折盒-數控伺服技術在真空成型機自控系統中的應用

　　真空成型機是一種采用熱成型工折盒藝對冰箱內膽進行加工生産的大型設 備。成型機的設計和制造在它的生産涉及了控制理論、熱成型工藝學、材料學、紅外輻射、熱傳導、總線通信、氣壓液壓傳動以及機械傳動等多學科的知識，成型機 是多學科知識交叉和融合的集中體現。長期以來，我國塑料加工成型機的技術水平一直落後于日本、美國、德國等國家。雖然我國也能進行成型機的設計和生産，但 是在設備的自動化程度、安全性、穩定性和速度等指標上還遠達不到歐美日等國家的水平，這使得國內高端成型機的市場長期被幾大國外品牌所占據，造成了大量的 外彙開支。

　　針對當前我國各行各業雖然比較齊全，但是設計水平還不是很高的現狀，國家提出了建設創新型社會的號召，鼓勵對于國外先進技術的消化吸收和再創新，以改變我國各行業大而不強的面貌。本項目的實施和本文的最終完成就是在這種大環境下進行的。本文重點並詳細介紹了真空成型機控制系統中傳動部分的控制方法。

　　第二章工藝流程及控制要求

　　真空成型機是對薄軟非金屬材料（主要是熱塑性塑料）用模具進行熱成型加工的大型設備。在電冰箱生産線，主要用于生産電冰箱和半導體電子冰箱的內膽（冷 藏室和冷凍室箱體），是冰箱生産線上的重要設備。由于真空成型機體型龐大、工藝複雜，並且涉及到電氣、機械、氣壓與液壓傳動等多學科的知識，使得成型機具 有投資大、控制難度高、維護要求高等特點。目前高質量的真空成型機主要依賴進口。

　　四工位真空成型機，“四工位”我們可以理解爲四個工段，即一張片材要先後經過四個工段的Tray盤加工後才能得到制品，也就是冰箱內膽。這四個工段分別是

　　下面我將分別介紹一下這四個工段，以使讀者對四工位真空成壓克力型機有一個大概的了解。

　　上料工位

　　上料工位用于存放設備進行生産所用的片材（主要是ABS和HIPS兩種熱塑性材料，加工尺寸最大爲1860*900mm，最小爲 1100*535mm），並按照一定的生産工序要求，將片材送到下一工位：預加熱工位。上料工位主要包括兩部分，一是移載車，二是供給車。移載車做橫向運 動，用于將分布在設備兩側的片材放置到供給車上；供給車做縱向運動，用于將片材送到下一工位：預加熱工位。

　　預加熱工位

　　預加熱工位用來對從上料工位運來的，待加工成型的片材進行預加熱，以使片材能得到初步軟化，並節省最終加熱時間，見圖2(a)。對片材加熱所用加熱器爲淺野研究所開發出的快速反應加熱器（PAT），這種加熱器以紅外加熱瓦爲基本單位，泡殼采取了遠紅外線輻射的方式對塑料進行加熱，不需熱傳介質傳遞，熱效率良好，並可以根據加熱狀況和控制條件隨時調整發熱量，節約電能。

　　在預加熱工位，加熱是由上、下加熱器共同作用的，上、下加熱器各有98塊加熱瓦（0。4kw），功率分別爲39。2kw。加熱工位片材在預加熱工位得 到了初步的加熱，並有所軟化，在經過一定的加熱時間後，片材進入加熱工位。在這裏，片材在上、下兩塊加熱器的共同作用下，得到更進一步的、深度的加熱。通 過這種深度的加熱，可以使片材最終的軟化程度達到成型的要求，這時，片材的中間部位軟化最爲嚴重，這個區域會向下彎曲，使得片材形狀呈碗形，參見圖 2(b)。

　　加熱工位所用加熱器與預加熱工位相同，只是加熱瓦數量比預加熱工位更多，功率包裝公司也比預加熱工位更大。在加熱工位，上、下加熱器分別有144塊加熱瓦，功率分別爲57。6kw。

　　3。成型定位

　　加熱工位的下一個工段是成型工位。片材在經過預加熱工位和加熱工位的加熱，並且片材的軟化程度達到成型規定的要求後，將會在成型工位處得到加工，並最終得到冰箱內膽制品。

　　成型工位部分主要包括上、下平台，凸、凹模具，以及配套的真空、壓空、冷卻系統等。其中，凸、凹模具能互相吻合，凸模具固定在上平台，凹模具固定在下 平台上，平台的移動靠液壓系統來控制，模具隨著平台的運動而運動。當軟化後的片材移動到成型工位並固定後，上、下平台相向運動，下平台首先與片材接觸並形 成一個密閉的空間，並抽真空，使得片材進一步彎曲，對片材起到預拉伸的作用，當上平台也與片材接觸並形成密閉空間後，抽真空，同時下平台改爲充入壓縮氣 體，使片材緊貼在模具上，最後冷卻，脫模，得到內膽制品。具體成型過程可參見。