專利名稱：恒壓氣體輔助注塑成型系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及塑料成型裝置，特別是涉及一種以空氣為原料制造氮?dú)?，增壓后自?dòng)控制注入塑件內(nèi)部氣體壓力，將塑料制成中空制品的恒壓氣體輔助注塑成型系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
多年來，人們一直在探索中空塑料制品的成型加工技術(shù)。中空塑料制品的生產(chǎn)主要有兩種方法，一種是先將對(duì)稱制品一分為二后注塑成型，再將兩半制品粘接或焊接在一起；另一種是吹塑成型法，包括注吹成型和擠吹成型。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不對(duì)稱的大制品，采用以上兩種方法加工成型時(shí)需將制品分成若干部分單獨(dú)制造工裝模具，成型后還需固定粘接或焊接，因此難以保證制品精度和表面質(zhì)量，且采用傳統(tǒng)注塑成型技術(shù)加工成型塑料制品時(shí)，由于塑料在冷卻過程中收縮，而容易產(chǎn)生表面縮痕、凝斑、殘余應(yīng)力、翹曲變形等缺陷。
為了解決上述問題，提高塑料制品質(zhì)量，人們從20世紀(jì)70年代中期開始采用氣體輔助注塑成型技術(shù)。該技術(shù)是由注塑成型演變而來，是一種通過注塑成型將塑料制成中空制品的成型方法。該方法首先用注塑噴嘴將足夠的熔融塑料注射到模具中，然后將已加壓的氣體也通過上述噴嘴上的孔注入到模具型腔中熔融塑料內(nèi)，使注塑制品內(nèi)部膨脹，并與模具內(nèi)表面充分貼合而造成中空，用氣體保壓代替?zhèn)鹘y(tǒng)的注塑機(jī)保壓，保持塑料制品表面和外形完整無缺。隨后對(duì)制品進(jìn)行冷卻、定型，排出壓力氣體使制品內(nèi)部壓力與周圍環(huán)境壓力相等，然后打開模具取出制品?，F(xiàn)有的氣體注射方法是通過增壓氣缸將氣缸內(nèi)已加壓的氣體由活塞推動(dòng)進(jìn)入模具中的熔融塑料內(nèi)。由于氣缸內(nèi)已加壓的氣體在注射前就已經(jīng)預(yù)先確定好了注射體積，因此這種氣體輔助注塑成型系統(tǒng)稱為恒體積氣體輔助注塑成型系統(tǒng)，該系統(tǒng)模具中的熔融塑料內(nèi)部的氣體壓力取決于制品的中空體積與氣缸體積之比。氣體進(jìn)入熔融塑料內(nèi)部是沿著阻力最小的方向(即模具中的熔融塑料因此這種氣體輔助注塑成型系統(tǒng)稱為恒體積氣體輔助注塑成型系統(tǒng)，該系統(tǒng)模具中的熔融塑料內(nèi)部的氣體壓力取決于制品的中空體積與氣缸體積之比。氣體進(jìn)入熔融塑料內(nèi)部是沿著阻力最小的方向(即模具中的熔融塑料中溫度最高的區(qū)域)向前流動(dòng)，由于受成型工藝、模具結(jié)構(gòu)、氣體壓力、停留時(shí)間以及活塞運(yùn)動(dòng)速度等變溫、變壓等不穩(wěn)定流動(dòng)條件的影響，使注入熔融塑料內(nèi)的實(shí)際的氣體壓力難以控制，更難實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)注氣和保壓的功能，因而需要配置適用的氣體壓力控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述問題，而提供一種在注塑成型過程中以空氣為原料制造氮?dú)?，將?jīng)過增壓和對(duì)時(shí)間和壓力進(jìn)行自動(dòng)控制的氮?dú)庾⑸涞剿芗?nèi)部，以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)注氣和保壓，提高塑件質(zhì)量，降低產(chǎn)品開發(fā)及生產(chǎn)成本的恒壓氣體輔助注塑成型系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種恒壓氣體輔助注塑成型系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括注塑成型裝置，其特征在于，該系統(tǒng)還包括氮?dú)獍l(fā)生器、氣體壓力增壓器和氣體壓力控制器，所述氣體壓力控制器分別與注塑成型裝置和氣體壓力增壓器連接，氣體壓力增壓器則與氮?dú)獍l(fā)生器相連接。
氮?dú)獍l(fā)生器包括空氣壓縮機(jī)、冷凍式干燥器、第一過濾器、電子加熱器、膜式空氣分離器、壓縮空氣緩沖氣罐、氧氣濃度分析儀、低壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐及氮?dú)獍l(fā)生器控制器，其中，壓縮空氣緩沖氣罐設(shè)置于冷凍式干燥器與第一過濾器之間，第一過濾器與電子加熱器及膜式空氣分離器順序相連，氧氣濃度分析儀設(shè)置于膜式空氣分離器的氮?dú)廨敵龉艿郎希蛪旱獨(dú)鈨?chǔ)存氣罐也設(shè)置于膜式空氣分離器的氮?dú)廨敵龉艿郎?，所述空氣壓縮機(jī)、電子加熱器、氧氣濃度分析儀分別與氮?dú)獍l(fā)生器控制器相連。
在壓縮空氣緩沖氣罐與膜式空氣分離器之間的管路上有第一開關(guān)閥，在膜式空氣分離器與氧氣濃度分析儀和低壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐之間分別連接有第二開關(guān)閥和第三開關(guān)閥，在低壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐的輸出端連接有第四開關(guān)閥，各開關(guān)閥均與氮?dú)獍l(fā)生器控制器相連接。
氮?dú)獍l(fā)生器控制器采用可編程控制器，它包括空氣壓縮機(jī)啟動(dòng)回路和氮?dú)馍煽刂齐娐?，所述空氣壓縮機(jī)啟動(dòng)回路由第三開關(guān)和第四繼電器串接而成；所述氮?dú)馍煽刂齐娐钒删幊炭刂破?、小型?shù)字式面板計(jì)量表、第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器、第一變壓器、第一整流穩(wěn)壓器、第二整流穩(wěn)壓器、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一指示燈、第二指示燈、第三指示燈、第一報(bào)警鈴及第一壓力開關(guān)，其中，小型數(shù)字式面板計(jì)量表分別與氧氣濃度分析儀和可編程控制器連接；第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器、第四開關(guān)閥、第一開關(guān)、第二開關(guān)分別與可編程控制器連接；第一壓力開關(guān)、第一繼電器、第二繼電器與第四繼電器順序相連；第三繼電器和第四繼電器與第一開關(guān)閥、第三開關(guān)閥順序相連；第二開關(guān)閥與第一繼電器相連接；第一指示燈與第四繼電器相連接；第一報(bào)警鈴和第三指示燈與第二繼電器相連接；第二指示燈與第二整流穩(wěn)壓器的輸出端相連；第三開關(guān)與電子加熱器相連；第一變壓器、第一整流穩(wěn)壓器和第二整流穩(wěn)壓器向所述各器件提供電源。
氣體壓力增壓器包括工業(yè)高壓壓縮機(jī)、第二過濾器、氮?dú)饩彌_氣罐、第一高壓過濾器、高壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐及氣體壓力增壓器控制電路，其中，第二過濾器和氮?dú)饩彌_氣罐置于工業(yè)高壓壓縮機(jī)的輸入端，第一高壓過濾器和高壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐置于工業(yè)高壓壓縮機(jī)的輸出端；在第二過濾器與氮?dú)饩彌_氣罐之間還連接有第二減壓閥、第二壓力開關(guān)、電磁閥、第三減壓閥及第三壓力開關(guān)，在第一高壓過濾器與高壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐之間連接有第四壓力開關(guān)，高壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐上連接有安全閥；所述工業(yè)高壓壓縮機(jī)、第二壓力開關(guān)、第三壓力開關(guān)、第四壓力開關(guān)、電磁閥分別與氣體壓力增壓器控制電路相連接。
氣體壓力增壓器控制電路由工業(yè)高壓壓縮機(jī)啟動(dòng)回路和氣體增壓控制電路構(gòu)成，所述工業(yè)高壓壓縮機(jī)啟動(dòng)回路由第四開關(guān)和第五繼電器串接而成；所述氣體增壓控制電路包括第六繼電器、第七繼電器、延時(shí)繼電器、計(jì)時(shí)器、第二變壓器、第三整流穩(wěn)壓器、第二壓力開關(guān)、第三壓力開關(guān)、第四壓力開關(guān)、第五開關(guān)、第四指示燈、第五指示燈、第二報(bào)警鈴及電磁閥，其中，第四開關(guān)、第五開關(guān)、第四指示燈順序相連。第四開關(guān)、第五開關(guān)、第四壓力開關(guān)順序相連，并分別與第五繼電器、第六繼電器、第七繼電器、延時(shí)繼電器、電磁閥、第二報(bào)警鈴及第五指示燈相連；第二壓力開關(guān)、第三壓力開關(guān)分別與第七繼電器、第六繼電器相連；計(jì)時(shí)器與第五繼電器并連而成；第二變壓器和第三整流穩(wěn)壓器向所述各器件提供電源。
氣體壓力控制器由壓力控制單元和電子控制單元構(gòu)成，所述電子控制單元分別與注塑成型裝置和壓力控制單元連接，壓力控制單元?jiǎng)t與氣體壓力增壓器連接。
壓力控制單元包括第九球閥、第五開關(guān)閥、第六開關(guān)閥、第二高壓過濾器、第三高壓過濾器、第三單向閥、第一高壓電磁閥、第二高壓電磁閥、第三高壓電磁閥及壓力傳感器，其中，第一高壓電磁閥與第二高壓電磁閥并聯(lián)連接于第二高壓過濾器的出氣口，與第九球閥、第二高壓過濾器構(gòu)成升壓充氣氣路，該氣路與電子控制單元連接以獲取控制信號(hào)；所述第三高壓電磁閥設(shè)置于第三高壓過濾器的出氣口，并與第三高壓過濾器、第三單向閥、第六開關(guān)閥構(gòu)成降壓排氣氣路，該氣路與電子控制單元連接以獲取控制信號(hào)，并且通過第五開關(guān)閥與低壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐連通；所述壓力傳感器裝在升壓充氣氣路的輸出端，并與電子控制單元相連。
電子控制單元包括氣壓調(diào)節(jié)控制電路、氣壓檢測電路、單片機(jī)控制電路、手持輸入控制器電路、控制區(qū)域網(wǎng)電路和注塑機(jī)觸發(fā)控制接口電路，其中，氣壓調(diào)節(jié)控制電路由第十光電耦合器、第十一光電耦合器、第十二光電耦合器、第十三光電耦合器、第八繼電器、電容C1、二極管D1組成，所述第十光電耦合器、第十一光電耦合器分別經(jīng)第八繼電器、第九繼電器、第十二繼電器與第一高壓電磁閥和第二高壓電磁閥連接，第十二光電耦合器經(jīng)第八繼電器與第三高壓電磁閥連接，第十三光電耦合器與第五開關(guān)閥和第六開關(guān)閥連接，所述第十光電耦合器、第十一光電耦合器、第十二光電耦合器、第十三光電耦合器還分別與單片機(jī)控制電路連接；所述氣壓檢測電路由A/D轉(zhuǎn)換器、運(yùn)算放大器組成，其中，運(yùn)算放大器與壓力傳感器連接，A/D轉(zhuǎn)換器分別與運(yùn)算放大器和單片機(jī)控制電路連接；所述單片機(jī)控制電路由氣壓控制單片機(jī)、程序存儲(chǔ)器和第二異步串行接口電路組成，氣壓控制單片機(jī)和程序存儲(chǔ)器、第二異步串行接口電路直接連接而成；所述手持輸入控制器電路由手持控制器單片機(jī)、第一異步串行接口電路、LCD顯示器和鍵盤組成，第一異步串行接口電路、LCD顯示器和鍵盤分別與手持控制器單片機(jī)連接，第一異步串行接口電路則與第二異步串行接口電路連接；所述控制區(qū)域網(wǎng)電路由CAN控制器、第八光電耦合器和第九光電耦合器及CAN接口電路串接而成，CAN控制器與氣壓控制單片機(jī)連接；所述注塑機(jī)觸發(fā)控制接口電路由第一光電耦合器、第二光電耦合器、第三光電耦合器、第四光電耦合器、第五光電耦合器、第六光電耦合器、第七光電耦合器、第九繼電器、第十繼電器、第十一繼電器、第十二繼電器組成，其中，第一光電耦合器、第二光電耦合器、第三光電耦合器、第四光電耦合器分別與氣壓控制單片機(jī)和第十繼電器、第十一繼電器、第九繼電器、第十二繼電器繼電器連接，第十繼電器、第十一繼電器、第九繼電器、第十二繼電器則分別與注塑機(jī)控制系統(tǒng)的注射成型開始信號(hào)接口、故障急停信號(hào)接口、安全門信號(hào)接口和防護(hù)門信號(hào)接口連接，第五光電耦合器、第六光電耦合器、第七光電耦合器分別與氣壓控制單片機(jī)和注塑機(jī)控制系統(tǒng)的模具開/合信號(hào)接口、注射結(jié)束信號(hào)接口、頂出制品信號(hào)接口連接。
注塑成型裝置設(shè)有氣體注入機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)可以是噴嘴注氣機(jī)構(gòu)、流道內(nèi)注氣機(jī)構(gòu)或塑件內(nèi)注氣機(jī)構(gòu)中的一種，其中，噴嘴注氣機(jī)構(gòu)是將與壓力控制單元連接的進(jìn)氣管與注塑機(jī)噴嘴相連通；流道內(nèi)注氣機(jī)構(gòu)是將與壓力控制單元連接的進(jìn)氣管與成型模具的流道內(nèi)部相連通；塑件內(nèi)注氣機(jī)構(gòu)是將與壓力控制單元連接的進(jìn)氣管與注塑成型塑件內(nèi)部相連通。
本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有氣體輔助注塑成型系統(tǒng)，特別是恒體積氣體輔助注塑成型系統(tǒng)的缺陷，因而可實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)注氣和保壓，提高塑件質(zhì)量，降低產(chǎn)品開發(fā)及生產(chǎn)成本。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下特點(diǎn)一、本發(fā)明的系統(tǒng)是一種恒壓力氣體輔助注塑成型系統(tǒng)，該系統(tǒng)的氮?dú)獍l(fā)生器、氣體壓力增壓器、氣體壓力控制器和注塑成型設(shè)備四部分即可彼此獨(dú)立運(yùn)行，又可互相控制，形成安全聯(lián)鎖系統(tǒng)。
二、本發(fā)明可按人為給定氣體輔助工藝參數(shù)設(shè)定值，利用多個(gè)高壓電磁閥、壓力傳感器與氣壓控制單片機(jī)，對(duì)注入注塑成型塑件內(nèi)氣體壓力進(jìn)行雙閉環(huán)控制，并可在線實(shí)時(shí)控制和調(diào)節(jié)注入注塑成型塑件內(nèi)氣體壓力，達(dá)到分段可控、恒壓力、平穩(wěn)注氣的目的?？朔撕泱w積氣輔成型系統(tǒng)中，實(shí)際注入塑料制品內(nèi)的氣壓不可控，難以實(shí)現(xiàn)保壓的功能的不足。
三、本發(fā)明使用的氣體主要是以空氣為原料制造的氮?dú)?，是一種無毒、難燃、成本低的惰性氣體，克服了使用壓縮空氣在高溫、高壓情況下，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致材料降解或腐蝕的不足。
四、本發(fā)明采用獨(dú)立的氮?dú)獍l(fā)生器，可以自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)氮?dú)?，并且利用氧氣濃度分析儀與氮?dú)獍l(fā)生器控制器組成動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，用來自動(dòng)控制生成穩(wěn)定純度的氮?dú)?，也可采用氮?dú)馄肯蛳到y(tǒng)供氣。
五、本發(fā)明設(shè)有獨(dú)立的氣體壓力增壓器，在氣體壓力增壓器控制電路的動(dòng)態(tài)監(jiān)控下，向系統(tǒng)連續(xù)供應(yīng)氣壓穩(wěn)定的高壓氮?dú)?，并設(shè)有完整的報(bào)警停機(jī)系統(tǒng)，以確保系統(tǒng)安全。
六、本發(fā)明設(shè)有獨(dú)立的氣體壓力控制器，可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)編程輸入氣體輔助工藝參數(shù)(設(shè)定的多段時(shí)間和壓力值)，可實(shí)現(xiàn)分段壓力自動(dòng)控制，可同時(shí)動(dòng)態(tài)顯示設(shè)定的時(shí)間、壓力值(曲線)和實(shí)際輸出的時(shí)間、壓力值(曲線)，可與注塑成型設(shè)備控制系統(tǒng)形成安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，也可與氣體輔助管理中心連成局域網(wǎng)來控制。
七、本發(fā)明設(shè)有獨(dú)立的注塑成型設(shè)備，與氣體壓力控制器組成安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，在生產(chǎn)氣體輔助注塑成型制品過程中，可分段控制壓力的氣體最后由氣體注入系統(tǒng)通過注塑機(jī)噴嘴、成型模具流道內(nèi)部和注塑成型塑件內(nèi)部三種注氣方式之一，注入模具填充的熔融塑料內(nèi)，完成氣體輔助注塑成型。
八、使用本系統(tǒng)成型注塑成型塑件，具有降低應(yīng)力變形、減少/消除縮痕、剛性與質(zhì)量之比大、節(jié)省塑料原料和綜合性能高等優(yōu)點(diǎn)。
九、本發(fā)明還具有工作穩(wěn)定，可靠性高、安全性好、結(jié)構(gòu)簡單、控制簡便、安裝/維修方便、成本低等特點(diǎn)。
十、該系統(tǒng)適用于所有的氣體輔助注射成型技術(shù)。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是氮?dú)獍l(fā)生器控制器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是氣體壓力增壓器控制電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是氣體壓力控制器電子控制單元結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下列實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步解釋和說明，對(duì)本發(fā)明不構(gòu)成任何限制。
參閱圖1，本發(fā)明的恒壓氣體輔助注塑成型系統(tǒng)由注塑成型裝置10，氮?dú)獍l(fā)生器20、氣體壓力增壓器30和氣體壓力控制器40四部分構(gòu)成。
如圖2所示，所述氮?dú)獍l(fā)生器20包括空氣壓縮機(jī)201、干燥器202、第一過濾器203、電子加熱器204、膜式空氣分離器205、壓縮空氣緩沖氣罐206、氧氣濃度分析儀207、低壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐208及氮?dú)獍l(fā)生器控制器209，上述干燥器為冷凍式干燥器，選用日本SMC的IDU型冷凍式干燥器。第一過濾器203為燒結(jié)金屬型過濾器，選用日本SMC的FGD型過濾器。電子加熱器采用電熱管型空氣加熱器，膜式空氣分離器、壓縮空氣緩沖氣罐、低壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐均選用市售產(chǎn)品，氧氣濃度分析儀選用FCX-MP型分析儀。圖2中，壓縮空氣緩沖氣罐206設(shè)置于冷凍式干燥器202與第一過濾器203之間，第一過濾器與電子加熱器204及膜式空氣分離器205順序相連，氧氣濃度分析儀207設(shè)置于膜式空氣分離器的氮?dú)廨敵龉艿郎?，低壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐208也設(shè)置于膜式空氣分離器的氮?dú)廨敵龉艿郎希隹諝鈮嚎s機(jī)201、電子加熱器204、氧氣濃度分析儀207分別與氮?dú)獍l(fā)生器控制器209相連，氧氣濃度分析儀與氮?dú)獍l(fā)生器控制器組成監(jiān)控系統(tǒng)，用來監(jiān)控生成氮?dú)獾臒o氧含量(即氮?dú)饧兌?。在空氣壓縮機(jī)201和冷凍式干燥器202之間裝有第一球閥221，在壓縮空氣緩沖氣罐206與膜式空氣分離器205之間的管路上裝有第一開關(guān)閥210、溫度計(jì)215、順序閥216和第一壓力表217。在膜式空氣分離器205與氧氣濃度分析儀207和低壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐208之間的管路上分別連接有第二開關(guān)閥211、第三開關(guān)閥212、第二壓力表218、第一減壓閥219及流量計(jì)220。在低壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐208的輸出端連接有第四開關(guān)閥213和第三壓力表214，在低壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐上連接有第一安全閥222、第三球閥223及第二球閥226，氮?dú)饣厥展苈方?jīng)第二球閥與低壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐接通，且低壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐通過第一壓力開關(guān)224與氮?dú)獍l(fā)生器控制器209相連接，第一壓力開關(guān)224和第一安全閥222與氮?dú)獍l(fā)生器控制器組成監(jiān)控系統(tǒng)，用來控制低壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐內(nèi)的壓力，以確保低壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐的安全。在膜式空氣分離器205上裝有第一單向閥225，與分離出的富氧空氣排出口接通，分離出的富氧空氣即可經(jīng)第一單向閥放空。上述各開關(guān)閥選用日本SMC的SY3120型開關(guān)閥，它們均與氮?dú)獍l(fā)生器控制器209相連接。氮?dú)獍l(fā)生器控制器結(jié)構(gòu)如圖3所示，該氮?dú)獍l(fā)生器控制器采用可編程控制器，它包括空氣壓縮機(jī)啟動(dòng)回路2091和氮?dú)馍煽刂齐娐?092，所述空氣壓縮機(jī)啟動(dòng)回路2091由第三開關(guān)K3和第四繼電器KA4串接而成，并通過第四繼電器KA4與空氣壓縮機(jī)連接，用于控制空氣壓縮機(jī)的啟閉。所述氮?dú)馍煽刂齐娐钒删幊炭刂破鰿TR、小型數(shù)字式面板計(jì)量表KD、第一繼電器KA1、第二繼電器KA2、第三繼電器KA3、第一變壓器T1、第一整流穩(wěn)壓器U1、第二整流穩(wěn)壓器U2、第一開關(guān)K1、第二開關(guān)K2、第一指示燈H1、第二指示燈H2、第三指示燈H3及第一報(bào)警鈴BL1，其中，可編程控制器CTR選用AFP02353型可編程控制器，小型數(shù)字式面板計(jì)量表KD選用K3GN-NDC型計(jì)量表，第一開關(guān)K1和第二開關(guān)K2選用日本和泉電氣的ASW210型選擇開關(guān)，第三開關(guān)K3選用PKZMO-10型電機(jī)保護(hù)開關(guān)，第一整流穩(wěn)壓器U1選用日本TDK的JAK05-2RO型整流穩(wěn)壓器，第二整流穩(wěn)壓器U2選用日本TDK的JAH24-R63型整流穩(wěn)壓器。小型數(shù)字式面板計(jì)量表KD的4、5腳接氧氣濃度分析儀207，其9腳與可編程控制器CTR的X3腳連接，第一繼電器KA1、第二繼電器KA2、第三繼電器KA3、第四開關(guān)閥213、第一開關(guān)K1、第二開關(guān)K2分別與可編程控制器CTR的Y1、Y2、Y3、Y4、X1、X0腳連接，第一壓力開關(guān)224的常閉觸點(diǎn)、第一繼電器KA1的常開觸點(diǎn)、第二繼電器KA2的常閉觸點(diǎn)與第四繼電器KA4順序相連共同來控制第四繼電器動(dòng)作。第三繼電器KA3和第四繼電器KA4的常開觸點(diǎn)與第一開關(guān)閥210、第三開關(guān)閥212順序相連來控制第一開關(guān)閥、第三開關(guān)閥動(dòng)作，第二開關(guān)閥211與第一繼電器KA1的常開觸點(diǎn)相連接來控制第二開關(guān)閥動(dòng)作。第一指示燈H1與第四繼電器KA4的常開觸點(diǎn)相連接來控制第一指示燈。第一報(bào)警鈴BL1和第三指示燈H3與第二繼電器KA2相連接，由其常開觸點(diǎn)控制。第二指示燈H2直接與第二整流穩(wěn)壓器U2的輸出端相連。第三開關(guān)K3與電子加熱器204相連，由第三開關(guān)控制供電。第一變壓器T1、第一整流穩(wěn)壓器U1和第二整流穩(wěn)壓器U2向各電路分別提供+5V和+24V電源。
運(yùn)行時(shí)，首先將第一球閥221和第三球閥223打開，第二球閥226關(guān)閉，合上第三開關(guān)K3供電，指示燈H2顯示，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)K1接通時(shí)，可編程控制器CTR控制第一繼電器KA1通電吸合，由第一壓力開關(guān)224的常閉觸點(diǎn)、第一繼電器KA1的常開觸點(diǎn)閉合和第二繼電器KA2的常閉觸點(diǎn)順序相連組成回路，控制第四繼電器KA4通電吸合，使空氣壓縮機(jī)201啟動(dòng)運(yùn)行，指示燈H1顯示，壓縮空氣經(jīng)已打開的第一球閥221、冷凍式干燥器202處理后向壓縮空氣緩沖氣罐206充氣，當(dāng)罐內(nèi)氣壓升至超過順序閥216的設(shè)定壓力時(shí)，順序閥開啟，壓縮空氣經(jīng)第一過濾器203過濾后到電子加熱器204加熱，經(jīng)過加熱后，達(dá)到膜式空氣分離器205的最佳工作溫度45～55℃，由可編程控制器CTR控制第三繼電器KA3通電吸合，由第三繼電器KA3的常開觸點(diǎn)閉合和第四繼電器KA4的常開觸點(diǎn)閉合組成回路控制第一開關(guān)閥210和第三開關(guān)閥212通電打開，使經(jīng)過加熱后的潔凈空氣進(jìn)入膜式空氣分離器205分離，根據(jù)壓差及各組份的選擇滲透性達(dá)到氮?dú)馀c氧氣的分離，氮?dú)饨?jīng)另一端排氣管道排出后，經(jīng)第一減壓閥219調(diào)壓、流量計(jì)220計(jì)量和已打開的第三開關(guān)閥212向低壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐208充氣，當(dāng)罐內(nèi)氣壓升至超過第一壓力開關(guān)224的設(shè)定壓力時(shí)，第一壓力開關(guān)224的常閉觸點(diǎn)自動(dòng)打開，使第四繼電器KA4斷電釋放，空氣壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，指示燈H1熄滅。當(dāng)?shù)谝粔毫﹂_關(guān)224或氮?dú)獍l(fā)生器控制器發(fā)生故障時(shí)，空氣壓縮機(jī)若不能停止運(yùn)轉(zhuǎn)，則低壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐內(nèi)壓力會(huì)不斷升高，當(dāng)壓力升至第一安全閥222的設(shè)定壓力時(shí)，則第一安全閥222會(huì)自動(dòng)開啟經(jīng)已打開的第三球閥223向外界溢流，以確保低壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐的安全。當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)K1接通時(shí)，可編程控制器CTR控制第一繼電器KA1通電吸合，由第一繼電器KA1的常開觸點(diǎn)閉合控制第二開關(guān)閥211通電打開，膜式空氣分離器205分離出來的氮?dú)饨?jīng)打開的第二開關(guān)閥211與氧氣濃度分析儀207接通，氧氣濃度分析儀將檢測數(shù)據(jù)傳輸給小型數(shù)字式面板計(jì)量表KD處理、顯示。當(dāng)膜式空氣分離器分離出來的氮?dú)鉂舛犬惓r(shí)，小型數(shù)字式面板計(jì)量表KD向可編程控制器CTR的X3腳發(fā)送氮?dú)鉂舛犬惓Ｐ盘?hào)，控制第二繼電器KA2通電吸合，由第二繼電器KA2的常開觸點(diǎn)閉合來控制第一報(bào)警鈴BL1報(bào)警、指示燈H3顯示，同時(shí)，由第二繼電器KA2的常閉觸點(diǎn)打開來控制第四繼電器KA4斷電釋放，空氣壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，指示燈H1熄滅。當(dāng)?shù)诙_關(guān)K2接通時(shí)，可編程控制器CTR控制第四開關(guān)閥213動(dòng)作打開，可由排氣管道向氣體壓力增壓器輸出供應(yīng)充足的氮?dú)狻Ｓ赡な娇諝夥蛛x器分離出來的富氧空氣即可經(jīng)第一單向閥225放空，也可回收。
所述氣體壓力增壓器是高壓氣體供應(yīng)的中心裝置，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，氣體壓力增壓器30包括工業(yè)高壓壓縮機(jī)301、第二過濾器302、氮?dú)饩彌_氣罐303、第一高壓過濾器304、高壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐305及氣體壓力增壓器控制電路306，所述第二過濾器302為燒結(jié)金屬型過濾器，選用日本SMC的FGD型過濾器，它和氮?dú)饩彌_氣罐303裝在工業(yè)高壓壓縮機(jī)301的輸入管道上，其進(jìn)氣口與氮?dú)獍l(fā)生器的氮?dú)夤?yīng)口或經(jīng)第八球閥314與氮?dú)馄?20接通。第一高壓過濾器304為燒結(jié)金屬型過濾器，選用德國諾冠的NR0680849型過濾器，它和高壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐305連接于工業(yè)高壓壓縮機(jī)301的輸出管道上。圖2中，在第二過濾器302與氮?dú)饩彌_氣罐303之間還連接有第四壓力表321、第二減壓閥307、第五壓力表322、第四球閥315、第二壓力開關(guān)308、電磁閥309、第三減壓閥310、第三壓力開關(guān)311及第六壓力表323，在第一高壓過濾器304與高壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐305之間連接有第二單向閥316、第五球閥317及第四壓力開關(guān)312，高壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐上連接有第二安全閥313和第六球閥318、第七球閥319、第七壓力表324。第二壓力開關(guān)308置于第二減壓閥307的輸出口，并與氣體壓力增壓器控制電路306組成監(jiān)控系統(tǒng)，用來監(jiān)控氮?dú)夤?yīng)進(jìn)氣口的氣壓，以確保氮?dú)夤?yīng)充足。第三壓力開關(guān)311直接與氮?dú)饩彌_氣罐(即工業(yè)高壓壓縮機(jī)301吸入口)接通，并與氣體壓力增壓器控制電路306組成監(jiān)控系統(tǒng)，用來監(jiān)控工業(yè)高壓壓縮機(jī)301吸入口的氣壓，以確保工業(yè)高壓壓縮機(jī)的正常工作。第四壓力開關(guān)312和第二安全閥313直接與高壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐(即氮?dú)夤?yīng)出口)接通，并與氣體壓力增壓器控制電路組成監(jiān)控系統(tǒng)，用來控制高壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐內(nèi)的壓力(即最終要求壓力)，以確保高壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐的安全。所述氣體壓力增壓器控制電路306結(jié)構(gòu)如圖4所示，該電路由工業(yè)高壓壓縮機(jī)啟動(dòng)回路3061和氣體增壓控制電路3062構(gòu)成，所述工業(yè)高壓壓縮機(jī)啟動(dòng)回路3061由第四開關(guān)K4和第五繼電器KA5串接而成，第四開關(guān)K4選用PKZMO-10型電機(jī)保護(hù)開關(guān)，第五繼電器KA5選用3RT10型中間繼電器。所述氣體增壓控制電路3062包括第六繼電器KA6、第七繼電器KA7、延時(shí)繼電器KT1、計(jì)時(shí)器JT、第二變壓器T2、第三整流穩(wěn)壓器U3、第二壓力開關(guān)308、第三壓力開關(guān)311、第四壓力開關(guān)312、第五開關(guān)K5、第四指示燈H4、第五指示燈H5、第二報(bào)警鈴BL2及電磁閥309，第六繼電器KA6和第七繼電器KA7選用3RH11型中間繼電器，延時(shí)繼電器KT1選用3RP15型時(shí)間繼電器，計(jì)時(shí)器JT選用BAUSER630型24VDC計(jì)時(shí)器，第五開關(guān)K5選用日本和泉電氣的ASW210型選擇開關(guān)，第三整流穩(wěn)壓器U3選用日本TDK的JAH24-R63型整流穩(wěn)壓器。圖4中，第四開關(guān)K4、第五開關(guān)K5、第四壓力開關(guān)312的常閉觸點(diǎn)、第六繼電器KA6的常閉觸點(diǎn)與電磁閥309順序相連共同來控制電磁閥309動(dòng)作。第四開關(guān)K4、第五開關(guān)K5、第四壓力開關(guān)312的常閉觸點(diǎn)與延時(shí)繼電器KT1順序相連共同來控制延時(shí)繼電器KT1動(dòng)作。第四開關(guān)K4、第五開關(guān)K5、第四壓力開關(guān)312的常閉觸點(diǎn)、延時(shí)繼電器KT1的常開觸點(diǎn)、第六繼電器KA6的常閉觸點(diǎn)與計(jì)時(shí)器JT和第五繼電器KA5順序相連共同來控制計(jì)時(shí)器JT和第五繼電器KA5動(dòng)作。第四開關(guān)K4、第五開關(guān)K5、第四壓力開關(guān)312的常閉觸點(diǎn)、延時(shí)繼電器KT1的常開觸點(diǎn)、第三壓力開關(guān)311的常開觸點(diǎn)與第六繼電器KA6順序相連共同來控制第六繼電器KA6動(dòng)作。第四開關(guān)K4、第五開關(guān)K5、第四壓力開關(guān)312的常閉觸點(diǎn)、延時(shí)繼電器KT1的常開觸點(diǎn)、第二壓力開關(guān)308的常開觸點(diǎn)與第七繼電器KA7順序相連共同來控制第七繼電器KA7動(dòng)作。第四開關(guān)K4、第五開關(guān)K5、第四壓力開關(guān)312的常閉觸點(diǎn)、延時(shí)繼電器KT1的常開觸點(diǎn)、第七繼電器KA7的常開觸點(diǎn)與第二報(bào)警鈴BL2順序相連共同來控制第二報(bào)警鈴BL2動(dòng)作。第四開關(guān)K4、第五開關(guān)K5、第四壓力開關(guān)312的常閉觸點(diǎn)、延時(shí)繼電器KT1的常開觸點(diǎn)、第六繼電器KA6的常開觸點(diǎn)與指示燈H5順序相連共同來控制指示燈H5。第四開關(guān)K4、第五開關(guān)K5與指示燈H4順序相連共同來控制指示燈H4。第二變壓器T2和第三整流穩(wěn)壓器U3向各電路提供電源。
運(yùn)行時(shí)，首先將第四球閥315、第五球閥317和第六球閥318打開，第七球閥319關(guān)閉，合上第四開關(guān)K4供電，當(dāng)?shù)谖彘_關(guān)K5接通時(shí)，指示燈H4顯示。由第四開關(guān)K4、第五開關(guān)K5、第四壓力開關(guān)312的常閉觸點(diǎn)和第六繼電器KA6的常閉觸點(diǎn)順序相連組成回路控制電磁閥309通電動(dòng)作。由氮?dú)獍l(fā)生器或氮?dú)馄?20供應(yīng)的氮?dú)?，通過第二過濾器302過濾、第二減壓閥307調(diào)壓、已打開的第四球閥315及已通電接通的電磁閥309，再經(jīng)第三減壓閥310調(diào)壓向氮?dú)饩彌_氣罐303充氣，為工業(yè)高壓壓縮機(jī)301提供氣源。當(dāng)?shù)谖彘_關(guān)K5接通時(shí)，由第四開關(guān)K4、第五開關(guān)K5和第四壓力開關(guān)312的常閉觸點(diǎn)順序相連組成回路控制延時(shí)繼電器KT1通電，經(jīng)延時(shí)繼電器KT1的延時(shí)，延時(shí)繼電器KT1的常開觸點(diǎn)自動(dòng)閉合，由第四開關(guān)K4、第五開關(guān)K5和第四壓力開關(guān)312的常閉觸點(diǎn)、延時(shí)繼電器KT1的常開觸點(diǎn)閉合和第六繼電器KA6的常閉觸點(diǎn)順序相連組成回路控制第五繼電器KA5和計(jì)時(shí)器JT通電，使第五繼電器KA5的常開觸點(diǎn)閉合，使工業(yè)高壓壓縮機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行，并使計(jì)時(shí)器JT開始計(jì)時(shí)。經(jīng)工業(yè)高壓壓縮機(jī)運(yùn)行增壓生成的高壓氮?dú)猓ㄟ^第一高壓過濾器304過濾、第二單向閥316和已打開的第五球閥317向高壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐305充氣，當(dāng)罐內(nèi)氣壓升至超過第四壓力開關(guān)312的設(shè)定壓力330bar時(shí)，第四壓力開關(guān)的常閉觸點(diǎn)自動(dòng)打開，第五繼電器KA5和電磁閥309同時(shí)斷電動(dòng)作，使工業(yè)高壓壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)電磁閥309關(guān)閉氣路進(jìn)氣口。打開第七球閥319可由排氣管道向氣體壓力控制器輸出供應(yīng)充足的高壓氮?dú)?。?dāng)?shù)谒膲毫﹂_關(guān)或氣體壓力增壓器控制電路發(fā)生故障時(shí)，工業(yè)高壓壓縮機(jī)若不能停止運(yùn)轉(zhuǎn)，則高壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐305內(nèi)壓力會(huì)不斷升高，當(dāng)壓力升至第二安全閥313的設(shè)定壓力350bar時(shí)，則第二安全閥會(huì)自動(dòng)開啟，經(jīng)已打開的第六球閥318向外界溢流，以確保高壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐的安全。若氮?dú)夤?yīng)不足，第二減壓閥307輸出口的氣壓降至8bar以下時(shí)，第二壓力開關(guān)308的常開觸點(diǎn)自動(dòng)閉合，由第四開關(guān)K4、第五開關(guān)K5和第四壓力開關(guān)312的常閉觸點(diǎn)、延時(shí)繼電器KT1的常開觸點(diǎn)閉合并與第二壓力開關(guān)308的常開觸點(diǎn)閉合順序相連組成回路控制第七繼電器KA7通電吸合，由第七繼電器的常開觸點(diǎn)閉合來控制第二報(bào)警鈴BL2報(bào)警，提醒氮?dú)夤?yīng)不足或更換氮?dú)馄俊Ｈ艄I(yè)高壓壓縮機(jī)吸入口的氣壓降至-0.2bar以下時(shí)，第三壓力開關(guān)311的常開觸點(diǎn)自動(dòng)閉合，由第四開關(guān)K4、第五開關(guān)K5和第四壓力開關(guān)312的常閉觸點(diǎn)、延時(shí)繼電器KT1的常開觸點(diǎn)閉合和第三壓力開關(guān)的常開觸點(diǎn)閉合順序相連組成回路控制第六繼電器KA6通電吸合，由第六繼電器的常開觸點(diǎn)閉合來控制第五指示燈H5顯示報(bào)警，由第六繼電器的常閉觸點(diǎn)打開來控制第五繼電器KA5和電磁閥309同時(shí)斷電動(dòng)作，使工業(yè)高壓壓縮機(jī)301停止運(yùn)轉(zhuǎn)，并使電磁閥309關(guān)閉氣路進(jìn)氣口。
進(jìn)一步如圖2所示，所述氣體壓力控制器40由壓力控制單元41和電子控制單元42構(gòu)成，用于對(duì)注塑成型過程中注射到塑件內(nèi)部的氣體壓力實(shí)現(xiàn)分段精確自動(dòng)控制，按預(yù)先設(shè)定的多段時(shí)間和壓力，將氣體分段自動(dòng)控制注射到塑件內(nèi)部，是塑料制品氣體輔助注塑成型工藝成敗的關(guān)鍵。
所述壓力控制單元41包括第九球閥4101、第五開關(guān)閥4102、第六開關(guān)閥4103、第二高壓過濾器4104、第三高壓過濾器4105、第三單向閥4106、第八壓力表4107、第一高壓電磁閥4108、第二高壓電磁閥4109、第三高壓電磁閥4110及壓力傳感器4111，所述第二高壓過濾器和第三高壓過濾器為燒結(jié)金屬型過濾器，選用德國諾冠的NR0680849型過濾器，高壓電磁閥選用德國GSR52型高壓電磁閥，壓力傳感器選用HDA3700型壓力傳感器。所述第一高壓電磁閥與第二高壓電磁閥并聯(lián)連接于第二燒結(jié)金屬型高壓過濾器的出氣口，其氣體輸入端與第二燒結(jié)金屬型高壓過濾器潔凈氣出氣口接通，其氣體輸出端分成兩路，一路經(jīng)氣體注入系統(tǒng)直接向注塑成型塑件內(nèi)注氣，完成氣體輔助注塑成型。另一路與第三燒結(jié)金屬型高壓過濾器4105、第三高壓電磁閥4110、第三單向閥4106順序相連。第三單向閥排氣端又分成兩路，一路經(jīng)第六開關(guān)閥4103排空，另一路經(jīng)第五開關(guān)閥4102與氮?dú)獍l(fā)生器的低壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐208連接，可根據(jù)需要回收排放出的部分氮?dú)?。第一高壓電磁閥4108和第二高壓電磁閥4109與第九球閥4101、第二高壓過濾器4104構(gòu)成升壓充氣氣路，該氣路與電子控制單元42連接以獲取控制信號(hào)。所述第三高壓電磁閥4110設(shè)置于第三高壓過濾器4105的出氣口，并與第三高壓過濾器4105、第三單向閥4106、第六開關(guān)閥4103構(gòu)成降壓排氣氣路，該氣路與電子控制單元42連接以獲取控制信號(hào)，并且通過第五開關(guān)閥4102與低壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐208連通。所述壓力傳感器4111和第八壓力表4107裝在升壓充氣氣路的輸出端，并與電子控制單元42相連。
所述電子控制單元42結(jié)構(gòu)如圖5所示，它包括氣壓調(diào)節(jié)控制電路421、氣壓檢測電路422、單片機(jī)控制電路423、手持輸入控制器電路424、控制區(qū)域網(wǎng)電路425和注塑機(jī)觸發(fā)控制接口電路426，其中氣壓調(diào)節(jié)控制電路421由第十光電耦合器G10、第十一光電耦合器G11、第十二光電耦合器G12、第十三光電耦合器G13、第八繼電器KA8、電容C1、二極管D1組成，所述光電耦合器選用TLP621型光電耦合器，第八繼電器KA8選用G6A-234P型繼電器。第十光電耦合器G10、第十一光電耦合器G11分別經(jīng)第八繼電器KA8、第九繼電器KA9、第十二繼電器KA12與第一高壓電磁閥4108和第二高壓電磁閥4109連接，第十二光電耦合器G12經(jīng)第八繼電器KA8與第三高壓電磁閥4110連接，第十三光電耦合器G13與第五開關(guān)閥4102和第六開關(guān)閥4103連接，所述第十光電耦合器G10、第十一光電耦合器G11、第十二光電耦合器G12、第十三光電耦合器G13還分別與單片機(jī)控制電路423連接。單片機(jī)控制電路的氣壓控制單片機(jī)IC1經(jīng)第十光電藕合器G10、第八繼電器KA8的常開觸點(diǎn)、第九繼電器KA9的常開觸點(diǎn)和第十二繼電器KA12的常開觸點(diǎn)控制第一高壓電磁閥4108動(dòng)作；經(jīng)第十一光電藕合器G11、第八繼電器KA8的常開觸點(diǎn)、第九繼電器KA9的常開觸點(diǎn)和第十二繼電器K12的常開觸點(diǎn)控制第二高壓電磁閥4109動(dòng)作；經(jīng)第十二光電藕合器G12與第八繼電器KA8的常開觸點(diǎn)控制第三高壓電磁閥4110動(dòng)作；經(jīng)第十三光電藕合器G13控制開關(guān)第五開關(guān)閥4102和第六開關(guān)閥4103動(dòng)作。停機(jī)斷電時(shí)，第五開關(guān)閥4102處于斷開狀態(tài)，第六開關(guān)閥4103處于接通狀態(tài)，二者形成安全聯(lián)鎖系統(tǒng)確保排氣安全。電容C1與二級(jí)管D1順序相連，并順序接在電源GND端，電容C1的正端、第八繼電器KA8的正端和第三高壓電磁閥4110的正端都連接在電源+VCC端，第三高壓電磁閥的負(fù)端可經(jīng)第八繼電器KA8的常開觸點(diǎn)與第十二光電藕合器G12相連，也可經(jīng)第八繼電器KA8的常閉觸點(diǎn)與電容C1的負(fù)端相連，第八繼電器KA8的負(fù)端也接在電源GND端。
氣壓檢測電路422由A/D轉(zhuǎn)換器IC3、運(yùn)算放大器IC9組成，所述A/D轉(zhuǎn)換器IC3選用TLC1543型芯片，運(yùn)算放大器IC9選用LM224型芯片，其中運(yùn)算放大器IC9與壓力傳感器4111連接，A/D轉(zhuǎn)換器IC3分別與運(yùn)算放大器IC9和單片機(jī)控制電路423連接。壓力傳感器4111實(shí)時(shí)產(chǎn)生的壓力信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器IC9放大、A/D轉(zhuǎn)換器IC3進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，然后輸給氣壓控制單片機(jī)IC1處理。
單片機(jī)控制電路423由氣壓控制單片機(jī)IC1、程序存儲(chǔ)器IC4和第二異步串行接口電路IC8組成，所述氣壓控制單片機(jī)IC1選用MC68HC11型單片機(jī)，程序存儲(chǔ)器IC4選用FM27C512型存儲(chǔ)器，異步串行接口電路IC8選用MAX232型芯片，上述氣壓控制單片機(jī)IC1和程序存儲(chǔ)器IC4、第二異步串行接口電路IC8直接連接而成。
手持輸入控制器電路424由手持控制器單片機(jī)IC2、第一異步串行接口電路IC7、LCD顯示器4241和鍵盤4242組成，所述手持控制器單片機(jī)IC2選用MC68HC11型芯片，異步串行接口電路IC7選用MAX232型芯片。第一異步串行接口電路IC7、LCD顯示器4241和鍵盤4242分別與手持控制器單片機(jī)IC2連接，第一異步串行接口電路IC7則與第二異步串行接口電路IC8連接。利用鍵盤可向手持控制器單片機(jī)IC2單獨(dú)編程輸入氣輔工藝參數(shù)(即設(shè)定多段時(shí)間和壓力值)，手持控制器單片機(jī)IC2也可輸出數(shù)據(jù)給LCD顯示器，動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示設(shè)定的時(shí)間、壓力值(曲線)，并通過異步串行接口電路IC7、異步串行接口電路IC8與氣壓控制單片機(jī)IC1相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。壓力傳感器4111實(shí)時(shí)產(chǎn)生的壓力信號(hào)經(jīng)氣壓控制單片機(jī)IC1數(shù)據(jù)處理后，還可以通過異步串行接口電路IC8、異步串行接口電路IC7輸給手持控制器單片機(jī)IC2，經(jīng)處理輸給LCD顯示器動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示實(shí)際輸出的時(shí)間、壓力值(曲線)。
控制區(qū)域網(wǎng)電路425由CAN控制器IC5、第八光電藕合器G8和第九光電藕合器G9及CAN接口電路IC6串接而成，所述CAN控制器IC5選用SJA1000型芯片，CAN接口電路IC6選用PCA82C250型芯片，第八光電藕合器G8和第九光電藕合器G9選用6N137型芯片。CAN控制器IC5與氣壓控制單片機(jī)IC1連接，并經(jīng)第八光電藕合器G8和第九光電藕合器G9、CAN接口電路IC6與氣體控制管理中心實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
注塑機(jī)觸發(fā)控制接口電路426由第一光電耦合器G1、第二光電耦合器G2、第三光電耦合器G3、第四光電耦合器G4、第五光電耦合器G5、第六光電耦合器G6、第七光電耦合器G7、第九繼電器KA9、第十繼電器KA10、第十一繼電器KA11、第十二繼電器KA12組成，所述光電藕合器選用SFH620A型光電藕合器，繼電器選用G6E-134P型繼電器。第一光電耦合器G1、第二光電耦合器G2、第三光電耦合器G3、第四光電耦合器G4分別與氣壓控制單片機(jī)IC1和第十繼電器KA10、第十一繼電器KA11、第九繼電器KA9、第十二繼電器KA12連接，第十繼電器KA10、第十一繼電器KA11、第九繼電器KA9、第十二繼電器KA12則分別與注塑機(jī)控制系統(tǒng)12的注射成型開始信號(hào)接口a、故障急停信號(hào)接口b、安全門信號(hào)接口c和防護(hù)門信號(hào)接口d連接，第五光電耦合器G5、第六光電耦合器G6、第七光電耦合器G7分別與氣壓控制單片機(jī)IC1和注塑機(jī)控制系統(tǒng)的模具開/合信號(hào)接口e、注射結(jié)束信號(hào)接口f、頂出制品信號(hào)接口g連接。注塑機(jī)控制系統(tǒng)的安全門信號(hào)、防護(hù)門信號(hào)、模具開/合信號(hào)、注射結(jié)束信號(hào)、頂出制品信號(hào)分別經(jīng)第三光電耦合器G3、第四光電耦合器G4、第五光電耦合器G5、第六光電耦合器G6、第七光電耦合器G7輸入觸發(fā)氣壓控制單片機(jī)IC1，并且安全門信號(hào)和防護(hù)門信號(hào)分別控制第九繼電器KA9和第十二繼電器KA12動(dòng)作，氣壓控制單片機(jī)IC1可輸出信號(hào)經(jīng)第一光電耦合器G1控制第十繼電器KA10動(dòng)作，由第十繼電器KA10的常開觸點(diǎn)來控制注塑機(jī)控制系統(tǒng)的注射成型開始信號(hào)，氣壓控制單片機(jī)IC1可輸出信號(hào)經(jīng)第二光電耦合器G2控制第十一繼電器KA11動(dòng)作，由第十一繼電器KA11的常開觸點(diǎn)來控制注塑機(jī)控制系統(tǒng)的故障急停信號(hào)。
系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，首先將第九球閥4101打開，與氣體壓力增壓器氮?dú)廨敵隹诮油?，保證氣體壓力控制器高壓氣源供應(yīng)充足。再由鍵盤4242向手持控制器單片機(jī)IC2單獨(dú)編程輸入氣輔工藝參數(shù)(即設(shè)定多段時(shí)間和壓力值)，手持控制器單片機(jī)IC2經(jīng)處理輸給LCD顯示器4241，動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示設(shè)定的時(shí)間、壓力值(曲線)，并通過異步串行接口電路IC7、異步串行接口電路IC8輸給氣壓控制單片機(jī)IC1。
當(dāng)注塑機(jī)的安全門和防護(hù)門關(guān)閉時(shí)，由注塑機(jī)控制系統(tǒng)分別經(jīng)第三光電藕合器G3和第四光電藕合器G4給氣壓控制單片機(jī)IC1發(fā)送控制信號(hào)，同時(shí)分別控制第九繼電器KA9和第十二繼電器KA12通電動(dòng)作。由于該系統(tǒng)已通電運(yùn)行，所以第八繼電器KA8已通電動(dòng)作?？刂频谝桓邏弘姶砰y4108和第二高壓電磁閥4109動(dòng)作的第八繼電器KA8的常開觸點(diǎn)、第九繼電器KA9的常開觸點(diǎn)和第十二繼電器KA12的常開觸點(diǎn)都吸合。控制第三高壓電磁閥4110動(dòng)作的第八繼電器KA8的常閉觸點(diǎn)打開，常開觸點(diǎn)吸合，將第三高壓電磁閥的負(fù)端與第十二光電藕合器G12接通。此時(shí)，第一高壓電磁閥4108、第二高壓電磁閥4109、第三高壓電磁閥4110只等氣壓控制單片機(jī)IC1發(fā)出控制信號(hào)來控制動(dòng)作，處于待機(jī)狀態(tài)。
當(dāng)注塑機(jī)控制模具閉合時(shí)，由注塑機(jī)控制系統(tǒng)經(jīng)第五光電藕合器G5給氣壓控制單片機(jī)IC1發(fā)送控制信號(hào)。當(dāng)安全門信號(hào)、防護(hù)門信號(hào)和模具閉合信號(hào)同時(shí)輸入觸發(fā)氣壓控制單片機(jī)IC1時(shí)，氣壓控制單片機(jī)IC1將經(jīng)第一光電藕合器G1輸出信號(hào)，控制第十繼電器KA10通電動(dòng)作，第十繼電器KA10的常開觸點(diǎn)吸合來接通注塑機(jī)控制系統(tǒng)的注射成型開始信號(hào)，注射機(jī)開始利用注塑噴嘴向模具型腔中注射足夠的熔融塑料。
當(dāng)注塑機(jī)注射結(jié)束時(shí)，由注塑機(jī)控制系統(tǒng)經(jīng)第六光電藕合器G6給氣壓控制單片機(jī)IC1發(fā)送控制信號(hào)，氣壓控制單片機(jī)IC1開始按預(yù)先輸入的氣輔工藝參數(shù)(即設(shè)定多段時(shí)間和壓力值)順序開啟各個(gè)氣體輔助注塑成型工藝過程，裝在氣體壓力控制器的氣體輸出端的壓力傳感器4111實(shí)時(shí)產(chǎn)生的壓力信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器IC9放大，A/D轉(zhuǎn)換器IC3進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，然后輸給氣壓控制單片機(jī)IC1處理。氣壓控制單片機(jī)IC1根據(jù)壓力傳感器反饋的動(dòng)態(tài)壓力信號(hào)與手持控制器單片機(jī)IC2傳輸?shù)念A(yù)先設(shè)定氣輔工藝參數(shù)比較結(jié)果，當(dāng)壓力傳感器測定的氣體壓力低于氣輔工藝參數(shù)設(shè)定值時(shí)，氣壓控制單片機(jī)IC1將按照動(dòng)態(tài)的數(shù)學(xué)物理模型，通過智能控制算法，輸出信號(hào)經(jīng)第十光電藕合器G10控制第一高壓電磁閥4108，輸出信號(hào)經(jīng)第十一光電藕合器G11控制第二高壓電磁閥4109，實(shí)時(shí)控制第一高壓電磁閥和第二高壓電磁閥通電動(dòng)作，接通升壓充氣氣路，向模具型腔中的熔融塑料內(nèi)充氣，將氣壓升高，使其實(shí)際輸出壓力始終與氣輔工藝參數(shù)設(shè)定值保持一致。同理，當(dāng)壓力傳感器4111測定的氣體壓力高于氣輔工藝參數(shù)設(shè)定值時(shí)，氣壓控制單片機(jī)IC1輸出信號(hào)經(jīng)第十二光電藕合器G12控制第三高壓電磁閥4110通電動(dòng)作，接通降壓排氣氣路，從模具型腔中的塑料內(nèi)排氣，將氣壓降低，使其實(shí)際壓力始終與氣輔工藝參數(shù)設(shè)定值保持一致。
當(dāng)氣壓控制單片機(jī)IC1按預(yù)先輸入的氣輔工藝參數(shù)(即設(shè)定多段時(shí)間和壓力值)完成全部氣體輔助注塑成型工藝過程，模具型腔中的塑料已保壓、冷卻、定型并排出壓力氣體時(shí)，氣壓控制單片機(jī)IC1輸出信號(hào)經(jīng)第一光電藕合器G1控制第十繼電器KA10斷電動(dòng)作，第十繼電器KA10的常開觸點(diǎn)打開，從而斷開注塑機(jī)控制系統(tǒng)的注射成型開始信號(hào)，注塑機(jī)注射成型完成。
當(dāng)注塑機(jī)控制模具打開，頂出制品時(shí)，由注塑機(jī)控制系統(tǒng)經(jīng)第七光電藕合器G7給氣壓控制單片機(jī)IC1發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，用來將氣壓控制單片機(jī)IC1的氣體控制計(jì)時(shí)器重新復(fù)位，完成一個(gè)氣體輔助注塑成型周期，并為下一個(gè)周期做準(zhǔn)備。
在氣體輔助注塑成型過程中，排出的氮?dú)飧鶕?jù)需求，通過氣壓控制單片機(jī)IC1控制，經(jīng)第十三光電藕合器G13有選擇地開閉第五開關(guān)閥4102或第六開關(guān)閥4103，即需要回收時(shí)，僅開啟第五開關(guān)閥，接通氮?dú)饣厥展苈酚傻獨(dú)獍l(fā)生器中低壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐208回收；若不需要回收時(shí)，僅開啟第六開關(guān)閥，接通排氣管路放空。在氣體輔助注塑成型過程中，當(dāng)注塑機(jī)的安全門或防護(hù)門誤操作打開時(shí)，第九繼電器KA9或第十二繼電器KA12斷電動(dòng)作，控制第一高壓電磁閥4108和第二高壓電磁閥4109動(dòng)作的第九繼電器KA9的常開觸點(diǎn)或第十二繼電器KA12的常開觸點(diǎn)也打開，控制第一高壓電磁閥和第二高壓電磁閥斷電動(dòng)作，停止向模具型腔中的熔融塑料內(nèi)充氣。確保工作安全。
若該氣體壓力控制器非正常斷電，第八繼電器KA8也斷電，其常開觸點(diǎn)打開，常閉觸點(diǎn)閉合，將第三高壓電磁閥4110的負(fù)端經(jīng)第八繼電器KA8的常閉觸點(diǎn)與電容C1的負(fù)端接通，由于二級(jí)管D1此時(shí)處于反向截止?fàn)顟B(tài)，電容C1與第八繼電器KA8構(gòu)不成回路，而與第三高壓電磁閥構(gòu)成回路，由電容C1向第三高壓電磁閥供電排氣降壓，以確保工作安全。
在氣體輔助注塑成型過程中，由于模具型腔中的熔融塑料內(nèi)氣體泄漏或系統(tǒng)提供的氣源壓力不足，無法使其實(shí)際壓力與氣輔工藝參數(shù)設(shè)定值保持一致。氣壓控制單片機(jī)IC1將輸出信號(hào)經(jīng)第二光電藕合器G2控制第十一繼電器KA11通電動(dòng)作，由第十一繼電器KA11的常開觸點(diǎn)吸合，來接通注塑機(jī)控制系統(tǒng)的故障急停信號(hào)，使注塑機(jī)停止運(yùn)行，以確保工作安全。
上述氣壓控制單片機(jī)IC1經(jīng)控制區(qū)域網(wǎng)電路與氣體控制管理中心實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，連成局域網(wǎng)通訊控制。
所述注塑成型裝置10是用來生產(chǎn)氣體輔助注塑成型制品的主要組成部件，它設(shè)有氣體注入機(jī)構(gòu)11，如圖2所示，該機(jī)構(gòu)可以是噴嘴注氣機(jī)構(gòu)111、流道內(nèi)注氣機(jī)構(gòu)112或塑件內(nèi)注氣機(jī)構(gòu)113中的一種，其中，噴嘴注氣機(jī)構(gòu)111是將與壓力控制組件41連接的進(jìn)氣管114與注塑機(jī)噴嘴相連通；流道內(nèi)注氣機(jī)構(gòu)112是將與壓力控制組件41連接的進(jìn)氣管114與成型模具的流道內(nèi)部相連通；塑件內(nèi)注氣機(jī)構(gòu)113是將與壓力控制組件41連接的進(jìn)氣管114與注塑成型塑件內(nèi)部相連通。
上述實(shí)施例為僅在一臺(tái)注射機(jī)進(jìn)行氣體輔助注射成型，需要一臺(tái)氣體壓力控制器來控制執(zhí)行。若需要在多臺(tái)注射機(jī)同時(shí)進(jìn)行氣體輔助注射成型，只需要配置相應(yīng)數(shù)量的氣體壓力控制器，可各自獨(dú)立控制執(zhí)行，也可由氣體控制管理中心通過局域網(wǎng)來集中管理控制執(zhí)行。本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，作出的變化、改型、添加或替換，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種恒壓氣體輔助注塑成型系統(tǒng)，包括注塑成型裝置(10)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括氮?dú)獍l(fā)生器(20)、氣體壓力增壓器(30)和氣體壓力控制器(40)，所述氣體壓力控制器(40)分別與注塑成型裝置(10)和氣體壓力增壓器(30)連接，氣體壓力增壓器則與氮?dú)獍l(fā)生器(20)相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的恒壓氣體輔助注塑成型系統(tǒng)，其特征在于，所述氮?dú)獍l(fā)生器(20)包括空氣壓縮機(jī)(201)、冷凍式干燥器(202)、第一過濾器(203)、電子加熱器(204)、膜式空氣分離器(205)、壓縮空氣緩沖氣罐(206)、氧氣濃度分析儀(207)、低壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐(208)及氮?dú)獍l(fā)生器控制器(209)，其中，壓縮空氣緩沖氣罐(206)設(shè)置于冷凍式干燥器(202)與第一過濾器(203)之間，第一過濾器與電子加熱器(204)及膜式空氣分離器(205)順序相連，氧氣濃度分析儀(207)設(shè)置于膜式空氣分離器的氮?dú)廨敵龉艿郎?，低壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐(208)也設(shè)置于膜式空氣分離器的氮?dú)廨敵龉艿郎?，所述空氣壓縮機(jī)(201)、電子加熱器(204)、氧氣濃度分析儀(207)分別與氮?dú)獍l(fā)生器控制器(209)相連。
3.如權(quán)利要求2所述的恒壓氣體輔助注塑成型系統(tǒng)，其特征在于，在壓縮空氣緩沖氣罐(206)與膜式空氣分離器(205)之間的管路上有第一開關(guān)閥(210)，在膜式空氣分離器(205)與氧氣濃度分析儀(207)和低壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐(208)之間分別連接有第二開關(guān)閥(211)和第三開關(guān)閥(212)，在低壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐(208)的輸出端連接有第四開關(guān)閥(213)，各開關(guān)閥均與氮?dú)獍l(fā)生器控制器(209)相連接。
4.如權(quán)利要求2所述的恒壓氣體輔助注塑成型系統(tǒng)，其特征在于，所述氮?dú)獍l(fā)生器控制器(209)采用可編程控制器，它包括空氣壓縮機(jī)啟動(dòng)回路(2091)和氮?dú)馍煽刂齐娐?2092)，所述空氣壓縮機(jī)啟動(dòng)回路(2091)由第三開關(guān)(K3)和第四繼電器(KA4)串接而成；所述氮?dú)馍煽刂齐娐钒删幊炭刂破?CTR)、小型數(shù)字式面板計(jì)量表(KD)、第一繼電器(KA1)、第二繼電器(KA2)、第三繼電器(KA3)、第一變壓器(T1)、第一整流穩(wěn)壓器(U1)、第二整流穩(wěn)壓器(U2)、第一開關(guān)(K1)、第二開關(guān)(K2)、第一指示燈(H1)、第二指示燈(H2)、第三指示燈(H3)、第一報(bào)警鈴(BL1)及第一壓力開關(guān)(224)，其中，小型數(shù)字式面板計(jì)量表(KD)分別與氧氣濃度分析儀(207)和可編程控制器(CTR)連接；第一繼電器(KA1)、第二繼電器(KA2)、第三繼電器(KA3)、第四開關(guān)閥(213)、第一開關(guān)(K1)、第二開關(guān)(K2)分別與可編程控制器(CTR)連接；第一壓力開關(guān)(224)、第一繼電器(KA1)、第二繼電器(KA2)與第四繼電器(KA4)順序相連；第三繼電器(KA3)和第四繼電器(KA4)與第一開關(guān)閥(210)、第三開關(guān)閥(212)順序相連；第二開關(guān)閥(211)與第一繼電器(KA1)相連接；第一指示燈H1與第四繼電器(KA4)相連接；第一報(bào)警鈴(BL1)和第三指示燈(H3)與第二繼電器(KA2)相連接；第二指示燈(H2)與第二整流穩(wěn)壓器(U2)的輸出端相連；第三開關(guān)(K3)與電子加熱器(204)相連；第一變壓器(T1)、第一整流穩(wěn)壓器(U1)和第二整流穩(wěn)壓器(U2)向所述各器件提供電源。
5.如權(quán)利要求1所述的恒壓氣體輔助注塑成型系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體壓力增壓器(30)包括工業(yè)高壓壓縮機(jī)(301)、第二過濾器(302)、氮?dú)饩彌_氣罐(303)、第一高壓過濾器(304)、高壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐(305)及氣體壓力增壓器控制電路(306)，其中，第二過濾器(302)和氮?dú)饩彌_氣罐(303)置于工業(yè)高壓壓縮機(jī)(301)的輸入端，第一高壓過濾器(304)和高壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐(305)置于工業(yè)高壓壓縮機(jī)(301)的輸出端；在第二過濾器(302)與氮?dú)饩彌_氣罐(303)之間還連接有第二減壓閥(307)、第二壓力開關(guān)(308)、電磁閥(309)、第三減壓閥(310)及第三壓力開關(guān)(311)，在第一高壓過濾器(304)與高壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐(305)之間連接有第四壓力開關(guān)(312)，高壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐上連接有第二安全閥(313)；所述工業(yè)高壓壓縮機(jī)(301)、第二壓力開關(guān)(308)、第三壓力開關(guān)(311)、第四壓力開關(guān)(312)、電磁閥(309)分別與氣體壓力增壓器控制電路(306)相連接。
6.如權(quán)利要求5所述的恒壓氣體輔助注塑成型系統(tǒng)，其特征在于，氣體壓力增壓器控制電路(306)由工業(yè)高壓壓縮機(jī)啟動(dòng)回路(3061)和氣體增壓控制電路(3062)構(gòu)成，所述工業(yè)高壓壓縮機(jī)啟動(dòng)回路(3061)由第四開關(guān)(K4)和第五繼電器(KA5)串接而成；所述氣體增壓控制電路(3062)包括第六繼電器(KA6)、第七繼電器(KA7)、延時(shí)繼電器(KT1)、計(jì)時(shí)器(JT)、第二變壓器(T2)、第三整流穩(wěn)壓器(U3)、第五開關(guān)(K5)、第二壓力開關(guān)(308)、第三壓力開關(guān)(311)、第四壓力開關(guān)(312)、第四指示燈(H4)、第五指示燈(H5)、第二報(bào)警鈴(BL2)及電磁閥(309)，其中，第四開關(guān)(K4)、第五開關(guān)(K5)、第四指示燈(H4)順序相連，第四開關(guān)(K4)、第五開關(guān)(K5)、第四壓力開關(guān)(312)順序相連，并分別與第五繼電器(KA5)、第六繼電器(KA6)、第七繼電器(KA7)、延時(shí)繼電器(KT1)、電磁閥(309)、第二報(bào)警鈴(BL2)及第五指示燈(H5)相連；第二壓力開關(guān)(308)、第三壓力開關(guān)(311)分別與第七繼電器(KA7)、第六繼電器(KA6)相連；計(jì)時(shí)器(JT)與第五繼電器(KA5)并連而成；第二變壓器(T2)和第三整流穩(wěn)壓器(U3)向所述各器件提供電源。
7.如權(quán)利要求1所述的恒壓氣體輔助注塑成型系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體壓力控制器(40)由壓力控制單元(41)和電子控制單元(42)構(gòu)成，所述電子控制單元(42)分別與注塑成型裝置(10)和壓力控制單元(41)連接，壓力控制單元?jiǎng)t與氣體壓力增壓器(30)連接。
8.如權(quán)利要求7所述的恒壓氣體輔助注塑成型系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力控制單元(41)包括第九球閥(4101)、第五開關(guān)閥(4102)、第六開關(guān)閥(4103)、第二高壓過濾器(4104)、第三高壓過濾器(4105)、第三單向閥(4106)、第八壓力表(4107)、第一高壓電磁閥(4108)、第二高壓電磁閥(4109)、第三高壓電磁閥(4110)及壓力傳感器(4111)，其中，第一高壓電磁閥(4108)與第二高壓電磁閥(4109)并聯(lián)連接于第二高壓過濾器(4104)的出氣口，與第九球閥(4101)、第二高壓過濾器(4104)構(gòu)成升壓充氣氣路，該氣路與電子控制組件(42)連接以獲取控制信號(hào)；所述第三高壓電磁閥(4110)設(shè)置于第三高壓過濾器(4105)的出氣口，并與第三高壓過濾器(4105)、第三單向閥(4106)、第六開關(guān)閥(4103)構(gòu)成降壓排氣氣路，該氣路與電子控制單元(42)連接以獲取控制信號(hào)，并且通過第五開關(guān)閥(4102)與低壓氮?dú)鈨?chǔ)存氣罐(208)連通；所述壓力傳感器(4111)和第八壓力表(4107)裝在升壓充氣氣路的輸出端，并與電子控制單元(42)相連。
9.如權(quán)利要求7所述的恒壓氣體輔助注塑成型系統(tǒng)，其特征在于，所述電子控制單元(42)包括氣壓調(diào)節(jié)控制電路(421)、氣壓檢測電路(422)、單片機(jī)控制電路(423)、手持輸入控制器電路(424)、控制區(qū)域網(wǎng)電路(425)和注塑機(jī)觸發(fā)控制接口電路(426)，其中，氣壓調(diào)節(jié)控制電路(421)由第十光電耦合器(G10)、第十一光電耦合器(G11)、第十二光電耦合器(G12)、第十三光電耦合器(G13)、第八繼電器(KA8)、電容C1、二極管D1組成，所述第十光電耦合器(G10)、第十一光電耦合器(G11)分別經(jīng)第八繼電器(KA8)、第九繼電器(KA9)、第十二繼電器(KA12)與第一高壓電磁閥(4108)和第二高壓電磁閥(4109)連接，第十二光電耦合器(G12)經(jīng)第八繼電器(KA8)與第三高壓電磁閥(4110)連接，第十三光電耦合器(G13)與第五開關(guān)閥(4102)和第六開關(guān)閥(4103)連接，所述第十光電耦合器(G10)、第十一光電耦合器(G11)、第十二光電耦合器(G12)、第十三光電耦合器(G13)還分別與單片機(jī)控制電路(423)連接；所述氣壓檢測電路(422)由A/D轉(zhuǎn)換器(IC3)、運(yùn)算放大器(IC9)組成，其中，運(yùn)算放大器(IC9)與壓力傳感器(4111)連接，A/D轉(zhuǎn)換器(IC3)分別與運(yùn)算放大器(IC9)和單片機(jī)控制電路(423)連接；所述單片機(jī)控制電路(423)由氣壓控制單片機(jī)(IC1)、程序存儲(chǔ)器(IC4)和第二異步串行接口電路(IC8)組成，氣壓控制單片機(jī)(IC1)和程序存儲(chǔ)器(IC4)、第二異步串行接口電路(IC8)直接連接而成；所述手持輸入控制器電路(424)由手持控制器單片機(jī)(IC2)、第一異步串行接口電路(IC7)、LCD顯示器(4241)和鍵盤(4242)組成，第一異步串行接口電路(IC7)、LCD顯示器(4241)和鍵盤(4242)分別與手持控制器單片機(jī)(IC2)連接，第一異步串行接口電路(IC7)則與第二異步串行接口電路(IC8)連接；所述控制區(qū)域網(wǎng)電路(425)由CAN控制器(IC5)、第八光電藕合器(G8)和第九光電藕合器(G9)及CAN接口電路(IC6)串接而成，CAN控制器(IC5)與氣壓控制單片機(jī)(IC1)連接；所述注塑機(jī)觸發(fā)控制接口電路(426)由第一光電耦合器(G1)、第二光電耦合器(G2)、第三光電耦合器(G3)、第四光電耦合器(G4)、第五光電耦合器(G5)、第六光電耦合器(G6)、第七光電耦合器(G7)、第九繼電器(KA9)、第十繼電器(KA10)、第十一繼電器(KA11)、第十二繼電器(KA12)組成，其中，第一光電耦合器(G1)、第二光電耦合器(G2)、第三光電耦合器(G3)、第四光電耦合器(G4)分別與氣壓控制單片機(jī)(IC1)和第十繼電器(KA10)、第十一繼電器(KA11)、第九繼電器(KA9)、第十二繼電器(KA12)連接，第十繼電器(KA10)、第十一繼電器(KA11)、第九繼電器(KA9)、第十二繼電器(KA12)則分別與注塑機(jī)控制系統(tǒng)(12)的注射成型開始信號(hào)接口(a)、故障急停信號(hào)接口(b)、安全門信號(hào)接口(c)和防護(hù)門信號(hào)接口(d)連接，第五光電耦合器(G5)、第六光電耦合器(G6)、第七光電耦合器(G7)分別與氣壓控制單片機(jī)(IC1)和注塑機(jī)控制系統(tǒng)的模具開/合信號(hào)接口(e)、注射結(jié)束信號(hào)接口(f)、頂出制品信號(hào)接口(g)連接。
10.如權(quán)利要求1所述的恒壓氣體輔助注塑成型系統(tǒng)，其特征在于，所述注塑成型裝置(10)設(shè)有氣體注入機(jī)構(gòu)(11)，該機(jī)構(gòu)可以是噴嘴注氣機(jī)構(gòu)(111)、流道內(nèi)注氣機(jī)構(gòu)(112)或塑件內(nèi)注氣機(jī)構(gòu)(113)中的一種，其中，噴嘴注氣機(jī)構(gòu)(111)是將與壓力控制組件(41)連接的進(jìn)氣管(114)與注塑機(jī)噴嘴相連通；流道內(nèi)注氣機(jī)構(gòu)(112)是將與壓力控制組件(41)連接的進(jìn)氣管(114)與成型模具的流道內(nèi)部相連通；塑件內(nèi)注氣機(jī)構(gòu)(113)是將與壓力控制組件(41)連接的進(jìn)氣管(114)與注塑成型塑件內(nèi)部相連通。
全文摘要
一種恒壓氣體輔助注塑成型系統(tǒng)，它包括注塑成型裝置(10)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括氮?dú)獍l(fā)生器(20)、氣體壓力增壓器(30)和氣體壓力控制器(40)，氣體壓力控制器(40)分別與注塑成型裝置(10)和氣體壓力增壓器(30)連接，氣體壓力增壓器則與氮?dú)獍l(fā)生器(20)相連接。本發(fā)明在注塑成型過程中以空氣為原料制造氮?dú)猓瑢⒔?jīng)過增壓和對(duì)時(shí)間和壓力進(jìn)行自動(dòng)控制的氮?dú)庾⑸涞剿芗?nèi)部，可實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)注氣和保壓，提高塑件質(zhì)量，降低產(chǎn)品開發(fā)及生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)B29C45/17GK1990212SQ200510121110
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月29日
發(fā)明者韓國海, 何萍 申請(qǐng)人:韓國海, 何萍