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全面解析注塑機伺服系統及未來市場趨勢
文章出處:  責任編輯:  作者:  人氣:39  發表時間:2012-11-06

全面解析注塑機伺服系統及未來市場趨勢

在當前對環保訴求日益高漲的環境需求及政策鼓勵下,各種節能設施、設備或技術等在近幾十年一直備受重視,如注塑機領域的伺服技術。臺灣地區前三大塑料注塑機器設備企業富強鑫集團注塑事業部早在2008年前就開始醞釀節能系統在注塑機的運用,于2008年2月開始第一批伺服節能環保型注塑機量產,這批機器實現了高節能、高精度、高應答、低噪音、低油溫等優異特性,在理想狀態下,與變量泵機種相比,節能達40%,與傳統定量泵機種相比,節能達70-80%,隨后陸續將伺服節能系統拓展至其它不同機種,包括快速機、電木機以及大型兩板機等,對于客戶端每年電費節省至少50-60%以上。

伺服節能技術概述

早期注塑機以全液壓式為主,對于節能及環保的貢獻明顯較弱,全電注塑機是節能與環保貢獻上最具代表性的設備技術,兩者主要差異上在于伺服馬達的使用,而油電混合注塑機兼具液壓與伺服之優點。此外,油壓機在長時間維持高壓、高出力時仍有全電機無法完全取代的優勢,因此具節能環保的全液壓系統也是現階段最具潛能的設備技術。

傳統定量泵與伺服系統之差異

注塑機從標準動作上可分解成鎖模、射膠/保壓、加料、冷卻、開模、頂出等幾個階段,各個階段皆需要提供不同且適當的壓力和流量,對油泵馬達而言,注塑機成型過程是屬于變化的負載狀態。在定量泵的液壓系統中,馬達以恒定轉速持續提供恒定流量,盡管通過比例式壓力流量比例閥(EFBG)可達到各階段所需壓力及流量比例配置的結果,但控制所需之外的液壓油仍須排回油箱。對注塑機而言,輸出功耗造成的電力消耗是持續性的,也就是說若注塑機處待機狀態,定量泵仍不斷提供恒定的流量并直接排回油箱,形成相當大且不必要的電力耗費。

伺服系統的控制技術可改善上述定量泵液壓系統的缺點。伺服馬達通過編碼器傳輸信號回饋至驅動器進行精準的回轉控制,使受控液壓油之流量需求經油泵直接輸出,也就是說輸出流量的大小是通過精準轉速的增減控制來獲得。液壓油壓力控制方面則通過油泵上串聯的壓力傳感器,將壓力信號結果傳遞回饋至驅動器端進行連續的閉回路控制,以達到壓力精準控制的目的,如此一來,伺服控制系統就可精準的提供注塑成型各階段所需要的壓力與流量,比較定量泵系統,可大幅降低輸出的電力消耗。

注塑成型節能原理

從注塑成型各階段電力消耗狀態來看,加料及冷卻兩階段屬于長時間動作,其電力最值得節省,尤其是冷卻,伺服系統對注塑機而言完全不需做功,換言之,產品成型周期中冷卻時間越長,節能效益就越顯著。

注塑機伺服節能系統之構成

一般應用于全液壓注塑機伺服節能系統的標準構成為三大組件:伺服馬達、驅動器及油泵組。伺服馬達分為AC感應伺服與永磁式伺服(同步伺服);驅動器的控制技術依據馬達特性分為變頻控制及伺服控制;油泵類型常見有齒輪泵、柱塞泵、葉片泵,齒輪泵包括外齒輪、內齒輪及螺旋式。

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