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贝加莱工业自动化(中国)有限公司

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智能化网头条
贝加莱:注塑机保压控制非线性系统模型的建立与应用
发布时间:2019-07-11        浏览次数:1094        返回列表

隋鹏昊[1,2],杨煜普[1],陈志平[2],王义帅[2]

(1上海交通大学,上海200240;2贝加莱工业自动化(中国)有限公司,上海200235)

摘要:在注塑机保压控制段中,由于聚合物熔体是黏弹性熔体,压力的传递不能像固体那样均匀一致,因此保压实际压力的分布是不均匀的;而且,随着保压过程的进行,熔体温度及密度等参数随时间不断发生变化,这会导致保压压力出现较大的波动。另外,材料因素、结构性因素、注塑成型过程工艺、工况等条件的变化都会导致保压过程具有强烈的非线性的特质。因此,将此保压过程转换成非线性系统模型并且将其线性化,应用在贝加莱注塑机控制系统中,可对保压压力有更准确的控制。

关键词:注塑过程;保压控制;非线性系统模型;贝加莱控制系统


Establishment and Application of Nonlinearsystem model for an injection molding machine’s packing pressure control

SUI Peng-hao[1,2],YANG Yu-pu[1],Chen Zhi-ping[2],Wang Yi-shuai[2]

(1 Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240; 2 B&R Automation in Industry(China)Co.Ltd, Shanghai 200235)

Abstract:In injection molding machine packing pressure control section, the polymer melt is a viscoelastic melt, the actual pressure relay can’t uniform like solid, thus the packing pressure distribution is not uniform; And as the packing pressure process of melt temperature and density parameters such as constantly changing with time, which can lead to a larger packing pressure fluctuations. In addition, material factors, structural factors, injection molding process, the change of working condition such as will result in the packing pressure process has strong nonlinear and non-stationary. As a result, the packing pressure process is transformed into nonlinear system model and linear processing, apply in the B&R control system of injection molding machine, it can be preserved more accurate control of packingpressure.

Key words:injection molding process; packing pressure control; nonlinear system model; B&R control


0 引言

随着社会的日益进步与发展,人民物质生活不断提高,对塑料的需求也逐渐增加。在当今社会,塑料与混凝土、钢铁、木材并称为四大工业材料,塑料制品作为主要的模具成型产品之一,是采用塑料为主要原料加工而成的生活用品、工业用品的统称,包括以塑料为原材料的注塑、吸塑等所有工艺的制品[1]。

在注塑成型过程中,保压控制阶段,从某种意义上说,可能是影响终产品性能的重要的阶段。若保压压力过大,则容易导致塑料制品出现粘模,会造成脱模困难的现象,还有可能使塑料的残余应力增加,出现毛边或者漏料缺陷;若保压压力过小,则塑料制品将发生收缩翘曲或者空洞的现象。因此,选择合适的保压压力对保证产品的性能和质量是至关重要的[3]。保压阶段是一个非等温、可压缩的复杂阶段。制约注塑机成型设备精度提高的因素很多,注塑过程中的保压控制是核心要素之一。一方面,保压压力对制品的收缩、翘曲、残余应力等有非常重要的影响,另一方面,注塑系统复杂,注塑过程中存在时变、非线性等特性且运行环境存在较严重的干扰,难以对保压压力实施精度控制。因此,注塑机保压过程就是一个典型的非线性系统。

本文在非线性系统的基础上,建立了全电注塑机保压段的数学模型并进行线性化处理,同时,根据模型应用在贝加莱的控制系统中,在上海某知名注塑机生产商的注塑机上,通过实验数据验证了模型了可行性。


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