探讨注塑机电气故障的处理技术

探讨注塑机电气故障的处理技术

金升才

广东省东莞电机有限公司

摘要:塑机又名注射成型机或注射机。它是将热塑性塑料或热固性塑料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。分为立式、卧式、全电式。注塑机能加热塑料，对熔融塑料施加高压，使其射出而充满模具型腔。

关键词：注塑机结构电气故障

引言：注塑机又名注射成型机或注射机，很多工厂叫啤机（piji）,注塑产品叫啤件。它是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。注塑机按照注射装置和锁模装置的排列方式，可分为立式、卧式和立卧复合式。注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成。

一、注塑机构造

注射系统是注塑机最主要的组成部分之一，一般有柱塞式、螺杆式、螺杆预塑柱塞注射式3种主要形式。目前应用最广泛的是螺杆式。其作用是，在注塑料机的一个循环中，能在规定的时间内将一定数量的塑料加热塑化后，在一定的压力和速度下，通过螺杆将熔融塑料注入模具型腔中。注射结束后，对注射到模腔中的熔料保持定型。注射系统的组成：注射系统由塑化装置和动力传递装置组成。螺杆式注塑机塑化装置主要由加料装置、料筒、螺杆、过胶组件、射嘴部分组成。动力传递装置包括注射油缸、注射座移动油缸以及螺杆驱动装置（熔胶马达）。

（1）合模系统

合模系统的作用：合模系统的作用是保证模具闭合、开启及顶出制品。同时，在模具闭合后，供给模具足够的锁模力，以抵抗熔融塑料进入模腔产生的模腔压力，防止模具开缝，造成制品的不良现状。

合模系统的组成：合模系统主要由合模装置、机绞、调模机构、顶出机构、前后固定模板、移动模板、合模油缸和安全保护机构组成。

（2）液压系统

液压传动系统的作用是实现注塑机按工艺过程所要求的各种动作提供动力，并满足注塑机各部分所需压力、速度、温度等的要求。它主要由各自种液压元件和液压辅助元件所组成，其中油泵和电机是注塑机的动力来源。各种阀控制油液压力和流量，从而满足注射成型工艺各项要求。

（3）电气控制

电气控制系统与液压系统合理配合，可实现注射机的工艺过程要求（压力、温度、速度、时间）和各种程序动作。主要由电器、电子元件、仪表、加热器、传感器等组成。一般有四种控制方式，手动、半自动、全自动、调整。

（4）加热/冷却

加热系统是用来加热料筒及注射喷嘴的，注塑机料筒一般采用电热圈作为加热装置，安装在料筒的外部，并用热电偶分段检测。热量通过筒壁导热为物料塑化提供热源；冷却系统主要是用来冷却油温，油温过高会引起多种故障出现所以油温必须加以控制。另一处需要冷却的位置在料管下料口附近，防止原料在下料口熔化，导致原料不能正常下料。

（5）润滑系统

润滑系统是注塑机的动模板、调模装置、连杆机铰、射台等处有相对运动的部位提供润滑条件的回路，以便减少能耗和提高零件寿命，润滑可以是定期的手动润滑，也可以是自动电动润滑；

（6）安全监测

注塑机的安全装置主要是用来保护人、机安全的装置。主要由安全门、安全挡板、液压阀、限位开关、光电检测元件等组成，实现电气——机械——液压的联锁保护。

监测系统主要对注塑机的油温、料温、系统超载，以及工艺和设备故障进行监测，发现异常情况进行指示或报警。

二、注塑机常见的电气故障类型

注塑机常见的电气故障主要有保险丝断裂,热继电器跳闸,主控油泵电机电路、去发热筒加热电路、去调模电机电路输出电压不正常,开关接点接触不良等。电气控制系统故障一般较为复杂,遇到电气故障是,首先应坚持一个总体原则,即:先外后内、先易后难;综合考虑、充分发挥。结合实际生产经验,我们已经知道,注塑机运行过程中,故障率最高的部位,往往是运行可靠性最低、最脆弱的.部位。

这些地方最主要的故障是开关接点接触不良。因此,针对具体某一台注塑机而言,我们可以根据一些外在指示信号,如柜内指示灯显示的情况等,首先检查电气线路,包括外部电路、供电电源、门触点等。

三、注塑机的电气故障层次结构恢复方法注塑机的电气故障

一般而言,有一定的规律可循,其层次分析主要分为以下几个步骤:

（1）基于程序检查的分析法注塑机是按一定程序运行的,程序的执行决定了注塑机的每一个动作,这些动作是一个循环过程,包括了合模、座进等,我们把它执行的每一个动作称之为一个工作环节,与之相对应的都有一个控制电路。针对每一个相对应的控制电路,我们都要针对它们进行宏观判断。当确定注塑机电气故障发生的具体子控制电路后,根据层次分析法,进而通过电气故障特征量的异常表现,判断故障发生的具体位置,进人到电气故障诊断的微观层面。

（2）针对接触不良的检测方法

当我们需要判断一个控制回路的故障是否属于接触不良时,通常的做法是将电压表接在控制回路中,检测运行电路的电压量。如果检测结果偏离正常值,那么该处发生接触不良故障的概率比较大。此外,还可从温度特征量出发,用点温计测试每个连接处的温度,找出发热部位。对于电流特征量,可以用电流表进行检测。将测试仪器接人需要测量的电路回路中,通过调节相关元器件,使电路中的电流达到一定值(比如49A),对相应的电压值做好记录。按上述方法对每一个连接处都测一次,并记录相应电压值,接触不良的区域发生在电压值最高处。

（3）静态电阻测量法

对于电阻特征量的检测方法,我们通常可以通过阻值是否偏离一定的合理范围来对电气故障进行判断。若不正常,则可以确定该处存在电气故障。一般而言,注塑机的各个控回路的电子元件阻值在一定的温度范围内可以看成是恒值,即阻值保持不变,基于此,当发现某一阻值偏离正常值时,我们可以判断故障的具体位置。这种方法简便快捷。

（4）电位测量方法

除阻值、温度、电压、电流等电气特征量之外,还可通过检测控制回路各个点的电位判断电气故障发生的具体部位。对于稳定工作的电路,它的每一点的电位都是由电源电压和电路阻值决定的。通常,电源电压一般通过技术要求给定,所选取的电子元件阻值也是一定的,因此各个点的电位大小也基本确定了。我们可以通过判断各个点的电位是否合理来判断电路是否发生故障。原理跟电阻检测方法类似。这样,通过层层分析,逐一排查,即可准确判定对应电气控制子电路的故障发生点.

（5）基于电路非正常工作状态的方法

这里强调一下常用电路断开法。注塑机控制回路中,存在着较多的触点、开关等,当这些地方出现故障后,我们经常使这部分的电气连接元件(即通常意义上的开关等)脱离电路,断开之后,如果之前的电路故障恢复了,则说明故障发生在该处,为我们排除故障提供依据,以采取有效措施保证电路正常工作。这种方法从器件层面进行分析,对于触点类元器件的故障诊断效果明显。

结论

本文提出的基于层次结构分析的注塑机电气故障恢复方法可以很好的应对实际生产过程中出现的各类常见电气故障,保障了生产运行的顺利进行,提高了生产效率,提升了产品质量。本文的研究成果可为广大科研工作者和生产部门提供一定的理论指导。

参考文献

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[3]任淑红,冒松山.FGJ型注塑机故障解析[J].设备管理与维修,2008(8).