TPU、TPR鞋底机原理

一、全自动圆盘式塑料注射成型机的工作原理
众所周知，国内有大量卧式注塑机变频节能改造的成功案例。制鞋企业全自动盘式塑料注射成型机是制鞋企业主要的常用电气设备，素有“电老虎”之称。我国是制鞋大国，制鞋设备数量较多，但参与节能改造的单位相对较少。主要原因是人们对自动盘式塑料注射成型机的工作原理不熟悉。
1.1 全自动圆盘式塑料注射成型机（以下简称：圆盘机）机械特点
1）本机专门用于生产各种高档单色、双色、三色运动鞋、休闲鞋底、男女童鞋底等产品。
2）原料适合生产发泡及其他热塑性原料，如PVC、TPR等。
3）本机采用计算机程序（单片机、PLC）控制，主辅机控制精确，操作方便，维护方便。
1.2 圆盘机与传统卧式注塑机对比
1) 液压马达
卧式注塑机、盘式机的油泵均为定量泵。在注塑过程中，油泵的压力经常变化。低压维持过程传统的处理方法是通过比例阀泄压，电机一直在工频下全速运行。电能的浪费非常严重。
2）根据圆盘机型号分为单色机、双色机、三色机等型号。
其中单色机只有一台主机，与卧式注塑机类似。
双色机由主机和辅机组成。辅机负责注射、熔胶、上模、下模等动作。主机包括辅机的动作，另外还有一个圆盘旋转动作来实现模具的移动和定位。
三色机由一台主机和两台辅机组成。
3）模具数量
4）卧式注塑机一般只有一套模具工作，当生产工艺改变时，需要更换模具。
圆盘机的模具数量根据型号不同而不同。一般有18套、20套、24套、30套模具。根据生产工艺，通过控制面板设置模位是否有效。例如：TY-322型号，24工位模位（可安装24个模具），生产时可根据需要灵活选择全部或部分模具作为有效模位）。圆盘机工作时，大转盘顺时针高速旋转，PLC或单片机执行程序的计算。当仅检测到有效模具位置时，当PLC或单片机扫描到减速信号时，转盘开始减速。当定位信号到达时，转台进行精确定位。否则，如果没有检测到有效的模具位置，大转盘将旋转到下一个有效的模具位置。
卧式注塑机只要有合模或开模信号，就会执行相关动作。
4）压力调节方法
卧式注塑机和圆盘机的压力调节方式都是压力比例控制方式，但圆盘机每个模具（模具较多）的注射压力可以通过控制面板独立设定，适合于制造不同注射量的产品。
卧式注塑机生产的每个产品，相关参数都是一致的。
5) 模具加工方法
卧式注塑机工作时，定模不动，只有动模在有指令时执行左右锁模或开模，并从左向右直线移动。
圆盘机工作时，定模和动模由大转盘移动和定位。当有合模、开模指令时，油缸进行上升或下降动作。取出产品时，操作人员手动打开动模取出产品。
6) 圆盘（转盘）
全自动圆盘式塑料注射成型机因转盘呈圆形而得名，简称圆盘机（鞋底机）。在圆盘上分成几等份。如TY-322分为24个模块。
若主机、辅机均未检测到有效模位，且主机、辅机均处于开模状态，则PLC或单片机发出指令，对盘提供压力由主机高速旋转。系统自动检测有效模具位置，圆盘减速后精确定位。
7) 冷却方式
传统卧式注塑机有“冷却时间”的概念。模具上安装冷却水循环，保护模具和产品的冷却。
光盘机则不同。它没有冷却水循环系统，因为产品成型后，圆盘机本身的转盘在一段时间内处于旋转状态或待机状态。另外，机器上安装有多个冷却风扇，用于冷却模具和产品。。
1.3 圆盘机工作原理
圆盘机注塑过程中，锁模、注射、熔胶、开模等各种动作以及圆盘速度和速度对速度和压力都有不同的要求。它们由控制面板上的比例值设置。例如：P1设定合模压力，P2设定注射一次压力，P3设定注射二次压力，P4设定进料压力。当盘机的流量压力需求发生变化时，通过油泵出口处的比例阀（溢流阀）调节负载压力和流量，多余的油在高压下溢回油箱。
单色圆盘机只有一台主机，主要向系统提供压力，完成注射、熔化的动作，以及合模、开模的动作。此外，它还控制转台系统来完成模具的移动和定位。
双色机可分为主机和辅机。主要由加热、注胶、熔胶系统、锁模系统组成。三色机与二色机类似。它由一台主机和两台辅机组成。主机负责圆盘的旋转和定位。
圆盘机分为手动操作和自动操作两部分。
手动操作时，操作者必须发出相应的指令，盘机就会完成相应的动作。如注胶、熔胶、上模、下模、圆盘转动等动作。
自动操作时，各模位选择完毕，加料量、压力、时间设定完毕，料管温度已加热后，启动主机油泵，切换手动、自动解锁到自动位置，然后按一次自动启动按钮。可以执行自动步骤。
1) 如果当前模具位置正在使用，按下自动启动按钮后，送料量将为该模具的设定量。如果进给没有达到设定量，就会有锁模动作。只允许快速锁模动作，进给达到设定量后才可以进行慢速锁模动作。锁模停止后，进行注射、开模动作。
2）如果当前模位没有使用，按下自动启动按钮，圆盘将移动到下一个使用模位，送料量达到下一个使用模位的设定量。料动作，转盘定位后，快速合模（按时间设定），计时停止，当送料时间到达时，进行慢速合模，合模停止后进行注射、开模动作。
3）当主机和辅机同时使用时，必须等到主机和辅机自动动作完成并打开模具后，圆盘才能运行并旋转到下一个模具位置。
4) 当转盘在光盘“慢点”之前停止移动时，检测到“慢点”时光盘将减速至定位停止。如果使用模位，定位后，模动作会做锁模等动作，直到开模。转盘不动，但送料动作会执行下一个所用模具的送料。当转盘暂停（顺时针旋转）时，转盘将移动到下一个模具位置。如果该模具位置未被使用，则圆盘将定位在最近的模具处，并且在释放转盘暂停之前不会移动到下一个模具。
5）自动运行时，将自动状态切换回手动状态，除圆盘会进行慢速定位（运行中切换圆盘）外，其他动作都会及时停止。可以手动重置。
1.4 圆盘机的功耗主要表现在以下几个部分
1）液压系统油泵电能消耗
2）加热器功耗
3）冷却风扇。
对于制鞋企业来说，电力消耗是其生产成本的主要部分。上述功耗中，液压油泵的功耗约占整个盘机功耗的80%左右，因此降低其功耗是降低盘机功耗的关键。机器节能的关键。
2、圆盘机的省电原理
了解了圆盘机的工作原理后，我们不难知道，圆盘机内部存在着一个非常剧烈的突变过程，对机器的影响很大，影响整个注塑系统的寿命。目前，国内制鞋企业存在大量老旧设备，自动化程度低，能耗高。机器一般是按最大生产能力来设计的。事实上，它在生产过程中往往不会使用这么大的功率。油泵电机的转速保持不变，因此输出功率几乎不变，生产时有大马、小车之分。因此，大量的能量被浪费。
由于圆盘机主辅机及旋转模具的独特特点，生产中使用的有效模位并不多，如：TY-322型号，24套模具，有时只有十几套使用的模具数量更少，试机和打样使用的模具就更少，这决定了主辅机经常处于长期待机状态。辅机仅在检测到有效的模具位置时才执行动作。当圆盘转动时，辅机不做任何动作，但通常情况下，电机仍以额定转速工作。此时，高压溢流部分不但没有做任何有用功，反而会产生热量，导致液压油升温。是的，但也有害。
采用圆盘机无速度传感器矢量变频运行技术（参见电气原理图）。变频器实时检测盘机电脑板的压力和流量信号。盘机的压力或流量信号为0-1A，经过内部处理后，输出不同的频率并调节电机转速，即：输出功率与压力和流量同步自动跟踪和控制，相当于改变将定量泵改为节能变量泵。原有液压系统与整机运行需要动力匹配，消除原有系统高压溢流能量的损失。可以大大减少合模和开模的振动，稳定生产过程，提高产品质量，减少机械故障，延长机器的使用寿命，并节省大量电能。