电感式测距传感器在注塑机拉杆中的应用

作者:孟海洋,巴鲁夫中国 文章来源:MM《现代制造》 点击数:56 发布时间:2016-03-04
注塑机在注塑和保压阶段,模腔压力将产生使模具分开的胀模力,为了克服这种胀模作用,锁模机构必须对模具施加闭紧力,称为锁模力。

注塑机在注塑和保压阶段,模腔压力将产生使模具分开的胀模力,为了克服这种胀模作用,锁模机构必须对模具施加闭紧力,称为锁模力

锁模力是注塑机的一项重要指标。生产厂家设计时一般都计算理论锁模力。但由于检测计缺少精密检测仪器。许多厂家对其生产的注塑机实际锁模力根本无法检测。产品使用到客户现场后,往往锁模力达不到客户要求。更重要是,由于锁模力未作检测,就无法知道四根拉杆的受力情况。一旦受力分布很不均匀,在合模时会发生拉杆断裂,导致损坏注塑机和模具,甚至出现伤人事故。近几年,此类事故有上升趋势。基于以上原因,需要采取有效方法对锁模力进行测试。

根据JB/T 7267—94《塑料注射成型机》标准规定,采用应变仪测量拉杆最大应变量的方法进行测量,把试验件安装在固定模板中心位置,在每根拉杆上粘贴两个以上(偶数个)应变片,测出拉杆应变量(在合模机构合紧状态下进行),计算确定合模力。

此方法有如下细节要求:

(1) 选择合适的仪器并进行准确的定度:需要消除应变片选取和应变采集电路整个系统的整合标定问题。

(2) 消除导线电阻的影响:需要消除导线的电阻对应变片的阻值的影响。

(3) 减少读数漂移:需要消除来自电桥电阻不平衡、导线的分布电容影响。

(4) 补偿温度变化的影响:需要消除温度变化带来的阻值变化反映出的应变变化。

(5) 减少贴片测点误差:需要消除应变片取点带来的不对称应力影响。

上述方法相当于需要客户制作应变传感器,难度和精度难以保证。因此,购买专业的应变传感器和采集系统可能是最可靠的技术方案。但是,面对高昂的费用和后续使用集成,很多厂家望而却步,特别是准备在生产过程中动态测试锁模力的厂家更觉得硬件购买和系统学习成本太高,此想法在行业内一再搁置。

原来锁模力一般测量方法是在出厂前和维护时静态测试,显然这种方法已经很不适应客户的技术发展的需要。近期业内正在掀起新锁模力测量方法,即在线检测和监控锁模力,以加强对于拉杆的安全合理使用,以及使用适合的锁模力来生产产品。一种安装简单、使用方便、成本合理的方案将会受到业内人士青睐。巴鲁夫公司正是可以提供这样测试方案的自动化公司。巴鲁夫电感式测距传感器BAW可以实时测量出拉杆变形量。当拉杆变形量被精确测量出来后,再根据公式:F=ΔL/L*E/(1/4*π*D2),拉杆材料的杨氏模量属于固定值,直径几乎不变,因此,可以精确地在测试系统里测定,也可以在塑料生产过程中,按照工艺需要,实时地控制锁模力的施与,具体案例如图1所示。

图1 在注塑机中,工具的加紧压力通过连接件和液压缸提供。因此,机器拉杆的延伸与夹紧力成正比,可以通过电感式测距传感器轻松确定

巴鲁夫电感式测距传感器BAW提供与金属目标物的距离成比例变化的绝对电压或电流信号。由铁或有色金属材料制成的形状和规格各异的目标物会不同程度地改变传感器的阻尼状态。这提供了探测目标物位置、距离和不同材料的简单方法。大体原理如图2所示。

图2 BAW参数图

巴鲁夫电感式测距传感器BAW的特点如下:

● 与距离成比例的模拟输出信号

● 采用非接触式和绝对量测量原理

● 丰富多样的设计:圆柱形和立方体形

● 测量范围:0.5~50 mm

● 高重复精度

● 最佳线性度

● 低温度漂移

● 测量速度高达40 m/s

● 用于限制工作范围的LED指示灯

● 对污染不敏感