不变,使它不超过某一允许的范围,但是,这一作用只应在启动和堵转时存在,在正常运行时又得以取消,使静特性保持较好的硬度,这样,当电动机在运转时,一旦电流超过某一规定值时,电流负反馈即投入运行,使静特性急剧地“软化”。即随着电流的增加,电动机的转速不断下降,当电流增加到某一数值(堵转电流)时,电动机停止转动。这种当电流增加到一定程度时出现的电流负反馈称为电流截止负反馈。
这种采用电流负反馈的方法可以在超载的情况下对电动机起到保护作用,同样,在电动注射机的新型顶出控制或前面提到的智能模具保护中也可采用类似的原理来对电动机、执行机构和制品起到保护作用。当顶出过程或合模过程中因受到外物的干扰而使得负载发生异常的变化,并使得电动机控制回路中的电流增加,在此情况下,采用电流截止负反馈可以使得电动机的转速随电流的增加不断下降直到停止转动。
2.7 新型顶出监控原理
在注射成形过程中,经过注射保压、冷却就需要进行开模顶出制品的功作。在冷却过程中,随着聚合物温度的降低模腔内的压力也随之降低。通常对于脱模时的剩余压力有一个最低的要求,如果不低于这个压力就脱模,制品内剩余压力过大,在开模顶出时制品就会发生断裂或表面严重损伤。较为理想的情况是在模腔压力为零的状态下脱模,因为无剩余压力下脱模,制品损伤可能最小。
顶出机构除了在顶出过程中要满足上面的要求外,为了保护模具以及顶出机构本身的安全,还应能对一些异常的情况做出判断并采取相应的措施。
在传统的液压电注射机中,为了保证制品的完全顶出,通常采用振动或多次顶出的方法,但是,这种方法并不能完全确保制品的顶出,而且在顶出过程中也很难确定合理的顶出力。
顶出控制原理进一步分析,采用 FOC算法实现的电动机控制方案中,将交流电动机负载的控制模型给予极大的简化,使得对交流电动机的控制转变为类似直流电动机的控制。在 FOC控制方式下,建立起了电动机的输出转矩与电流之间的一个线性的关系。因此,通过检测电流的变化就可以直接反映出电动机在工作状态下负载的变化。
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在电动注射机中,由于顶出机构是由电动机驱动的,控制顶出机构进行顶出的电动机在顶出过程中负载的变化直接反应了制品顶出过程中与模具脱离时所需的顶出力的变化。因此,将正常脱模情况下电动机负载的变化曲线记录在记忆体中,并将每一次脱模时电动机的负载变化与其进行比较,一旦电动机负载超出正常负载时,认为顶出过程出现异常,此时,电动机停转并发出报警。这种智能顶出的制品顶出控制不仅能确保顶出机构的安全性,还能对模具和制品的质量起到检测的作用。
由于注射成形是一种周期循环的生产过程,无论是生产原料,生产的工艺控制参数还是制品的形状等都是基本处于稳定的状态,加上电动注射机具有极高的控制精度与稳定性,因而成形出的制品在模具未发生更换的条件下,无论是外形中的几何参数还是物化性能通常都是稳定在一个很小的范围内波动。可以认为:在每一次顶出动作过程中,制品与模具脱离过程中受到的阻力的变化是稳定在一定的、合理的范围内。即顶出电动机在每一次制品顶出过程中的负载变化都应是稳定地保持在一定的范围内。如果超出这个合理的范围,说明在工作过程中有异常现象发生。
在电动注射机中,控制系统可以记录正常工作状况下顶出电动机在顶出过程中的负载变化曲线,这种变化曲线可以是时间负载变化曲线,也可以是位移负载变化曲线。顶出过程中任何异常情况出现时控制电动机停止运行,从而对顶出机构以及制品和模具都起到了一定的保护作用。
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