FSTM250—7TAN塑料封裝壓機(jī)的基本工作原理
1 電氣控制部分
1.1 主電路
該系統(tǒng)的電氣控制部分主電路由電動機(jī)電源、加熱電源、SOL電源、PLC動力電源等組成。隔離開關(guān)N.F.B-1可將380V的三相電源引入,電動機(jī)M1由交流接觸器MC1控制其主電路的接通和斷開。為保證主電路的正常運(yùn)行,主電路中設(shè)置了熱繼電器的過載保護(hù)環(huán)節(jié)。隔離開關(guān)N.F.B-2和N.F.B-3可將220V的電源引入到控制電路和加熱控制系統(tǒng)中??刂圃吹囊唤M經(jīng)濾波電路后作為PLC的動力源,另一組經(jīng)變壓、整流、穩(wěn)壓成24V的直流電源供給PLC的I/O動力源。最后一組220V的電源經(jīng)變壓、整流后成為24 V直流電源提供給SOL的電源。
1.2 控制電路 (1) 電機(jī)控制電路
該設(shè)備控制電路中的啟動按鈕START和停止按鈕STOP主要通過控制接觸器MC1線圈的通斷來完成對電動機(jī)的控制,MC1的常開觸點(diǎn)用來自鎖。CRO的常開觸點(diǎn)并接在E.P.B觸點(diǎn)的兩端,目的是讓系統(tǒng)進(jìn)入注塑階段時(shí),使E.F.B操作無效,從而防止因注塑動作沒有完成而造成產(chǎn)品的報(bào)廢。R.S是壓機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)后,PLC輸出的一個(gè)計(jì)數(shù)信號。
(2) PLC控制電路
PLC的工作原理是通過執(zhí)行用戶程序來實(shí)現(xiàn)控制任務(wù)。它的整個(gè)工作過程是以循環(huán)掃描方式進(jìn)行的,循環(huán)掃描方式是指在程序執(zhí)行過程中,通過程序?qū)Ω鱾€(gè)過程輸入信號進(jìn)行采樣,并對采樣的信號進(jìn)行運(yùn)算和處理,然后把運(yùn)算結(jié)果輸出到生產(chǎn)過程的執(zhí)行機(jī)構(gòu)去。PLC可編程控制器的輸入、輸出信號可以參考該設(shè)備的說明書,中間繼電器S1~S19線圈的通電狀態(tài)將受PLC的輸出信號控制,其常開觸點(diǎn)的不同狀態(tài)直接控制著液壓閥的電磁鐵DT的通斷。
(3) 溫控電路
溫控系統(tǒng)主要由溫控儀表、熱電偶、SSR、加熱管等元件組成。其溫控原理如圖1所示。

當(dāng)溫度出現(xiàn)異常時(shí),CR3或CR4線圈得電,其常開觸點(diǎn)接通,以驅(qū)動加熱異常報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號,STL5是異常報(bào)警時(shí)間繼電器,報(bào)警時(shí)間的長短可由STL5設(shè)定。
2 FSTM250塑封機(jī)的液壓系統(tǒng)原理
FSTM250-7TAN32型壓機(jī)是FUSE壓機(jī)系列中的大型號壓機(jī),其最高工作壓力為250T。該機(jī)要求完成的主要?jiǎng)幼饔校汉夏:烷_模、沖桿的注塑和返回、保壓以及頂料脫模等。根據(jù)壓機(jī)注塑成型工藝,它的工作循環(huán)如圖2所示。它對液壓系統(tǒng)的要求如下:

預(yù)熱的EMC通常以50 kg/cm2左右的壓力注入模腔,因此,該模具必須要求有足夠的合模力,以使上、下模具緊密地貼合,否則會使模具離縫而產(chǎn)生封裝料的溢邊現(xiàn)象。
(2) 開模和合模速度可調(diào)
由于既要考慮縮短空行程時(shí)間以提高生產(chǎn)效率,又要考慮合模過程中的緩沖要求以防止損壞模具和引型框架,還要避免機(jī)器產(chǎn)生振動和撞擊,所以,合模機(jī)構(gòu)在開、合模過程應(yīng)當(dāng)具有多種速度選擇,一般可以按慢一快一慢的順序原則進(jìn)行變化。
(3) 注塑壓力和注塑速度可調(diào)
根據(jù)塑封的品種、制品的幾何形狀以及注塑方式的不同(有傳統(tǒng)模的注塑與半MGP模的注塑),注塑成型過程中要求注塑壓力要可以調(diào)節(jié),由于要縮短空行程時(shí)間以提高生產(chǎn)率,注塑速度要有快速轉(zhuǎn)進(jìn)、慢速轉(zhuǎn)進(jìn)、快速返回三個(gè)不同速度選擇。
(4) 保壓
注塑動作完成后,還需要保持壓力一段時(shí)間,原因之一是使EMC緊貼模腔而獲得精確的幾何形狀,二是在制品的凝固而收縮的過程中,熔化的塑封料可以不斷補(bǔ)充進(jìn)模腔,以防止因充料不足而出現(xiàn)產(chǎn)品的殘缺,事實(shí)上,保壓壓力也要求可以調(diào)節(jié)。
(5) 頂出產(chǎn)品時(shí)速度要平穩(wěn)
為了便于產(chǎn)品的取出,不但要求系統(tǒng)要有頂料的步驟,而且頂料過程要求平穩(wěn)。
以上各個(gè)動作分別由合模主油缸、輔助油缸、及注塑油缸來完成。 3 液壓系統(tǒng)操作
該類塑封機(jī)的液壓系統(tǒng)可分為高壓和低壓兩大部分。由高壓泵H、電磁換向閥、溢流閥、遠(yuǎn)程調(diào)壓閥及主油缸、輔助油缸等共同組成主高壓系統(tǒng),其余的則由低壓泵L提供動力源以組成輔助動作和控制作用的低壓系統(tǒng)。根據(jù)塑封機(jī)動作循環(huán)及電磁閥的動作順序,液壓系統(tǒng)主要分為液壓泵的啟動和主液壓缸工作兩部分。啟動時(shí),先啟動電機(jī)M1,兩泵開始運(yùn)轉(zhuǎn)。高壓泵壓力油自電磁溢流閥S-16流回油箱,系統(tǒng)卸荷運(yùn)轉(zhuǎn);同時(shí)低壓泵輸出油也通過電磁溢流閥S-17流回油箱,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)空載卸荷運(yùn)轉(zhuǎn)。主液壓缸工作時(shí),系統(tǒng)將完成合模、注塑、保壓、固化、注塑返回等多項(xiàng)操作過程。
3.1 合模
在工作時(shí),其注塑的合模過程應(yīng)按快、慢兩種速度順序進(jìn)行。
(1) 快速合模
電磁鐵DT1、DT3、DT16、DT17通電,泵H、L的壓力油經(jīng)電磁閥,電磁換向閥S-1、S-2單向節(jié)流閥、液控單向閥、平衡閥一起向快速油缸供油,以推動活塞并帶動工作臺快速合模。隨著工作臺的上升,四個(gè)輔助油缸的缸體內(nèi)部產(chǎn)生了真空,缸體內(nèi)部跟油箱里的油液產(chǎn)生壓力差,輔助油缸就是靠大氣的壓力把油箱里的油液經(jīng)單向閥壓到油缸里的。合模速度的調(diào)節(jié)南節(jié)流閥來調(diào)整。
(2) 慢速合模(軟合模)
電磁鐵DT1、DT9、DT16通電,小流量泵H的壓力油經(jīng)電磁換向閥S-1,節(jié)流閥、液控單向閥、平衡閥進(jìn)入快速油缸,此時(shí)由于電磁DT17不通電,大流量泵L的油液通過電磁溢流閥和冷卻器流回油箱進(jìn)行卸荷,慢速合模過程的壓力由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥調(diào)節(jié)。
(3) 合模高低壓
電磁鐵DT1、DT5、DT16、DT17通電,大小流量泵的壓力油經(jīng)S1、S5分別向主油缸和輔助油缸一起供油,直到合模壓力達(dá)到低壓壓力點(diǎn)。由于是低壓合模,缸的推力較少,即使在上、下模間有硬質(zhì)異物,繼續(xù)合模動作也不致?lián)p壞模具表面。接著DT17斷電,低壓泵卸載,小流量泵H的高壓油用來進(jìn)行高壓合模,鎖緊模具。
3.2 注塑
(1) 快塑注射
電磁鐵DT11、DT12、DT16、DT17通電,泵H、L的壓力油經(jīng)電磁閥S-11、S-12單向節(jié)流閥進(jìn)入注射缸的上腔,使注射活塞向下快速運(yùn)動,注射缸下腔回流經(jīng)S-11流回油箱。
(2) 慢速注射
電磁鐵DT12、DT14、DT16通電,小流量泵H壓力油經(jīng)S-12,單向節(jié)流閥進(jìn)入注射油缸上腔,大流量泵L卸荷,下注過程的壓力由溢流閥來調(diào)節(jié)。
3.3 保壓固化與注塑返回
當(dāng)設(shè)備中的電磁鐵DT12、DT14、DT16通電后,由于保壓時(shí)只需要極少量的油液,所以,大流量泵L卸載,而僅由小流量泵H單獨(dú)供油,多余油液溢流回油箱。保壓過程中的壓力可由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥調(diào)節(jié)。固化階段是在保壓的情況下進(jìn)行的,而此時(shí)的油路狀態(tài)沒有變化。 注塑返回時(shí)電磁鐵DT10、DT16、DT17接通,系統(tǒng)返回初始階段,低壓泵L卸荷,高壓泵H的壓力經(jīng)S10作用在注塑缸的下腔,以推動活塞慢速上升,上腔的回油則經(jīng)S10流回油箱。接著DT17接通,低壓泵不再卸荷,大、小流量油液共同流向注塑缸下腔執(zhí)行快速返回動作,最后DT17再斷電,低壓泵卸載,油缸又轉(zhuǎn)為慢速返回直到終止。返回過程順著慢-快-慢的方式進(jìn)行,可避免沖擊和撞擊的發(fā)生。
3.4 開模與頂料
(1) 慢速開模
電磁鐵DT4、DT16通電,高壓油經(jīng)S-4打開鎖緊模具的液控單向閥,使主油缸及輔助油缸下腔的油液流回油箱,液壓系統(tǒng)先行減壓,大流量泵卸荷,接著電磁鐵DT2、DT4、DT7、DT16通電,高壓油經(jīng)S-2通向主油缸上腔,同時(shí)打輔助油缸下腔鎖油單向閥;經(jīng)S-4打開快速油缸、輔助油缸、單向閥使油缸里的壓力油流回油箱卸壓,大流量泵卸荷。此后主油缸活塞在高壓油的推動下慢速下降以執(zhí)行慢速開模動作。
(2) 快速開模
當(dāng)設(shè)備中的電磁鐵DT2、DT3、DT4、DT16、DT17通電時(shí),大、小流量泵的壓力油經(jīng)S-2、S-4打開鎖模油缸的單向閥以執(zhí)行回油,同時(shí)向主油缸上腔通人壓力油,而此時(shí)的主油缸活塞則在大流量壓力油的推動下帶動工作臺快速向下移動,從而完成快速開模動作。
(3) 頂料
電磁鐵DT2、DT4、DT8、DT16通電,高壓油經(jīng)S-2、S-4打開鎖模油缸的單向閥并向主油缸上腔供壓力油,推動活塞使工作臺向下運(yùn)動,S-8使高壓油旁通起到油路分流的作用,使頂料動作平穩(wěn)進(jìn)行。
3.5 復(fù)位
電磁鐵DT1、DT5、DT16、DT17通電,高低壓油通過S-1、S-4的轉(zhuǎn)換,快速油缸、主油缸、輔助油缸同時(shí)通壓力油從而推動活塞向上移動,執(zhí)行工作臺的上升動作,使工作臺回到動作循環(huán)的起始位置,主油缸的上腔壓力油通過S-1流回油箱。
4 結(jié)束語
壓機(jī)液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件的數(shù)量較多,此系統(tǒng)是一種速度和壓力均變化較多的系統(tǒng),在完成自動循環(huán)時(shí),主要依靠接近開關(guān)(或行程開關(guān)),而速度和壓力的變化則主要依靠電磁閥的切換來獲得。
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