CN110640984A - 注射成型机及注射速度控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了注射成型机及注射速度控制方法，属于树脂注射成型技术领域，注射成型机包括用于混合物料的混料容器，混料容器具有出料口，注射成型机还包括用于测量混料容器内的物料重量的称重装置，称重装置连接有用于根据称重装置的重量变化计算注射速度的重量信息处理单元，混料容器连接有用于控制出料口注射速度的注射速度控制装置。通过对混料容器内的物料进行称重，得出单位时间内混料容器内的物料的重量变化量，然后通过重量变化量计算出物料的注射速度，进而根据实际测得的注射速度与预设速度的差值对应的增大或减小物料的注射速度，实现对物料的注射速度的控制。
Description
技术领域
本发明涉及注射成型机及注射速度控制方法。
背景技术
APG（Automatic Pressure Gelation Process）环氧树脂成型技术在我国是近些年发展起来的新兴环氧树脂成型技术，其方法的核心在于通过空气正压力将混料小车中的原材料注射到模具内，用成型机对模具进行加热成型。注射成型循环通常包括计量步骤、合模步骤、注射步骤，保压步骤、脱模步骤和后处理步骤，其中注射步骤中环氧树脂的注射速度与产品外观和质量密切相关。APG技术关键为应用工艺，这种工艺类似于热塑性注射工艺方法，首先将各种物料在混料容器中混合均匀，真空脱气后在一定空气压力下将料液注射进入模具，料液充满整个型腔，在较高的模温下料液与模壁接触后迅速固化。混合料注射过快，模具排气不及时，容易造成的产品气泡等缺陷，对产品质量影响很大。但如果混合料注射过慢，先注射的混合料发生固化反应，容易产生分层、注射不满等缺陷，同样严重影响产品质量。总之，注射速度的控制为产品生产过程中非常关键的一项参数。
目前，对于混合料注射速度的调节方法如下：首先人工判断注射速度的大小，然后手动打开排气阀或者进气阀，以使混料罐内压力增大或减小，从而实现对混合料注射速度的控制。但是上述控制方法采用人工来判断主观性较大，注射速度调节可靠性较差，并且人工操作阀门进行加压和减压的操作，增加了工人的劳动量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种注射成型机，以解决目前人工主观判断注射速度可靠性差的问题；另外，本发明的目的还在于提供一种注射速度控制方法。
为实现上述目的，本发明的注射成型机的技术方案是：
注射成型机包括用于混合物料的混料容器，混料容器具有出料口，注射成型机还包括用于测量混料容器内的物料重量的称重装置，称重装置连接有用于根据称重装置的重量变化计算注射速度的重量信息处理单元，混料容器连接有用于控制出料口注射速度的注射速度控制装置。
本发明的有益效果是：通过对混料容器内的物料进行称重，得出单位时间内混料容器内的物料的重量变化量，然后通过重量变化量计算出物料的注射速度，进而根据实际测得的注射速度与预设速度的差值对应的增大或减小物料的注射速度，实现对物料的注射速度的控制，解决了目前人工主观判断注射速度可靠性差的问题。
进一步地，为了便于操作，所述重量信息处理单元与注射速度控制装置信号连接以根据重量信息处理单元的信息自动控制出料口的注射速度，通过重量信息处理单元对注射速度控制装置进行自动控制，以对物料的注射速度进行自动调节。
进一步地，为了减少控制的难度，所述注射速度控制装置包括设置在混料容器上用于连通气源和混料容器内腔的进气口、用于连通混料容器外部和混料容器内腔的出气口，所述注射速度控制装置还包括在物料的注射速度过大时封闭进气口以减小注射速度的进气阀和在物料的注射速度过小时封闭排气口以增大注射速度的排气阀，通过设置进气口和排气口在注射速度过快时排出混料容器内的气体并在注射速度过慢时向混料容器充气，以此来调节物料的注射速度，控制准确且响应速度较快。
进一步地，为了简化结构，所述称重装置为置于混料容器下方以同时测量混料容器和混料容器内的物料重量的电子秤，通过设置在混料容器外侧的电子秤对物料及混料容器同时进行称重，结构简单，装配方便。
进一步地，为了方便混料容器的移动，所述混料容器上设有用于支撑混料容器的支架和设置在支架的支脚处的行走轮，通过在混料容器下方设置行走轮，便于混料容器的移动。
进一步地，为了方便操作人员的观测，所述重量信息处理单元包括用于显示注射速度信息的显示装置，通过显示装置实时显示注射速度，方便工作人员随时获知工艺信息。
本发明的注射速度控制方法的技术方案是：
本发明的注射速度控制方法包括以下步骤：（1）连续称量混料容器内物料的重量，根据物料的重量变化量计算物料的注射速度；（2）将测量计算得到的注射速度与预设注射速度进行比较，如果测量计算得到的注射速度大于预设注射速度，通过注射速度控制装置减小注射速度，反之，如果测量计算得到的注射速度小于预设注射速度，通过注射速度控制装置增大注射速度。
本发明的有益效果是：通过对混料容器内的物料进行称重，得出单位时间内混料容器内的物料的重量变化量，然后通过重量变化量计算出物料的注射速度，进而根据实际测得的注射速度与预设速度的差值对应的增大或减小物料的注射速度，实现对物料的注射速度的控制，解决了目前人工主观判断注射速度可靠性差的问题。
进一步地，为了便于操作，所述注射速度控制装置为自动控制，通过对注射速度控制装置进行自动控制，以对物料的注射速度进行自动调节。
进一步地，为了方便称重，称重混料容器内物料重量时，同时称重混料容器，通过计算物料和混料容器总重量的变化量得到物料重量的变化量，通过对物料及混料容器同时进行称重，减少称重的难度。
附图说明
图1为本发明的注射成型机的具体实施例1的下料部分的轴测图；
图2为本发明的注射成型机的具体实施例1的下料部分的主视图；
图3为本发明的注射成型机的具体实施例1的控制原理图；
图中：1、电子秤；2、重量信息处理单元；3、混料容器；4、注料管道；5、阀门动作单元；6、进气通道；7、排气通道；8、进气阀；9、排气阀；10、支架；11、行走轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的注射成型机的具体实施例1，如图1至图3所示，本实施例中以将本发明的注射成型机应用到固封极柱作业为例，对本发明的实施方式座进一步的说明，但是并不限定本发明的注射成型机的应用范围，该注射成型机还可用于塑料、树脂等的注塑成型工艺中，同时该注射成型机除了能够应用在固封极柱作业中，还可用于其他需要环氧树脂浇注的零件中，如母线、套管等电器元件的绝缘浇注中。注射成型机包括一个混料容器3，混料容器3内设有用于混合环氧树脂及固化剂的混料腔，混料容器3底部设有与混料腔连通的注料管道4，注料管道4的末端设有出料口，混料腔内的环氧树脂及固化剂经过混合之后从出料口进入模具内，完成对模具的浇注。其中，环氧树脂及固化剂构成物料，当然，在其他实施例中，物料的种类是不限的，可以为橡胶、普通树脂，塑料等，并且混料容器3对于一些无需混合的物料也可以只有储存物料的功能，而不具有混合的功能。
由于环氧树脂的注射速度的一致性对产品外观及质量密切相关，为了便于对物料的注射速度进行控制提高产品质量，并且针对不同构造的模具所需要的物料的注射速度是不定的，本实施例中，为了方便对混合完成的环氧树脂及固化剂的注射速度进行控制，混料容器3的顶部还设有进气通道6和排气通道7，进气通道6一端的进气口与空气压缩机连通，另一端与混料腔连通，排气通道7一端的排气口与大气连通，进气通道6和排气通道7上分别设有控制进气通道6通断的进气阀8和控制排气通道7通断的排气阀9，进气阀8和排气阀9其中至少一个在任意时刻均保持开启，在物料的注射速度较大时，关闭进气阀8并打开排气阀9排出混料腔内的气体，以减小混料腔内的物料所受到的压力进而降低注射速度，在物料的注射速度较小时，打开进气阀8并打开排气阀9向混料腔内充入气体，以增大混料腔内的物料所受到的压力进而增加注射速度。其中，空气压缩机构成气源，进气通道6、排气通道7、进气阀8和排气阀9构成用于控制出料口的注射速度的注射速度控制装置。当然，在其他实施例中，气源也可以为设置在厂房内的储气罐等其他气源；混料容器3上也可只设置进气通道6而不设置排气通道7，并在进气通道6上设置节流阀，通过调整节流阀的开度来控制充入混料腔中的气体的流量，在物料注射速度较小时，增大节流阀的开度，以增大混料腔内的物料所受到的压力进而增大注射速度，反之，在物料注射速度较大时，减小节流阀的开度，以减小混料腔内的物料所受到的压力进而降低注射速度；排气通道7上也可以不设置排气阀9，只通过控制进气阀8的通断来改变混料腔内的进气量进而控制注射速度，同样，进气通道6上也可以不设置进气阀8，保持进气通道6的常通，只通过控制排气阀9的通断来改变混料腔内的排气量进而控制注射速度。
为了便于对注射速度的自动控制，本实施例中，注射成型机还包括设置在混料容器3下方的电子秤1和与电子秤1信号连接的重量信息处理单元2，在混料腔的物料进行下料的过程中，电子秤1对混料容器3和混料腔内的物料进行称重，测得单位时间内的物料的重量变化量，再将物料的重量变化量输入重量信息处理单元2中，经过计算得出物料的注射速度，重量信息处理单元2上设有用于输入预设速度的输入端口和用于显示物料的注射速度信息的显示器，通过不同的工艺要求确定不同的预设速度，然后将预设速度输入到重量信息处理单元2中，重量信息处理单元2根据测量得到的实际注射速度与预设速度之间进行比较，重量信息处理单元2还信号连接有阀门动作单元5，如果实际注射速度超过预设速度，重量信息处理单元2向阀门动作单元5输入信号，阀门动作单元5驱动进气阀8关闭并驱动排气阀9开启，反之，如果实际注射速度小于预设速度，阀门动作单元5驱动进气阀8开启并驱动排气阀9关闭，以实现注射速度的自动控制。考虑到常规的流速测量装置对环氧树脂的注射压力的影响，因此本实施例中在进行模具浇注时置于混料容器3下端的电子秤1，将单位时间内混料腔内的环氧树脂的重量减小量近似看作环氧树脂的注射速度，避免环氧树脂的注射压力损失，其中电子秤1构成称重单元。当然，在其他实施例中，也可以通过采用吊装的方式来测量混料容器3的重量变化量。
在注射的过程中，考虑到材料温度、配比、原材料本身性能差异等因素，混合料的粘度不尽一致，存在注射压力不一致的现象，由于该注射成型机计算的是最终的注射速度，因此物料在温度、配比、性能差异等条件下均可使用。
本发明的注射成型机在使用时，以对某一固封极柱注塑为例，首先设定重量信息处理单元2中的注射速度为2kg/min，注射时间10min。打开电子秤1，进气阀8连接压缩空气，在某一时刻例如上午8:00时点击该注射成型机的启动按钮开始注射，重量信息处理单元2并记录下起始时间，物料从混料腔内流出时电子秤1显示重量也逐渐减小，即时将所显示的重量传递至重量信息处理单元2，由重量信息处理单元2根据单位时间内的重量变化量进行物料注射速度的计算。如8:01时电子秤1显示重量减少1.6kg，则重量信息处理单元2计算得到这1分钟的注射速度为1.6kg/min，假定此次工序中设定的注射速度为2kg/min，判断此次得出的注射速度小于设定值2kg/min。进而将本信息传递至阀门动作单元5，阀门动作单元5发出信号，指令进气阀8打开，排气阀9关闭，指令阀门动作后混料容器3内注射压力增大，进而使物料的注射速度相应增加；如8:02时电子秤1显示重量减少3.9kg，即第2分钟重量减少2.3kg，则计算出第2分钟注射速度为2.3kg/min，判断注射速度大于设定值2kg/min，进而将本信息传递至阀门动作单元5，阀门动作单元5发出信号，指令排气阀9打开，进气阀8关闭。指令阀门动作后混料容器3内注射压力减小，相应注射速度减小，从而实现注射速度自动调节。整个过程无需人员操作，参数设定完毕，点击注射后注射速度全自动调节，有效提高生产自动化水平，提高产品质量，降低劳动强度，减少人工成本。
本实施例中，为了便于注射成型机的检修和操作，混料容器3上还设有用于支撑混料容器3的支架10和设置在支架10的支脚处的行走轮11，便于混料容器3的移动，降低劳动强度。
本发明的注射成型机的具体实施例2，与本发明的注射成型机的具体实施例1的区别仅在于：不设置排气阀，在进气通道上设置节流阀，当注射速度小于预设速度时，通过控制器增大节流阀的开度，当注射速度大于预设速度时，通过控制器减小节流阀的开度。
本发明的注射成型机的具体实施例3，与本发明的注射成型机的具体实施例1的区别仅在于：电子秤设置在混料容器内的底部腔壁上，电子秤的外边沿与混料容器内腔壁之间滑动密封，通过只称重物料来测量物料的重量变化量进而得到物料的注射速度。
本发明的注射成型机的具体实施例4，与本发明的注射成型机的具体实施例1的区别仅在于：混料容器固定在电子秤的称重面板上。
本发明的注射成型机的具体实施例5，与本发明的注射成型机的具体实施例1的区别仅在于：采用悬挂混料容器的方式对混料容器进行称重。
本发明的注射成型机的具体实施例6，与本发明的注射成型机的具体实施例1的区别仅在于：进气阀和排气阀为手动控制。
本发明的注射成型机的具体实施例7，与本发明的注射成型机的具体实施例1的区别仅在于：所述注料管道上设有节流阀，通过调整节流阀的开度调整物料的注射速度。
本发明的注射成型机的具体实施例8，与本发明的注射成型机的具体实施例1的区别仅在于：为了方便控制，也可以不设置进气阀和排气阀，而设置两位三通电磁换向阀，其中两个阀口分别连通进气管道和排气管道，其中一个阀口连通混料容器内，通过向两位三通电磁换向阀输入控制信号，控制该换向阀在进气通道与混料容器的连通位和排气通道与混料容器的连通位之间切换，进而实现进气通道和排气通道的通断以控制下料速度。
本发明的注射速度控制方法的具体实施例1，包括以下步骤：（1）连续称重混料容器3内的物料的重量，根据物料的重量变化量来计算物料的注射速度；（2）将测量计算得到的注射速度与预设注射速度进行比较，如果测量计算得到的注射速度大于预设注射速度，通过注射速度控制装置减小注射速度，反之，如果的测量计算得到的注射速度小于预设注射速度，通过注射速度控制装置增大注射速度。本实施例中，注射速度控制装置可以自动控制，也可以通过手动控制，并且在称量物料的重量时同时对物料和混料容器3进行称量，以便得到物料的重量变化量，减少称量的难度，注射速度控制装置，可以为设置在注料管道4上的节流阀，通过调整节流阀的开度来调整注射速度，也可为如本发明的注射成型机的具体实施例1中的注射速度控制装置。本实施例中的注射成型机的结构可以采用如本发明的注射成型机的具体实施例1-8中任意一项所述的注射成型机。
Claims (9)
1.注射成型机，包括用于混合或容纳物料的混料容器，混料容器具有出料口，其特征在于：注射成型机还包括用于测量混料容器内的物料重量的称重装置，称重装置连接有用于根据称重装置的重量变化计算注射速度的重量信息处理单元，混料容器连接有用于控制出料口注射速度的注射速度控制装置。
2.根据权利要求1所述的注射成型机，其特征在于：所述重量信息处理单元与注射速度控制装置信号连接以根据重量信息处理单元的信息自动控制出料口的注射速度。
3.根据权利要求1或2所述的注射成型机，其特征在于：所述注射速度控制装置包括设置在混料容器上用于连通气源和混料容器内腔的进气口、用于连通混料容器外部和混料容器内腔的出气口，所述注射速度控制装置还包括在物料的注射速度过大时封闭进气口以减小注射速度的进气阀和在物料的注射速度过小时封闭排气口以增大注射速度的排气阀。
4.根据权利要求1或2所述的注射成型机，其特征在于：所述称重装置为置于混料容器下方以同时测量混料容器和混料容器内的物料重量的电子秤。
5.根据权利要求1或2所述的注射成型机，其特征在于：所述混料容器上设有用于支撑混料容器的支架和设置在支架的支脚处的行走轮。
6.根据权利要求1或2所述的注射成型机，其特征在于：所述重量信息处理单元包括用于显示注射速度信息的显示装置。
7.注射速度控制方法，包括以下步骤：（1）连续称量混料容器内物料的重量，根据物料的重量变化量计算物料的注射速度；（2）将测量计算得到的注射速度与预设注射速度进行比较，如果测量计算得到的注射速度大于预设注射速度，通过注射速度控制装置减小注射速度，反之，如果测量计算得到的注射速度小于预设注射速度，通过注射速度控制装置增大注射速度。
8.根据权利要求7所述的注射速度控制方法，其特征在于：所述注射速度控制装置为自动控制。
9.根据权利要求7或8所述的注射速度控制方法，其特征在于：称重混料容器内物料重量时，同时称重混料容器，通过计算物料和混料容器总重量的变化量得到物料重量的变化量。
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| CN114801050A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-07-29 | 健大电业制品（昆山）有限公司 | 一种注塑机供料装置及其运行方法 |
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