Способ автоматического управления процессом литья под давлением изделий из пластмасс

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1357247(51)4 В 29 С 45 7 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А 8 ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Хмельницкое производственное объединение кузнечно-прессового оборудовани(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПЛАСТМАСС(57) Изобретение относится к области автоматизации процессов переработки пластмасс. Оно м.б. использовано при изготовлении изделий литьем под давлением в химической промышленности. Цель изобретения - повышение размерного качества изделий за счет стабилизации технологических параметров цикла литья, Способ осуществляется устройством управления, включающим программируемый вычислитель, датчики технологических параметров, исполнительные механизмы. Устройство содержит также блоки ввода и вывода информации, блоки формирования временных интервалов, Способ реализуется в процессе исполнения программы, включающей определение мгновенной скорости впрыска методом цифрового дифференцирования по времени рабочего перемещения червяка в процессе впрыска расплава в форму. Затем рассчитывают эталонное значение минимальной скорости в конце впрыска во время первых пробных циклов работы, Переход к стадии выдержки под давлением в следующих циклах происходит, когда фактическая скорость впрыска уменьшается до эталонного значения. Программа включает также коррекцию перемещений червяка при формировании дозы расплава по э результатам сравнения заданного и факти.ческого конечных положений перед упором в сопло. Реализация способа позволяет обеспечить автоматизацию выхода машины ( на оптимальный режим. Способ сокращает потери материала, времени, также стабили- ф зирует массовые и размерные характеристики отливаемых изделий. 5 ил.СмуИзобретение относится к автоматизации процессов пераработки пластмасс и может быть использовано при изготовленииизделий из пластмасс литьем под давлениемв химической промышленности.Целью изобретения является повышение размерного качества изделий за счет стабилизации технологических параметров цикла литья.На фиг. 1 приведена блок-схема системы автоматического управления, реализующей предлагаемый способ; на фиг. 2 - график задания профиля скорости пластикации;на фиг. 3 - график задания профиля скорости впрыска; на фиг. 4 - график определения действительной величины подушкии момента перехода на выдержку под давлением; на фиг. 5 - пример корректировкидозы расплава для следующего цикла в.случае недостаточной дозы в текущем цикле.Пластика ция материала производитсявращением червяка 1 внутри цилиндра 2пластикации посредством привода 3 по командам вычислителя 4, связанного с приводом 3 посредством выходного регистра5 и усилителя 6. Во время пластикациирасплав материала накапливается в передней части цилиндра 2 пластикации до достижения червяком 1 положения, соответствующего объему отливаемого изделия.Впрыск подготовленной дозы материалапроизводится при осевом перемещении червяка 1 внутри цилиндра 2 пластикации в направлении к литниковой системе формы 7посредством привода 8 по командам вычислителя 4, связанного с приводом 8 посредством выходного регистра 5 и усилителя 9.Исходное положение червяка 1 контролируется датчиком 10 упора, выходной сигнал которого поступает на вход обнуленияреверсивного счетчика 11 и на регистр 12,выходы которого связаны с информационными входами вычислителя 4. Величинаперемещения червяка 1 при пластикации ивпрыске контролируется реверсивным дат;чиком 13 осевого перемещения червяка,сигналы от которого поступают на счетныйвход реверсивного счетчика 11, информационные выходы которого через группы 14 элементов И связаны с регистром 12. Заданиепараметров пластикации и впрыска производится с помощью клавиатуры 15, измерение временных интервалов - с помощью измерительного таймера 16, выработка сигналов прерывания вычислителю 4 - с помощью программируемого таймера 17,Способ автоматического управления процессом литья под давлением осуществляется следующим образом,Перед началом каждого цикла изготовления изделия производится автоматический набор дозы расплава посредством вращения червяка 1 внутри цилиндра 2 пластикации в соответствии с заданными значе тер вал. На последнем интервале, когда35 форма 7 практически заполнена, сопротив 5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 ниями перемещения и частоты вращения червяка 1. Путь червяка при дозировке делится на интервалы, количество которых задается при вводе технологических парамет ров литья. Величина интервала может быть произвольной, на каждом из них задается определенное значение частоты вращения червяка в зависимости от желаемого профиля скорости пластикации (фиг. 2). Во время дозировки вычислитель 4 анализирует код, поступающий от реверсивного датчика 13 перемещения червяка, сравнивает его с заданными значениями конца каждого интервала и производит переключение частоты вращения при переходе на следующий интервал. При совпадении кода, поступающего от реверсивного датчика 13 перемещения, и заданного значения дозы расплава дозировка прекращается, вычислитель 4 управляет подводом механизма впрыска к литниковой системе формы 7 и смыканием формы 7, после запирания которой начинается впрыск подготовленной дозы расплава в полость формы,Поступательное перемещение червяка 1 при впрыске делится на то же количество интервалов, что и при дозировке. На каждом из интервалов задается определенное значение скорости впрыска в зависимости от конструкции формы 7 и характеристик перерабатываемого материала (фиг. 3). При впрыске вычислитель 4 также анализирует код, поступающий от реверсивного датчика 13 перемещения червяка 1, сравнивает с заданным значением конца каждого интервала и производит переключение скорости впрыска при переходе на следующий инление потоку расплава становится максимальным, действительная скорость впрыска уменьшается до значения, определяемого подпиткой при выдержке под давлением,Момент перехода на выдержку под давлением определяется посредством пробных впрысков при первоначальном запуске нового изделия. Для этой цели в первом цикле работы вычислитель 4 включает измерительный таймер 16, по которому определяется реальное время впрыска. При этом переход на выдержку под давлением осуществляется по заданной величине перемещения червяка 1 на последнем интервале впрыска. Измеренный на последнем интервале впрыска промежуток времени вычислитель 4 делит на путь, пройденный при этом червяком 1, определяя таким образом время 1, за которое червяк 1 проходит путь5, равный дискретности датчика 1 1 перемещения. Величина 1 является счетной величиной для программируемого таймера 17. Во втором цикле на последнем интервале впрыска вычислитель 4 включает программируемый таймер 17, который через промежутки времени, 1357247(среднеквадратическая погрешность измеренийа= /в, 3)и предельная погрешностьЬ= Зб,Отбрасывая Ч;)36, нное значение скорости вряду измерений7 Х 7 Кгп )(4) аходят приближенпрыска по новомумерениибросом ме новый ряд где Ч, - результаты впрыска с составл яющ ний; К, - число измере татом из нов гп - общее число нием меньше Найденное прибли рости впрыска Ч прин значение определения выдержку под давлени чиная с третьего) ци да с впрыска на выдкоростише 36, измерений с дого рядизмере36.женноеимаетсмоменемвсклах.ержку анныма;ний с значесконное а на (на- рехо- нием значение я за этало та переход ледующихМомент пе под давле равные Ь 1, вырабатывает сигналы прерывания для запуска программы цифрового дифференцирования. По каждому сигналу прерывания от программируемого таймера 17 вычислитель 4 считывает код, поступающий от датчика 13 перемещения, определяет мгновенную скорость перемещения червяка 1 (скорость впрыска) Ч= = при Ь 151=сопз 1 на последнем интервале впрыска, а также во время выдержки под давлением (фиг. 4). Вычисленные таким образом значения скорости записываются в запоминающее устройство вычислителя 4 для последующей обработки результатов измерений, Переход на выдержку под давлением во втором цикле также производится по заданной величине перемещения на последнем интервале.После окончания выдержки под давлением и определения положения червяка 1 относительно сопла цилиндра 2 пластикации вычислитель 4 запускает программу статической обработки результатов измерений. Для этого определяется среднее выборочное значение мгновенной скоростид ХЪгКгК 7(7) 5=5;+ огде 5 - откорректированная велич5 расплава для следующег5; - величина дозы расплава вцикле;о = Ьпд - Ящ- модуль отклонествительной подушки о0 ной;5 - действительная величинапхки;5 в заданн величина поВ случае нулевого значения покогда червяк 1 упирается в сопло5 ра 2 пластикации, доза расплавачивается на удвоенную заданнуюподушки ина дозы о цикла; текущем ния дейт заданподуш душки.душки, цилинд- увели- величину 8)+ 2.ления до а произ ция вели интерва первого процессе вычис ледующего цикл еская модифика для чего каждый на величину: для1 а 1 А и фы расплава дится автоин интерва- корректиру- случая мат лов ется для второго случа бг= 2 пь. ив третьем,и последующих циклах определяется неравенствомчаек. Ч (6)т.е. измеренное значение скорости Ч-. впрыс ка на последнем интервале впрыска последующего цикла должно быть меньше или равно величине Ч, вычисленной в предыдущем цикле.Для определения момента перехода навыдержку под давлением в третьем и последующих циклах вычислитель 4 также включает на последнем интервале впрыска и на время выдержки под давлением программируемый таймер 17, определяются мгновенные значения скорости впрыска, накапли ваются для вычисления Ч для следующегоцикла. При уменьшении скорости впрыска до значения, когда выполняется неравенство (6), производится переход на выдержку под давлением.После окончания выдержки под давлением в первом и последующих циклах вычислитель 4 запоминает код, соответствующий положению червяка 1 относительно сопла цилиндра 2 пластикации, сравнивает его с заданной величиной подушки, 25 определяющей объем расплава перед червяком 1 после окончания выдержки под давлением, и по результатам сравнения корректирует дозу расплава, если это необходимо, для следующего цикла.Если действительная подушка большеили меньше заданной, доза расплава для следующего цикла соответственно уменьшается или увеличивается на величину отклоне- ниягде в - величина корректировки на каждоминтервале;и - заданное количество интервалов; М - номер интервала,Откорректированная величина Х-го интервала У" определяется выражениями: для первого случая(1 1) для второго случая(12) где 5 - величина Х-го интервала перемещения червяка.В примере, приведенном на фиг. 5, для количества интервалов и= 3с; = 411+.,= с;0+й) ф Г 21Е 2=б 6 -+ в 2 -+М;б13)вз = -.Гб=б; Як ++ез=+б.Для предотвращения аварийных ситуаций в случае задания исходных технологических параметров (дозы, подушки), значительно отлтичающихся от оптимальных, или при нарушениях в технологическом процессе в первом и во всех последующих циклах работы литьевой машины впрыск ограничивается рассчитанным по технологическому процессу времени счета контрольного таймера, который запускается вычислителем 4 перед началом впрыска и по окончании счета которого выполняется переход на выдержку под давлением независимо от значения действительной подушки в пер.- вом и втором циклах, и значений скорости близи В третьем и последуюшихПосле выхода на оптимальный режим работы переход с впрыска на выдержку под давлением осуществляется по достижению Чщ значения, меньшего или равного Ч, рассчитанного в предыдущем цикле.Способ автоматического управления процессом литья под давлением изделий из пластмасс обеспечивает автоматический выход литьевой машины на оптимальную дозу во втором-третьем цикле, что сокращает потери материала, времени и электроэнергии при запуске нового изделия, а также позволяет стабилизировать весовые характеристики изделий от цикла к циклу, компенсировать влияние нестабильности процесса на качественные характеристики изделий.Кроме того, использование предлагаемого способа освобождает оператора от необходимости производить ручную установку коэффициентов пропорциональности, а также позволяет сократить количество и номенклатуру датчиков, устанавливаемых на лить- евой машине (нет необходимости в датчиках давления в гидросистеме и/или форФормула изобретенияСпособ автоматического управления процессом литья под давлением изделий из пластмасс, заключающийся в измерении частоты вращения и осевого положения червяка относительно его упора в сопло во время процессов дозирования, впрыска и выдержки под давлением, делении общего хода червяка 20 при дозировании и впрыске на заданноечисло интервалов, задании и поддержании внутри интервалов необходимых значений частоты вращения червяка и скорости впрыска, расчета мгновенной скорости впрыска и переходе к стадии выдержки под давлением при малых значениях этой скорости, измерении осевого положения червяка перед упором в сопло после выдержки под давлением, сравнении его с заданным положением и корректировке по результату сравнения дозы расплава следующего цикла, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью повышения размерного качества изделий за счет стабилизации технологичиеских параметров цикла литья, дополнительно определяют посредством первых пробных циклов при запуске изделия эталонное значение конечной скорости впрыска для ее сравнения в следующем цикле с фактической конечной скоростью впрыска и определения момента перехода на выдержку под давлением, при этом эталонное значение конечной скорости впрыс ка определяют в каждом цикле заново, адлину интервалов общего хода червяка при дозировании и впрыске пропорционально корректируют по результату сравнения заданного и фактического осевых положений червяка в конце выдержки под давлением.Сигналы лрерыбаноио л лраграммируемал 7 ай ера 4 И мим4 ОО Г аММЯф / Редактор О. ЮрковецкаяЗаказ 5486/14ВНИИПИ Государственного13035, МоскПроизводственно-полиграф Составитель А. КудровТехред И. Верес Корректор Н. КоролТираж 565 Подписноекомитета СССР по делам изобретений и открыта, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5ческое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная