塑料制品具有使用方便，倒入熱水不軟化、不滲透，而且顏色多樣、重量輕便、不易摔壞等特點(diǎn)，在生活中較常用到。
固相成型是塑料成型加工的新技術(shù)，它的特點(diǎn)是將結(jié)晶聚合物的塑料片材加熱到結(jié)晶溶融溫度以下，經(jīng)模具型芯拉伸、壓縮空氣修飾定型，制成塑料薄壁容器。
聚丙烯(PP)塑料的成型是近年來(lái)國(guó)外競(jìng)相發(fā)展的技術(shù)。由于具有耐高溫蒸煮、阻濕、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，以PP為基材的多層阻隔性食品容器發(fā)展極快，已成為食品容器的重要發(fā)展方向。生產(chǎn)用以各種流質(zhì)、半流質(zhì)食品充填后封口、殺菌、消毒的一次性塑料容器市場(chǎng)前景十分廣闊，各地正在迅速普及使用。
塑料制杯機(jī)結(jié)構(gòu)及原理
塑料杯熱成型機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)制杯機(jī)。
塑料制杯機(jī)主要構(gòu)成為：放置成型材料的片卷架、塑片導(dǎo)入輸送系統(tǒng)、塑片加熱區(qū)域、制品成型
剪切機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、壓縮空氣、冷卻水輸送系統(tǒng)等，廢料收卷架和電氣箱。主要適合的材料是PP、PS、PET、PVC、ABS等，適用的塑片寬度510~700mm，設(shè)備最大成型面積為650×390mm，最大成型深度120mm。
根據(jù)模具的不同可制成不同形狀的產(chǎn)品，以下為其中兩款產(chǎn)品。
電氣結(jié)構(gòu)
根據(jù)圖4可看到電氣部分的具體構(gòu)成?？偟膩?lái)看，首先，共用到20路溫控回路，臺(tái)達(dá)的DTE可實(shí)現(xiàn)，但因?yàn)檫x型的原因，此設(shè)備沒(méi)有用上臺(tái)達(dá)的溫控器。其次，電加熱電路的通斷使用
固態(tài)繼電器。最后，變頻器控制輸送鏈軌道電機(jī)為5.5kW。鏈條輸送的控制精度要求小于1mm，負(fù)載端轉(zhuǎn)軸有一編碼器，PLC的高速輸入點(diǎn)讀取編碼器的反饋脈沖進(jìn)行定位處理。
工作流程
如圖人機(jī)操作所示，設(shè)備工作流程分為以下幾點(diǎn)：
（1）溫控加熱：設(shè)備的重要功能組成部分。熱成型過(guò)程中，根據(jù)產(chǎn)品的加工要求，溫度會(huì)隨時(shí)改變。這就要求溫度要可控，能快速并且準(zhǔn)確的升溫。在升溫過(guò)程中，溫度不能超過(guò)5℃的過(guò)沖。
共有20路的溫區(qū)，每個(gè)溫區(qū)有獨(dú)立的加熱及溫度傳感器。以下列出前面7路的溫度控制畫(huà)面。其中的開(kāi)關(guān)為每一路可獨(dú)立操作。
每路溫控在首次使用或在使用過(guò)程中出現(xiàn)較大偏差時(shí)，都需要重新執(zhí)行一次PID整定。如下圖整定的操作畫(huà)面，其中每一路可單獨(dú)整定。
因?yàn)檫x型上的原因，此設(shè)備的
溫度控制器為非臺(tái)達(dá)產(chǎn)品，與臺(tái)達(dá)HMI通過(guò)RS485通訊進(jìn)行控制。
（2）動(dòng)作過(guò)程?！昂夏！?、“沖剪”與“開(kāi)?！睘橐簤赫究刂埔簤焊讋?dòng)作，目前用得較為廣泛的是凸輪帶動(dòng)這三個(gè)動(dòng)作。但已有向液壓發(fā)展的趨勢(shì)，因?yàn)橄鄬?duì)凹輪機(jī)構(gòu)，液壓控制較為靈活及輕便，可以提高生產(chǎn)能力。
（3）如圖操作畫(huà)面所示，在每個(gè)動(dòng)作都有一個(gè)“上限”與“下限”的設(shè)定，功能為設(shè)置這個(gè)動(dòng)作在摸擬的凸輪機(jī)構(gòu)的某個(gè)角度動(dòng)作。
因?yàn)榇祟?lèi)設(shè)備傳統(tǒng)的操作方式為凸輪機(jī)構(gòu)，“合?！薄ⅰ皼_剪”與“開(kāi)模”的動(dòng)作都在凸輪的一周期內(nèi)動(dòng)作，而凸輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)一個(gè)編碼器反饋凸輪當(dāng)前的角度，其它動(dòng)作都可以自由定義在凸輪的任意角度動(dòng)作。
此設(shè)備使用液壓缸代替了凸輪，但操作方式仍要求類(lèi)似凸輪的操作方式，因此這里在PLC內(nèi)部做了一個(gè)摸擬凸輪的操作方法，具體時(shí)間、方法如下：
首先，設(shè)備加工速度為30模/分鐘，即每模需耗時(shí)2秒，即2秒內(nèi)設(shè)備的一個(gè)動(dòng)作流程都要?jiǎng)幼魍瓿?，這樣，PLC及液壓缸響應(yīng)精度都和設(shè)備的加工速度有關(guān)系。
其次，2s/3600=5.5ms，用PLC內(nèi)部定時(shí)器來(lái)摸擬凸輪的角度，精度為5.5ms/度，即如果設(shè)備要達(dá)到30模每分鐘的加工速度，PLC的掃描周期必須小于5.5ms，才能保證PLC的輸出對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)控制的準(zhǔn)確性。
最后，人機(jī)界面上所示的上限和下限設(shè)置為角度，對(duì)應(yīng)為PLC內(nèi)部的計(jì)時(shí)，即可以在計(jì)時(shí)的范圍內(nèi)設(shè)置上述的所有動(dòng)作。
例：拉伸設(shè)置上限為70度，下限為60度，PLC內(nèi)部處理順序?yàn)椋涸O(shè)備每個(gè)動(dòng)作周期開(kāi)始時(shí)就用一個(gè)定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，拉伸動(dòng)作為60-70度處動(dòng)作，即為當(dāng)機(jī)器動(dòng)作周期333.3ms(60×2s/3600)-388.8(70×2s/3600)時(shí)，就通過(guò)Y點(diǎn)輸出拉伸的動(dòng)作。
通過(guò)對(duì)PLC的程序進(jìn)行優(yōu)化，掃描周期控制在5ms以?xún)?nèi)，設(shè)備的加工速度能達(dá)到32模/分鐘的加工速度。
總結(jié)
目前制杯機(jī)使用的溫控及控制器，主要供應(yīng)品牌為貝加萊。臺(tái)達(dá)機(jī)電產(chǎn)品此次在熱成型行業(yè)的一個(gè)嘗試，基本功能達(dá)到客戶(hù)的要求，目前運(yùn)行良好。
