1. עקרון העבודה של מכונת הזרקת פלסטיק אוטומטית מסוג דיסק
כידוע לכולנו, יש מספר רב של מקרים מוצלחים של המרת תדרים וטרנספורמציה לחיסכון באנרגיה של מכונות הזרקה אופקיות בסין. מכונת הזרקת פלסטיק אוטומטית לחלוטין מסוג דיסק במפעלי ייצור נעליים היא הציוד החשמלי הנפוץ העיקרי במפעלי ייצור נעליים, המכונה נמר חשמלי. המדינה שלי היא מדינה גדולה לייצור נעליים עם מספר רב של ציוד לייצור נעליים, אך ישנן יחסית מעט יחידות המעורבות בטרנספורמציה לחיסכון באנרגיה. הסיבה העיקרית היא שאנשים אינם מכירים את עקרון הפעולה של מכונות הזרקת פלסטיק אוטומטיות מסוג דיסק.
1.1 מאפיינים מכניים של מכונת הזרקת פלסטיק אוטומטית לחלוטין מסוג דיסק (להלן: מכונת דיסק)
1) מכונה זו משמשת במיוחד לייצור כל מיני נעלי ספורט איכותיות בצבע אחד, כפול ושלושה צבעים, סוליות לנעלי פנאי, סוליות לבנים ולבנות ומוצרים אחרים.
2) חומרי גלם מתאימים לייצור חומרי גלם קצף וחומרי גלם תרמופלסטיים אחרים, כגון PVC, TPR וכו'.
3) המכונה נשלטת על ידי תוכנות מחשב (מיקרו-מחשב יחיד, PLC), המכונות הראשיות והעזריות נשלטות במדויק, קלות לתפעול וקלות לתחזוקה.
1.2 השוואה בין מכונת דיסק למכונת הזרקה אופקית מסורתית
1) מנוע הידראולי
משאבות השמן של מכונות הזרקה אופקיות ומכונות דיסק הן משאבות כמותיות. במהלך תהליך ההזרקה, לחץ משאבת השמן משתנה לעתים קרובות. שיטת הטיפול המסורתית בתהליך תחזוקת הלחץ הנמוך היא לשחרר את הלחץ דרך שסתום פרופורציונלי, והמנוע פועל במהירות מלאה תחת תדר חשמל. בזבוז האנרגיה החשמלית הוא חמור מאוד.
2) לפי דגם מכונת הדיסק, היא מחולקת למכונה בצבע אחד, מכונה בשני צבעים, מכונה בשלושה צבעים ודגמים אחרים.
ביניהם, למכונה המונוכרומטית יש רק מארח אחד, הדומה למכונת הזרקה אופקית.
מכונת הדו-צבעים מורכבת ממכונה ראשית וממכונה עזר. המכונה העזר אחראית על הזרקה, התכה, תבנית עליונה, תבנית תחתונה ופעולות נוספות. המכונה הראשית כוללת את פעולות המכונה העזר, וישנה פעולת סיבוב דיסק נוספת כדי לממש את התנועה והמיקום של התבנית.
מכונת שלושת הצבעים מורכבת ממכונה ראשית ושתי מכונות עזר.
3) מספר תבניות
4) במכונות הזרקה אופקיות יש בדרך כלל רק סט אחד של תבניות שפועלות, וכאשר תהליך הייצור משתנה, יש צורך להחליף את התבניות.
מספר התבניות של מכונת הדיסק משתנה בהתאם לדגם. באופן כללי, ישנן 18, 20, 24 ו-30 סטים של תבניות. בהתאם לתהליך הייצור, באמצעות לוח הבקרה, ניתן לקבוע האם מיקום התבנית תקף או לא. לדוגמה: דגם TY-322, 24 עמדות תבנית (ניתן להתקין 24 תבניות), ניתן לבחור את כל התבניות או חלקן באופן גמיש כעמדות התבנית האפקטיביות בהתאם לצרכים במהלך הייצור. כאשר מכונת הדיסק פועלת, המסתובב הגדול מבצע סיבוב עם כיוון השעון במהירות גבוהה, וה-PLC או המיקרו-מחשב בעל שבב יחיד מבצעים את חישוב התוכנית. כאשר מזוהים רק עמדות תבנית תקפות, כאשר ה-PLC או המיקרו-מחשב בעל שבב יחיד סורק אחר אות האטה, המסתובב מתחיל להאט. כאשר מגיעים לאות המיקום, המסתובב מבצע מיקום מדויק. אחרת, אם לא מזוהה מיקום תבנית תקף, המסתובב הגדול יסתובב למיקום התבנית התקף הבא.
כל עוד למכונת ההזרקה האופקית יש אות הידוק או פתיחת תבנית, היא תבצע פעולות קשורות.
4) שיטת כוונון לחץ
שיטות כוונון הלחץ של מכונות הזרקה אופקיות ומכונות דיסק הן כולן שיטות בקרה פרופורציונליות ללחץ, אך ניתן להגדיר באופן עצמאי את לחץ ההזרקה של כל תבנית של מכונת הדיסק (יותר תבניות) דרך לוח הבקרה, המתאים לייצור מוצרים עם נפחי הזרקה שונים.
מכונת ההזרקה האופקית מייצרת כל מוצר, והפרמטרים הרלוונטיים עקביים.
5) שיטת עבודה עם עובש
כאשר מכונת ההזרקה האופקית פועלת, התבנית הקבועה אינה זזה, ורק התבנית הנעה מבצעת נעילת תבנית ימינה ושמאלה או פתיחת תבנית כאשר יש הוראה, ונעה בקו ישר משמאל לימין.
כאשר מכונת הדיסק פועלת, התבנית הקבועה והתבנית הנעה מוזזות וממוקמות על ידי משטח מסתובב גדול. כאשר ישנן הוראות להידוק התבנית ופתיחת התבנית, גליל השמן מבצע את פעולת העלייה או הירידה. בעת לקיחת המוצר, המפעיל פותח ידנית את התבנית הנעה כדי להוציא את המוצר.
6) דיסק (פטיפון)
מכונת הזרקת פלסטיק אוטומטית לחלוטין מסוג דיסק קיבלה את שמה משום שהפלטפורמה הפטיפית עגולה, המכונה מכונת דיסק (מכונה סולידית). מספר חלקים שווים מחולקים על גבי הדיסק. לדוגמה, TY-322 מחולקת ל-24 מודולים.
אם לא המכונה הראשית ולא המכונה העזרית מזהות מיקום תבנית יעיל, והן המכונה הראשית והן המכונה העזרית נמצאות במצב פתיחת התבנית, הבקר הבקר הבקרי או המיקרו-מחשב בעל השבב היחיד שולחים הוראה, והדיסק מקבל לחץ מהמכונה הראשית לסיבוב במהירות גבוהה. המערכת מזהה אוטומטית את מיקום התבנית האפקטיבי, והדיסק ממוקם במדויק לאחר ההאטה.
7) שיטת קירור
מכונת הזרקה אופקית מסורתית משתמשת במושג "זמן קירור". מחזור מי קירור מותקן על התבנית כדי להגן על קירור התבנית והמוצר.
מכונת הדיסק שונה. אין לה מערכת סירקולציית מי קירור, מכיוון שלאחר יצירת המוצר, משטח המסתובב של מכונת הדיסק עצמו נמצא במצב סיבוב או במצב המתנה למשך זמן מה. בנוסף, ישנם מספר מאווררי קירור המותקנים על המכונה כדי לקרר את התבנית והמוצר.
1.3 עקרון העבודה של מכונת דיסק
בתהליך ההזרקה של מכונת הדיסק, לפעולות שונות כגון הידוק, הזרקה, התכה, פתיחת תבנית, ומהירות ומהירות הדיסק יש דרישות שונות למהירות וללחץ. הן נקבעות על ידי הערך הפרופורציונלי בלוח הבקרה. לדוגמה: P1 קובע את לחץ הסגירה של התבנית, P2 קובע את לחץ ההזרקה הראשוני, P3 קובע את לחץ ההזרקה המשני, ו-P4 קובע את לחץ ההזנה. כאשר דרישת לחץ הזרימה של מכונת הדיסק משתנה, לחץ העומס והזרימה מותאמים על ידי שסתום הגלישה הפרופורציונלי (שסתום הצפה) ביציאה של משאבת השמן, והשמן העודף זורם חזרה למיכל השמן תחת לחץ גבוה.
למכונת הדיסק בצבע אחד יש מנוע ראשי אחד בלבד, המספק בעיקר לחץ למערכת להשלמת פעולת ההזרקה וההיתוך, כמו גם פעולת ההידוק והפתיחה של התבנית. בנוסף, היא שולטת במערכת מסתובבת להשלמת התנועה והמיקום של התבנית.
ניתן לחלק את מכונת הדו-צבעים למכונה ראשית ומכונה עזר. הן מורכבות בעיקר ממערכת חימום, הזרקת דבק, מערכת דבק להמסה ומערכת נעילת תבנית. מכונת שלושת הצבעים דומה למכונת הדו-צבעים. היא מורכבת ממכונה ראשית ושתי מכונות עזר. המארח אחראי על סיבוב ומיקום הדיסק.
מכונת הדיסק מחולקת לשני חלקים: הפעלה ידנית ותפעול אוטומטי.
בעת הפעלה ידנית, על המפעיל לספק פקודות מתאימות, ומכונת הדיסק תשלים את הפעולות המתאימות. כגון הזרקת דבק, דבק המסה, תבנית עליונה, תבנית תחתונה, סיבוב דיסק ופעולות אחרות.
במהלך הפעולה האוטומטית, לאחר השלמת בחירת כל מיקום תבנית, קביעת כמות ההזנה, הלחץ והזמן, וטמפרטורת צינור החומר התחממה, הפעל את משאבת השמן של המכונה הראשית, העבר את הפתיחה הידנית והאוטומטית למצב אוטומטי, ולחץ פעם אחת על כפתור ההפעלה האוטומטית. ניתן לבצע שלב אוטומטי.
1) אם מיקום התבנית הנוכחי נמצא בשימוש, לאחר לחיצה על כפתור ההפעלה האוטומטית, כמות ההזנה תהיה הכמות שנקבעה עבור תבנית זו. אם ההזנה לא תגיע לכמות שנקבעה, תתבצע פעולת הידוק התבנית. רק פעולת הידוק מהירה של התבנית מותרת, ופעולת הידוק איטית של התבנית זמינה רק לאחר שההזנה תגיע לכמות שנקבעה. לאחר נעילת התבנית נעצרת, מתבצעות פעולות ההזרקה ופתיחת התבנית.
2) אם מיקום התבנית הנוכחי אינו בשימוש, לחץ על כפתור ההפעלה האוטומטית, הדיסק יעבור למיקום התבנית הבא בשימוש, וכמות ההזנה תגיע לכמות שנקבעה של מיקום התבנית הבא בשימוש. פעולת החומר, לאחר מיקום המשטח המסתובב, מתבצעת הידוק מהיר של התבנית (נקבע לפי זמן), התזמון נעצר, וכאשר מגיע זמן ההזנה, מתבצעת הידוק איטי של התבנית, ופעולות ההזרקה ופתיחת התבנית מתבצעות לאחר הפסקת הידוק התבנית.
3) כאשר המכונה הראשית והמכונה העזרית נמצאות בשימוש בו זמנית, יש להמתין עד להשלמת הפעולות האוטומטיות של המכונה הראשית והמכונה העזרית ופתיחת התבנית לפני שהדיסק ירוץ ויסובב למיקום התבנית הבא.
4) כאשר המשטח המסתובב מפסיק לנוע לפני "נקודת ההאטה" של הדיסק, הדיסק יאט עד לעצירת המיקום כאשר "נקודת ההאטה" מזוהה. אם נעשה שימוש במיקום התבנית, לאחר המיקום, פעולת התבנית תבצע את נעילת התבנית ופעולות אחרות עד לפתיחת התבנית. המשטח המסתובב אינו זז, אך פעולת ההזנה תבצע את הזנת התבנית הבאה בשימוש. כאשר המשטח המסתובב תלוי (מסתובב עם כיוון השעון), המשטח המסתובב ינוע למיקום התבנית הבא. אם מיקום תבנית זה אינו בשימוש, הדיסק יוצב בתבנית הקרובה ביותר, ולא ינוע לתבנית הבאה עד לשחרור השהיית המשטח המסתובב.
5) במצב אוטומטי, יש להחזיר את המצב האוטומטי למצב ידני, אך הדיסק יבצע מיקום איטי (הדיסק מופעל במהלך הפעולה) ופעולות אחרות ייפסקו בזמן. ניתן לאפס זאת באופן ידני.
1.4 צריכת החשמל של מכונת הדיסקים מתבטאת בעיקר בחלקים הבאים
1) צריכת אנרגיה חשמלית של משאבת שמן של מערכת הידראולית
2) צריכת חשמל של גוף החימום
3) מאוורר קירור.
עבור מפעלי ייצור נעליים, צריכת החשמל היא החלק העיקרי בעלויות הייצור שלהם. מבין צריכת החשמל שהוזכרו לעיל, צריכת החשמל של משאבת השמן ההידראולית מהווה כ-80% מצריכת החשמל של מכונת הדיסק כולה, ולכן הפחתת צריכת החשמל שלה היא המפתח להפחתת צריכת החשמל של מכונת הדיסק. המפתח לחיסכון באנרגיה של המכונה.
2. עקרון חיסכון באנרגיה של מכונת הדיסק
לאחר הבנת עקרון הפעולה של מכונת הדיסק, לא קשה להבין שיש תהליך מוטציה אלים מאוד בתוך מכונת הדיסק, אשר משפיע רבות על המכונה ומשפיע על חיי מערכת ההזרקה כולה. כיום, יש מספר רב של ציוד ישן במפעלי ייצור נעליים ביתיים, עם רמת אוטומציה נמוכה וצריכת אנרגיה גבוהה. המכונה מתוכננת בדרך כלל בהתאם לקיבולת הייצור המקסימלית. למעשה, לעתים קרובות היא אינה משתמשת בכוח כה גדול במהלך הייצור. מהירות מנוע משאבת השמן נשארת ללא שינוי, כך שהספק המוצא כמעט ולא משתנה, ויש סוסים גדולים ועגלות קטנות בייצור. לכן, כמות גדולה של אנרגיה מבוזבזת.
בשל המאפיינים הייחודיים של המכונות הראשיות והעזריות ותבנית הסיבוב של מכונת הדיסק, אין כל כך הרבה עמדות תבנית יעילות המשמשות בייצור, כגון: דגם TY-322, 24 סטים של תבניות, לפעמים רק תריסר סטים משמשים, אפילו פחות תבניות משמשות במכונות בדיקה והגהה, מה שקובע שהמכונות הראשיות והעזריות נמצאות לעתים קרובות במצב המתנה לטווח ארוך. מכונת העזר מבצעת את הפעולה רק כאשר היא מזהה מיקום תבנית תקין. כאשר הדיסק מסתובב, מכונת העזר אינה מבצעת כל פעולה, אך בדרך כלל, המנוע עדיין עובד במהירות המדורגת. בשלב זה, חלק הגלישה בלחץ גבוה לא רק שאינו עושה שום עבודה מועילה, אלא גם מייצר חום, מה שגורם לשמן ההידראולי להתחמם. כן, אבל גם מזיק.
אנו מאמצים את טכנולוגיית פעולת המרת התדרים הווקטורית ללא חיישן מהירות של מכונת הדיסק (ראו דיאגרמה חשמלית). ממיר התדרים מזהה את אותות הלחץ והזרימה מלוח המחשב של מכונת הדיסק בזמן אמת. אות הלחץ או הזרימה של מכונת הדיסק הוא 0-1A, לאחר עיבוד פנימי, פלט תדרים שונים והתאמה של מהירות המנוע, כלומר: הספק המוצא עוקב ונשלט אוטומטית באופן סינכרוני עם הלחץ והזרימה, דבר השקול לשינוי המשאבה הכמותית למשאבה משתנה חוסכת אנרגיה. המערכת ההידראולית המקורית ותפעול המכונה כולה דורשים התאמת הספק מבטלת את אובדן אנרגיית הצפה בלחץ גבוה של המערכת המקורית. זה יכול להפחית מאוד את הרטט של סגירת ופתיחת התבנית, לייצב את תהליך הייצור, לשפר את איכות המוצר, להפחית כשלים מכניים, להאריך את חיי השירות של המכונה ולחסוך הרבה אנרגיה חשמלית.
זמן פרסום: 1 במרץ 2023