注塑机伺服改造可行性分析报告.doc

注塑机伺服改造可行性分析报告 一 、现况及改造原因 发展伺服注塑机目的：节约资源、改善环境、降低成本、提升品质！ 从上世纪八十年代开始随着国民经济的飞速发展，注塑行业飞速的发展然而随着能源问题日益受到重视，型注塑机，迫切需要关注和解决的问题。在注塑产品的成的构成中，电费占了相当的比例，依据注塑机设备的工艺，注塑机油泵耗电占整个设备耗电量比例高达%-90%，因此降低注塑机能耗的主要矛盾为：降低油泵电动—液压式伺服注塑机电动—液压式伺服注塑机是集液压和驱动于一体的注塑机，它融合了全液压式注塑机的和全电动式的优点，使用寿命上全液压式注塑机全液压式注塑机这种电动-液压相结合的注塑机已成为注塑机技术发展。电动—液压式伺服注塑机成为注塑机。注塑机的工艺过程一般分为锁模、射胶、熔胶、冷却、开模等几个阶段，各个阶段需要不同的压力和流量。对于油泵而言，注塑过程是处于变化状态，在定量泵的液压系统中，油泵以恒定的转速提供恒定的流量，多余的液压油通过溢流阀回流，此过程称为高压节流据统计由高压节流造成的能量损失高达36%-68%。保压熔胶 采用伺服系统对油泵进行控制时，除了上表中列出的节能特点外，由于伺服能快速响应所给定的控制信号，并且能够在速度控制和力矩控制之间灵活地切换以实现运动控制或油压控制，所以工作周期也能有所缩短，注塑成品质量也有所提高。合理的供油量控制更减轻了冷却系统的负荷和功率损耗。 三 、方案设置 普通注塑机改为永磁同步伺服注塑机的方法 1、液压及油路不变，可以去掉PQ阀（即比例流量阀）换装安全阀（溢流阀）； 2、电气：增加伺服驱动器，将原来给PQ阀的模拟量（流量和压力）信号给伺服驱动器，压力反馈信号给伺服驱动器的压力闭环控制接口； 3、普通电机换为伺服电机，叶片泵换为内啮合齿轮泵（或螺杆泵、柱塞泵）； 4、压力闭环：在主油路（泵出口）处安装压力传感器（提升压力响应速度、精度及稳定性），压力传感器的反馈信号需为DC 0—10V； 伺服驱动系统结构图 四、优 点 1、节能 采用伺服系统的注塑机，系统压力、流量双闭环，液压系统按照实际需要的流量和压力来供油，克服了普通定量泵系统高压溢流产生的高能耗，在预塑、合模、射胶等高流量工作阶段电机按照设定的转速工作，在保压、冷却等低流量工作阶段降低了电机转速，油泵电机实际能耗降低了50%-90%； 2、响应迅速，生产效率高 伺服系统响应速度快，压力上升时间和流量上升时间快至30ms，提高了液压系统的响应速度，减少了动作转换时间，加快了整机的运行节拍； 注塑机液压系统自动运行时，当有阀门打开时，系统压力会瞬间下降，伺服系统可以在30ms以内迅速补充油量，恢复压力至设定值； 3、压力稳定精密 伺服系统调节能力强，压力闭环控制模式使系统压力非常稳定，压力波动量低于±0.5bar，提高了塑料产品的成型质量； 伺服系统还可以按照电脑设定的任意压力、流量曲线运行，为开发各种塑料产品的成型工艺创造了条件； 4、重复精度高、省料、外形精度高 伺服系统采用闭环转速控制，射台运动位置重复精度高，生产出的产品精度高，一致性好；克服了普通异步电机定量泵系统由于电网电压、频率等变化会带来转速变化，进而引起流量变化，使注塑产品成品率降低的缺点； 同时由于注射与锁模精度的提高，制品重量偏移量降低，制品平均重量可降低，制品尺寸精度可提高；制品平均重量的降低，带来原材料的节约； 5、油温温升低 注塑机工作由开机至进入稳态，油温上升8℃-10℃，机器液压油无需冷却，降低了水资源的消耗，节约了冷却水系统容量，延长了整机特别是液压油、液压易损件（如油封）的寿命； 6、噪声低 液压系统的噪声在70dB以内，相对于全液压式注塑机降低了约10dB,改善了操作机器的现场环境； 五、经济效益分析 通过案例来说明注塑机伺服改造的经济效益。 工艺特性 产品特点 节电率 电机 功率(kw) 每小时 节电量(kwh) 产品 净重(g) 每模 原材料 节约(g) 设备运 行周期(sec) 生产 效率 提高 投入 (万元) 年直接 收益 (万元) 案例一 运行频率慢,冷却时间长 厚壁产品,如管件 90.38% 18.5kw 6.58 41.8 0.3 116.2 7.8% 5.8 4.35 案例二 运行频率普通,有一定的冷却时间 一般产品,如蓄电池壳 79.1% 18.5kw 8.23 224 6.17 72.95 4.6% 6.2 7.33 案例三 运行频率快,无冷却时间 薄壁产品,如低压电器塑壳 48.4% 15kw 4.4 63.2 0.6 14.02 1.4% 4.8 4.95 案例四 大型机，采用多泵、多电机 大型塑料制品，如电视机壳 70.9% 45kw 16.03 636.68 10.71 62.47 9.2%