專利名稱：全電動(dòng)注塑機(jī)智能自動(dòng)清洗控制方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及注塑機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種用于注塑機(jī)對(duì)料筒內(nèi)部螺桿的自動(dòng)清洗控制方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
螺桿是塑料注塑成型機(jī)的重要部件，在注塑成型過(guò)程中，螺桿主要完成兩個(gè)動(dòng)作塑化計(jì)量和注射保壓。在塑化計(jì)量階段，位于料筒中的螺桿在塑化電機(jī)(對(duì)于電動(dòng)式注塑機(jī))或者液壓馬達(dá)(對(duì)于液壓式注塑機(jī))的帶動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，由料筒下料口進(jìn)入料筒的塑料物料會(huì)在螺桿螺槽的輸送作用下，由料筒尾部向前部輸送積聚在料筒的前部區(qū)域。在螺桿旋轉(zhuǎn)輸送的過(guò)程中，物料在螺桿螺槽刃的攪拌、剪切以及安裝在料筒外表周圈加熱器的加熱作用下，從玻璃態(tài)向熔融態(tài)轉(zhuǎn)化。由于料筒頭部熔融塑料的積聚使得料筒頭部壓力越來(lái) 越大，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的背壓值時(shí)，通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)裝置與螺桿相聯(lián)的注射電機(jī)(對(duì)于電動(dòng)式注塑機(jī))將會(huì)反向旋轉(zhuǎn)或者注射液壓缸(對(duì)于液壓式注塑機(jī))的活塞桿腔進(jìn)油使得活塞桿回退，通過(guò)中間機(jī)械傳動(dòng)裝置帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)著的螺桿一邊旋轉(zhuǎn)一邊向后直線回退，以便將塑化好的熔體儲(chǔ)存在料筒的前端供注射使用。螺桿后退的行程由一次成型塑件制品所需要的注射料量而設(shè)定。在注射保壓階段，注射電機(jī)(對(duì)于電動(dòng)式注塑機(jī))正向旋轉(zhuǎn)或者注射液壓缸(對(duì)于液壓式注塑機(jī))的活塞腔進(jìn)油使得活塞桿前進(jìn)，通過(guò)中間機(jī)械傳動(dòng)裝置帶動(dòng)螺桿前進(jìn)，將積聚于料筒前端的熔融塑料以設(shè)定的壓力與速度注射進(jìn)模具的型腔，經(jīng)過(guò)冷卻固化后即可得到所需的制品。近年來(lái)，塑件的外觀要求與尺寸精度越來(lái)越高。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)塑件的精密注塑成型，許多塑機(jī)生產(chǎn)廠家開(kāi)發(fā)了全電動(dòng)注塑成型機(jī)。由于全電動(dòng)注塑機(jī)采用了伺服控制技術(shù)，與液壓式注塑機(jī)相比，所生產(chǎn)的制品具有更高的尺寸精度和重復(fù)精度。要得到體積小、壁薄、尺寸精度高的精密塑件，從注塑成型機(jī)的角度來(lái)看，必須由兩個(gè)部分提供保障，一為可靠的控制系統(tǒng)，二為組成注塑機(jī)本體的機(jī)械元器件的精度。作為注塑成型機(jī)最為重要的部件，螺桿能夠準(zhǔn)確的以給定的速度、壓力、位置以及時(shí)間等工藝參數(shù)完成注射和塑化計(jì)量動(dòng)作，對(duì)于塑件的尺寸精度、外觀質(zhì)量、質(zhì)量精度具有決定性作用。在塑件生產(chǎn)過(guò)程中，常常遇到以下三種情況(I)本批次塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)任務(wù)完成，需要更換材料；(2)機(jī)器需要關(guān)電停機(jī)，等待下次開(kāi)機(jī)生產(chǎn)；(3)用戶根據(jù)工藝需要，選擇清洗料筒。為了保證螺桿的運(yùn)動(dòng)精度，防止料筒中積存的物料降解后包覆在螺桿表面，影響制品的質(zhì)量和精度，就必須在新的物料更換前或者停機(jī)前，對(duì)積存在料筒中的物料進(jìn)行清洗。目前，注塑成型工藝人員對(duì)料筒的清洗以手動(dòng)工作模式進(jìn)行，但手動(dòng)工作模式下的清洗工作完全依照操作者的經(jīng)驗(yàn)判斷完成，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不能完全徹底的將料筒中殘存的積料清除出去，甚至由于操作者的疏忽會(huì)誤操作機(jī)器或者忘記料筒清洗的工作，很容易造成對(duì)螺桿的損壞，存在較大的安全隱患，嚴(yán)重影響了注塑成型對(duì)螺桿高精密性的使用要求，直接導(dǎo)致制品精度和外觀質(zhì)量的降低、機(jī)器整體性能下降、生產(chǎn)效率的低下，這種影響對(duì)于精密注塑成型生產(chǎn)尤甚。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種適用于全電動(dòng)注塑機(jī)注塑成型的智能自動(dòng)清洗控制方法及系統(tǒng)，其目的在于克服依靠操作者經(jīng)驗(yàn)完成手動(dòng)清洗的工藝過(guò)程而導(dǎo)致的螺桿容易受到損壞、產(chǎn)品質(zhì)量和精度降低、生產(chǎn)效率低下的缺點(diǎn)。注塑機(jī)智能自動(dòng)清洗控制方法，包括以下步驟加熱注塑機(jī)料筒至溫度達(dá)到預(yù)定溫度，將注塑機(jī)的射座后退到后限位置，控制注塑機(jī)進(jìn)入手動(dòng)工作模式，料筒溫度達(dá)到預(yù)定溫度后啟動(dòng)螺桿冷啟動(dòng)保護(hù)時(shí)間直到到達(dá)預(yù)定時(shí)間；驅(qū)使注射伺服電機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)螺桿進(jìn)行對(duì)空注射；當(dāng)螺桿對(duì)空注射到達(dá)料筒最前端時(shí)，注射伺服電機(jī)停止正向運(yùn)轉(zhuǎn)，完成一次對(duì)空注射；對(duì)空注射完成后，驅(qū)使儲(chǔ)料伺服電機(jī)進(jìn)行儲(chǔ)料；儲(chǔ)料過(guò)程中當(dāng)料筒內(nèi)的熔體壓力達(dá)到預(yù)設(shè)的清洗背壓值時(shí)，驅(qū)使注射伺服電機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)使得螺桿強(qiáng)制回退到注射起始位置，注射伺服電機(jī)停止反向運(yùn)轉(zhuǎn)，完成一次清洗儲(chǔ)料；對(duì)空注射和清洗儲(chǔ)料交替進(jìn)行直到達(dá)到清洗完成條件為止；達(dá)到清洗完成條件后，再進(jìn)行一次對(duì)空注射以將料筒中剩余的殘料清洗出料筒，螺桿停留在料筒最前端，自動(dòng)清洗程序執(zhí)行完畢。所述清洗完成條件為料筒中的材料已被清洗完畢或清洗儲(chǔ)料次數(shù)達(dá)到預(yù)定清洗次數(shù)。實(shí)現(xiàn)所述注塑機(jī)智能自動(dòng)清洗控制方法的自動(dòng)清洗控制系統(tǒng)，包括主控制器23、PLC控制器26、注射伺服控制器15、儲(chǔ)料伺服控制器18、輸入輸出模塊32、溫度控制模塊31、變頻器24、A/D轉(zhuǎn)換模塊14、電磁接近開(kāi)關(guān)29和鐵質(zhì)滑塊30、位置傳感器6、壓力傳感器7、熱電偶2、料筒加熱器I;鐵質(zhì)滑塊30，設(shè)于注塑機(jī)機(jī)臺(tái)底座的滑桿上，用以表示注塑機(jī)射座后限位置；電磁接近開(kāi)關(guān)29，設(shè)于注塑機(jī)的滑軌上，當(dāng)注塑機(jī)的射座整體向后回退到達(dá)鐵質(zhì)滑塊30的正下方時(shí),觸發(fā)電磁接近開(kāi)關(guān)29的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,將該閉合信號(hào)傳送給輸入輸出模塊32 ；溫度控制模塊31，用于將熱電偶2采集的注塑機(jī)料筒溫度傳送給輸入輸出模塊32，接收輸入輸出模塊32的加熱指令，在所述加熱指令控制下對(duì)料筒4進(jìn)行加熱；輸入輸出模塊32，用于將電磁接近開(kāi)關(guān)29的閉合信息和溫度控制模塊31反饋的料筒溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后傳送給主控制器23 ;將主控制器23發(fā)出的加熱指令和變頻器控制指令轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)后分別傳送給溫度控制模塊31和變頻器24 ；變頻器24，用于接收輸入輸出模塊32的變頻器控制指令，依據(jù)變頻器控制指令控制射座變頻電機(jī)25的工作狀態(tài)；PLC控制器26，用于接收外部輸入的機(jī)器工作模式指令，并將注塑機(jī)工作模式狀態(tài)信號(hào)傳送給主控制器23，以控制注塑機(jī)進(jìn)入手動(dòng)工作模式；主控制器23，通過(guò)總線與注射伺服控制器15、儲(chǔ)料伺服控制器18和輸入輸出模塊32連接通訊；用于接收輸入輸出模塊32的料筒溫度信息，若料筒溫度沒(méi)有達(dá)到料筒預(yù)定溫、度則輸出繼續(xù)加熱的加熱指令并傳送給輸入輸出模塊32，若料筒溫度達(dá)到料筒預(yù)定溫度后則開(kāi)始螺桿冷啟動(dòng)保護(hù)計(jì)時(shí)；監(jiān)測(cè)輸入輸出模塊32的閉合信號(hào)，一旦接收到閉合信號(hào)則產(chǎn)生射座變頻電機(jī)停止工作的變頻器控制指令并傳送給輸入輸出模塊32;用于接收PLC控制器26的注塑機(jī)工作模式狀態(tài)信號(hào)，根據(jù)注塑機(jī)工作模式狀態(tài)信號(hào)判斷注塑機(jī)是否進(jìn)入手動(dòng)工作模式；在料筒溫度達(dá)到預(yù)定溫度、電磁接近開(kāi)關(guān)閉合、注塑機(jī)進(jìn)入手動(dòng)工作模式以及螺桿冷啟動(dòng)保護(hù)時(shí)間到達(dá)預(yù)定時(shí)間這四個(gè)條件均具備后，向注射伺服控制器15發(fā)出正向運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)；接收注射伺服控制器15反饋的螺桿位置信息，當(dāng)螺桿3到達(dá)料筒最前端，主控制器23向注射伺服控制器15發(fā)出正向運(yùn)轉(zhuǎn)停止信號(hào)，完成一次對(duì)空注射；一次對(duì)空注射完成后，主控制器23向儲(chǔ)料伺服控制器18發(fā)出運(yùn)轉(zhuǎn)指令；接收注射伺服控制器15反饋的熔體壓力信息，當(dāng)熔體壓力達(dá)到預(yù)設(shè)的清洗背壓值，則向注射伺服控制器15發(fā)出反向運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)，當(dāng)螺桿3到達(dá)注射起始位置，主控制器23向注射伺服控制器15發(fā)出反向運(yùn)轉(zhuǎn)停止信號(hào)，完成一次清洗儲(chǔ)料；對(duì)空注射和清洗儲(chǔ)料交替進(jìn)行直到達(dá)到清洗完成條件為止；達(dá)到清洗完成條件后，再進(jìn)行一次對(duì)空注射以將料筒中剩余的殘料清洗出料筒，螺桿3停留在料筒4最前端，自動(dòng)清洗程序執(zhí)行完畢；注射伺服控制器15，用于接收主控器23的正向運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)或正向運(yùn)轉(zhuǎn)停止信號(hào)或反向運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)或反向運(yùn)轉(zhuǎn)停止信號(hào)，在所述正向運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)或正向運(yùn)轉(zhuǎn)停止信號(hào)或反向運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)或反向運(yùn)轉(zhuǎn)停止信號(hào)作用下控制注塑機(jī)的注射伺服電機(jī)8進(jìn)行對(duì)空注射或停止對(duì)空注射或驅(qū)動(dòng)螺桿回位或停止螺桿回位；接收位置傳感器6的螺桿位置信息和壓力傳感器7的熔體壓力信息，將螺桿位置信息和熔體壓力信息傳送給所述主控制器23 ；位置傳感器6，用于采集注塑機(jī)的螺桿位置信息，并傳送給所述注射伺服控制器15 ；壓力傳感器7，用于采集料筒前部的熔體壓力信息，并傳送給所述注射伺服控制器15 ；熱電偶2，用于采集料筒加熱的溫度信息，并傳送給所述傳送給溫度控制模塊31 ；儲(chǔ)料伺服控制器18，用于接收所述主控器23的運(yùn)轉(zhuǎn)指令，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)指令作用下控制注塑機(jī)的儲(chǔ)料伺服電機(jī)16進(jìn)行儲(chǔ)料。料筒加熱器1，接收溫度控制模塊31的加熱指令，用于對(duì)料筒4進(jìn)行加熱。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)I、本發(fā)明克服了由工藝人員依照經(jīng)驗(yàn)單步操作機(jī)器進(jìn)行清洗料筒的工作，依靠伺服控制器及控制程序?qū)⒃瓉?lái)由工藝人員循環(huán)操作的對(duì)空注射與塑化兩個(gè)單步動(dòng)作按照工藝邏輯時(shí)序緊密的串接在一起，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)清洗料筒的功能，保護(hù)了注塑成型機(jī)的重要部件——螺桿，在一定程度上提高了制品精度和外觀質(zhì)量。2、本發(fā)明針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中需要清洗料筒的三種情況，依靠控制程序智能化的判斷、提示用戶進(jìn)入自動(dòng)清洗料筒程序，智能化的判定殘料是否從尾部到前部全部輸送完成并進(jìn)行最后一次剩余殘料的清洗工作，保證了清洗料筒工作的穩(wěn)定性和可靠性，克服了由操作者依靠經(jīng)驗(yàn)判定料筒中殘料是否清洗干凈、清洗料筒過(guò)程中的誤操作或者操作者忘記料筒清洗工作的可能性，克服了由此而帶來(lái)的安全隱患。同時(shí)，用戶也可以根據(jù)工藝需要，在機(jī)器的手動(dòng)工作模式下，選擇自動(dòng)清洗料筒程序自動(dòng)清洗料筒中殘料的工作，增加了操 作的靈活性和適用性。
3、本發(fā)明采用的自動(dòng)清洗系統(tǒng)及控制方法，是在主流的注塑成型機(jī)控制方案的基礎(chǔ)之上依靠設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)的自動(dòng)清洗功能模塊子程序來(lái)控制注射電機(jī)與塑化電機(jī)按照預(yù)定的工藝邏輯時(shí)序進(jìn)行動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)，與現(xiàn)有的全電動(dòng)注塑機(jī)機(jī)械本體結(jié)構(gòu)、控制器完全相同，沒(méi)有加裝、設(shè)計(jì)、增添其他的機(jī)械元器件和控制器硬件，只是開(kāi)發(fā)了對(duì)應(yīng)的功能軟件模塊，增加了一個(gè)具有自動(dòng)清洗功能的控制子程序，開(kāi)發(fā)的子程序運(yùn)行可靠、界面友好、使用方便，對(duì)注塑機(jī)使用廠家而言，并不需要追加額外投資。4、本發(fā)明在工藝上增加了一個(gè)完全獨(dú)立于注塑生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)清洗工藝過(guò)程，不會(huì)增加制品的每周期工作循環(huán)時(shí)間，由于縮短了人工清洗料筒的時(shí)間，在不增加循環(huán)工作周期時(shí)間的前提下，大大節(jié)省了生產(chǎn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，操作人員從繁重的手工清洗工作中解脫出來(lái)。5、本發(fā)明雖然是針對(duì)全電動(dòng)注塑機(jī)的，但是從本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的原理、方法來(lái)看，也同樣適用于液壓式或者液電混合式注塑機(jī)，并不會(huì)因?yàn)樽⑺軝C(jī)的機(jī)型不同而產(chǎn)生不適應(yīng)的問(wèn) 題。


圖I是本發(fā)明的自動(dòng)清洗控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的自動(dòng)清洗系統(tǒng)過(guò)程控制的原理圖。圖3是本發(fā)明的整體控制算法流程示意圖。圖4是本發(fā)明的自動(dòng)清洗的控制過(guò)程算法流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖1，注塑機(jī)智能自動(dòng)清洗控制系統(tǒng)包括主控制器23、PLC控制器26、注射伺服控制器15、儲(chǔ)料伺服控制器18、輸入輸出模塊32、溫度控制模塊31、變頻器24、A/D轉(zhuǎn)換模塊14、電磁接近開(kāi)關(guān)29和鐵質(zhì)滑塊30、位置傳感器6、壓力傳感器7、熱電偶2、料筒加熱器I ;鐵質(zhì)滑塊30，設(shè)于注塑機(jī)機(jī)臺(tái)底座的滑桿上，用以代表注塑機(jī)射座后限位置；電磁接近開(kāi)關(guān)29，設(shè)于注塑機(jī)的滑軌上，當(dāng)注塑機(jī)射座整體向后回退到達(dá)鐵質(zhì)滑塊30的正下方時(shí),觸發(fā)電磁接近開(kāi)關(guān)29的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,并將該閉合信號(hào)傳送給輸入輸出模塊32 ；溫度控制模塊31，用于將熱電偶2采集的注塑機(jī)料筒溫度傳送給輸入輸出模塊32，接收輸入輸出模塊32的加熱指令，在所述加熱指令控制下對(duì)料筒4進(jìn)行加熱；輸入輸出模塊32，用于將所述電磁接近開(kāi)關(guān)29的閉合信息和所述溫度控制模塊31反饋的料筒溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后傳送給所述主控制器23 ;將所述主控制器23發(fā)出的加熱指令和變頻器控制控制指令轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)后分別傳送給所述溫度控制模塊31和所述變頻器24 ；變頻器24，用于接收所述輸入輸出模塊32的變頻器控制指令，依據(jù)所述變頻器控制指令控制射座變頻電機(jī)25的工作狀態(tài)；PLC控制器26，用于接收外部輸入的機(jī)器工作模式指令，并將注塑機(jī)工作模式狀態(tài)信號(hào)傳送給所述主控制器23，以控制注塑機(jī)進(jìn)入手動(dòng)工作模式；主控制器23，通過(guò)總線與注射伺服控制器15、儲(chǔ)料伺服控制器18和輸入輸出模塊32連接通訊；用于接收所述輸入輸出模塊32的料筒溫度信息，若所述料筒溫度沒(méi)有達(dá)到料筒預(yù)定溫度則輸出繼續(xù)加熱的加熱指令并傳送給所述輸入輸出模塊32，若料筒溫度達(dá)到料筒預(yù)定溫度后則開(kāi)始螺桿冷啟動(dòng)保護(hù)計(jì)時(shí)；監(jiān)測(cè)所述輸入輸出模塊32的閉合信號(hào)，一旦接收到所述閉合信號(hào)則產(chǎn)生射座變頻電機(jī)停止工作的變頻器控制指令并傳送給所述輸入輸出模塊32 ;用于接收所述PLC控制器26的注塑機(jī)工作模式狀態(tài)信號(hào)，根據(jù)所述注塑機(jī)工作模式狀態(tài)信號(hào)判斷注塑機(jī)是否進(jìn)入手動(dòng)工作模式；在料筒溫度達(dá)到預(yù)定溫度、電磁接近開(kāi)關(guān)閉合、注塑機(jī)進(jìn)入手動(dòng)工作模式以及螺桿冷啟動(dòng)保護(hù)時(shí)間到達(dá)預(yù)定時(shí)間這四個(gè)條件均具備后，向注射伺服控制器15發(fā)出正向運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)；接收注射伺服控制器15反饋的螺桿位置信息，當(dāng)螺桿到達(dá)料筒最前端，所述主控制器23向注射伺服控制器15發(fā)出正向運(yùn)轉(zhuǎn)停止信號(hào)，完成一次對(duì)空注射；根據(jù)位置傳感器6反饋回的當(dāng)前螺桿位置信息判定是否對(duì)空注射完成，若一次對(duì)空注射完成則主控制器23向儲(chǔ)料伺服控制器18發(fā)出運(yùn)轉(zhuǎn)指令；接收注射伺 服控制器15反饋的熔體壓力信息，當(dāng)熔體壓力達(dá)到預(yù)設(shè)的清洗背壓值，則向注射伺服控制器15發(fā)出反向運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)，進(jìn)行一次清洗儲(chǔ)料；根據(jù)位置傳感器6反饋回的當(dāng)前螺桿位置信息判定是否清洗儲(chǔ)料完成，當(dāng)螺桿3到達(dá)預(yù)定的注射起始位置，主控制器23向注射伺服控制器15發(fā)出反向運(yùn)轉(zhuǎn)停止信號(hào)，完成一次清洗儲(chǔ)料，接著再次按照前述方式完成第二次對(duì)空注射。對(duì)空注射和所述清洗儲(chǔ)料交替進(jìn)行直到達(dá)到清洗完成條件為止；達(dá)到清洗完成條件后，再進(jìn)行一次對(duì)空注射以將料筒中剩余的殘料清洗出料筒，螺桿停留在料筒最前端，自動(dòng)清洗程序執(zhí)行完畢。注射伺服控制器15，用于接收所述主控器23的正向運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)或正向運(yùn)轉(zhuǎn)停止信號(hào)或反向運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)或反向運(yùn)轉(zhuǎn)停止信號(hào)，在所述正向運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)或正向運(yùn)轉(zhuǎn)停止信號(hào)或反向運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)或反向運(yùn)轉(zhuǎn)停止信號(hào)作用下控制注塑機(jī)的注射伺服電機(jī)8進(jìn)行對(duì)空注射或停止對(duì)空注射或驅(qū)動(dòng)螺桿3回位或停止螺桿3回位；接收位置傳感器6的螺桿位置信息和壓力傳感器7的熔體壓力信息，將螺桿位置信息和熔體壓力信息傳送給所述主控制器23 ；位置傳感器6，用于采集注塑機(jī)的螺桿位置信息，并傳送給所述注射伺服控制器15 ；壓力傳感器7，用于采集料筒前部的熔體壓力信息，并傳送給所述注射伺服控制器15 ；儲(chǔ)料伺服控制器18，用于接收所述主控器23的運(yùn)轉(zhuǎn)指令，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)指令作用下控制注塑機(jī)的儲(chǔ)料伺服電機(jī)16進(jìn)行儲(chǔ)料；熱電偶2，用于采集料筒加熱的溫度信息，并傳送給所述傳送給溫度控制模塊31 ；料筒加熱器1，接收溫度控制模塊31的加熱指令，用于對(duì)料筒4進(jìn)行加熱。用戶界面19，作為用戶與主控制器23的接口，用以接收用戶輸入的工藝參數(shù)數(shù)據(jù)與指令，主控制器按照清洗工藝參數(shù)數(shù)據(jù)與指令驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的部件執(zhí)行預(yù)定的動(dòng)作。清洗工藝參數(shù)主要包括清洗工作模式、清洗速度、清洗壓力、清洗次數(shù)、清洗儲(chǔ)料速度、清洗背壓、清洗后退速度。本發(fā)明全電動(dòng)注塑機(jī)智能自動(dòng)清洗控制系統(tǒng)與注塑機(jī)自帶的注射組件和儲(chǔ)料組件結(jié)合形成注塑機(jī)智能自動(dòng)清洗系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)注塑機(jī)的全自動(dòng)清洗。注塑機(jī)自帶的注射組件和儲(chǔ)料組件主要包括料斗5、料筒4、螺桿3、滾珠絲杠9、注射伺服電機(jī)8、塑化伺服電機(jī)16和射座變頻電機(jī)25，所述料斗5設(shè)于料筒4的下料口上方，料筒外部周圈設(shè)有提供塑化熱量的加熱圈I以及對(duì)料筒加熱溫度進(jìn)行檢測(cè)的熱電偶2，料筒內(nèi)部設(shè)有提供注射動(dòng)力及進(jìn)行塑化計(jì)量的螺桿3，滾珠絲杠9與螺桿3通過(guò)軸承連接，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)塑膠熔體壓力的壓力傳感器7設(shè)于滾珠絲杠9與螺桿3的連接處，注射伺服電機(jī)8通過(guò)主動(dòng)齒輪11、齒形同步皮帶10、從動(dòng)齒輪13、注射螺母12與滾珠絲杠連接，用以精確、實(shí)時(shí)反饋當(dāng)前螺桿位置的位置傳感器6設(shè)于注射滾珠絲杠與螺桿連接處，儲(chǔ)料伺服電機(jī)16通過(guò)主動(dòng)齒輪17、齒形同步皮帶20、從動(dòng)齒輪21、塑化螺母22與螺桿3連接，射座變頻電機(jī)25通過(guò)絲杠27與機(jī)臺(tái)滑軌28相連，滑軌可在機(jī)臺(tái)底座上帶動(dòng)安裝于滑軌上的料筒、注射元器件、儲(chǔ)料元器件整體向前或者向后自由滑動(dòng)。參照?qǐng)D2，該自動(dòng)清洗系統(tǒng)的控制原理為首先，在采樣周期內(nèi)，主控制器23對(duì)由用戶在用戶界面19里輸入的清洗工藝參數(shù)進(jìn)行采樣，接收清洗工藝參數(shù)。若用戶 沒(méi)有對(duì)清洗工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整修改，則系統(tǒng)清洗時(shí)將按照默認(rèn)的工藝參數(shù)執(zhí)行。主控制器23對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，一旦自動(dòng)清洗任務(wù)有需求，主控制器23的自動(dòng)清洗程序模塊就會(huì)被激活。接著，主控制器23對(duì)進(jìn)入自動(dòng)清洗的條件進(jìn)行判斷(I)主控制器23通過(guò)與可編程控制器(PLC) 26進(jìn)行通訊，檢測(cè)機(jī)器是否在手動(dòng)工作模式，若不在手動(dòng)工作模式，則提示用戶進(jìn)行工作模式切換調(diào)整，其中機(jī)器手動(dòng)工作模式狀態(tài)信號(hào)的傳輸路線為用戶從操作按鈕輸入通過(guò)PLC傳輸并由主控制器23接收；(2)通過(guò)與NCUC總線與輸入/輸出模塊32進(jìn)行通訊，檢測(cè)射座后限位接近開(kāi)關(guān)29是否閉合，若接近開(kāi)關(guān)沒(méi)有閉合，則主控制器23向輸入/輸出模塊32發(fā)出命令，經(jīng)由輸入/輸出模塊32的模擬量輸出口，傳輸給變頻器24，變頻器24將變頻模擬量信號(hào)輸出給射座電機(jī)25，射座電機(jī)25得電，驅(qū)動(dòng)注射裝置整體后退到射座后限位置，此時(shí)，射座后限電磁接近開(kāi)關(guān)29閉合，經(jīng)信號(hào)反饋，主控制器23接收閉合信號(hào)并經(jīng)過(guò)判斷，通過(guò)變頻器24控制射座變頻電機(jī)25斷電停止運(yùn)轉(zhuǎn)，其中射座后限位電磁接近開(kāi)關(guān)29狀態(tài)信號(hào)的傳輸路線為經(jīng)由輸入/輸出模塊32并最終由主控制器23接收；(3)通過(guò)與NCUC總線與輸入/輸出模塊32進(jìn)行通訊，比較由熱電偶2檢測(cè)的料筒加熱溫度是否到達(dá)設(shè)定溫度，如果溫度沒(méi)有達(dá)到，溫度控制模塊31在主控制器23的控制下持續(xù)對(duì)加熱器I通電加熱，直到到達(dá)設(shè)定溫度再進(jìn)入下一步驟，其中熱電偶2的反饋溫度信號(hào)傳輸路線為熱電偶2將檢測(cè)到的代表加熱溫度的電流模擬量信號(hào)通過(guò)溫度控制模塊31的功率放大功能將信號(hào)放大后，傳輸給輸入/輸出模塊32,經(jīng)由輸入/輸出模塊32的A/D轉(zhuǎn)換功能轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，再由輸入/輸出模塊32傳輸給主控制器23 ; (4)當(dāng)料筒4加熱溫度到達(dá)后，主控制器23監(jiān)控在程序內(nèi)部設(shè)置的螺桿冷啟動(dòng)保護(hù)計(jì)時(shí)器設(shè)定時(shí)間是否計(jì)時(shí)完成。只有以上四個(gè)條件同時(shí)滿足，才進(jìn)入下一步驟。然后，用戶根據(jù)用戶界面的提示信息，對(duì)清洗動(dòng)作模式及工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和設(shè)置。自動(dòng)清洗程序執(zhí)行，主控制器23通過(guò)NCUC總線向注射伺服控制器15發(fā)出指令，使得注射伺服電機(jī)8驅(qū)動(dòng)螺桿3按照預(yù)定的清洗速度、清洗壓力進(jìn)行對(duì)空注射動(dòng)作，在此注射過(guò)程中，由位置傳感器6將螺桿3當(dāng)前的位置信號(hào)和壓力傳感器7的壓力信號(hào)經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換模塊14反饋給注射伺服控制器15，同時(shí)，由注射伺服電機(jī)8的絕對(duì)式編碼器將傳感到的轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋給注射伺服控制器15，由注射伺服控制器15再進(jìn)一步反饋給主控制器23，主控制器23依據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)實(shí)現(xiàn)螺桿位置、清洗壓力、清洗速度控制量的調(diào)整控制，從而使得螺桿3能夠以預(yù)定的清洗壓力、清洗速度在預(yù)定的行程內(nèi)進(jìn)行注射動(dòng)作，當(dāng)螺桿3對(duì)空注射到達(dá)料筒4最前端，由主控制器23向注射伺服控制器15發(fā)出正向運(yùn)轉(zhuǎn)停止信號(hào)，使得注射電機(jī)8停止正向運(yùn)轉(zhuǎn)，螺桿3停止前進(jìn)。接著，主控制器23再次通過(guò)NCUC總線向儲(chǔ)料伺服控制器18發(fā)出運(yùn)轉(zhuǎn)指令，使得儲(chǔ)料伺服電機(jī)18驅(qū)動(dòng)螺桿3按照預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，塑料在螺桿螺槽的輸送下從料筒4尾部向前部輸送，進(jìn)行儲(chǔ)料動(dòng)作，在此過(guò)程中，壓力傳感器7檢測(cè)的料筒3前部熔體壓力信號(hào)經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換模塊14反饋給注射伺服控制器15，由注射伺服控制器15再進(jìn)一步反饋給主控制器23，主控制器23將接收到測(cè)量值與預(yù)設(shè)的背壓值進(jìn)行比較，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)的清洗背壓值，由主控制器23向注射伺服控制器15發(fā)出反向運(yùn)轉(zhuǎn)的信號(hào)，使得注射電機(jī)8反向運(yùn)轉(zhuǎn)，螺桿3被強(qiáng)制回退直到注射起始位置，主控制器23向注射伺服控制器15發(fā)出反向運(yùn)轉(zhuǎn)停止信號(hào)，完成清洗儲(chǔ)料。在回退過(guò)程中，注射電機(jī)8驅(qū)動(dòng)螺桿3直線回退使得料筒4前部熔體壓力始終穩(wěn)定于預(yù)設(shè)的清洗背壓值。這樣，就在主控制器23、注射伺服控制器15、儲(chǔ)料伺服控制器18的協(xié)同控制下，使得注射電機(jī)8反向旋轉(zhuǎn)及儲(chǔ)料電機(jī)16旋轉(zhuǎn)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)螺桿3 —邊旋轉(zhuǎn)一邊回退完成清洗儲(chǔ)料動(dòng)作。需要說(shuō)明的是，上述自動(dòng)清洗過(guò)程對(duì)空注射和儲(chǔ)料動(dòng)作交替執(zhí)行，直到主控程序判定料筒4中殘料清洗完成的條件滿足為止，此時(shí)由主控制器23發(fā)出指令，使得儲(chǔ)料電機(jī)16停止運(yùn)轉(zhuǎn)，注射電機(jī)8進(jìn) 行正向旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)螺桿3進(jìn)行最后一次對(duì)空注射，將料筒4中剩余的殘料清洗出料筒4，螺桿3停留在料筒4最前端，自動(dòng)清洗程序執(zhí)行完畢。在圖2中，主控制器23與其他控制模塊的數(shù)據(jù)通訊采用NCUC BUS現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議規(guī)范。NCUC BUS現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議規(guī)范是國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)聯(lián)合發(fā)布的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)通信協(xié)議國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。圖2中箭頭表示數(shù)據(jù)流向。參照?qǐng)D3，該自動(dòng)清洗控制系統(tǒng)整體流程如下步驟SA000 :注塑機(jī)按照預(yù)定的工藝參數(shù)進(jìn)行注塑生產(chǎn)。SA100 :根據(jù)生產(chǎn)進(jìn)程，設(shè)置三種可能進(jìn)行清洗進(jìn)入自動(dòng)清洗程序的情況，分別為SAlOl 情況 I、SA102 情況 2、SA103 情況 3。SAlOl情況I :在生產(chǎn)任務(wù)開(kāi)始時(shí)，由用戶在用戶界面里設(shè)定本批次生產(chǎn)的任務(wù)數(shù)；如用戶忽略輸入此項(xiàng)數(shù)據(jù)，則默認(rèn)本批次生產(chǎn)合格良品數(shù)為1000 ;輸入后，機(jī)器按照預(yù)定的任務(wù)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)生產(chǎn)，一旦設(shè)定的良品數(shù)到達(dá)，則由界面提示用戶是否進(jìn)入自動(dòng)清洗程序；SA102情況2 :在機(jī)器操作電源停機(jī)按鈕被按下后，機(jī)器提示用戶是否在停機(jī)前，進(jìn)行停機(jī)前自動(dòng)清洗料筒；SA103情況3 :在生產(chǎn)過(guò)程中，用戶還可根據(jù)使用的需要，選擇進(jìn)入自動(dòng)清洗程序?qū)α贤仓袣埩线M(jìn)行清洗。SA200 :進(jìn)入自動(dòng)清洗程序的條件判斷(I)機(jī)器是否處于手動(dòng)工作模式；(2)料筒加熱溫度是否到達(dá)設(shè)定溫度；(3)螺桿冷啟動(dòng)保護(hù)時(shí)間是否到達(dá)設(shè)定時(shí)間；(4)射座是否后退移動(dòng)到射座后限；在以上所述的四個(gè)條件都滿足的情況下，轉(zhuǎn)下一步；如有任何一個(gè)條件不滿足，則機(jī)器處于待機(jī)狀態(tài)，直到條件滿足為止才轉(zhuǎn)下一步。SA300 :用戶對(duì)自動(dòng)清洗動(dòng)作模式進(jìn)行選擇，分為兩種模式(I)螺桿全行程清洗，在此種模式下，螺桿將按照設(shè)定的清洗速度、設(shè)定的清洗壓力、設(shè)定的清洗儲(chǔ)料旋轉(zhuǎn)速度、設(shè)定的清洗儲(chǔ)料背壓以螺桿的最大行程往復(fù)運(yùn)動(dòng)對(duì)料筒進(jìn)行自動(dòng)清洗，直到料筒中材料被清洗完畢；(2)以設(shè)定次數(shù)清洗，在此種模式下，螺桿將按照不超過(guò)設(shè)定的清洗次數(shù)、設(shè)定的清洗壓力、設(shè)定的清洗速度、設(shè)定的清洗后退速度、設(shè)定的清洗儲(chǔ)料旋轉(zhuǎn)速度以螺桿的工藝行程往復(fù)運(yùn)動(dòng)對(duì)料筒進(jìn)行自動(dòng)清洗；機(jī)器默認(rèn)的清洗模式為螺桿全行程清洗。SA400 :用戶對(duì)自動(dòng)清洗工藝參數(shù)的設(shè)置與調(diào)整，包括清洗速度、清洗壓力、清洗次數(shù)、清洗儲(chǔ)料旋轉(zhuǎn)速度、清洗儲(chǔ)料背壓、清洗完成的中止時(shí)間、針對(duì)自動(dòng)清洗動(dòng)作模式2有效的清洗時(shí)螺桿后退速度；如用戶不進(jìn)行設(shè)置調(diào)整，機(jī)器將按照默認(rèn)的參數(shù)進(jìn)行動(dòng)作；清洗速度默認(rèn)為10%、清洗壓力默認(rèn)為20%、清洗儲(chǔ)料旋轉(zhuǎn)速度20%、清洗儲(chǔ)料背壓lOMPa、清洗次數(shù)默認(rèn)為5次、首次清洗完成的中止時(shí)間為60s、與上次比較的清洗完成的中止時(shí)間默認(rèn)為30s、清洗時(shí)螺桿后退速度默認(rèn)為2%。SA500 :用戶在用戶界面里輸入自動(dòng)清洗執(zhí)行命令，自動(dòng)清洗料筒程序執(zhí)行，螺桿
在注射電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行對(duì)空注射動(dòng)作，接著，在注射電機(jī)的反向旋轉(zhuǎn)及塑化電機(jī)的旋轉(zhuǎn)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)下一邊旋轉(zhuǎn)一邊回退進(jìn)行儲(chǔ)料動(dòng)作，并且注射和儲(chǔ)料動(dòng)作交替進(jìn)行。SA600:在每次儲(chǔ)料行程中，控制器會(huì)對(duì)料筒清洗完成的終止條件進(jìn)行判斷，分為兩種情況(I)當(dāng)螺桿在自動(dòng)清洗程序啟動(dòng)后的首次儲(chǔ)料時(shí)，如果螺桿位置停留在螺桿行程中的某個(gè)位置原地旋轉(zhuǎn)的時(shí)間超過(guò)設(shè)定的首次清洗完成中止時(shí)間時(shí)，機(jī)器將會(huì)判斷料筒中殘料清洗完成而進(jìn)行最后一次對(duì)空注射，自動(dòng)清洗動(dòng)作將結(jié)束；(2)當(dāng)螺桿在自動(dòng)清洗程序啟動(dòng)后的第二次及以后次數(shù)的儲(chǔ)料過(guò)程中，如果螺桿位置停留在螺桿行程中的某個(gè)位置原地旋轉(zhuǎn)的時(shí)間超過(guò)機(jī)器計(jì)量計(jì)時(shí)器記錄的前次計(jì)量時(shí)間與設(shè)定的與上次比較的清洗完成的中止時(shí)間之和時(shí)，機(jī)器將會(huì)判斷料筒中殘料清洗完成而進(jìn)行最后一次對(duì)空注射，自動(dòng)清洗動(dòng)作將結(jié)束；如果條件不滿足，則螺桿到達(dá)儲(chǔ)料完成的停止位置后轉(zhuǎn)SA500，自動(dòng)清洗程序繼續(xù)進(jìn)行。SA700 :在終止條件滿足后，螺桿進(jìn)行最后一次對(duì)空注射動(dòng)作，螺桿停留在料筒的最前端位置，注射電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，自動(dòng)清洗工作完成，等待用戶進(jìn)行下一步處理。參照?qǐng)D4，該自動(dòng)清洗控制系統(tǒng)的具體控制過(guò)程流程如下步驟SB100 :在某批次任務(wù)開(kāi)始之前，由生產(chǎn)人員在交互界面里設(shè)定本批次良品生產(chǎn)任務(wù)數(shù)，如果達(dá)到生產(chǎn)任務(wù)數(shù)，則由系統(tǒng)提示用戶選擇自動(dòng)清洗工作。本批次良品生產(chǎn)任務(wù)數(shù)默認(rèn)為1000。SB200 :用戶按照操作規(guī)程進(jìn)行成型生產(chǎn)。SB300 :每工作循環(huán)周期完成后，合格良品計(jì)數(shù)器進(jìn)行累計(jì)計(jì)數(shù)。SB400 :根據(jù)生產(chǎn)進(jìn)程，設(shè)置三種可能進(jìn)行清洗進(jìn)入自動(dòng)清洗程序的情況，分別為SB401 情況 I、SB402 情況 2、SB403 情況 3。SB401情況I :設(shè)定的生產(chǎn)任務(wù)數(shù)到后自動(dòng)清洗料筒。SB4011 :合格良品計(jì)數(shù)器進(jìn)行累計(jì)計(jì)數(shù)后，接著與設(shè)定的被批次良品數(shù)進(jìn)行比較，判斷本批次良品數(shù)是否達(dá)到；如果達(dá)到，則轉(zhuǎn)SB4012 ;如果未達(dá)到，則轉(zhuǎn)SB200，繼續(xù)進(jìn)行成
型生產(chǎn)；SB4012 :系統(tǒng)提示用戶本批次生產(chǎn)任務(wù)完成，是否自動(dòng)清洗料筒；SB4013:用戶根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況，選擇是否自動(dòng)清洗料筒；若選擇是，則轉(zhuǎn)步驟SB500 ;若選擇否，則轉(zhuǎn)SB4014 ；SB4014 :機(jī)器等待用戶進(jìn)一步處理，處于待機(jī)狀態(tài)。
SB402情況2 :停機(jī)前自動(dòng)清洗料筒。SB4021 :用戶選擇機(jī)器電源關(guān)閉按鈕；SB4022 :系統(tǒng)提示用戶在關(guān)機(jī)之前請(qǐng)檢查是否已清洗料筒；SB4023:用戶根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況，選擇是否自動(dòng)清洗料筒；若選擇是，則轉(zhuǎn)步驟SB500 ;若選擇否，則轉(zhuǎn)SB4024 ；SB4024 :機(jī)器關(guān)機(jī)停電。SB403情況3 :生產(chǎn)進(jìn)程中根據(jù)需要進(jìn)行自動(dòng)清洗料筒。SB4031 :在生產(chǎn)的進(jìn)程中，用戶也可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況，選擇是否自動(dòng)清洗料筒；若選擇是，則轉(zhuǎn)步驟SB500 ;若選擇否，則轉(zhuǎn)SB4032 ；SB4032 :機(jī)器等待用戶進(jìn)一步處理，處于待機(jī)狀態(tài)。SB500 :控制器檢測(cè)機(jī)器是否在手動(dòng)模式工作狀態(tài)；若是，轉(zhuǎn)SB600 ;若不是，則轉(zhuǎn)SB501。SB501 :用戶根據(jù)界面的提示信息，用戶將機(jī)器動(dòng)作模式置為手動(dòng)后再轉(zhuǎn)SB600 ；SB600 :控制器檢測(cè)料筒各段溫度是否達(dá)到設(shè)定溫度；若到達(dá)，轉(zhuǎn)SB700 ;若不是，則轉(zhuǎn)SB601。SB601 :用戶根據(jù)界面的提示信息，等待各段加熱溫度到達(dá)設(shè)定溫度后再轉(zhuǎn)SB700 ；SB700 :控制器檢測(cè)料筒各段溫度到達(dá)后再進(jìn)行持續(xù)控溫的時(shí)間是否到達(dá)設(shè)定的螺桿冷啟動(dòng)保護(hù)時(shí)間；若到達(dá)，轉(zhuǎn)SB800 ;若不是，則轉(zhuǎn)SB701。SB701 :用戶根據(jù)界面的提示信息，等待設(shè)定的螺桿冷啟動(dòng)保護(hù)時(shí)間到達(dá)后再轉(zhuǎn)SB800 ；SB800 :用戶對(duì)自動(dòng)清洗料筒動(dòng)作模式進(jìn)行選擇；若選擇以螺桿的最大行程進(jìn)行清洗的模式1，轉(zhuǎn)步驟SB900的SB9001 ;若選擇以設(shè)定的清洗次數(shù)進(jìn)行清洗的模式2，則轉(zhuǎn)步驟 SB900 的 SB9002 ；SB900:根據(jù)自動(dòng)清洗的工藝過(guò)程需要，設(shè)置兩種進(jìn)行清洗的動(dòng)作模式，分別為步驟SB901所述的動(dòng)作模式I和步驟SB902所述動(dòng)作模式2。SB901 :動(dòng)作模式1，螺桿將按照最大行程進(jìn)行自動(dòng)清洗。SB9011 :用戶在交互界面里選擇以螺桿的最大行程清洗的動(dòng)作模式I ;SB9012 :用戶對(duì)動(dòng)作模式I工藝參數(shù)的設(shè)置與調(diào)整。包括清洗速度、清洗壓力、清洗儲(chǔ)料旋轉(zhuǎn)速度、清洗儲(chǔ)料背壓、清洗完成的中止時(shí)間；如用戶不進(jìn)行設(shè)置調(diào)整，機(jī)器將按照默認(rèn)的參數(shù)進(jìn)行動(dòng)作；清洗速度默認(rèn)為10%、清洗壓力默認(rèn)為20%、清洗儲(chǔ)料旋轉(zhuǎn)速度默認(rèn)為20%、清洗儲(chǔ)料背壓默認(rèn)為lOMPa、首次清洗完成的中止時(shí)間為60s、與上次比較的清洗完成的中止時(shí)間默認(rèn)為30s。輸入完成后，轉(zhuǎn)SB1000。SB902 :用戶在交互界面里選擇以設(shè)定的清洗次數(shù)進(jìn)行清洗的動(dòng)作模式2。SB9021 :用戶在交互界面里選擇在螺桿到達(dá)設(shè)定的計(jì)量終止位置作為開(kāi)始，以設(shè)定的清洗次數(shù)進(jìn)行清洗的動(dòng)作模式2。SB9022 :用戶對(duì)動(dòng)作模式2工藝參數(shù)的設(shè)置與調(diào)整。包括清洗速度、清洗壓力、清洗次數(shù)、清洗完成的中止時(shí)間、清洗儲(chǔ)料旋轉(zhuǎn)速度、清洗時(shí)螺桿后退速度；如用戶不進(jìn)行設(shè)置調(diào)整，機(jī)器將按照默認(rèn)的參數(shù)進(jìn)行動(dòng)作；清洗速度默認(rèn)為10%、清洗壓力默認(rèn)為20%、清洗次數(shù)默認(rèn)為5次、首次清洗完成的中止時(shí)間為60s、與上次比較的清洗完成的中止時(shí)間默認(rèn)為30s、清洗儲(chǔ)料旋轉(zhuǎn)速度默認(rèn)為20%、清洗時(shí)螺桿后退速度默認(rèn)為2%。輸入完成后，轉(zhuǎn)SBIOOOoSBlOOO :控制器檢測(cè)注射部分整體是否回退到射座后限處；若回退到射座后限，轉(zhuǎn)步驟SBllOO ;若沒(méi)有回退到位，則轉(zhuǎn)步驟SB1001。SB1001 :射座整體在射座電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下整體回退移動(dòng)至射座后限。SBllOO :注射伺服電機(jī)得電驅(qū)動(dòng)螺桿按照預(yù)設(shè)的清洗速度與清洗壓力前進(jìn)，進(jìn)行對(duì)空注射使得螺桿到達(dá)料筒最前部后注射電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。SB1200 :塑化電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)，此時(shí)位于料筒下料口附近的塑料在螺桿螺槽的輸送作用下，由料筒尾部向前部輸送；輸送過(guò)程的同時(shí)，在料筒外部加熱器的加熱與螺桿螺槽的剪切共同作用下，完成由玻璃態(tài)向熔融態(tài)的轉(zhuǎn)化，成為塑料熔體位于料筒的前端積聚。 由于料筒頭部熔融塑料的積聚使得料筒頭部壓力越來(lái)越大，當(dāng)設(shè)于滾珠絲杠與螺桿處的壓力傳感器實(shí)時(shí)連續(xù)檢測(cè)到的背壓值達(dá)到自動(dòng)清洗料筒預(yù)設(shè)的背壓值IOMPa超過(guò)O. 5s時(shí)，則注射伺服電機(jī)按照預(yù)設(shè)的后退速度使得在旋轉(zhuǎn)的螺桿一邊旋轉(zhuǎn)一邊后退回抽，進(jìn)行儲(chǔ)料動(dòng)作。SB1300 :在注射電機(jī)與塑化電機(jī)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)螺桿動(dòng)作進(jìn)行儲(chǔ)料的過(guò)程中，若螺桿在一邊選擇一邊后退回抽的過(guò)程中，儲(chǔ)料計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，若控制器檢測(cè)螺桿位置不再發(fā)生變化的時(shí)間到達(dá)設(shè)定的時(shí)間，系統(tǒng)判斷料筒中的殘料清洗完畢，轉(zhuǎn)步驟SB1400;否則轉(zhuǎn)步驟SBIIOOoSB1400 :塑化電機(jī)與注射電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，螺桿停止邊旋轉(zhuǎn)邊后退的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，停留在料筒的某個(gè)位置。SB1500:控制器通過(guò)位置傳感器檢測(cè)的當(dāng)前螺桿位置判斷螺桿是否到達(dá)料筒的最前端位置；若未到達(dá)，轉(zhuǎn)步驟SB1600 ;否則轉(zhuǎn)步驟SB1700。SB1600:注射電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺桿前進(jìn)，進(jìn)行最后一次對(duì)空注射，使得螺桿停留在料筒最前端。SB1700 自動(dòng)清洗結(jié)束，系統(tǒng)提示用戶進(jìn)行下一步操作。上述內(nèi)容僅為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。
權(quán)利要求
1.注塑機(jī)智能自動(dòng)清洗控制方法，包括以下步驟 加熱注塑機(jī)料筒至溫度達(dá)到預(yù)定溫度，將注塑機(jī)的射座后退到后限位置，控制注塑機(jī)進(jìn)入手動(dòng)工作模式，料筒溫度達(dá)到預(yù)定溫度后啟動(dòng)螺桿冷啟動(dòng)保護(hù)時(shí)間直到到達(dá)預(yù)定時(shí)間； 驅(qū)使注射伺服電機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)螺桿進(jìn)行對(duì)空注射；當(dāng)螺桿對(duì)空注射到達(dá)料筒最前端時(shí)，注射伺服電機(jī)停止正向運(yùn)轉(zhuǎn)，完成一次對(duì)空注射； 對(duì)空注射完成后，驅(qū)使儲(chǔ)料伺服電機(jī)進(jìn)行儲(chǔ)料；儲(chǔ)料過(guò)程中當(dāng)料筒內(nèi)的熔體壓力達(dá)到預(yù)設(shè)的清洗背壓值時(shí)，驅(qū)使注射伺服電機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)使得螺桿強(qiáng)制回退到注射起始位置，注射伺服電機(jī)停止反向運(yùn)轉(zhuǎn)，完成一次清洗儲(chǔ)料； 對(duì)空注射和清洗儲(chǔ)料交替進(jìn)行直到達(dá)到清洗完成條件為止； 達(dá)到清洗完成條件后，再進(jìn)行一次對(duì)空注射以將料筒中剩余的殘料清洗出料筒，螺桿停留在料筒最前端，自動(dòng)清洗程序執(zhí)行完畢。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的注塑機(jī)智能自動(dòng)清洗控制方法，其特征在于，所述清洗完成條件為料筒中的材料已被清洗完畢或清洗儲(chǔ)料次數(shù)達(dá)到預(yù)定清洗次數(shù)。
3.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求I或2所述注塑機(jī)智能自動(dòng)清洗控制方法的自動(dòng)清洗控制系統(tǒng)，其特征在于，包括主控制器(23)、PLC控制器(26)、注射伺服控制器(15)、儲(chǔ)料伺服控制器(18)、輸入輸出模塊(32)、溫度控制模塊(31)、變頻器(24)、A/D轉(zhuǎn)換模塊(14)、電磁接近開(kāi)關(guān)(29)和鐵質(zhì)滑塊(30)、位置傳感器(6)、壓力傳感器(7)、熱電偶(2)、料筒加熱器(I)； 鐵質(zhì)滑塊(30)，設(shè)于注塑機(jī)機(jī)臺(tái)底座的滑桿上，用以表示注塑機(jī)射座后限位置； 電磁接近開(kāi)關(guān)(29)，設(shè)于注塑機(jī)的滑軌上，當(dāng)注塑機(jī)的射座整體向后回退到達(dá)鐵質(zhì)滑塊(30)的正下方時(shí),觸發(fā)電磁接近開(kāi)關(guān)(29)的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,將該閉合信號(hào)傳送給輸入輸出模塊(32)； 溫度控制模塊(31)，用于將熱電偶(2)采集的注塑機(jī)料筒溫度傳送給輸入輸出模塊(32)，接收輸入輸出模塊(32)的加熱指令，在所述加熱指令控制下對(duì)料筒(4)進(jìn)行加熱；輸入輸出模塊(32)，用于將電磁接近開(kāi)關(guān)(29)的閉合信息和溫度控制模塊(31)反饋的料筒溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后傳送給主控制器(23);將主控制器(23)發(fā)出的加熱指令和變頻器控制指令轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)后分別傳送給溫度控制模塊(31)和變頻器(24)； 變頻器(24)，用于接收輸入輸出模塊(32)的變頻器控制指令，依據(jù)變頻器控制指令控制射座變頻電機(jī)(25)的工作狀態(tài)； PLC控制器(26)，用于接收外部輸入的機(jī)器工作模式指令，并將注塑機(jī)工作模式狀態(tài)信號(hào)傳送給主控制器(23)，以控制注塑機(jī)進(jìn)入手動(dòng)工作模式； 主控制器(23)，通過(guò)總線與注射伺服控制器(15)、儲(chǔ)料伺服控制器(18)和輸入輸出模塊(32)連接通訊；用于接收輸入輸出模塊(32)的料筒溫度信息，若料筒溫度沒(méi)有達(dá)到料筒預(yù)定溫度則輸出繼續(xù)加熱的加熱指令并傳送給輸入輸出模塊(32)，若料筒溫度達(dá)到料筒預(yù)定溫度后則開(kāi)始螺桿冷啟動(dòng)保護(hù)計(jì)時(shí)；監(jiān)測(cè)輸入輸出模塊(32)的閉合信號(hào)，一旦接收到閉合信號(hào)則產(chǎn)生射座變頻電機(jī)停止工作的變頻器控制指令并傳送給輸入輸出模塊(32)；用于接收PLC控制器(26)的注塑機(jī)工作模式狀態(tài)信號(hào)，根據(jù)注塑機(jī)工作模式狀態(tài)信號(hào)判斷注塑機(jī)是否進(jìn)入手動(dòng)工作模式；在料筒溫度達(dá)到預(yù)定溫度、電磁接近開(kāi)關(guān)閉合、注塑機(jī)進(jìn)入手動(dòng)工作模式以及螺桿冷啟動(dòng)保護(hù)時(shí)間到達(dá)預(yù)定時(shí)間這四個(gè)條件均具備后，向注射伺服控制器(15)發(fā)出正向運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)；接收注射伺服控制器(15)反饋的螺桿位置信息，當(dāng)螺桿(3)到達(dá)料筒最前端，主控制器(23)向注射伺服控制器(15)發(fā)出正向運(yùn)轉(zhuǎn)停止信號(hào)，完成一次對(duì)空注射；一次對(duì)空注射完成后，主控制器(23)向儲(chǔ)料伺服控制器(18)發(fā)出運(yùn)轉(zhuǎn)指令；接收注射伺服控制器(15)反饋的熔體壓力信息，當(dāng)熔體壓力達(dá)到預(yù)設(shè)的清洗背壓值，則向注射伺服控制器(15)發(fā)出反向運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)，當(dāng)螺桿(3)到達(dá)注射起始位置，主控制器(23)向注射伺服控制器(15)發(fā)出反向運(yùn)轉(zhuǎn)停止信號(hào)，完成一次清洗儲(chǔ)料；對(duì)空注射和清洗儲(chǔ)料交替進(jìn)行直到達(dá)到清洗完成條件為止；達(dá)到清洗完成條件后，再進(jìn)行一次對(duì)空注射以將料筒中剩余的殘料清洗出料筒，螺桿(3)停留在料筒(4)最前端，自動(dòng)清洗程序執(zhí)行完畢； 注射伺服控制器(15)，用于接收主控器(23)的正向運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)或正向運(yùn)轉(zhuǎn)停止信號(hào)或反向運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)或反向運(yùn)轉(zhuǎn)停止信號(hào)，在所述正向運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)或正向運(yùn)轉(zhuǎn)停止信號(hào)或反向運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)或反向運(yùn)轉(zhuǎn)停止信號(hào)作用下控制注塑機(jī)的注射伺服電機(jī)(8)進(jìn)行對(duì)空注射或停止對(duì)空注射或驅(qū)動(dòng)螺桿回位或停止螺桿回位；接收位置傳感器(6)的螺桿位置信息和壓力傳感器(7)的熔體壓力信息，將螺桿位置信息和熔體壓力信息傳送給所述主控制器(23)； 位置傳感器(6)，用于采集注塑機(jī)的螺桿位置信息，并傳送給所述注射伺服控制器(15)； 壓力傳感器(7)，用于采集料筒前部的熔體壓力信息，并傳送給所述注射伺服控制器(15)； 熱電偶(2)，用于采集料筒加熱的溫度信息，并傳送給所述傳送給溫度控制模塊(31)；儲(chǔ)料伺服控制器(18)，用于接收所述主控器(23)的運(yùn)轉(zhuǎn)指令，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)指令作用下控制注塑機(jī)的儲(chǔ)料伺服電機(jī)(16)進(jìn)行儲(chǔ)料。
料筒加熱器(I)，接收溫度控制模塊(31)的加熱指令，用于對(duì)料筒(4)進(jìn)行加熱。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種注塑機(jī)智能自動(dòng)清洗控制方法，在料筒溫度、注塑機(jī)工作模式、射座位置和螺桿冷啟動(dòng)保護(hù)時(shí)間滿足清洗條件后，驅(qū)使注射伺服電機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)螺桿對(duì)空注射，當(dāng)螺桿到達(dá)料筒最前端，對(duì)空注射完成；驅(qū)使儲(chǔ)料伺服電機(jī)儲(chǔ)料，當(dāng)料筒內(nèi)的熔體壓力達(dá)到預(yù)設(shè)清洗背壓值時(shí)，驅(qū)使注射伺服電機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)使得螺桿回位，清洗儲(chǔ)料完成；對(duì)空注射和清洗儲(chǔ)料交替進(jìn)行直到清洗完成。本發(fā)明還提供了實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置，主要包括主控制器、注射伺服控制器、儲(chǔ)料伺服控制器、溫度控制模塊、變頻器、位置傳感器、壓力傳感器和料筒加熱器。本發(fā)明克服依靠操作者經(jīng)驗(yàn)完成手動(dòng)清洗的工藝過(guò)程而導(dǎo)致的螺桿容易受到損壞、產(chǎn)品質(zhì)量和精度降低、生產(chǎn)效率低下的問(wèn)題。
文檔編號(hào)B29C45/76GK102672928SQ201210138340
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月7日
發(fā)明者于盛睿, 周華民, 崔樹(shù)標(biāo), 張?jiān)? 李德群, 李榮榮, 李陽(yáng), 黃志高 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)