Presné vstrekovanie plastov je jedným z najnáročnejších procesov v modernom výrobe. Bez ohľadu na to, či sa vyrábajú tenkostenné kryty elektronických zariadení, automobilové komponenty alebo plastové súčiastky pre lekársku techniku, kvalita každého hotového výrobku závisí od dvoch kritických parametrov: presnej polohy vstrekovacieho skrutkového zariadenia v každej fáze cyklu a rýchlosti, akou sa pohybuje cez každú fázu.
Aj odchýlka o zlomok milimetra v polohe skrutky – alebo nekontrolovateľná variácia rýchlosti vstrekovania – môže spôsobiť nedostatok materiálu, pretekajúci materiál, stlačené stopy alebo vnútorné napätie, ktoré robí súčiastku nepoužiteľnou. Tradičné metódy spätnej väzby pomocou koncových spínačov alebo systémov založených na enkódroch často nestačili: mali problémy s kombináciou pohybu vysokou rýchlosťou, cyklického zaťaženia, kontaminácie hydraulického oleja a úzkych fyzických rozmerov vstrekovacej jednotky stroja.
Zákazník vyžadoval senzorové riešenie schopné poskytovať spojitú, vysokorozlíšenú spätnú väzbu polohy po celej dĺžke vstrekovacieho zdvihu – spoľahlivo, cyklus za cyklus, v horúcom priemyselnom prostredí bohatom na olej.
Zákazník integroval lineárny snímač posunutia SOP – zo série KTC – priamo na vedenie injekčnej jednotky, ako je znázornené na polních fotografii. Teleso snímača je rovnobežné s dráhou pohybu injekčného skrutkového zariadenia, pričom koniec tyče je mechanicky spojený s pohyblivým injekčným vozíkom. Táto konfigurácia zachytáva celý zdvih skrutky v reálnom čase. Hlavné dôvody pre výber snímača SOP:
• Nepretržité meranie po celej dĺžke zdvihu – bez slepých miest na koncoch injekčného zdvihu, na rozdiel od systémov založených na koncových spínačoch
• Analógový výstup s vysokým rozlíšením – PLC prijíma hladký signál s vysokým rozlíšením, ktorý umožňuje presné profilovanie rýchlosti počas všetkých fáz injekcie (naplnenie, doinjekcia, udržiavanie tlaku)
• Kompaktný nástený dizajn pre montáž na vedenie – štíhly tvar snímača umožňuje inštaláciu v rámci existujúceho priestoru stroja bez potreby štrukturálnych úprav
• Odolnosť voči oleju a kontaminácii – uzavretá konštrukcia zabraňuje, aby hydraulický olej, mäzkový aerosól a plastové častice znížili presnosť alebo životnosť snímača
• Dlhá prevádzková životnosť – opotrebovateľný odporový prvok je vyhodnotený na desiatky miliónov cyklov, čo zodpovedá výrobnému životu formovacieho stroja
Keď sa signál zo snímača privádza priamo do PLC stroja, injekčný regulátor môže vykonávať rýchlostné profily s presnosťou uzavretej slučky – zvyšovať alebo znížiť rýchlosť vstrekovania v presných polohách skrutky, automaticky kompenzovať kolísanie hydraulického tlaku a zaznamenávať skutočnú polohovú stopu každého vstrekovania pre sledovateľnosť kvality.
01 |
Posun injekčnej skrutky – tyč snímača sa pohybuje spolu so saníkmi po celej dráhe |
02 |
Odporová dráha premení lineárnu polohu na proporcionálny analógový napäťový signál v reálnom čase |
03 |
PLC číta polohový signál a vypočíta okamžitú injekčnú rýchlosť (dX/dt) |
04 |
Regulátor upravuje otváranie hydraulického ventilu tak, aby udržal programovaný profil rýchlosti v každej polohe zdvihu |
05 |
Dokončené údaje o vstrekovaní (stopa polohy + krivka rýchlosti) sa zaznamenávajú pre každé vstrekovanie na účely štatistickej regulácie procesov (SPC) a záznamov kvality |
Parameter |
Hodnota |
Poznámka |
Použitie |
Stav robnica na inekciu |
Presun skrutky vstrekovacej jednotky |
Typ snímača |
KTC séria pre montáž na koľajnice |
|
Rozmery |
Celková poloha zdvihu pri vstrekovaní |
Nepretržitý analógový výstup |
Odpočítaný parameter |
Rýchlosť vstrekovania (dX/dt) |
Vypočítané PLC z polohy |
Životné prostredie |
Vysoká teplota, olejová hmla, vibrácie |
Uzatvorené priemyselné puzdro |
Hlavná výhoda |
Ovládanie vstrekovania v uzavretej slučke |
Znižuje mieru chýb a zvyšuje opakovateľnosť |
Po nasadení lineárneho snímača SOP uviedol zákazník merateľné zníženie chýb nedostatočného vstrekovania a pretekania materiálu, tesnejšie rozloženie hmotnosti výrobkov počas výrobných sérií a zlepšenú opakovateľnosť profilu rýchlosti vstrekovania. Nepretržitý výstup snímača s dlhým zdvihom tiež umožnil inžinierskemu tímu jemne doladiť viacstupňové profily vstrekovania, ktoré nebolo možné dosiahnuť pomocou predchádzajúceho systému spätného väzby na koncové spínače.
Rada lineárnych snímačov posuvu SOP sa osvedčila pri stovkách inštalačných jednotiek strojov na vstrekovanie do foriem po celom svete. Kombinácia výkonu a trvanlivosti ich robí preferovanou voľbou pre výrobcov strojov OEM aj pre dodatočné inštalácie do existujúcich strojov:
• Rozsah zdvihu od 50 mm do 1250 mm – pokrýva mikrovstrekovacie jednotky až po veľkotonážne stroje
• Lineárnosť ±0,05 % — spĺňa požiadavky na presnosť v medicínskych, automobilových a optických formovacích aplikáciách
• Uzatvorené puzdro s ochranou IP65 — plne chránené pred ponorením do hydraulického oleja a čistením pod tlakovou vodou
• Prevádzková teplota od –30 °C do +100 °C — vhodné pre stroje spracovávajúce tepelne odolné technické materiály
• Možné špeciálne konfigurácie pre výrobcov zariadení (OEM) — smer výstupu kábla, typ konektora, zdvih a montážné rozhranie prispôsobené usporiadaniu stroja
Ak navrhujete, modernizujete alebo upravujete injekčný formovací stroj — alebo akýkoľvek systém priemyselnej automatizácie vyžadujúci presnú a spojitú lineárnu pozíciu — kontaktujte SOP, aby ste diskutovali o najvhodnejšom modeli senzora a jeho konfigurácii pre vašu aplikáciu.
Rada lineárnych snímačov polohy KTC: https://www.sopsensors.com/ktc
Kontaktujte SOP pre individuálne riešenie: https://www.sopsensors.com/contact