吹塑機(jī)是一種塑料加工機(jī)器。將液體塑膠噴出來之后,利用機(jī)器吹出來的風(fēng)力,將塑體吹附到一定形狀的模腔,從而制成產(chǎn)品,這種機(jī)器就叫做吹塑機(jī)。 塑料在螺桿擠出機(jī)中被熔化并定量擠出,然后通過口膜成型,再有風(fēng)環(huán)吹風(fēng)冷卻,然后有牽引機(jī)按一定速度牽引,卷繞機(jī)將其卷繞成卷。
吹塑機(jī)可分為擠出吹塑機(jī)、注射吹塑機(jī)和特殊結(jié)構(gòu)吹塑機(jī)三大類。拉伸吹塑機(jī)可歸屬于上述每一類中。擠出吹塑機(jī)是擠出機(jī)與吹塑機(jī)和合模機(jī)構(gòu)的組合體,由擠出機(jī)及型坯模頭、吹脹裝置、合模機(jī)構(gòu)、型坯厚度控制系統(tǒng)和傳動機(jī)構(gòu)組成。型坯模頭是決定吹塑制品質(zhì)量的重要部件之一,通常有側(cè)進(jìn)料型模頭和中央進(jìn)料型模頭。大型制品吹塑時多采用蓄料缸式型坯模頭。蓄料缸容積小為1kg,大可達(dá)240kg。型坯厚度控制裝置用于控制型坯壁厚,控制點最多達(dá)128點,一般為20~30點。擠出吹塑機(jī)可生產(chǎn)容積范圍為2.5ml~104l的空心制品。
特殊結(jié)構(gòu)吹塑機(jī)是用片材、熔融料和冷坯為型坯吹塑具有特殊形狀和用途的空心體的吹塑機(jī)。由于生產(chǎn)的制品的形狀和要求不同,吹塑機(jī)的結(jié)構(gòu)也各異。
在吹塑薄膜生產(chǎn)過程中,薄膜厚薄均勻度是一個很關(guān)鍵的指標(biāo),其中縱向厚薄均勻度可以通過擠出和牽引速度穩(wěn)定性加以控制,而薄膜橫向厚薄均勻度一般依耐于模頭精密制造,且隨著生產(chǎn)工藝參數(shù)變化而變化,為了提高薄膜橫向厚薄均勻度,須引進(jìn)自動橫向厚薄控制系統(tǒng),常用控制方法有自動模頭(熱膨脹螺絲控制)和自動風(fēng)環(huán),這里主要介紹自動風(fēng)環(huán)原理與應(yīng)用。
自動風(fēng)環(huán)結(jié)構(gòu)上采用雙風(fēng)口方式,其中下風(fēng)口風(fēng)量保持恒定,上風(fēng)口圓周上分為若干個風(fēng)道,每個風(fēng)道由風(fēng)室、閥門、電機(jī)等組成,由電機(jī)驅(qū)動閥門調(diào)整風(fēng)道開口度,控制每個風(fēng)道風(fēng)量大小。
控制過程中,由測厚探頭檢測到薄膜厚薄信號傳送到計算機(jī),計算機(jī)把厚薄信號與當(dāng)前設(shè)定平均厚度進(jìn)行對比,根據(jù)厚薄偏差量以及曲線變化趨勢進(jìn)行運(yùn)算,控制電機(jī)驅(qū)動閥門移動,當(dāng)薄膜偏薄時,電機(jī)正向移動,風(fēng)口關(guān)小;相反,電機(jī)反向移動,風(fēng)口增大,通過改變風(fēng)環(huán)圓周上各點風(fēng)量大小,調(diào)整各點冷卻速度,使薄膜橫向厚薄偏差控制在目標(biāo)的范圍。
自動風(fēng)環(huán)是一種在線實時控制系統(tǒng),系統(tǒng)被控對象為分布在風(fēng)環(huán)上的若干個電機(jī)。由風(fēng)機(jī)送來的冷卻氣流經(jīng)風(fēng)環(huán)風(fēng)室恒壓后分配到每個風(fēng)道上,由電機(jī)驅(qū)動閥門作開合運(yùn)動以調(diào)整風(fēng)口及風(fēng)量的大小,改變模頭出料處膜坯的冷卻效果,從而控制薄膜厚度,從控制過程看,薄膜厚度變化與電機(jī)控制量之間找不到明確關(guān)系,不同厚度薄膜以及閥門不同位置厚薄變化與控制量之間程非線性無規(guī)律變化,每調(diào)整一個閥門時對相鄰點影響都很大,且調(diào)整有滯后性,使不同時刻之間又互相關(guān)聯(lián),對于這種高度非線性、強(qiáng)耦合、時變性和控制不確定性系統(tǒng),其數(shù)學(xué)模型幾乎無法建立,即使能建立數(shù)學(xué)模型,也非常復(fù)雜,難以求解,以致沒實用價值,而傳統(tǒng)控制對較確定控制模型控制效果較好,而對于高度非線性,不確定性,復(fù)雜反饋信息控制效果很差甚至無能為力。鑒于此我們選擇了模糊控制算法。同時采用改變模糊量化因子方式更好適應(yīng)系統(tǒng)參數(shù)的改變。