Phân tích hiệu suất điều khiển động cơ servo trong máy đúc ép phun hoàn toàn bằng điện

https://doi.org/10.31130/ud-jst.2025.23(11).263E

Tóm tắt: 72 | PDF: 215

##plugins.themes.academic_pro.article.main##

Author

  • Thanh Khanh Cao
    The University of Danang - University of Science and Technology, Vietnam
    Doan Hung Vo
    The University of Danang - University of Science and Technology, Vietnam
    Van Thanh Hoang
    The University of Danang - University of Science and Technology, Vietnam

Từ khóa:

Máy đúc ép phun
Cụm phun
Động cơ Servo
Thông số quá trình
Mô phỏng đáp ứng

Tóm tắt

Máy ép nhựa điện (IMM) đang thay thế máy ép thủy lực nhờ tiết kiệm năng lượng, thân thiện môi trường và điều khiển chính xác cao, với động cơ servo là trung tâm. Nghiên cứu này xây dựng mô hình động lực học của cụm phun trục vít và phát triển hàm truyền phục vụ điều khiển vòng kín trong Matlab/Simulink. Một chiến lược điều khiển phun mới dùng bộ điều chỉnh PI tối ưu được đề xuất để giảm sai số bám vị trí và vận tốc. Thực nghiệm được tiến hành trong cùng điều kiện tải, so sánh phương án đề xuất với hệ servo chuẩn trên máy Fanuc và hệ truyền động dùng động cơ cảm ứng. Kết quả cho thấy sai lệch góc quay, vượt đỉnh và dao động vận tốc phun giảm rõ, vận tốc ổn định và bám tốt hơn. Nghiên cứu cũng định lượng ảnh hưởng của ma sát tĩnh lên tốc độ phun, cung cấp cơ sở tối ưu điều khiển và thiết kế hệ thống phun chính xác, tiết kiệm năng lượng.

Tài liệu tham khảo

    [1] N. T. P. Pilapitiya and A. S. Ratnayake, “The world of plastic waste: A review,” Cleaner Materials, vol. 11, p. 100220, 2024. https://doi.org/10.1016/j.clema.2024.100220
    [2] H. Fu et al., “Overview of injection molding technology for processing polymers and their composites,” ES Materials and Manufacturing, vol. 8, pp. 3–23, 2020. https://doi.org/10.30919/ESMM5F713
    [3] M. Y. Lyu and T. G. Choi, “Research trends in polymer materials for use in lightweight vehicles,” International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, vol. 16, no. 1, pp. 213–220, 2015. https://doi.org/10.1007/s12541-015-0029-x
    [4] M. Zhao and Z. Tang, “Comprehensive analysis of the injection mold process for complex fiberglass reinforced plastics with conformal cooling channels using multiple optimization method models,” Processes, vol. 13, p. 2803, 2025. https://doi.org/10.3390/pr13092803
    [5] L. V. Duong et al., “Computational study on the clamping mechanism in the injection molding machine,” International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 121, pp. 7247–7261, 2022. https://doi.org/10.1007/s00170-022-09817-6
    [6] H. V. Thanh et al., “Optimization of cooling channel performance to reduce warpage in the design of tubular injection-molded parts,” The University of Danang – Journal of Science and Technology, vol. 23, no. 5A, pp. 57–63, 2025. https://doi.org/10.31130/ud-jst.2025.163
    [7] H. V. Thanh, L. D. Binh, T. Q. Bang, and C. C. A. Chen, “Mechanical properties of PMMA/PC blend by injection molding process,” Key Engineering Materials, vol. 863, pp. 67–71, 2020. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.863.67
    [8] V. D. Hung et al., “Study on residual stress effects to cracking in the injection molding product: A case study of CPVC male threaded adapter fittings with copper insert,” Transactions of the Canadian Society for Mechanical Engineering, vol. 49, pp. 421–436, 2025. https://doi.org/10.1139/tcsme-2024-0055
    [9] M. Li and Z. Li, “Based on vector control of all-electric injection molding machine control system design,” Advanced Materials Research, vols. 490–495, pp. 2210–2214, 2012. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.490-495.2210
    [10] H. W. Zhang, “Design of open motion control system in fully electrical plastic injection molding machine,” Advanced Materials Research, vols. 291–294, pp. 2767–2770, 2011. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.291-294.2767
    [11] J.-Y. Chen, J.-X. Zhuang, and M.-S. Huang, “Enhancing the quality stability of injection molded parts by adjusting V/P switchover point and holding pressure,” Polymer, vol. 213, p. 123332, 2021. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2020.123332
    [12] Z. Chen and L.-S. Turng, “A review of current developments in process and quality control for injection molding,” Advanced Polymer Technology, vol. 24, pp. 165–182, 2005. https://doi.org/10.1002/adv.20046
    [13] M. Kurt, O. S. Kamber, Y. Kaynak, G. Atakok, and O. Girit, “Experimental investigation of plastic injection molding: Assessment of the effects of cavity pressure and mold temperature on the quality of the final products,” Materials & Design, vol. 30, pp. 3217–3224, 2009. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2009.01.004
    [14] C.-P. Fung, C.-H. Huang, and J.-L. Doong, “The study on the optimization of injection molding process parameters with gray relational analysis,” Journal of Reinforced Plastics and Composites, vol. 22, pp. 51–66, 2003. https://doi.org/10.1177/0731684403022001843
    [15] K. M. Tsai, C.-Y. Hsieh, and W.-C. Lo, “A study of the effects of process parameters for injection molding on surface quality of optical lenses,” Journal of Materials Processing Technology, vol. 209, pp. 3469–3477, 2009. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2008.08.006
    [16] S. Yu et al., “Intelligent setting of process parameters for injection molding based on case-based reasoning of molding features,” Journal of Intelligent Manufacturing, vol. 33, pp. 77–89, 2020. https://doi.org/10.1007/s10845-020-01658-y
    [17] K. Ogata, Modern Control Engineering, 5th ed. Upper Saddle River, NJ, USA: Prentice Hall, 2010.
    [18] C. C. Hostert, S. Maas, R. Nordmann, and A. Zürbes, “Dynamic simulation of an injection molding machine,” VDI-Berichte, vol. 1887, pp. 165–180, 2005.
    [19] N. Akasaka, “Synchronous positioning control in pressure control among multi-AC servomotors in injection molding machine,” Journal of Robotics and Mechatronics, vol. 16, pp. 348–354, 2004. https://doi.org/10.20965/jrm.2004.p0348
    [20] C. P. Nwadinobi, I. I. Ezeaku, and V. Ugwu, “Design and fabrication of mini-injection moulding machine for small- to medium-scale plastic processing,” Uniport Journal of Engineering and Scientific Research, vol. 4, pp. 25–33, 2019.
Xem thêm

##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##

Đã Xuất bản

Nov 30, 2025
Download
PDF (English)
Cách trích dẫn
Cao, T. K., D. H. Vo, và V. T. Hoang. “Phân tích hiệu suất điều khiển động Cơ Servo Trong máy đúc ép Phun hoàn toàn bằng điện”. Tạp Chí Khoa học Và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 23, số p.h 11, Tháng Mười-Một 2025, tr 34-41, doi:10.31130/ud-jst.2025.23(11).263E.

##plugins.themes.academic_pro.article.details##