Cassification
早期注塑機以全液壓式為主,對于節能及環保的貢獻明顯較弱,全電注塑機是節能與環保貢獻上代表性的設備技術,兩者主要差異上在于伺服馬達的使用,而油電混合注塑機兼具液壓與伺服之優點。此外,油壓機在長時間維持高壓、高出力時仍有全電機無法*取代的優勢,因此具節能環保的全液壓系統也是現階段潛能的設備技術。
傳統定量泵與伺服系統之差異
注塑機從標準動作上可分解成鎖模、射膠/保壓、加料、冷卻、開模、頂出等幾個階段,各個階段皆需要提供不同且適當的壓力和流量,對油泵馬達而言,注塑機成型過程是屬于變化的負載狀態。在定量泵的液壓系統中,馬達以恒定轉速持續提供恒定流量,盡管通過比例式壓力流量比例閥(EFBG)可達到各階段所需壓力及流量比例配置的結果,但控制所需之外的液壓油仍須排回油箱。對注塑機而言,輸出功耗造成的電力消耗是持續性的,也就是說若注塑機處待機狀態,定量泵仍不斷提供恒定的流量并直接排回油箱,形成相當大且不必要的電力耗費。
伺服系統的控制技術可改善上述定量泵液壓系統的缺點。伺服馬達通過編碼器傳輸信號回饋至驅動器進行的回轉控制,使受控液壓油之流量需求經油泵直接輸出,也就是說輸出流量的大小是通過轉速的增減控制來獲得。液壓油壓力控制方面則通過油泵上串聯的壓力傳感器,將壓力信號結果傳遞回饋至驅動器端進行連續的閉回路控制,以達到壓力控制的目的,如此一來,伺服控制系統就可的提供注塑成型各階段所需要的壓力與流量,比較定量泵系統,可大幅降低輸出的電力消耗。
注塑成型節能原理
從注塑成型各階段電力消耗狀態來看,加料及冷卻兩階段屬于長時間動作,其電力zui值得節省,尤其是冷卻,伺服系統對注塑機而言*不需做功,換言之,產品成型周期中冷卻時間越長,節能效益就越顯著。
注塑機伺服節能系統之構成
一般應用于全液壓注塑機伺服節能系統的標準構成為三大組件:伺服馬達、驅動器及油泵組。伺服馬達分為AC感應伺服與永磁式伺服(同步伺服);驅動器的控制技術依據馬達特性分為變頻控制及伺服控制;油泵類型常見有齒輪泵、柱塞泵、葉片泵,齒輪泵包括外齒輪、內齒輪及螺旋式。
除上述標準三大構成組件以外,伺服控制系統尚需要下列附屬配件:
1)控制卡(ControlCard)
有些稱PG卡,用于通訊接口之溝通與轉換,使編碼器信號回饋至該卡進行轉速的向量控制。
2)編碼器傳輸線(Encoder)
傳遞編碼器上各端子信號至驅動器端,其驅動器端常用9pinD-sub作為通訊溝通接口。
3)制動電阻(BreakResistance)
又稱剎車電阻或回升電阻,避免馬達急轉急停時因馬達逆轉所產生的電流直接回充至驅動器端,造成驅動器燒毀,制動電阻將消耗此回充電流轉成熱放走。目前已開發對回充電流進行電力儲存并可重復利用的技術,是節能又一進步。