注塑机的驱动技术一直在不断发展,伺服电机已广泛应用于各种角色。以下是模塑商需要了解的有关当今伺服驱动器的成本、性能、维护和培训方面的信息。
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为了更好地了解当今可用的机器技术,重要的是对现代注塑机的不同驱动技术使用通用语言。伺服电机的多种用途是复杂因素之一。本文将讨论和解释涉及机器驱动技术的 15 个最常见的术语和概念,涉及成本、性能、维护和员工培训。
1.全电动注塑机
按照塑料工业协会(前身为 SPI)的标准,全电动 注塑机 至少具有由伺服电机驱动的三个主轴(夹具移动、注射和计量/塑化)。其余三个轴(喷嘴接触、顶出和模具高度调整)仍然可以由液压驱动。最高效的机器能够
使用动能回收系统 (KERS)。该专利工艺利用伺服电机作为发电机,可以收集每个轴的所有减速能量并将其转换回电能。然后将转换后的能量反馈回机器,通常用于加热或控制功能。
2.混合式注塑机
具有由液压驱动的三个主轴中的一个或多个但至少具有一个电动轴的机器称为混合动力机器。一个常见的例子是带有伺服驱动计量的液压机。计量是任何 IMM 上最大的能源消耗(除了机筒加热)。因此,至少使用伺服电驱动器进行计量是一个明智的决定。混合动力机器不是带有伺服驱动泵的机器,因为后者的所有运动仍然由液压驱动。
3、伺服(驱动)液压注塑机
伺服驱动液压(或伺服液压)机器是一种全液压 IMM,带有伺服电机来驱动液压泵。这些机器通常有一个固定排量泵,但也可能有带旋转斜盘的可变排量泵(通常是 DFEE 或 DFEC)。
4.带变量泵的标准液压注塑机
这些机器通常有一个恒速电机和一个带有斜盘的可变排量泵,斜盘可以通过控制器进行调节,以调节泵的油量流量,从而适应液压系统的当前需求。如果机器根本不动,泵仍将空转并浪费能源。
5.能源效率
欧洲塑料行业已经开发出一套系统来对注塑机的能效进行分类。Euromap 60.1 标准将机器分为特定类别,并制定了特定标准来比较来自不同供应商或执行方式(全电动、混合动力等)的类似机器的能效。
毫不奇怪,伺服驱动泵(或伺服泵)机器比具有恒速电机和变量泵的机器表现出更高的能效。那么什么是伺服泵,它有什么作用呢?伺服驱动泵机上的伺服电机仅在液压系统需要油流时才会运行。在没有轴运行期间,没有泵运动,因此泵没有能量消耗。当然,节能量在很大程度上取决于每个特定应用的工艺点。当恒速电机空转数秒或数分钟时,快速循环包装应用的节能百分比低于冷却时间长的应用。
电能直接转化为动能的全电机具有最好的能效,因为没有电能转化为液压再转化为动能。
一个非常粗略的分类是:
•恒速马达液压机:100%能耗; •仅计量全电动的混合动力机:75%至80%的能源消耗; •伺服驱动泵机:65%到70%的能源消耗; •全电动机器:45% 到 60% 的能源消耗。6.电动与液压驱动的可重复性
在全电机上,伺服驱动轴的重复精度至少比液压驱动轴高 10 倍。主动伺服驱动轴几乎没有延迟,而液压系统的延迟是不可避免的。伺服驱动器的加速,特别是减速也比液压驱动机器更准确。全电机还允许即时生产稳定性,因为没有必要的油预热,并且在生产超时后启动更快。这是全电机的优势,而不是伺服驱动的泵机。
7.噪音水平
全电动和伺服驱动泵机的噪音水平通常远低于标准液压机。现代全电动和伺服驱动泵机的噪音水平应在 68 分贝左右。
8.速度和/或加速度
伺服与液压速度和/或加速度的比较是业内争论不休的话题。全电驱动有很大的加速度
—比液压系统中的泵加速要好得多,液压系统会因油的可压缩性和膨胀的液压软管和管线而受到影响。一些供应商引用的对立点是,一个设计完美的液压系统,带有蓄能器和战略性放置的阀门,可以比伺服驱动机器更加自发和敏捷。9.平行动作
全电动 IMM 通常为每个轴使用单独的伺服驱动器。这使得这些机器非常灵活,因为它允许所有轴以平行运动方式使用,这在需要在开模和顶出期间进行计量、在闭模期间注射、在开模期间顶出等时非常有意义。伺服驱动泵机和标准液压机不一定具有该优势。大多数供应商提供第二个甚至第三个泵和液压蓄能器作为选择。
10.水力设计
标准液压机在空转时通过油的剪切和摩擦产生大量废热,这主要与变量泵和恒速电机的设计和工作原理有关。伺服驱动泵机确实在液压系统中产生的热量较少。事实上,一些制造商运行特殊的油加热顺序以在生产过程中将油保持在工作温度,这取决于工艺点、机器的运行环境以及特定产品/工艺的工艺顺序。
11.机器成本
全电机总是比液压机更昂贵,因为前者需要必要数量的电驱动器、电机和齿轮(滚珠丝杠或变速箱或齿条和小齿轮)。然而,在许多情况下,使用节能和提高利用率(由于平行移动导致周期更快,由于维护更少导致正常运行时间更长)以及一些州和能源公司提供的能源回扣,很容易计算投资回报率。伺服驱动泵机(对于某些供应商而言)仍然比标准液压机稍微贵一些,但是由于整个行业都在大力推动伺服驱动泵技术,因此即使在组件供应商之间也存在越来越多的竞争,这允许将价格差异(如果仍然存在)缩小到最低限度。
12.泵、伺服电机的服务
在必须更换液压泵的情况下,无需校准的固定排量泵比可变排量泵更快速、更容易更换。固定排量泵通常也比可变排量泵便宜得多。尽管伺服电机可能比恒速电机更昂贵,但随着时间的推移,模塑商更有可能需要更换或维护泵。
当然,全电机根本不需要或很少需要维护泵。众所周知的 Rotex 联轴器(星形齿轮)在伺服驱动泵机和全电机上不存在,因此不需要更换。这是每个模具车间的维修人员都非常了解的事情。
一般来说,现代机器提供的分析功能比它们的前辈要好得多。通常可以通过嵌入式示波器功能轻松分析伺服驱动器,一些供应商将其作为现代机器控制的标准附件提供。这与通过网络服务访问机器的可能性一起,创建了一个强大的工具来远程维护和排除机器故障。恒速泵电机通常不提供这种可能性。由于对伺服驱动器的监控更加详细,因此甚至关于伺服驱动机器控制的报警信息也更加精确。
13.油质与保养
在伺服驱动泵机上,油不会承受太大压力,因此油质下降速度比标准液压机慢。当然,这始终取决于过程以及油被移动和剪切的程度;但根据一般经验,液压机会对油施加更大的压力。全电机可能根本不需要处理油。
14.机器的复杂性
一般来说,液压机,无论是否是伺服驱动,都具有电子、机械部件和液压系统。全电机可能只有电子和机械部件,这降低了复杂性。一个好的电工可以在机器上工作而无需了解液压系统。
15、维修人员培训
很容易被遗忘的一点是模塑商自己的维护人员的培训。对于标准液压机,建议每年校准一次液压系统。更好地培训员工可以更好地校准和发现问题。电机不需要与泵相关的校准,因此对员工进行必要的培训不那么复杂。
关于部分和完全伺服驱动和液压机器的这 15 个关键兴趣点和比较对于每个模塑商来说都很重要。考虑到这些要点,供应商可以帮助模塑商找到最适合他们所需工艺的机器。
发布者简介: Clark Zeng 宁波科必达塑料机械外贸部经理。良好的注塑机行业工作经验。帮助客户完成许多完整的塑料制品项目。联系方式:+8613736183770。邮箱:Sales@china-kebida.com。