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     [摘 要]：論述了全自動注肩機(jī)定量吐塑機(jī)構(gòu)的工作原理及設(shè)計方法。介紹了這種定量吐塑機(jī)構(gòu)的定量控制原理，討論了吐塑系統(tǒng)壓力的成因、影響和控制方法。運用統(tǒng)計過程控制的方法分析了定量穩(wěn)定性。前 言近幾年，鋁塑復(fù)合軟管在日化、醫(yī)藥行業(yè)得于廣泛應(yīng)用，鋁塑復(fù)合軟管生產(chǎn)機(jī)器的需求愈來愈大，全自動注肩機(jī)正是適應(yīng)市場需求，替代原來用于生產(chǎn)塑料管、鋁塑復(fù)合軟管肩部的滑板式液壓注塑機(jī)的更新?lián)Q代產(chǎn)品?；迨揭簤鹤⑺軝C(jī)應(yīng)用于生產(chǎn)塑料管、鋁塑復(fù)合軟管時，生產(chǎn)效率低，人工上管、拔管勞動強(qiáng)度大，且每模的工藝出品率低、材料利用率差。使用全自動注肩機(jī)可實現(xiàn)自動上管、拔管，正常情況下可由一人照看幾臺機(jī)器，節(jié)約勞動力勞動強(qiáng)度最小化；全自動注肩機(jī)采用精確定量注射，生產(chǎn)無料頭，材料的利用率達(dá)100％；全自動注肩機(jī)采用多工位循環(huán)作業(yè)，不占用專用冷卻時間，顯著提高了生產(chǎn)效率。全自動注肩機(jī)由間隙分度傳動機(jī)構(gòu)、自動上管機(jī)構(gòu)、定量吐塑機(jī)構(gòu)、合模成型保壓機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)、脫模機(jī)構(gòu)、自動卸管機(jī)構(gòu)及自動化控制系統(tǒng)等組成。定量吐塑機(jī)構(gòu)是全自動注肩機(jī)的一核心機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)劣、定量的穩(wěn)定性直接影響產(chǎn)成品（軟管）的美觀度和質(zhì)量。1 全自動注肩機(jī)吐塑機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作原理我們通常見到的塑料注射機(jī)的注射計量是通過控制預(yù)塑螺桿的移動量來實現(xiàn)，且分為一次注射、二次注射（即保壓）。這種結(jié)構(gòu)的塑料注射機(jī)一般在生產(chǎn)過程中注射出大于產(chǎn)品需求量的熔融塑料，因此產(chǎn)生較多的塑料料頭。全自動注肩機(jī)的定量吐塑機(jī)構(gòu)則在工作中每次精確地噴出一個正好是軟肩部成型所需量的環(huán)形融熔塑料物。該機(jī)構(gòu)由預(yù)塑加壓系統(tǒng)和定量噴料機(jī)構(gòu)兩部分組成。1．1 預(yù)塑加壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)預(yù)塑加壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，由變頻減速電機(jī)、螺桿、機(jī)筒、電機(jī)座、機(jī)筒座、熔料通道、氣缸等組成。變頻減速電機(jī)驅(qū)動螺桿轉(zhuǎn)動實現(xiàn)預(yù)塑，且可根據(jù)需要改變螺桿的轉(zhuǎn)速，氣缸對螺桿施加一個恒力使預(yù)塑形成的熔融塑料具有較大的壓強(qiáng)，以便通過保溫通道流至噴嘴。在圖示1中件16氣缸的軸與件17導(dǎo)柱固連，件16氣缸座與件4電機(jī)座固連，件17導(dǎo)柱緊固在件13機(jī)筒座上，件4電機(jī)座可在件17導(dǎo)柱上滑動。件10螺桿通過件5聯(lián)軸器與件4電機(jī)座聯(lián)接。件14機(jī)筒緊固在件13機(jī)筒座上。開機(jī)后件16氣缸的下端進(jìn)氣，使件4電機(jī)座受到一個向下的恒力。件3變頻減速電機(jī)轉(zhuǎn)動，預(yù)塑即工作，件10螺桿轉(zhuǎn)動且對件14機(jī)筒中的熔料有一個向下的力。這樣，件15熔料通道中的熔料有一個較大的壓強(qiáng)。1．2 定量噴料機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)定量噴料機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。件24偏心軸轉(zhuǎn)動一圈，件22偏心體上下運動一個來回，件5閥桿也作一個循環(huán)的上下運動。當(dāng)件5閥桿作向下運動，件5閥桿上的密封部位分別離開件2噴嘴、件3閥塊時，通道內(nèi)有壓強(qiáng)的熔料即從件2噴嘴與件5閥桿的隙縫中流出。當(dāng)件5閥桿作向上運動，閥桿的密封部位與件2噴嘴結(jié)合，閥門即關(guān)閉，熔料停止流出且隨閥門的關(guān)閉而被噴嘴口切斷成一環(huán)形物。此時，壓縮空氣經(jīng)件6閥體、件3閥塊、件2噴嘴組成的氣流通道，由件1氣嘴吹出，將粘掛在噴嘴口部的環(huán)形熔料吹落，以上即完成一次噴料循環(huán)。在定量噴料機(jī)構(gòu)工作的一個工作循環(huán)中，件32步進(jìn)電機(jī)是動力源，其接受PLC的指令轉(zhuǎn)動一轉(zhuǎn)，件29過渡軸、件28聯(lián)軸套轉(zhuǎn)動且驅(qū)動件24偏心軸同步轉(zhuǎn)動。件27發(fā)訊塊固定在件28聯(lián)軸套上，件26接近開關(guān)2檢測件24偏心軸的零位。一個工作循環(huán)結(jié)束時接近開關(guān)2若未檢測到零位則停機(jī)且報警。件25接近開關(guān)1則在件24偏心軸轉(zhuǎn)動過程中根據(jù)發(fā)訊塊的位置發(fā)出吹氣指令，使已切斷的環(huán)形物吹落。件5閥桿、件2噴嘴、件3閥塊組成一個控制熔料流出的閥門。件16固聯(lián)螺桿上加工有冷卻水通道，可有效地隔離熱量傳至件21箱體。轉(zhuǎn)動件15正反聯(lián)軸套可調(diào)整件5閥桿在工作時伸出件2噴嘴的長度。件22偏心體在件24偏心軸轉(zhuǎn)動時只作上下方向的運動，固定在偏心體上的件19限位銷軸可防止偏心體的轉(zhuǎn)動。1．3 吐塑機(jī)構(gòu)定量的控制和調(diào)整在工作時步進(jìn)電機(jī)以一設(shè)定的速度作間歇運轉(zhuǎn)。圖2所示的件5閥桿、件2噴嘴、件3閥塊組成的閥門打開、關(guān)閉的時間和開啟的大小一致。這樣只須通道中熔料的壓強(qiáng)不變，每次流出的熔料量就相等。在圖1所示的預(yù)塑加壓機(jī)構(gòu)的件16氣缸的氣壓恒定的情況下（氣壓理論上是可以恒定的），影響通道內(nèi)熔料壓強(qiáng)的因素有兩個：螺桿的預(yù)塑速度；單位時間內(nèi)閥門的開啟次數(shù)（即吐塑機(jī)構(gòu)的工作頻率）。在不考慮其它因素時，增大螺朽：預(yù)塑速度，通道內(nèi)熔融的塑料量就多，熔料壓強(qiáng)大，每次工作噴出的環(huán)形物量大，反之亦然。在吐塑機(jī)構(gòu)的工作中，若預(yù)塑量大于噴出量，通道中的熔料就會越積越多，螺桿作向上運動。在螺桿開始向上運動時，件16氣缸的向下作用力被克服，通道內(nèi)熔料的壓強(qiáng)瞬時減小，在這一時間段噴料機(jī)構(gòu)噴出的環(huán)形物的量就比此前小，即噴出量存在波動。若頇塑量小于噴出量，通道中的熔料則越來越少，螺桿作向下方向的運動，當(dāng)螺桿運動至下止點時，通道中熔料壓強(qiáng)減小，噴出量減少。單位時間內(nèi)預(yù)塑機(jī)構(gòu)的預(yù)塑量與噴料機(jī)構(gòu)的噴出料存在差異，是影響吐塑機(jī)構(gòu)噴出量穩(wěn)定性的一個關(guān)鍵因素。采取下述三措施可有效解決上述問題。①將預(yù)塑加壓系統(tǒng)的件16氣缸壓力增大。②使件10螺桿初始狀態(tài)時處于下止點。③某工位無管（吐塑機(jī)構(gòu)不噴料），該工位的一個給定時段螺桿不轉(zhuǎn)動。