星期四, 5月 19

    考量真实机台响应实践虚实集成

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    ■ Moldex3D

    前言
    虚实集成 (Cyber-Physical System, CPS) 是工业 4.0 系 统的关键技术之一,若运用在射出成型领域中,就是模 流分析与实际生产机台的虚实集成。然而受限於机械加 工、材料、控制器性能等相关因素,使得理论与机台实 际情形总是存在部分差距,如何缩短虚实间的差距并有 效展现集成的综效,是一个重要的课题。

    图 1:全电式注塑机与油压式注塑机的响应差距

    射出机的速度与压力响应的一般认知是,全电式射出机 的速度响应较快,油压式射出机的速度响应较慢(如图 1),以及设定多少的充填速度和保压压力,机台就应该 有多少的充填速度和保压压力。然而实际上,射出机台 中由于控制器的控制模式及效能等问题,表现出来的响 应结果与理论会有些许落差。图2为某厂牌之全电式射 出机的速度响应结果,设定速度为90mm/sec,由图中 可以得知射出速度并非立即开始,而是会有一段克服阻力所导致的延迟时间后,才会逐渐达到设定的速度。当 实际射出速度约达到设定速度的95%时,又会开始降 低机台的响应速度,直到射出速度达到设定速度值。这样的速度响应模式是很难用人工方式设定的,而透过机台鉴定,就可自动判断这些模式并带入分析中。世界最专业的CAE模流分析软体供应商,解决用户在产品开发上的障碍,协助排除设计问题,优化设计方案, 缩短开发时程,提高产品投资报酬率。

     

    图 2:某全电式注塑机的速度响应变化;图 3:不同速度响应对时间与压力的影响

    图 4:某全电式注塑机的速度响应变化

    图3为设定相同的射出速度(120 mm/sec)、并修改不 同之速度响应所造成的影响之比较。从图中可发现当设定的响应时间越快,则达到速度设定值越快;设定的响应时间越慢,则达到速度设定值越久。此外由射 出压力结果中也发现,虽然设定相同的速度值,但由 於速度响应值不同,使得射出压力的值也不同,达到 VP切换位置的时间也不同。

    为了能够掌握机台响应的带来的影响,Moldex3D采 用实验方式收集机台响应数据,其机台响应实验流程如图四,使用者可以选择工厂内所使用的射出成型机型号、模具与材料,收集不同的速度与压力设定的实验结果,再借由控制理论,鉴定此射出机之响应参数, 进而应用于Moldex3D模流分析。完成机台参数鉴定 后,使用者需将机台参数档放置于Moldex3D成型精 灵之机台资料库内(如图5),之后在成型精灵之机台页面中选择鉴定好的机台,不需改变任何设定模式。 Moldex3D Solver 进行分析时,便会自动依据实际机 台响应,作为分析时的设定条件,让分析结果可以更 贴近实际的状况(如图6)。■

    图 5:机台响应实验流程

    图 6:某全电式注塑机的速度响应变化

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    科盛科技网站:www.moldex3d.com

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