wtrysku, których nie można było osiągnąć przy poprzednim systemie sprzężenia zwrotnego z przełączników krańcowych.

Dlaczego czujniki liniowe SOP w formowaniu wtryskowym?

Zakres liniowych czujników przemieszczenia SOP został potwierdzony w setkach instalacji maszyn do formowania wtryskowego na całym świecie. Połączenie wysokiej wydajności i trwałości sprawia, że są one preferowanym wyborem zarówno dla producentów maszyn OEM, jak i w przypadku modernizacji istniejących urządzeń:

• Zakres skoku od 50 mm do 1250 mm — obejmuje jednostki do mikro-wtrysku aż po maszyny o dużej nośności
• Liniowość ±0,05 % — spełnia wymagania dokładnościowe stosowane w medycynie, przemyśle motocyklowym i optycznym formowaniu
• Obudowa zabezpieczona zgodnie z normą IP65 — całkowicie odporna na zanurzenie w oleju hydraulicznym oraz czyszczenie strumieniem wody
• Zakres temperatur pracy od −30 °C do +100 °C — odpowiednia do maszyn przetwarzających wysokotemperaturowe tworzywa inżynierskie
• Dostępne konfiguracje niestandardowe dla producentów OEM — kierunek wyprowadzenia kabla, typ złącza, skok oraz interfejs montażowy dopasowane do układu maszyny

Zapoznaj się z liniowymi czujnikami SOP przeznaczonymi dla Twojej maszyny

Jeśli projektujesz, modernizujesz lub modernizujesz wstecznie maszynę do formowania wtryskowego — lub dowolny system automatyki przemysłowej wymagający precyzyjnej, ciągłej informacji o położeniu liniowym — skontaktuj się z SOP, aby omówić odpowiedni model czujnika i jego konfigurację do Twojego zastosowania.

Zakres liniowych czujników przemieszczenia KTC: https://www.sopsensors.com/ktc
Skontaktuj się z SOP w celu uzyskania rozwiązania niestandardowego: https://www.sopsensors.com/contact