注塑成型中的自动化控制研究
注塑模具的标准化与自动化设计
注塑模具的标准化与自动化设计注塑模具是注塑成型工艺中的重要组成部分，它的质量和性能直接影响到注塑成型产品的质量和生产效率。
标准化和自动化设计是注塑模具设计中的重要内容，可以提高模具的生产效率和降低生产成本。
本文将详细介绍注塑模具的标准化与自动化设计。
首先是注塑模具的标准化设计。
注塑模具的标准化设计是指根据产品的特点和要求，制定出一套统一的标准规范，以便于模具的设计、制造和使用。
注塑模具的标准化设计可以使模具的设计、制造和维修更加方便快捷，提高生产效率和质量稳定性。
标准化设计还可以降低模具制造成本，提高模具的换型速度和生产灵活性。
注塑模具的标准化设计包括模具结构的标准化、模具材料的标准化和模具零部件的标准化。
模具结构的标准化是指制定出一套统一的模具结构规范，包括模具尺寸、定位方式、脱模方式等。
模具材料的标准化是指制定出一套适用于不同产品的统一模具材料标准，以便于降低模具制造成本。
模具零部件的标准化是指制定出一套统一的模具零部件规范，方便零部件的选用和更换。
通过标准化设计，可以降低模具制造成本，提高生产效率和质量稳定性。
其次是注塑模具的自动化设计。
注塑模具的自动化设计是指通过引入自动化设备和系统，实现模具的自动化生产。
注塑模具的自动化设计可以提高生产效率和质量稳定性，降低劳动强度和生产成本。
自动化设计可以采用机械手、输送带、传感器等自动化设备，实现模具的自动装夹、自动脱模、自动取料等功能。
自动化设计还可以采用计算机控制系统，实现模具的自动换型、自动调试等功能。
注塑模具的自动化设计需要考虑到模具的结构特点和生产要求。
模具的结构应具备良好的刚性和精度，以适应高速注塑机的高速生产要求。
模具应具备可靠的自动化装置和控制系统，以保证模具的自动化生产。
模具的设计应具备简洁、稳定、可维护性好等特点，以便于自动化设备的安装和维护。
注塑模具的标准化与自动化设计可以提高生产效率和质量稳定性，降低生产成本和劳动强度，具有重要的意义和价值。
注塑机自动化智能设计控制
注塑机自动化智能设计控制摘要：注塑机自动化智能设计，利用自身设备性能，通过对时间、温度和配料等可以预设程序的设置，进行自我工作，从而提升劳动效率和劳动质量，并且符合注塑模具的设计要求，提升产品质量。
从注塑机部分功能的角度切入，进行整体性的研究和操控，注塑机由部分的指令控制到整体的指令协调控制，是一个时长的工控过程，也是一个自动的化的设计过程。
通过各个部分的有效控制程序，将所有的指令有效的融合到系统的整体控制中去。
关键词：注塑机；自动化；智能；控制市场上所使用的有机械式的手动化注塑机，有电能半自动化的温控注塑机，还有时间和温控配料的自动化注塑机，三者各有优劣，根据市场需求和产品质量和效率的要求，自动化注塑机往往是我们当前生产的首选，在做好智能生产设计的前提下，对于已经定制好型号的生产模具往往有事半功倍的效果。
注塑机是注塑成型的主设备，注塑机的技术参和性能与塑料性质和注塑成型工艺有着密切的关系。
注塑成型设备的进一步完善和发展必将推动注塑成型技术的进步，为注塑制品的开发和应用创造条件。
1、注塑机自动化智能设计控制——流程模块化，程序精确化，响应快速化注塑机智能设计的程序最后通过机械手的操作进行体现，在处理生产时长和温度控制方面，能过做到精确和有效率，并且在配料的设置，处理图像内膜和瓶胚取样方面能游刃有余，做到精确的有效控制。
我们采用6轴或者8轴的中型以及大型的全服型注塑机械手进行自动化的设计和控制，通过全彩屏的触摸手控器进行模块程序的输入，同时第一时间进行模块程序的输出。
设计控制的原则，智能设计程序响应时间最短可至20ms，有效的提升提高液压系统的响应速度，这就需要我们根据注塑产品的型号和质量要求进行概括化和模块化的程序设计，保障快速响应速度保障了开、合模精度，射胶终点位置精度可以达到0.1mm；配合精密模具，可以达到0.3%的注塑精度。
高精度，高响应的PID算法模块使系统压力非常稳定，压力波动度与正负0.5bar，提高塑料制品的成型质量。
注塑模具成型工艺国内外研究现状及发展趋势
注塑模具成型工艺国内外研究现状及发展趋势一、介绍注塑模具是一种用于塑料制品生产的关键工具，具有至关重要的作用。
注塑模具成型工艺则是指利用注塑机将熔融状态的塑料料料塑料注入到模具中，在一定的温度和压力下使其固化、冷却并获得所需形状的过程。
随着塑料制品行业的快速发展，注塑模具成型工艺也得到了广泛的运用。
为了更好地了解和掌握注塑模具成型工艺的国内外研究现状及发展趋势，本文将进行深入的探讨。
二、国内注塑模具成型工艺的研究现状目前，国内在注塑模具成型工艺的研究方面取得了一定的成果。
以下是对一些主要研究方向的总结和回顾。
1. 材料选择和优化材料选择和优化是注塑模具成型工艺中的重要环节之一。
国内的研究者通过对不同材料的性能和工艺要求进行分析，选取了适合注塑模具成型的材料，并进行了相关优化研究。
一些研究者通过改善材料的热导率和耐腐蚀性能，提高了注塑模具的成型效率和寿命。
2. 设计和制造技术在注塑模具成型工艺的研究中，设计和制造技术起着关键的作用。
国内的研究者通过引进先进的设计和制造技术，提高了注塑模具的精度和可靠性。
采用CAD/CAM技术和快速成型技术，可以加快模具的设计和制造过程，减少错误率和成本，并提高生产效率。
3. 成型工艺参数优化成型工艺参数优化是国内注塑模具成型工艺研究的热点之一。
研究者通过对成型工艺参数（如温度、压力、速度等）的优化调整，实现了产品质量和生产效益的提高。
通过调节注射速度和压力，研究者成功地解决了注塑过程中的热应力和缩水问题，提高了产品的成型精度和表面质量。
4. 模具运行监测和控制模具运行监测和控制是提高注塑模具成型工艺稳定性和生产效率的重要手段。
国内的研究者通过引入传感器和监测技术，实现了对注塑模具运行状态的实时监测和控制。
利用温度传感器和压力传感器，可以监测和控制注塑过程中的温度和压力变化，防止模具因过热或过压而损坏，提高注塑模具的使用寿命。
三、国际注塑模具成型工艺的研究进展国际上，注塑模具成型工艺的研究也取得了一系列进展。
注塑模具的标准化与自动化设计
注塑模具的标准化与自动化设计注塑模具是指用于塑料注塑成型的模具，其设计的标准化和自动化对注塑生产具有重要意义。
随着现代制造技术的不断进步，注塑模具设计的标准化和自动化已成为行业发展的趋势。
本文将从标准化和自动化两个方面阐述注塑模具设计的重要性，并探讨如何实现注塑模具设计的标准化和自动化。
一、注塑模具设计的标准化1. 标准化的概念标准化是指在产品设计、工艺设计、生产制造等方面，按照一定的规范和规则进行统一设计和生产，以达到提高产品质量、降低生产成本、缩短生产周期等目的的过程。
在注塑模具设计中，通过制定与遵守一定的标准规范，能够提高模具设计效率，减少设计错误。
3. 实现注塑模具设计的标准化（1）制定标准化设计规范。
根据注塑模具设计的特点和要求，制定一套完整的标准化设计规范，包括设计流程、图纸标注、尺寸偏差、材料选用等方面的规范。
（2）开发标准化设计软件。
通过开发注塑模具设计软件，实现一些常用的模具设计功能的标准化和自动化，例如自动拼图、统一尺寸标注等。
（3）加强标准化设计培训。
对模具设计师进行标准化设计培训，提高设计师的标准化设计能力和水平。
二、注塑模具设计的自动化1. 自动化的概念自动化是指利用计算机和先进的技术手段，实现自动控制和操作的过程。
在注塑模具设计中，通过自动化技术能够实现模具设计的智能化和高效化。
2. 自动化的重要性（1）提高设计效率。
自动化设计能够实现图纸的自动生成、设计参数的自动计算等功能，减少设计人员的重复劳动，提高设计效率。
（2）提高设计精度。
通过自动化设计，能够减少由于人为错误而导致的设计失误，提高设计的精度和稳定性。
（3）提高生产效率。
自动化设计能够实现生产工艺的自动优化和生产计划的自动生成，提高生产效率，缩短生产周期。
3. 实现注塑模具设计的自动化（1）使用CAD/CAM软件。
利用CAD/CAM软件进行注塑模具设计，能够实现自动绘图、自动生成设计图纸等功能，提高设计效率和精度。
注塑车间自动化分析
注塑车间自动化分析注塑车间自动化分析随着工业自动化的不断发展，注塑车间自动化已成为制造业的一个重要趋势。
本文将对注塑车间自动化的优势、现状及未来发展趋势进行分析，旨在为相关行业提供一些有益的参考。
一、注塑车间自动化概述注塑车间自动化是指在注塑生产过程中，通过机械、电气等手段实现生产过程的自动化。
这包括从原料的投入到产品的成型、质量检测到最终产品的包装等各个环节。
注塑车间自动化可以提高生产效率、降低成本、减少人为因素对产品质量的影响，是大中型注塑企业必备的技术手段。
二、注塑车间自动化的优势1、提高生产效率：注塑车间自动化可以显著提高生产效率。
通过优化生产流程，减少人工操作，自动化生产线可以实现连续生产，大大缩短了生产周期。
2、质量保障：自动化生产可以减少人为因素对产品质量的影响，提高产品质量的稳定性。
例如，通过自动化温度控制、压力调节等工艺参数，可以有效保证产品的质量。
3、节能降耗：注塑车间自动化可以实现对能源的有效利用，降低能源消耗。
例如，通过自动化技术，可以精确控制加热温度，减少能源浪费。
4、减少人力成本：自动化生产可以减少对人力的依赖，提高生产效率，从而降低人力成本。
三、注塑车间自动化现状及发展趋势目前，注塑车间自动化技术已经相对成熟，已经在许多大中型注塑企业得到了广泛应用。
然而，随着市场需求的不断变化，注塑车间自动化也在不断地推进创新。
未来，注塑车间自动化将朝着以下方向发展：1、个性化定制：随着消费者对产品个性化需求的不断提高，注塑车间自动化将更加注重个性化定制，通过更灵活、更高效的生产线满足市场需求。
2、智能制造：结合人工智能、物联网等技术，实现注塑车间的智能化生产。
通过对生产数据的实时采集、分析和处理，提高生产效率，降低能耗，优化生产流程。
3、环保可持续：未来，注塑车间自动化将更加注重环保和可持续发展。
通过采用环保材料、优化生产流程等手段，降低废弃物产生和能源消耗，实现绿色生产。
4、远程监控和维护：随着物联网技术的不断发展，注塑车间自动化将更加注重远程监控和维护。
塑料注射成型机PLC控制系统设计
摘要注塑机控制系统是注塑机整机的一个重要组成部分，其性能优劣对整机至关重要。
本论文首先确定了注塑机控制系统的设计方案与思路，经过与单片机控制、微机控制、继电接触器控制等控制系统相比较，决定采用PLC来实现对注塑机各动作的控制。
确定了PLC输入和输出接口的属性，将注塑机的所有检测开关、限位开关、手动操作开关和主令开关等，进行确切地分类和编号，从而确定了I/O口的数量。
根据输入输出的数量、类型确定PLC的型号为FX2N-MR。
完成了注塑机主电路和控制电路等硬件电路的设计。
软件设计方面，根据注塑机各个动作制出注塑机的工艺流程图。
根据此工艺流程图，设计出注塑机的动作流程图，根据动作流程图写出注塑机的状态转移图，并依据状态转移图写出步进梯形图。
关键词：注塑机，控制系统，状态转移图，步进梯形图目录摘要............................................................. 第一章绪论.. 01.1塑料机械行业概述 01.2国内外注塑机的研究现状 01.3注塑机的发展趋势 (2)第二章注塑机系统概述 (4)2.1注塑机的组成 (4)2.2注塑机的分类 (5)2.3注塑机控制系统的抗干扰措施 (6)第三章注塑机控制系统的设计方案和思路 (9)3.1注塑机控制系统设计的主要内容和工艺分析 (9)3.2设计的思路和方案 (10)第四章注塑机的PLC控制系统硬件和软件设计 (13)4.1输入输出点的继电器属性 (13)4.2PLC机型的选择 (14)4.3输入输出地址分配表 (15)4.4主电路的设计 (17)4.5控制电路的设计 (18)4.6注塑机的动作流程 (19)4.7程序设计 (23)第五章总结与展望 (33)5.1结论 (33)5.2展望 (34)致谢 (35)参考文献 (36)第一章绪论1.1 塑料机械行业概述从20世纪50年代技术创新推出了螺杆式塑料注射成型机至今已有50多年的历史。
注塑模具的标准化与自动化设计
注塑模具的标准化与自动化设计1. 引言1.1 注塑模具的标准化与自动化设计注塑模具的标准化与自动化设计是注塑模具行业发展的重要趋势之一。
随着制造业的快速发展，注塑模具在生产过程中扮演着至关重要的角色。
传统的手工制造模具方式已经无法满足市场对高效、精密、稳定的生产需求，因此标准化与自动化设计成为了发展的必然选择。
标准化设计能够提高模具的制造水平和质量稳定性，减少生产过程中的变动因素，提高生产效率和产品质量。
而自动化设计则可以降低生产成本，提高生产效率，减少人为错误，提高产品的一致性和稳定性。
将标准化和自动化设计相结合，可以更好地适应市场的需求，提高企业的竞争力。
通过标准化与自动化设计，可以实现模具制造的智能化、数字化，提高生产效率和产品质量。
也为模具行业的发展提供了新的机遇和挑战。
未来，随着技术的不断进步和市场需求的不断变化，注塑模具的标准化与自动化设计将继续发展壮大，推动整个行业迈向更加美好的未来。
2. 正文2.1 注塑模具的发展历史注塑模具的发展历史可以追溯到更早期的手工制模时代。
在工业革命的推动下，模具制造逐渐实现机械化生产，为注塑技术的发展奠定了基础。
20世纪初，随着注塑成型技术的应用，模具制造业得到了迅速发展，传统的手工制模逐渐被机械化、自动化的生产方式所取代。
随着科技的不断进步，注塑模具的设计和制造技术也在不断革新和拓展。
从最初的木质模具到金属模具，再到如今的高精密、高效率的注塑模具，行业经历了诸多技术革新和发展阶段。
特别是近年来，随着CAD/CAM技术的广泛应用和3D打印技术的普及，注塑模具的设计和制造已经实现了数码化、智能化，极大提高了生产效率和产品质量。
总的来说，注塑模具的发展历史是一个不断迭代、不断创新的过程。
从手工制模到现代自动化生产，从简单的模具到复杂的精密模具，注塑模具行业在不断探索与进步中不断壮大，为工业生产提供了重要的支撑和保障。
随着科技的不断发展和创新，相信注塑模具行业的未来将会呈现更加辉煌的发展前景。
注塑模具的标准化与自动化设计
注塑模具的标准化与自动化设计注塑模具是注塑成型过程中不可或缺的一部分，它的设计质量直接影响着成型产品的质量和生产效率。
随着制造业的不断发展和技术的进步，越来越多的企业开始关注注塑模具的标准化与自动化设计，以提高生产效率、降低生产成本，增强市场竞争力。
本文将从模具标准化、自动化设计等方面来探讨注塑模具的发展趋势。
一、注塑模具标准化设计1. 标准零部件的使用在注塑模具的设计中，标准化零部件的使用是非常重要的。
标准化零部件是经过市场认可和广泛应用的，具有统一的规格和尺寸，能够大幅度减少设计和制造成本，缩短交货周期，提高市场的灵活性和竞争力。
注塑模具的设计中，可以使用标准化的模板、导柱、模板、螺杆等零部件，以降低模具制造成本，缩短制造周期，提高模具的可维护性和可更换性。
2. 统一的结构设计在注塑模具的设计中，为了提高模具的标准化程度，应尽可能采用统一的结构设计。
通过设计统一的模具结构，可以降低制造成本，提高模具的可维护性和可更换性。
统一的结构设计还有利于降低模具的维修成本，提高模具的使用寿命，减少模具开发时间，提高生产效率。
3. 自动化的注塑模具设计随着制造业的不断发展，自动化技术在注塑模具设计中的应用越来越广泛。
自动化的注塑模具设计可以大幅度提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量。
自动化注塑模具设计包括自动开关模、自动排气、自动脱模等各种功能，能够减少人工操作，提高生产效率，降低人工成本，降低产品不合格率。
1. 自动开关模自动开关模是注塑模具中常用的一种自动化设计。
通过在模具中加入液压、气动、电动等开关装置，可以实现模具的自动开合，提高模具的生产效率，降低人工成本。
自动开关模可以根据生产需求设定开合时间和力度，提高模具开合的准确性和稳定性，提高产品的一致性和质量。
2. 自动排气在注塑成型过程中，模具中的气体容易造成产品表面缺陷，降低产品质量。
为了解决这一问题，可以在注塑模具中设计自动排气装置，通过气动或液压装置实现自动排气，提高模具的生产效率，降低产品缺陷率，提高产品的成型质量。
高分子材料成型加工中的自动化生产技术
高分子材料成型加工中的自动化生产技术高分子材料在现代工业生产中扮演着重要的角色，其成型加工工艺的质量和效率直接影响到产品的性能和生产成本。
随着科技的不断发展，高分子材料成型加工中的自动化生产技术逐渐成为趋势，极大地提高了生产效率和产品质量。
本文将从自动化生产技术在高分子材料成型加工中的应用、优势和未来发展趋势三个方面进行探讨。
首先，自动化生产技术在高分子材料成型加工中的应用日益广泛。
传统的高分子材料成型加工方式主要依靠人工操作，存在生产效率低、误差率高、劳动强度大等问题。
而引入自动化生产技术后，可以实现生产过程的全面数字化控制和监测，利用机器人、传感器等设备实现自动化操控，大大提高了生产效率和产品质量。
例如，在注塑成型中，自动化设备可以更精准地控制料液注入、压力控制和温度调节，确保产品尺寸一致性和表面光洁度。
其次，自动化生产技术在高分子材料成型加工中具有诸多优势。
首先是提高生产效率。
自动化设备可以24小时连续作业，无需人力休息，有效缩短生产周期，降低生产成本。
其次是提高产品质量稳定性。
自动化生产技术可以消除人为操作误差，确保产品尺寸精度和外观质量，提升产品市场竞争力。
此外，自动化设备还可以减少对人力资源的依赖，节约人力成本，同时减少劳动强度，提升生产车间工作环境优质度。
最后，未来高分子材料成型加工中的自动化生产技术发展趋势值得关注。
随着人工智能、云计算、大数据等新一代信息技术的不断发展，自动化生产设备将变得更加智能化、柔性化和高效化。
例如，智能化的自动化生产线可以实现远程监控和智能诊断，提前发现并排除生产故障，实现生产过程的智能优化。
另外，柔性化的自动化生产设备可以根据不同产品的要求进行快速转换，适应多品种、小批量生产需求。
综上所述，高分子材料成型加工中的自动化生产技术已经成为未来发展的必然趋势，其在提高生产效率、产品质量稳定性和未来发展趋势方面发挥着重要作用。
未来，随着新一代信息技术的不断融合，自动化生产技术将迎来更加广阔的发展空间，为高分子材料产业的可持续发展提供有力支撑。
注塑模具成型工艺国内外研究现状及发展趋势
注塑模具成型工艺国内外研究现状及发展趋势一、引言注塑模具成型工艺是现代制造业中常用的一种工艺，其优点在于生产效率高、产品精度高、生产成本低等。
随着科技的不断发展，注塑模具成型工艺也在不断更新换代，越来越多的新材料、新技术被应用到注塑模具成型工艺中。
本文旨在探讨注塑模具成型工艺国内外研究现状及发展趋势。
二、国内外注塑模具成型工艺研究现状1. 国内研究现状中国是世界上最大的制造业大国之一，在注塑模具成型工艺方面也有着较为丰富的经验和技术储备。
目前，国内主要从以下几个方面进行了注塑模具成型工艺的研究：（1）材料研究：随着新材料的不断涌现，国内学者们对于各种材料的性能和适用范围进行了深入研究，并提出了相应的改进方法。
（2）结构设计：在注塑模具成型过程中，结构设计对于产品质量和生产效率起着至关重要的作用。
国内学者们通过对模具结构进行优化设计，使得注塑模具的使用寿命和生产效率得到了大幅提升。
（3）制造工艺：注塑模具成型工艺的制造工艺也是研究的重点之一。
国内学者们通过改进制造工艺，提高了注塑模具的加工精度和表面质量。
2. 国外研究现状在注塑模具成型工艺方面，国外也有着较为丰富的研究经验和技术储备。
目前，国外主要从以下几个方面进行了注塑模具成型工艺的研究：（1）材料研究：国外学者们在材料研究方面做出了很多成果，开发出了许多新材料，并对各种材料的性能进行了深入探究。
（2）结构设计：对于注塑模具结构设计，国外学者们比较重视其可靠性和稳定性，在此基础上进行优化设计，使得注塑模具的使用寿命和生产效率得到了大幅提升。
（3）制造工艺：在制造工艺方面，国外学者们注重提高加工精度和表面质量，采用了许多先进的制造技术，如电火花加工、激光加工等。
三、注塑模具成型工艺发展趋势1. 新材料的应用：随着新材料的不断涌现，注塑模具成型工艺也将会出现更多的新材料应用。
例如，高分子材料、陶瓷材料等都有望在注塑模具成型中得到广泛应用。
2. 智能化制造：随着人工智能技术的不断发展，注塑模具成型工艺也将会实现智能化制造。
基于PLC的注塑机自动控制系统设计
加工设备与应用CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 ， 2019， 36（1）： 72塑料因具有生产成本低、物理和化学性质稳定、绝缘性好等优点，在航空航天、药品包装、高端医疗器械等领域广泛使用［1-3］。
塑料的加工主要由注塑机完成，注塑机通过成型模具将融化后的塑料颗粒加工成不同形状的塑料制品。
据统计，80%以上的塑料制品是通过注塑成型生产的。
注塑成型是个复杂的工艺过程，注塑制品质量受到工艺参数、模具精度、材料参数等多重因素影响。
早期注塑机控制系统采用继电器搭建，占用空间大，接线复杂，智能化程度低，机组出现故障时，故障原因不能直观地被呈现。
随着可编程控制器（PLC）控制技术的快速发展，PLC技术在现代化工业控制中广泛使用。
PLC拥有可编程性好、稳定性强、不易受外部干扰等优点，在注塑机控制系统设计中成为首选［4］。
为提高注塑机生产自动化程度以及整个系统的可监控性，本工作在控制系统中引入触摸屏，通过触摸屏实现注塑机参数的设置、各种参数的显示以及故障信息的监控等。
1 注塑机结构和工艺流程1.1 注塑机结构注塑机由锁模系统、加热冷却系统、注射系基于PLC的注塑机自动控制系统设计戴本尧（浙江工贸职业技术学院，浙江省温州市 325000）摘要：为了使注塑机在塑料加工过程中有较好的稳定性、安全性、协调性，以及可以直观地进行监控，设计了基于可编程控制器（PLC）与触摸屏相结合的三级递阶控制系统。
介绍了注塑机结构并分析了其工艺流程，在分析硬件结构的基础上对注塑机的全自动控制进行了软件设计。
结果表明：该系统以PLC为主控，触摸屏为上位机，采用多个传感器相互配合，极大地提高了注塑机的自动化程度。
关键词：注塑机 可编程控制器 触摸屏 三级递阶 软件中图分类号：TQ 320.66 文献标志码：B 文章编号：1002-1396（2019）01-0072-04Design of automatic control system for injection molding machine based on PLCDai Benyao（Zhejiang Industry Trade V ocational College, Wenzhou 325000，China）Abstract：This paper designs a three-stage hierarchical control system based on program logic controller （PLC） and touch screen, which ensures the stability，safety，coordination and intuitive monitoring of the injection molding machine in the process of plastic production. It introduces the structure of the injection molding machine and its technological process. The software for automatic control of the injection molding machine is designed on the basis of analysis to the hardware structure. The results show that the automation of the machine is improved by applying PLC as the main control, touch screen as the host computer, and multiple sensors cooperating with each other.Keywords：injection molding machine； program logic controller； touch screen； three stage hierarchy； software收稿日期：2018-09-09；修回日期：2018-11-08。
注塑车间自动化分析
注塑车间自动化分析随着科技的飞速发展，自动化已成为工业生产中的重要趋势。
注塑车间作为制造业的一个重要组成部分，其自动化程度对于生产效率和产品质量有着直接的影响。
本文将对注塑车间的自动化进行分析。
一、注塑车间自动化的必要性1、提高生产效率：自动化技术可以大幅提高注塑车间的生产效率。
通过使用机械手和自动化设备，可以实现生产过程的自动化，减少人工操作，降低生产成本。
2、产品质量稳定：自动化设备具有高度的重复性和精确性，可以确保产品质量的稳定性。
在注塑车间中，自动化设备可以按照预设的参数进行操作，减少人为因素对产品质量的干扰。
3、改善工作环境：自动化技术的应用可以大幅改善注塑车间的环境。
机械手和自动化设备可以代替人工进行危险或者高强度的工作，减少人工劳动强度，避免工伤事故的发生。
二、注塑车间自动化解决方案1、自动化设备：注塑车间的自动化设备主要包括机械手、伺服系统、压力传感器等。
这些设备通过计算机进行控制，可以实现精确的注射成型和自动化操作。
2、自动化系统：注塑车间的自动化系统一般采用工业以太网进行通信，可以实现设备之间的信息交互和远程监控。
通过自动化系统，可以对注塑机的运行状态、产品数量、材料使用情况进行实时监控和管理。
3、数据分析与优化：通过数据采集和分析系统，可以对生产过程中的数据进行实时采集和分析，为生产管理提供数据支持。
通过对数据的分析，可以发现生产过程中的问题并进行优化，提高生产效率和产品质量。
三、注塑车间自动化的挑战与前景1、技术挑战：注塑车间的自动化面临着技术上的挑战。
由于注塑成型过程的复杂性和多变性，实现精确的控制和调整需要高度的技术支持。
设备的维护和调试也需要专业的技术人员进行操作。
2、成本挑战：注塑车间的自动化需要投入大量的资金进行设备和系统的升级和改造。
虽然长期来看自动化可以降低生产成本和提高生产效率，但是初始投资较大，对于一些小型企业来说可能存在一定的经济压力。
3、前景展望：随着科技的不断进步和制造业的不断发展，注塑车间的自动化将会得到更广泛的应用。
注塑设备智能化成型加工技术的研究
注塑设备智能化成型加工技术的研究1 前言注塑设备智能化成型加工技术包涵多支智能化成型加工技术，而这些技术根据成型加工的发展、科技进步以及人们认识的提高处于不断开发中。
2 智能化能耗技术能源成本占据生产设备整个使用成本的90%以上。
节约成型加工能耗一直是注塑成型加工科技进步的重点，也是实现注塑设备绿色化的重点。
最理想的能耗就是注塑的设备能耗匹配于塑料由原料熔融成为制品所吸收的热能。
注射能耗即注射压力和注射速度的两个参数之积，目前注塑成型加工的这两个技术参数都为人为设定，具有很大的盲目性，而且都为开环运行，这两个技术参数的设定值往往大于模腔内成型制品的实际需要值，不但浪费能量，而且影响制品的表观质量及内在物理性能。
智能化控制可把模腔内成型制品不同时间所需的熔融料的压力和流速通过检测系统反馈给中央控制系统，中央控制系统根据信息发出指令调整注射压力和注射速度，高速动态反映性能的注射机构在指令下迅速作出反应，实现注射参数匹配于成型制品所需的参数，达到最佳的动力驱动能耗。
菲尼克斯公司的能量管理模块（EMM）具备获取能量数据和监视能量数据的作用，通过现场总线或以太网提供数据采集和传输，Inline I/O模块之间的连接实现了一种从能量消耗点到控制层系统的无缝信息流，实现能效智能化管理，降低电能消耗。
3 智能化保压技术3.1 基于模腔熔体温度的保压控制（P-T）。
模内熔体的温度是时间的函数，该温度是通过传感器进行连续地检测来获得的。
利用型腔温度作为信号对保压过程进行控制（P-T）比传统的时间控制（P-t）具有更好的适应性和控制精度，经对比试验表明，P-T控制得到的重量重复精度0.0785%，比时间控制方式的0.1843%的重复精度高出很多。
基于模腔熔体压力的保压控制。
传统注塑机保压控制为从注射压力到保压压力采用位置切换，而到保压阶段就从位置切换转入用时间切换多级保压压力的控制方法，其精度和稳定性都较差。
利用依靠检测模腔压力来实现压力切换的，即通过一个预先设定的程序来控制。
智能化生产技术在注塑成型中的应用
智能化生产技术在注塑成型中的应用随着科技的发展，越来越多的企业开始重视智能化生产技术在生产中的应用。
注塑成型作为一种主要的塑料加工方式，也逐渐开始应用智能化技术，以提高生产效率和降低成本。
本文将探讨智能化生产技术在注塑成型中的应用及其优势。
一、智能化生产技术简介智能化生产技术是指通过先进的信息技术，将生产线与管理系统互相连接，实现生产自动化和智能化。
在制造业中，智能化技术主要包括物联网、云计算、人工智能、机器学习等方面的技术。
智能化生产技术的核心是将数据、信息和知识转换为生产中的实际操作和控制。
二、智能化技术在注塑成型中的应用注塑成型是一种通过加热和压缩将塑料材料注入模具中成型的工艺。
传统注塑生产方式面临着一些问题，如生产效率低、精度不稳定、生产成本高等。
而应用智能化技术可以改善这些问题，提高生产效率、降低成本。
1. 生产效率提高应用智能化技术，可以实现生产线的自动化和智能化控制，使生产效率大大提高。
例如，通过物联网技术，可以实现设备之间的互联互通，在生产过程中实时监控设备的运行状态，从而实现生产线的协同和优化。
另外，通过人工智能和机器学习技术，可以对生产过程进行预测和优化，从而提高生产效率。
2. 精度稳定智能化技术可以实现对注塑过程中各个环节的精细控制，使得产品的质量更加稳定。
例如，通过实时监控注塑温度、压力等参数，可以根据不同的产品材料和模具调整参数，从而得到更加稳定的质量。
另外，通过机器学习技术，可以对注塑过程中的数据进行学习和分析，从而不断提高生产精度。
3. 生产成本降低应用智能化技术可以降低生产成本，同时提供更高的生产质量和效率。
例如，通过云计算和物联网技术，可以实现设备数据的实时采集和分析，从而实现设备的远程监控和维护。
另外，通过机器学习技术，可以对生产过程中的数据进行分析和优化，从而降低生产成本。
三、智能化技术在注塑成型中的应用案例注塑成型已经广泛应用于汽车、电子、医疗和家电等领域。
材料成型自动控制基础
材料成型自动控制基础材料成型自动控制是一种通过自动化技术对材料成型过程进行控制的方法。
它可以提高加工效率，降低能耗，改善产品质量以及减少人力投入。
本文将介绍材料成型自动控制的基础知识，包括传感器、执行器、控制算法以及控制系统结构等。
传感器是材料成型自动控制系统中的重要组成部分。
传感器能够将物理量转换成电信号，并将其传输给控制器。
在材料成型过程中，传感器可以用于测量温度、压力、湿度、位移等参数。
这些传感器的输出信号可以用来判断加工状态是否正常，从而实现对加工过程的控制。
执行器是材料成型自动控制系统中的另一个重要组成部分。
执行器接收控制器发出的信号，并根据信号来执行相应的动作。
例如，在注塑成型过程中，执行器可以控制注塑机的开闭模和喷嘴的开闭。
在挤塑成型过程中，执行器可以控制挤出机的螺杆转速和压力。
控制算法是材料成型自动控制系统中的核心。
控制算法根据传感器的反馈信号和控制要求，计算出执行器的控制信号。
常见的控制算法包括比例积分控制、PID控制、模糊控制以及自适应控制等。
这些算法可以根据具体的加工要求来选择和优化。
控制系统结构是指材料成型自动控制系统中各组件之间的连接和关系。
常见的控制系统结构包括开环控制和闭环控制。
开环控制是指控制器根据预设的控制信号直接发送给执行器，无须考虑系统的反馈信号。
闭环控制是指控制器根据传感器的反馈信号与控制要求进行比较，计算出控制信号后再发送给执行器。
闭环控制可以更好地保证加工质量和稳定性。
在材料成型自动控制过程中，还需要考虑到控制系统的响应时间和稳定性。
响应时间是指系统从接收输入信号到产生输出信号的时间。
稳定性是指系统在受到扰动时能够保持稳定的特性。
为了提高响应时间和稳定性，可以对控制系统进行模型建立和参数调整。
总之，材料成型自动控制是一种提高加工效率、降低能耗、改善产品质量的重要方法。
它包括传感器、执行器、控制算法以及控制系统结构等基础知识。
了解这些基础知识可以帮助我们更好地理解和应用材料成型自动控制技术。
自动化技术在塑料成型的应用
自动化技术在塑料成型的应用塑料成型作为现代制造业中的重要环节，对于产品的质量、生产效率和成本控制都有着至关重要的影响。
随着科技的不断进步，自动化技术在塑料成型领域的应用越来越广泛，为塑料加工行业带来了革命性的变化。
自动化技术在塑料成型中的应用，首先体现在注塑成型工艺上。
注塑机作为塑料注塑成型的核心设备，其自动化程度的提高大大提升了生产效率和产品质量。
以往，注塑机的操作需要人工监控和调整各种参数，不仅劳动强度大，而且容易出现人为误差。
如今，通过采用先进的自动化控制系统，注塑机能够实现对注射速度、压力、温度等关键参数的精确控制和自动调节。
例如，利用传感器实时监测模具内的压力和温度变化，将数据反馈给控制系统，系统会根据预设的工艺参数自动进行调整，确保每个注塑周期都能生产出符合质量标准的产品。
在挤出成型工艺中，自动化技术同样发挥着重要作用。
自动化的挤出生产线能够实现连续、稳定的生产。
通过精确控制挤出机的螺杆转速、温度和压力等参数，保证塑料熔体的均匀性和稳定性。
此外，自动化的牵引和切割设备能够根据预设的长度和速度，对挤出的塑料制品进行精准切割，提高了产品的尺寸精度和一致性。
吹塑成型工艺也受益于自动化技术。
在吹塑过程中，自动化系统能够精确控制吹气压力、时间和冷却温度，从而生产出壁厚均匀、质量稳定的塑料制品。
而且，自动化的模具开合和制品取出装置，大大提高了生产效率，减少了人工操作带来的安全隐患。
自动化技术在塑料成型中的应用，还体现在模具设计和制造环节。
借助计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）技术，模具的设计和制造更加精确和高效。
通过对塑料制品的三维建模和模拟分析，可以提前预测成型过程中可能出现的问题，并对模具结构进行优化，减少试模次数，缩短产品开发周期。
同时，数控机床和电火花加工等先进制造技术的应用，使得模具的加工精度和表面质量得到显著提高，进一步保证了塑料制品的质量。
在生产管理方面，自动化技术的引入实现了对塑料成型生产过程的全面监控和信息化管理。
材料成型与控制工程中的智能监测与控制
材料成型与控制工程中的智能监测与控制材料成型与控制工程是一门涉及材料加工、成型和控制的学科。
随着科技的不断发展和进步，智能监测与控制技术在材料成型与控制工程中扮演着越来越重要的角色。
本文将探讨智能监测与控制技术在材料成型与控制工程中的应用以及对工程领域的影响。
首先，智能监测技术在材料成型与控制工程中起到了至关重要的作用。
传统的材料成型过程中，往往需要人工对材料的温度、压力、速度等参数进行监测和调整。
然而，这种方式存在着人为因素的干扰，容易导致生产效率的降低和质量的不稳定。
而智能监测技术的应用可以实现对材料成型过程中各项参数的实时监测和自动调整，从而提高生产效率和产品质量。
例如，在注塑成型过程中，通过传感器对注塑机的温度、压力、流量等参数进行监测，并通过智能控制系统实现自动调整，可以有效地避免温度过高或过低、压力不足或过大等问题的发生，从而保证产品的质量和稳定性。
其次，智能控制技术在材料成型与控制工程中的应用也具有重要意义。
传统的材料成型过程中，往往需要人工进行操作和控制，这不仅费时费力，而且容易出现误操作和失误。
而智能控制技术的应用可以实现对材料成型过程的自动控制和精确调节。
例如，在金属加工中，通过智能控制系统对机床的运动轨迹、切削速度、进给量等进行精确控制，可以实现对加工过程的自动化控制，提高加工精度和效率。
此外，智能控制技术还可以实现对材料成型设备的远程监控和远程操作，提高生产的灵活性和效率。
智能监测与控制技术的应用不仅在材料成型与控制工程中具有重要意义，同时也对工程领域产生了深远的影响。
首先，智能监测与控制技术的应用可以提高生产效率和产品质量，减少了人为因素的干扰和误操作，从而降低了生产成本和资源浪费。
其次，智能监测与控制技术的应用可以提高工作环境的安全性和可靠性，减少了操作过程中的风险和事故发生的可能性。
最后，智能监测与控制技术的应用可以推动工程领域的创新和发展，促进了工程技术的进步和升级。
对注塑塑料制品加工中的质量控制的分析
对注塑塑料制品加工中的质量控制的分析【摘要】注塑塑料制品是现代工业中广泛应用的一种制造工艺，其质量控制对于保证产品质量和生产效率至关重要。
本文首先分析了注塑塑料制品加工流程，并探讨了质量控制的重要性。
随后介绍了常见的质量控制方法，包括成型工艺控制、原料质量控制等。
文章还提出了如何提高注塑塑料制品的质量的方法，如加强设备维护和提高操作人员技术水平。
还分析了质量控制中的关键问题，例如产品变形、熔体温度控制等。
结论部分强调了质量控制对注塑塑料制品加工的重要性，并展望了未来的发展方向，指出了需要进一步研究和改进的方向，以提高产品质量和市场竞争力。
这些内容将有助于提升注塑塑料制品加工质量控制的水平，推动行业不断进步。
【关键词】注塑塑料制品加工、质量控制、流程分析、重要性、控制方法、提高质量、关键问题、未来发展方向。
1. 引言1.1 研究背景，作者，日期等。
在当前注塑塑料制品加工行业中，质量控制一直是一个至关重要的环节。
随着市场竞争日益激烈，消费者对产品质量的要求也越来越高，任何一点瑕疵都可能导致产品被抛弃或者被投诉。
对注塑塑料制品加工的质量控制进行深入研究，提高产品质量和生产效率，已经成为制造企业面临的重要挑战。
注塑塑料制品加工是一种常见的制造工艺，它通过将熔化的塑料注入模具中，冷却后形成所需的产品形状。
在这个过程中，很多因素都会影响产品的质量，例如原料的选择、生产设备的性能、工艺参数的设置等等。
如果没有有效的质量控制措施，就很容易出现产品缺陷，导致生产损失和客户投诉。
为了确保注塑塑料制品加工的质量，各生产企业都在不断探索和实践质量控制的方法。
只有通过科学合理的质量控制措施，才能提高产品的合格率，降低不合格品率，提升生产效率，增强企业竞争力。
在这样的背景下，本文着重分析注塑塑料制品加工中的质量控制措施，希望能够为相关领域的研究和实践提供一些有益的参考。
1.2 研究目的研究目的：本文旨在探讨注塑塑料制品加工过程中的质量控制问题，分析其重要性及常见方法，并提出如何提高制品质量及解决关键问题的建议。
自控成型机的PLC控制
自控成型机的PLC控制摘要：在注塑机生产线中应用PLC控制，具有结构简单、编程方便、操作灵活、使用安全、工作稳定、性能可靠和抗干扰能力强的特点，是一种很有效的自动控制方式，是注塑生产实现高效、低成本、高质量自动化生产的发展方向。
不但使注塑产品的质量和品质得到了严格的保证；而且还大大提高了生产效率和减轻工人的劳动强度，有着非常好的经济效益和社会效益。
本文是利用PLC中步进顺控指令这种方法设计的一种既安全又实用的塑料注塑自动成型系统。
关键词：PLC 液压缸电磁阀注塑机随着企业提出的高柔性、高效益的要求，人们在面临规模更大、更复杂的生产劳动时，不仅费时费力，而且得不偿失。
因此，自动成型系统的出现并广泛应用成为历史的必然。
材料成型设备与计算机技术和智能技术相结合的智能型材料成型设备是今后的主要发展方向。
本文介绍的系统通过PLC控制塑料注塑成型，不仅能够省时省力，降低生产成本，减少设备维护；而且提高了工作的可靠性，减轻工人劳动强度，有效的提高了生产效率。
一、塑料注塑成型设备及其发展简介注塑成型是将塑料材料转换成为塑料制品的一门工程技术。
要实现这种转变，就要研究在转变过程中塑料的各种性质和行为与各因数之间的关系，从而采取合理的工艺和工程以制得质量良好的塑料制品。
注塑机，又叫注射成型机，是用于使热塑性塑料或热固性塑料经加热熔融，并施加一定压力，使高温体充入模具，经冷却而制成的有一定几何形状和尺寸精度的塑料制品的重要成型设备。
注塑机是随着塑料工业的发展而兴起的，最初的注塑机是参照金属压铸机的原理设计的，主要用来加工醋酸维一类的塑料。
直到1932年，才由德国布莱恩（BRAUN）厂设计出第一台全自动驻塞式注塑机。
随着塑料工业的发展，注塑工艺和注塑机结构也不断改进和发展。
到了1948年，注塑机的塑化装置开始使用螺杆，1959年，第一台螺杆式注塑机问世，这是塑料工业的一大突破，大大推动了注塑成型加工的广泛应用。
随着塑料制品应用领域的不断扩大，世界上对塑料成型机械的需求呈现攀升的趋势。
材料成型与控制工程中的智能化制造技术研究
材料成型与控制工程中的智能化制造技术研究随着科技的不断进步和人们对生活品质的追求，智能化制造技术在材料成型与控制工程领域中的应用越来越广泛。
智能化制造技术通过引入先进的机器学习、人工智能和自动化控制等手段，提高了生产效率、降低了生产成本，并且改善了产品质量和可靠性。
首先，智能化制造技术在材料成型过程中发挥了重要作用。
传统的材料成型过程往往需要大量的人工操作和经验积累，容易受到人为因素的影响。
而智能化制造技术通过引入智能机器和传感器，实现了对材料成型过程的实时监测和控制。
例如，在注塑成型过程中，智能化制造技术可以通过监测温度、压力和流量等参数，自动调节注塑机的工作状态，以保证产品质量的一致性。
这种智能化制造技术的应用不仅提高了生产效率，还降低了人为失误的风险，同时也减少了对环境的影响。
其次，智能化制造技术在控制工程中的应用也非常广泛。
控制工程是材料成型过程中的关键环节，它涉及到对材料流动、温度变化、压力变化等因素的精确控制。
智能化制造技术通过引入先进的控制算法和自适应控制策略，实现了对控制过程的自动化和智能化。
例如，在金属加工过程中，智能化制造技术可以通过实时监测切削力和切削温度等参数，自动调节切削速度和切削深度，以保证加工质量和工具寿命。
这种智能化制造技术的应用不仅提高了加工效率，还减少了人为调整的时间和精力，同时也降低了加工过程中的风险。
此外，智能化制造技术还可以通过数据分析和预测，提高材料成型和控制工程的效率和可靠性。
通过收集和分析大量的生产数据，智能化制造技术可以识别出潜在的问题和风险，并提供相应的解决方案。
例如，在塑料注塑成型过程中，智能化制造技术可以通过分析注塑机的工作数据，预测出可能出现的缺陷和变形，并提前采取措施进行调整。
这种智能化制造技术的应用不仅提高了生产效率，还保证了产品质量的稳定性，减少了生产过程中的浪费。
综上所述，智能化制造技术在材料成型与控制工程中的应用为生产过程带来了巨大的改变。
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第４７卷第２期２０１９年２月塑料工业ＣＨＩＮＡＰＬＡＳＴＩＣＳＩＮＤＵＳＴＲＹ注塑成型中的自动化控制研究∗吴志敏(深圳职业技术学院ꎬ广东深圳５１８０５５)㊀㊀摘要:注塑成型是一种重要的塑料制品成型方式ꎬ研究用自动化控制系统对注塑成型过程进行精确控制ꎬ可确保注塑制品的性能稳定ꎬ保证注塑制品的质量ꎮ关键词:注塑成型ꎻ注塑机ꎻ自动化控制系统ꎻ温度控制ｄｏｉ:１０ ３９６９/ｊ ｉｓｓｎ １００５－５７７０ ２０１９ ０２ ０１８中图分类号:ＴＱ３２０ ６６＋２㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００５－５７７０(２０１９)０２－００８９－０３ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌｉｎＩｎｊｅｃｔｉｏｎＭｏｌｄｉｎｇＷＵＺｈｉ￣ｍｉｎ(ＳｈｅｎｚｈｅｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃꎬＳｈｅｎｚｈｅｎ５１８０５５ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎｍｏｌｄｉｎｇｗａｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｗａｙｏｆｐｌａｓｔｉｃｐｒｏｄｕｃｔｓｆｏｒｍｉｎｇ.Ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｐｒｅｃｉｓｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｉｎｊｅｃｔｉｏｎｍｏｌｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｂｙａｕｔｏｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｃｏｕｌｄｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓｔａｂｌｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｉｎｊｅｃｔｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｓａｎｄｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｉｎｊｅｃｔｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＩｎｊｅｃｔｉｏｎＭｏｌｄｉｎｇꎻＩｎｊｅｃｔｉｏｎＭｏｌｄｉｎｇＭａｃｈｉｎｅꎻＡｕｔｏｍａｔｉｃＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍꎻＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏｎｔｒｏｌ注塑成型是塑料制品加工生产的一种重要成型方式ꎬ将塑料原材料加热熔融ꎬ用高压将熔融塑料注射进入模具的型腔内ꎬ经过冷却固化而成型ꎬ适用于形状结构较为复杂的塑料制品成型ꎮ注塑成型方法工艺简单㊁生产周期短㊁效率高㊁生产过程易实现自动化ꎬ因此在塑料加工行业有广泛的应用ꎮ注塑成型过程中最重要的是工艺参数设置和控制ꎬ其中包括注塑压力㊁注塑时间㊁注塑温度㊁保压时间与压力等ꎬ实际生产中可用计算机辅助技术(ＣＡＥ和ＣＡＭ)仿真模拟分析得到最优的注塑工艺参数ꎬ将其应用在注塑机的控制系统中进行注塑生产ꎬ但是在注塑成型过程中ꎬ温度和压力等是渐变的过程ꎬ如何对注塑机中温度和压力进行精确控制ꎬ对注塑生产的稳定性及注塑制品的性能具有重大的影响[１]ꎮ对注塑成型过程采用自动化控制可实现对注塑过程的精确控制ꎬ得到性能稳定的注塑制品ꎮ注塑成型过程中的自动化控制手段ꎬ可对注塑过程的温度㊁位移㊁压力和传动系统等进行监控ꎬ具有精度高㊁响应速度快等优点ꎬ确保注塑制品的质量和性能ꎮ基于此ꎬ研究人员进行了深入的探索ꎬ设计了各种硬件和软件设备ꎬ用于对注塑成型过程进行更精确地自动化控制ꎮ本文主要围绕注塑成型过程中的自动化控制发展历程以及当前自动化控制技术的研究热点进行展开论述ꎮ１㊀注塑成型控制技术的发展表１㊀注塑成型控制技术的发展历程Ｔａｂ１㊀Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｉｎｊｅｃｔｉｏｎｍｏｌｄｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ发展历程时间主要控制技术手段第１阶段２０世纪初手动控制第２阶段１９４０年前后机械和继电器控制第３阶段１９６０年前后电子㊁数字控制第４阶段１９７０年前后数显控制㊁微电子控制第５阶段１９９０年至今计算机可控编程控制注塑机最早是由美国工程师海特在１９世纪中后期发明的ꎬ用来生产硝化纤维塑料ꎬ后来人们在这种注塑机的基础上增加了气压注射驱动装置㊁液压注射驱动装置等ꎬ注塑机的结构逐渐得以成熟和发展ꎬ注塑机的稳定生产离不开性能稳定的控制系统ꎬ因此关于注塑成型控制技术的发展也经历了不断的革新ꎬ如表１所示ꎬ注塑成型控制技术的发展主要经历了五个历史阶段[２]ꎮ９８∗深圳市科技计划项目(ＪＣＹＪ２０１７０８１８１１４４０８８３７)作者简介:吴志敏ꎬ男ꎬ１９６５年生ꎬ博士ꎬ副教授ꎬ研究方向为工业控制及自动化㊁智能仪表ꎮ塑㊀料㊀工㊀业２０１９年㊀㊀㊀㊀计算机可控编程控制是当前注塑成型过程自动化控制的主流控制技术手段ꎬ它有强大的控制功能ꎬ并具有性能完善的人机交互界面ꎬ可编程的控制器是其核心单元ꎮ采用计算机可控编程控制ꎬ注塑机能够按照事先设定好的注塑工艺参数(包括温度㊁压力㊁时间等)和注塑成型的过程(包括塑料熔融㊁熔体注射㊁保压㊁冷却固化㊁开模㊁顶针顶出㊁取出制品等工艺过程)进行高精度的工作ꎬ使注塑过程稳定进行ꎬ并确保注塑制品的高质量和高性能ꎮ２㊀基于嵌入式系统的注塑成型自动化控制系统㊀㊀对注塑成型过程进行自动化控制ꎬ是当代注塑生产工艺中普遍采用的技术手段ꎬ而根据注塑车间的具体情况ꎬ结合计算机编程手段ꎬ设计出符合实际的自动化控制程序ꎬ是首要的选择ꎮ其中嵌入式系统是指全部嵌入注塑机硬件的内部ꎬ用于控制注塑生产过程而专门设计的计算机系统ꎬ可以对注塑机发出各种指令ꎬ控制计算机执行各种操作ꎬ嵌入式系统在工业控制㊁智能管理等领域有广泛的应用ꎬ具有操作方便㊁时效性强㊁稳定性好等优势ꎬ目前大部分的注塑成型自动化控制系统都是基于嵌入式系统而发展起来的ꎮ２ １㊀ＰＬＣ控制系统ＰＬＣ的全称是ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒꎬ意思是可编程的逻辑控制器ꎬ通过可编程的存储功能ꎬ进行数字运算和控制ꎬ向用户发出电子指令ꎬ用于控制工业生产的过程ꎬ是嵌入式系统中的一种ꎮＰＬＣ的发展模拟了继电器的控制原理ꎬ硬件构造类似于个人计算机ꎬ可根据不同的应用场合进行复杂程度不同的设计ꎬ具有工作稳定㊁精度高的优点[３]ꎮ以ＰＬＣ为核心开发的硬件和软件系统是注塑成型过程自动化控制技术中应用最为广泛的控制技术之一ꎬＰＬＣ控制技术是一种重要的电气自动化控制技术ꎬ也是当代控制技术的主流之一ꎮＰＬＣ的硬件系统中基本结构组成如图１所示ꎮ图１㊀ＰＬＣ硬件系统的基本结构组成Ｆｉｇ１㊀ＢａｓｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＰＬＣｈａｒｄｗａｒｅｓｙｓｔｅｍ例如日本三菱集团开发的具有ＳＴＬ㊁ＳＥＴ指令的ＰＬＣ软件ꎬ逻辑关系清晰ꎬ便于用户理解和掌握ꎮ美国的ＰＣ２８控制系统采用了最先进的注塑生产理念ꎬ系统自带完整的自诊断模块ꎬ能够确保系统的正常和高精度运行ꎮ香港华大公司生产的Ｃ２系列注塑机ꎬ自带ＰＬＣ电脑控制系统ꎬ操作简便ꎬ可控性强ꎮ姬玲君[４]利用施耐德公司开发的Ｍ３４０系列ＰＬＣ控制系统对ＳＺ￣２５０Ａ型注塑机的自动化控制系统做了一系列改进和设计ꎬ通过对注塑机的顺序控制系统㊁温度控制系统㊁压力和速度控制系统等进行ＰＬＣ系统设计:对于顺序控制系统ꎬ设计了程序流程图ꎻ对于温度控制系统ꎬ鉴于温度的滞后性和缓慢变化性ꎬ又引入了ＰＩＤ算法ꎬ设计了温度控制系统的部分梯形图ꎻ又运用ＰＩＤ控制技术ꎬ对速度和压力控制系统实现了闭环控制ꎬ设计了速度和压力的曲线和流程图ꎬ最后又设计了人机交互界面ꎬ对注塑成型的过程进行了自动控制ꎮ经过一年多的实际生产试验后ꎬ发现注塑机控制系统的可靠性得到了明显提高ꎬ同时该ＰＬＣ控制系统的精度高㊁后期检修方便ꎮ姚绍雯[５]从软件工程的设计角度入手ꎬ重点关注注塑机的液压控制系统设计ꎬ确定了液压系统的工艺流程ꎬ结合多种液压操作模式ꎬ设计了自动控制的梯形图ꎬ并在自动化控制模式下进行了工艺路线㊁工艺参数等的详细分析ꎬ最终设计得到了全套的自动控制系统ꎬ并采用Ｇｘ￣ｓｉｍｕｌａｔｅｒ软件进行了仿真模拟分析ꎬ最后将其应用于工业生产实践ꎬ发现该系统不仅能够使注塑机的各个操作系统更加简便ꎬ而且能够降低工人的劳动强度ꎬ缩短注塑生产周期ꎬ实现了 机－电－液 的完美结合ꎮ由此可见ꎬＰＬＣ控制系统与注塑机结合ꎬ并结合算法和软件编程手段ꎬ能够对注塑成型过程进行自动化控制系统的设计ꎬ并取得良好的实际应用效果ꎮ但是ꎬＰＬＣ控制器易受到辐射㊁电源及系统内部的干扰ꎬ因此在设计过程要结合实际应用环境设计防干扰程序或设备ꎬ确保自动控制系统的安全稳定运行ꎮ２ ２㊀其他嵌入式控制系统除了广泛应用的ＰＬＣ控制系统以外ꎬ研究人员还进行了多种嵌入式控制系统的研究ꎬ期望对注塑工业发展提供一定的帮助ꎮ曾璐[６]基于ＡＲＭ设计出了一款注塑机控制器ꎬ首先利用ＰＩＤ和模糊ＰＩＤ理论ꎬ研究和分析了注塑机的料筒温度ꎬ得到了料筒温度的仿真曲线图ꎻ然后基于ＡＲＭ设计了注塑机的时间控制程序和温度控制软件ꎬ利用Ｍａｔｌａｂ建立了模糊控制器ꎬ克服了注塑机料筒温度曲线非线性和滞后性强的特点ꎬ最终可实现对注塑机的自动化程序控制ꎬ具有功率低㊁寿命长和稳定性高的特点ꎮ胡子健[７]以ＳＯＰＣ技术为基础ꎬ创建了ＳＯＰＣ的硬件平台ꎬ包括上位机和下位机ꎬ上位０９第４７卷第２期吴志敏:注塑成型中的自动化控制研究机由键盘模块和显示模块组成ꎬ可提供人机交互界面ꎬ下位机由数字㊁温度㊁位移㊁流量等控制模块组成ꎻ还创建了ＳＯＰＣ软件控制系统ꎬ可实现对注塑过程的温度㊁时间㊁压力和速度等的精确控制ꎮ对系统进行了运行和调试ꎬ达到了实际的设计要求ꎬ获得了对注塑成型过程的稳定控制ꎮ２ ３㊀其他自动化控制系统除了嵌入式控制系统之外ꎬＰＩＤ法在注塑成型的自动化控制中也有广泛的应用ꎮ主要有模糊ＰＩＤ法㊁自适应模糊ＰＩＤ法等ꎬ模糊ＰＩＤ法主要用于注塑过程的料筒温度及升温速率的监控ꎬ温度响应快ꎬ且能够缩短升温时间ꎬ缩短生产周期ꎻ然而模糊ＰＩＤ法对注塑机的料筒类别依赖性大ꎬ自适应模糊ＰＩＤ法能够克服这一问题ꎬ进行在线修正ꎬ获得更精确的料筒温度控制效果[８]ꎮ总之ꎬ对注塑成型过程采用自动化控制ꎬ能够更精确地控制注塑过程的工艺参数和工艺流程ꎬ实现全方位地控制ꎬ使注塑机的系统更加完善和稳定ꎬ保证注塑制品的质量和性能ꎮ３㊀微型注塑成型过程的自动化控制微型注塑机是在当前纳米科技不断发展的情况下发展兴起的ꎬ主要用于生产高精密的小尺寸塑料制品ꎬ对制品的精度要求极高ꎬ传统的自动化控制系统已经不能满足这类制品注塑过程的需求ꎮ研究人员发现ꎬ模具温度是影响微型塑件精度的主要因素ꎬ因此微型注塑机中都配备有精确的模温控制系统ꎮ翁嘉歆[９]采用ＰＬＣ控制技术ꎬ设置步进电机ꎬ用于精确控制塑料熔融过程中的螺杆转速和转角ꎬ并增设模具温度控制系统和报警程序以及人机交互界面ꎻ采用模拟控制ＰＩＤ理论ꎬ对料筒温度和料筒内熔体的质量及状态进行精确控制ꎬ最终得到的微型注塑机控制系统温度误差仅为ʃ０ ７５ħꎬ且加热曲线也更加稳定ꎬ可实现精确控制ꎬ确保微型塑件的高精度ꎮ对注塑机设置自动化控制系统ꎬ并不意味着不需要人工的参与ꎬ相反更需要人工控制的结合ꎬ例如在配料过程中ꎬ人工应当对原料的性能㊁气候环境等进行初步判定ꎬ牢记 质量第一 的生产原则ꎬ适时对自动控制系统加以人工干预ꎬ只有将人工控制和自动化控制有机结合ꎬ才能实现注塑生产的效率和质量双提升ꎬ保证安全稳定的生产[１０]ꎮ４㊀结论控制系统是注塑成型的核心ꎬ只有控制过程准确稳定地进行ꎬ得到的注塑制品性能才能稳定ꎬ精度才能得到保障ꎮ注塑成型的控制技术经历了不同的历史发展阶段ꎬ对注塑成型过程的控制也由最初的手工控制发展至当前的可编程控制ꎬ功能强大ꎬ确保了注塑制品的高性能ꎻ嵌入式控制系统是注塑成型控制系统中常用的自动控制手段ꎬ结合算法和软件编程ꎬ取得了较好的控制效果ꎮ而对于主要在当前发展比较迅猛的纳米技术中应用的微型注塑机ꎬ采用传统的自动化控制技术已经不能满足注塑成型的高精度要求ꎬ需要研究人员结合软硬件设备ꎬ更加精确地控制注塑成型过程ꎮ此外ꎬ自动化的控制过程离不开人工的干预ꎬ人工控制与自动化控制的共同努力ꎬ才能真正促进注塑过程的稳定进行ꎮ同时ꎬ也相信ꎬ随着机械技术㊁计算机软件技术和塑料工业的不断发展ꎬ自动化控制系统也必然会在不久的将来迎来下一阶段的新发展ꎬ也必将促进注塑成型工业朝向更加节能环保㊁高效稳定的方向发展ꎮ参㊀考㊀文㊀献[１]胡立强ꎬ董浩ꎬ王晶.注塑机控制器嵌入式系统的设计[Ｊ].塑料工业ꎬ２０１７ꎬ４５(１０):７３－７６. [２]张海燕.塑料挤出机温度控制系统设计[Ｄ].武汉:武汉理工大学ꎬ２０１１.[３]王锦红.注塑机实现ＰＬＣ机械控制改造的研究[Ｊ].塑料工业ꎬ２０１６ꎬ４４(６):７３－７６.[４]姬玲君.基于ＭｏｄｉｃｏｎＭ３４０的注塑机控制系统设计[Ｄ].北京:中国石油大学ꎬ２０１３.[５]姚绍雯.基于ＰＬＣ注塑机控制系统设计与实现[Ｄ].成都:电子科技大学ꎬ２０１４.[６]曾璐.基于ＡＲＭ的注塑机控制系统的研究与设计[Ｄ].赣州:江西理工大学ꎬ２００８.[７]胡子健.基于ＳＯＰＣ的注塑机控制系统的设计与研究[Ｄ].赣州:江西理工大学ꎬ２０１１.[８]宋瑞娟ꎬ张进治.ＰＩＤ法在注塑加工自动化控制领域的研究进展[Ｊ].合成树脂及塑料ꎬ２０１８(２):９８－１０２. [９]翁嘉歆.基于ＰＬＣ的精密微型注塑机控制系统的研制[Ｄ].广州:广东工业大学ꎬ２０１６.[１０]费小杰.浅谈注塑机人工控制与机械自动化的有效配合[Ｊ].中国高新技术企业ꎬ２０１５(１８):７５－７６.(本文于２０１８－１２－１０收到)１９。