1. Nguyên lý hoạt động của máy ép nhựa dạng đĩa tự động
Như chúng ta đã biết, có rất nhiều trường hợp thành công về chuyển đổi tần số và chuyển đổi tiết kiệm năng lượng của máy ép phun ngang tại Trung Quốc. Máy ép phun nhựa dạng đĩa hoàn toàn tự động trong các doanh nghiệp sản xuất giày là thiết bị điện phổ biến chính trong các doanh nghiệp sản xuất giày, được gọi là hổ điện. Nước tôi là một quốc gia sản xuất giày lớn với số lượng lớn các thiết bị sản xuất giày, nhưng có tương đối ít đơn vị tham gia vào chuyển đổi tiết kiệm năng lượng. Lý do chính là mọi người không quen thuộc với nguyên lý hoạt động của máy ép phun nhựa dạng đĩa tự động.
1.1 Đặc tính cơ học của máy ép phun nhựa dạng đĩa hoàn toàn tự động (sau đây gọi tắt là máy đĩa)
1) Máy này chuyên dùng để sản xuất các loại giày thể thao đơn màu, đôi màu và ba màu cao cấp, đế giày đi chơi, đế giày cho bé trai và bé gái và các sản phẩm khác.
2) Nguyên liệu thô thích hợp cho sản xuất bọt và các nguyên liệu nhiệt dẻo khác, chẳng hạn như PVC, TPR, v.v.
3) Máy được điều khiển bằng chương trình máy tính (máy vi tính chip đơn, PLC), máy chính và máy phụ được điều khiển chính xác, dễ vận hành và dễ bảo trì.
1.2 So sánh giữa máy đĩa và máy ép phun ngang truyền thống
1) Động cơ thủy lực
Bơm dầu của máy ép phun ngang và máy đĩa là bơm định lượng. Trong quá trình ép phun, áp suất của bơm dầu thay đổi thường xuyên. Phương pháp xử lý truyền thống cho quá trình duy trì áp suất thấp là giải phóng áp suất thông qua van tỷ lệ và động cơ đã chạy hết tốc độ dưới tần số công suất. Lãng phí năng lượng điện rất nghiêm trọng.
2) Theo kiểu máy đĩa, có thể chia thành máy một màu, máy hai màu, máy ba màu và các kiểu máy khác.
Trong đó, máy đơn sắc chỉ có một máy chủ, tương tự như máy ép phun ngang.
Máy hai màu bao gồm máy chính và máy phụ. Máy phụ chịu trách nhiệm phun, nấu chảy, khuôn trên, khuôn dưới và các hành động khác. Máy chính bao gồm các hành động của máy phụ và có một hành động quay đĩa bổ sung để thực hiện chuyển động và định vị khuôn.
Máy ba màu bao gồm một máy chính và hai máy phụ.
3) Số lượng khuôn
4) Máy ép phun ngang thường chỉ có một bộ khuôn hoạt động và khi quy trình sản xuất thay đổi thì cần phải thay thế khuôn.
Số lượng khuôn của máy đĩa khác nhau tùy theo kiểu máy. Nhìn chung, có 18, 20, 24 và 30 bộ khuôn. Theo quy trình sản xuất, thông qua bảng điều khiển, thiết lập vị trí khuôn có hợp lệ hay không. Ví dụ: kiểu máy TY-322, 24 vị trí khuôn trạm (có thể lắp 24 khuôn), toàn bộ hoặc một phần khuôn có thể được lựa chọn linh hoạt làm vị trí khuôn hiệu quả theo nhu cầu trong quá trình sản xuất). Khi máy đĩa đang hoạt động, bàn xoay lớn thực hiện quay theo chiều kim đồng hồ tốc độ cao và PLC hoặc máy vi tính chip đơn thực hiện tính toán chương trình. Khi chỉ phát hiện ra vị trí khuôn hợp lệ, khi PLC hoặc máy vi tính chip đơn quét tín hiệu giảm tốc, bàn xoay bắt đầu giảm tốc. Khi đạt được tín hiệu định vị, bàn xoay thực hiện định vị chính xác. Nếu không, nếu không phát hiện thấy vị trí khuôn hợp lệ, bàn xoay lớn sẽ quay đến vị trí khuôn hợp lệ tiếp theo.
Chỉ cần máy ép phun ngang có tín hiệu kẹp khuôn hoặc mở khuôn thì máy sẽ thực hiện các hành động liên quan.
4) Phương pháp điều chỉnh áp suất
Các phương pháp điều chỉnh áp suất của máy ép phun ngang và máy đĩa đều là phương pháp điều khiển tỷ lệ áp suất, nhưng áp suất phun của từng khuôn của máy đĩa (nhiều khuôn hơn) có thể được cài đặt độc lập thông qua bảng điều khiển, phù hợp để sản xuất các sản phẩm có thể tích phun khác nhau.
Máy ép phun ngang sản xuất ra từng sản phẩm, các thông số liên quan đều thống nhất.
5) Phương pháp làm việc khuôn
Khi máy ép phun ngang hoạt động, khuôn cố định không di chuyển, chỉ có khuôn di động mới thực hiện khóa khuôn trái và phải hoặc mở khuôn khi có lệnh, và di chuyển theo đường thẳng từ trái sang phải.
Khi máy đĩa hoạt động, khuôn cố định và khuôn di động được di chuyển và định vị bằng bàn xoay lớn. Khi có hướng dẫn kẹp khuôn và mở khuôn, xi lanh dầu thực hiện hành động nâng lên hoặc hạ xuống. Khi lấy sản phẩm, người vận hành mở khuôn di động bằng tay để lấy sản phẩm ra.
6) Đĩa (bàn xoay)
Máy ép phun nhựa dạng đĩa hoàn toàn tự động có tên như vậy là do bàn xoay tròn, được gọi là máy đĩa (máy đế). Nhiều phần bằng nhau được chia trên đĩa. Chẳng hạn như TY-322 được chia thành 24 mô-đun.
Nếu cả máy chính và máy phụ đều không phát hiện ra vị trí khuôn hiệu quả, và cả máy chính và máy phụ đều ở trạng thái mở khuôn, PLC hoặc máy vi tính một chip sẽ gửi lệnh, và đĩa được máy chính cung cấp áp suất để quay với tốc độ cao. Hệ thống tự động phát hiện vị trí khuôn hiệu quả và đĩa được định vị chính xác sau khi giảm tốc.
7) Phương pháp làm mát
Máy ép phun ngang truyền thống có khái niệm “thời gian làm mát”. Một chu trình nước làm mát được lắp đặt trên khuôn để bảo vệ quá trình làm mát của khuôn và sản phẩm.
Máy đĩa thì khác, không có hệ thống tuần hoàn nước làm mát, vì sau khi sản phẩm được tạo thành, bản thân bàn xoay của máy đĩa sẽ ở trạng thái quay hoặc ở trạng thái chờ trong một khoảng thời gian, ngoài ra còn lắp một số quạt làm mát trên máy để làm mát khuôn và sản phẩm.
1.3 Nguyên lý hoạt động của máy đĩa
Trong quá trình ép phun của máy đĩa, các hành động khác nhau như kẹp, phun, nóng chảy, mở khuôn và tốc độ và tốc độ đĩa có các yêu cầu khác nhau về tốc độ và áp suất. Chúng được thiết lập theo giá trị tỷ lệ trên bảng điều khiển. Ví dụ: P1 thiết lập áp suất khuôn đóng, P2 thiết lập áp suất phun chính, P3 thiết lập áp suất phun thứ cấp và P4 thiết lập áp suất cấp. Khi nhu cầu áp suất dòng chảy của máy đĩa thay đổi, áp suất tải và lưu lượng được điều chỉnh bởi van tỷ lệ (van tràn) ở đầu ra của bơm dầu và dầu thừa được tràn trở lại bình dầu dưới áp suất cao.
Máy đĩa đơn màu chỉ có một động cơ chính, chủ yếu cung cấp áp suất cho hệ thống để hoàn thành hành động phun và nấu chảy, cũng như hành động kẹp và mở khuôn. Ngoài ra, nó còn điều khiển hệ thống bàn xoay để hoàn thành chuyển động và định vị khuôn.
Máy hai màu có thể chia thành máy chính và máy phụ. Chúng chủ yếu bao gồm hệ thống gia nhiệt, phun keo, hệ thống keo nóng chảy và hệ thống khóa khuôn. Máy ba màu tương tự như máy hai màu. Nó bao gồm một máy chính và hai máy phụ. Máy chủ chịu trách nhiệm quay và định vị đĩa.
Máy đĩa được chia thành hai phần: vận hành thủ công và vận hành tự động.
Khi vận hành thủ công, người vận hành phải cung cấp các lệnh tương ứng, máy đĩa sẽ hoàn thành các hành động tương ứng. Chẳng hạn như phun keo, làm tan chảy keo, khuôn trên, khuôn dưới, xoay đĩa và các hành động khác.
Trong quá trình vận hành tự động, sau khi hoàn tất việc lựa chọn từng vị trí khuôn, cài đặt lượng cấp liệu, áp suất và thời gian, nhiệt độ của ống vật liệu đã được gia nhiệt, khởi động bơm dầu của máy chính, chuyển chế độ mở khóa thủ công và tự động sang vị trí tự động, nhấn nút khởi động tự động một lần. Có thể thực hiện một bước tự động.
1) Nếu vị trí khuôn hiện tại đang được sử dụng, sau khi nhấn nút khởi động tự động, lượng cấp liệu sẽ là lượng đã đặt của khuôn này. Nếu lượng cấp liệu không đạt đến lượng đã đặt, sẽ có hành động kẹp khuôn. Chỉ được phép thực hiện hành động kẹp khuôn nhanh, và hành động kẹp khuôn chậm chỉ khả dụng sau khi lượng cấp liệu đạt đến lượng đã đặt. Sau khi khóa khuôn dừng lại, các hành động phun và mở khuôn được thực hiện.
2) Nếu vị trí khuôn hiện tại không được sử dụng, hãy nhấn nút khởi động tự động, đĩa sẽ di chuyển đến vị trí khuôn tiếp theo đã sử dụng và lượng nạp đạt đến lượng đã đặt của vị trí khuôn tiếp theo đã sử dụng. Hành động vật liệu, sau khi bàn xoay được định vị, kẹp khuôn nhanh (được đặt theo thời gian), thời gian dừng lại và khi đến thời gian nạp, kẹp khuôn chậm được thực hiện và các hành động phun và mở khuôn được thực hiện sau khi kẹp khuôn dừng lại.
3) Khi máy chính và máy phụ được sử dụng cùng lúc, phải đợi cho đến khi các hành động tự động của máy chính và máy phụ hoàn tất và khuôn được mở ra thì đĩa mới chạy và quay đến vị trí khuôn tiếp theo.
4) Khi bàn xoay dừng chuyển động trước “điểm chậm” của đĩa, đĩa sẽ chậm lại đến điểm dừng định vị khi “điểm chậm” được phát hiện. Nếu vị trí khuôn được sử dụng, sau khi định vị, hành động khuôn sẽ thực hiện khóa khuôn và các hành động khác cho đến khi khuôn được mở. Bàn xoay không di chuyển, nhưng hành động cấp liệu sẽ thực hiện cấp liệu cho khuôn tiếp theo được sử dụng. Khi bàn xoay bị treo (quay theo chiều kim đồng hồ), bàn xoay sẽ di chuyển đến vị trí khuôn tiếp theo. Nếu vị trí khuôn này không được sử dụng, đĩa sẽ được định vị ở khuôn gần nhất và sẽ không di chuyển đến khuôn tiếp theo cho đến khi dừng bàn xoay được giải phóng.
5) Trong quá trình vận hành tự động, chuyển trạng thái tự động trở lại trạng thái thủ công, ngoại trừ việc đĩa sẽ thực hiện định vị chậm (đĩa được chuyển đổi trong quá trình vận hành) và các hành động khác sẽ dừng lại kịp thời. Có thể thiết lập lại thủ công.
1.4 Công suất tiêu thụ của máy đĩa chủ yếu thể hiện ở các bộ phận sau
1) Tiêu thụ năng lượng điện của bơm dầu hệ thống thủy lực
2) Tiêu thụ điện năng của máy sưởi
3) Quạt làm mát.
Đối với các doanh nghiệp sản xuất giày, điện năng tiêu thụ là phần chính trong chi phí sản xuất của họ. Trong số các mức tiêu thụ điện năng nêu trên, mức tiêu thụ điện năng của bơm dầu thủy lực chiếm khoảng 80% mức tiêu thụ điện năng của toàn bộ máy đĩa, vì vậy việc giảm mức tiêu thụ điện năng của nó là chìa khóa để giảm mức tiêu thụ điện năng của máy đĩa. Chìa khóa để tiết kiệm năng lượng của máy.
2. Nguyên lý tiết kiệm điện của máy đĩa
Sau khi hiểu được nguyên lý hoạt động của máy đĩa, không khó để biết rằng bên trong máy đĩa có một quá trình đột biến rất dữ dội, ảnh hưởng lớn đến máy và ảnh hưởng đến tuổi thọ của toàn bộ hệ thống ép phun. Hiện nay, có rất nhiều thiết bị cũ trong các doanh nghiệp sản xuất giày trong nước, mức độ tự động hóa thấp và mức tiêu thụ năng lượng cao. Máy móc nói chung được thiết kế theo công suất sản xuất tối đa. Trên thực tế, nó thường không sử dụng công suất lớn như vậy trong quá trình sản xuất. Tốc độ của động cơ bơm dầu không đổi, do đó công suất đầu ra gần như không đổi, và có những con ngựa lớn và xe đẩy nhỏ trong sản xuất. Do đó, một lượng lớn năng lượng bị lãng phí.
Do đặc điểm riêng của máy chính và máy phụ và khuôn quay của máy đĩa, không có nhiều vị trí khuôn hiệu quả được sử dụng trong sản xuất, chẳng hạn như: model TY-322, 24 bộ khuôn, đôi khi chỉ sử dụng một chục bộ, Thậm chí ít khuôn được sử dụng hơn trong máy thử nghiệm và kiểm tra, điều này xác định rằng máy chính và máy phụ thường ở trạng thái chờ dài hạn. Máy phụ chỉ thực hiện hành động khi phát hiện ra vị trí khuôn hợp lệ. Khi đĩa quay, máy phụ không thực hiện bất kỳ hành động nào, nhưng thông thường, động cơ vẫn hoạt động ở tốc độ định mức. Lúc này, bộ phận tràn áp suất cao không những không thực hiện bất kỳ công việc hữu ích nào mà còn sinh ra nhiệt, khiến dầu thủy lực nóng lên. Đúng vậy, nhưng cũng có hại.
Chúng tôi áp dụng công nghệ vận hành chuyển đổi tần số vectơ không cảm biến tốc độ của máy đĩa (tham khảo sơ đồ mạch điện). Bộ biến tần phát hiện tín hiệu áp suất và lưu lượng từ bo mạch máy tính của máy đĩa theo thời gian thực. Tín hiệu áp suất hoặc lưu lượng của máy đĩa là 0-1A, sau khi xử lý nội bộ, đưa ra các tần số khác nhau và điều chỉnh tốc độ động cơ, tức là: công suất đầu ra được tự động theo dõi và điều khiển đồng bộ với áp suất và lưu lượng, tương đương với việc thay đổi bơm định lượng thành bơm biến thiên tiết kiệm năng lượng. Hệ thống thủy lực ban đầu và hoạt động của toàn bộ máy yêu cầu khớp nguồn loại bỏ tổn thất năng lượng tràn áp suất cao của hệ thống ban đầu. Nó có thể làm giảm đáng kể độ rung khi đóng khuôn và mở khuôn, ổn định quy trình sản xuất, cải thiện chất lượng sản phẩm, giảm hỏng hóc cơ học, kéo dài tuổi thọ của máy và tiết kiệm rất nhiều năng lượng điện.
Thời gian đăng: 01-03-2023