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貝加萊橡膠注塑高效、安靜

時間：2014-05-08 10:42:38來源：貝加萊工業自動化（上海）有限公司

導語：?“使貝加萊脫穎而出的是他們在開發過程中所體現的優勢。除了廣泛的自動化產品能夠應用于各種Maplan機器之外，貝加萊還能夠將過程控制和運動控制集成到一個開發環境中。這使診斷功能可以直接集成在操作界面中，通過先進的運動控制技術對電機進行診斷。”

橡膠注塑機消耗的能源量有三分之一來自液壓驅動。通過轉到基于貝加萊ACOPOSmulti驅動技術的伺服液壓方案，機器制造商Maplan能夠將其驅動能耗降低70%，噪音水平降低一半。新方案還可以將空循環時間縮短15%，從而快速實現投資回報。

橡膠是由卷曲的聚合物鏈構成的，這些聚合物鏈能夠承受拉伸而不易受損，一旦去除拉伸應力，它們就會恢復至初始形態，這很像梳理后的卷發。橡膠的柔性和彈性使其成為各種應用的完美原材料。無論是密封圈、密封墊、護套、電纜套管，還是橡膠、硅膠、彈性體部件，都幾乎是世界上每一個系統和設備上不可或缺的組成部分。在過去，使用壓片機生產的橡膠件的質量會受到外部受熱不均的影響。自從注塑成型問世以來，材料均一性以及由此帶來的成品質量就變得更容易控制了。

與塑料注塑工藝類似，料筒內的熔料在螺桿的推動下以高壓和快速流經射嘴注入模具。橡膠注塑與塑料注塑之間的主要區別在于模具中的化學過程不同，橡膠注塑比塑料注塑的冷卻過程更久。鎖模力還必須完全抵消材料受熱時的膨脹力。

Maplan是世界三大頂級橡膠注塑機制造商之一，公司的注塑機是在奧地利東部小鎮Ternitz開發、生產并組裝，然后通過其遍布全球的60個代理商和服務伙伴進行銷售。注塑機的注射量范圍從10到26000cm3，鎖模力范圍從150到10000 kN。

CoolDrive II是對橡膠注塑機效率的革命

節能潛力

Maplan公司開發經理Rudolf Eisenhuber在最近進行的能源分析中發現，約三分之一的機器總能耗來自于驅動。注塑機在每年多達6000個工作小時內需完成幾十萬次生產，循環周期從30秒到幾分鐘不等。在液壓驅動繼續空載運行時，這個過程也需要中斷。

以前的驅動解決方案包含由異步電機驅動的壓力調節變量泵。驅動器必須連續運行，因為每次開關都會承擔電機過熱的風險，而且柱塞泵也不適合這種操作。多余的能量被轉換成熱量后必須由冷卻裝置排出，這需要消耗更多能量。

空載運行和沖洗過程大大降低了驅動系統的整體效率，并且會產生大量無功功率。因此，由于存在特殊的技術要求，當塑料注塑在向純電動驅動發展的時候，對橡膠注塑而言并不理想。

100%性能僅需20%能量

解決方案包含由伺服電機驅動的恒容量泵。得益于高達4000 rpm的較高轉速（相對于異步電機加變量泵通常實現的1500 rpm），內部齒輪泵比相同流量的柱塞泵小60%。這些泵不僅能提高容積效率，降低噪音，還可以提供更精確的壓力控制。

真正的節能需配合泵的運行，因此它與電機速度即實際需要的電能相關。由于該電能量在液壓循環過程中為零，因此驅動器會自動停止運行。驅動側節能高達70%是一項創舉。另外一個優勢是不需要經常換油，從而降低了耗水量，有助于整體節能高達50%。

該方案在降低噪音方面具有良好的邊際效應。“在工作期間，泵的運行更加平穩，這可以降低高達10分貝噪音，”Maplan公司CEO Wolfgang Meyer解釋道。“在液壓循環暫停期間，不會產生任何噪音。整體噪音水平降低50%，這代表著工作場所環境質量的巨大改善。”

Maplan Cool Drive II電液伺服系統的另一個優點是，它增加了由伺服技術所提供的動態特性。“這使Maplan最新機器的性能提升了10%，并大幅降低了單價，”Meyer補充道。

先進解決方案 – 奧地利制造

Rudolf Eisenhuber心中帶著明確的要求開始尋找合適的系統方案。“我們需要一個完整的集成解決方案，它可以監測并跟蹤性能數據，”他回憶道。“我們還要求解決方案能夠協調我們機器的模塊化設計，這些機器直到交付前才會呈現出最終的結構和配置。而且我們希望把方便的開發工具交給我們的電氣及自動化技術人員，從而確保我們自己內部掌握軟件專業知識。”

貝加萊憑借其完整的電液伺服解決方案Hybrid Drive Control從兩家供應商中脫穎而出，該方案是貝加萊與液壓系統合作伙伴Dorninger Hytronics合作開發的，采用ACOPOS伺服驅動器控制8LS系列三相同步電機。

在該方案中，采用SPT代碼（智能過程技術）通過ACOPOS驅動器上的高動態閉環液壓控制對液壓壓力和容積進行管理。這種可靈活配置的技術庫使用間接過程變量，有助于提高生產率和同步加工精度，并縮短響應時間。

ACOPOS伺服驅動器通過POWERLINK連接上層Automation PC，該控制計算機除了運行在Visual Components中設計的HMI應用程序之外，還在AutomationRuntime下運行Soft PLC。它還可以運行Windows用以顯示詳細的產品和維護文檔以及存儲在系統上的用戶幫助文檔。X20接口模塊可以提供機器I/O點通信，根據不同的機器功能，點數從50至120不等。操作員則使用一個帶15"觸摸屏和定制化鍵盤的PC5000touch Automation Panel進行操作。

“我們評估了所有解決方案可比較的能效水平，”Maplan公司電氣工程主管AloisPichler說道。“使貝加萊脫穎而出的是他們在開發過程中所體現的優勢。”除了廣泛的自動化產品能夠應用于各種Maplan機器之外，他指出貝加萊還能夠將過程控制和運動控制集成到一個開發環境中。這使診斷功能可以直接集成在操作界面中，通過先進的運動控制技術對電機進行診斷。

客戶的感興趣程度表明Cool Drive®提供了合適的解決方案。“新驅動技術的額外費用可以在短期內收回，”Meyer說道。“雖然我們依然提供帶傳統驅動系統的機器，然而現在我們60%的機器配備了來自貝加萊和Dorninger Hytronics的電液混合解決方案。”