CN101695203B - 电发热管自动复合制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电发热管自动复合制造方法，其工艺流程为：自动绕线工序、自动填粉工序、缩管工序、退火工序、弯管工序以及检测工序，完成上述的整个弯管工序动作之后，再返回到模具到定位的距离与实际要求的距离的关系处进行判断，往返上述动作。因采用上述技术方案加工以后得到电发热管，与现有的未有统一的中央处理器控制以及人工参与的加工方法相互比较，本发明具有提高整个加工制造过程的生产效率以及可以节约人力资源。另外，上述道工序全部由中央控制台模块统一控制，使得其达到整个加工制造过程减少人工参与，全自动化实现整个过程，即具有全自动化的目的。

Description

电发热管自动复合制造方法

【技术领域】

本发明涉及一种电发热管自动复合制造方法。

【背景技术】

现有市场上有各种各样的电发热管，其大部分电发热管的加工方法都是人工采用加工设备分别将电发热管的原料加工成成品及对该成品的品质测试完成整个生产制造工序。在加工过程中，因由于人工参与及未有统一的中央处理器控制其加工过程，使得不能如实的反馈各个制造工序中的技术参数偏差的大小，导致降低整个加工制造过程的生产效率以及浪费人力资源。

【发明内容】

本发明的技术目的是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种可以提高整个加工制造过程的生产效率及节约人力资源全自动化的电发热管自动复合制造方法。

为了实现上述技术问题，本发明所提供一种电发热管自动复合制造方法，其工艺流程为：

自动绕线工序：利用电阻测量法确定电阻丝的切断位置，再结合几何原理使切断机构切断电阻丝后无毛刺；具体工作流程为：先在中央控制台模块的触摸屏上设置米电阻、所需的电阻值、电阻丝的直径、电阻补偿值的相关参数，再将电阻丝放置于放料架上，利用张紧装置及编码器外轮将电阻丝拉到设定的芯棒处，再将靠轮抵靠于电阻丝上，然后自动启动中央控制台模块，通过设置于芯棒上的主电机和设置于靠轮上的靠轮电机旋转，将所述的电阻丝旋转成螺旋状；

自动填粉工序：利用电磁震荡法振动管材原理，在振动频率50HZ至300HZ范围内调节，根据被填的粉料数目、管材直径以及材质不同的条件下，精确控制被填的粉料密度的一致性以及全长范围内粉料的均匀性；具体工作流程为：先将按照设定要求排列好管材，自动启动填粉机，设置于填粉机上的止动气缸退回，设置于填粉机上的钢模合拢，弹夹退回，夹紧气缸夹紧，固定气缸打开，使芯棒气缸下降、导管马达以慢速下降，当到导管二段时的导管快速下降到设定时间后停止，开始挂电阻丝，按自动启动按钮，芯棒气缸上升开始拉丝，芯棒气缸上升到位时，再按自动启动按钮，固定气缸返回、夹紧气缸松开、落粉气缸打开、振荡马达开始振荡、导管开始以慢速上升，导管下降二段的感应灯亮，即马达停止，延时振荡开始计时，到设定时间后落粉气缸关闭、振荡马达停止，导管马达上升到原点后停止，弹夹返回、钢模打开、止动前进，即完成自动填粉流程；

缩管工序：将被填充绝缘粉后的电热管整体直径缩小5％-10％，保证电热管内密度达到或超过3.1克/立方厘米的标准；

退火工序：利用局部瞬间大电流短路的原理，使管材内材料在局部的组织晶格产生变化，消除应力；在电流控制方面采用可控硅调压方式，并根据一般工业条件增加了稳压反馈电路，通过数控手段精确控制退火时间、输入功率、红外温度测试、电流大小的相关参数，达到精确完全退火改变工件局部物理特性的功能；具体工作流程为：自动下料，若夹具位置处感应有管材后，夹具夹紧，夹具夹紧到位后，开始退火，当到达退火的时间或者设定的温度后，夹具松开，加热翻料动作，退火后的料将被送到指定的冷却位置，水泵马达动作开始浇水冷却，到达冷却设定时间后，冷却翻料气缸动作，即完成整个退火工序；

弯管工序：利用成型模和靠模之间对管材进行滚动挤压成型，再利用PLC发脉冲来控制伺服马达、精确控制压力、进给量以及均匀性，并预置弯管角度补偿；具体工作流程为：在中央控制台模块的触摸屏上设置好弯曲角的参数后，转到自动状态下，以相同的频率的自动指示灯的灯光闪烁时，即可自动启动，自动放置电热管到定位处，靠模气缸夹紧，定位气缸下沉，先判断模具到定位的距离与实际要求的距离的关系；若模具到定位的距离大于实际要求的距离时，送料气缸夹紧、靠模气缸松开，送料电机后退，后退到位，靠模气缸夹紧、送料气缸松开，送料电机前进到原点；若模具到定位的距离小于实际要求距离时，送料电机后退到位，送料气缸夹紧、靠模气缸松开，送料电机前进到原点；弯角电机开始向右转到位后，弯角电机左转回到原点，弯角升缩气缸下沉，弯角方向根据管形来判断；若当前弯角半径R与上一个弯角半径R的弯曲方向相同时，弯角升缩气缸下沉不动，靠模气缸夹紧、送料气缸松开，送料电机后退到设定距离，送料气缸夹紧、靠模气缸松开，送料前进到原点，靠模气缸夹紧、送料气缸松开、弯角升缩气缸上升，弯角电机右转；若当前弯角半径R与上一个弯角半径R的弯曲方向不相同时，弯角升缩气缸下沉后，弯角电机向右转180度、靠模气缸夹紧、送料气缸松开，送料电机后退设定距离，送料气缸夹紧、靠模气缸松开，送料前进到原点，靠模气缸夹紧、送料气缸松开、弯角升缩气缸上升，弯角电机左转，即完成整个弯管工序动作；

检测工序：完成上述的整个弯管工序动作之后，再返回到模具到定位的距离与实际要求的距离的关系处进行判断，往返模具定位距离与实际要求的距离关系的动作，至达到设定位置要求为止。

依据上述主要技术特征，所述自动电阻丝所走的长度是可编程控制器(PCL)根据接收到编码器旋转所达计数的次数计算出的，所述的电阻丝所走长度乘以米电阻等于当前电阻值。

依据上述主要技术特征，所述缩管工序主要是采用差速全自动缩管机，根据工艺要求、每段的实际转速以及相同规格的马达通过齿轮与齿轮传动的原理，算出其传动比来复合实际转速即可。

依据上述主要技术特征，所述弯角的角度大小为设定弯转角度及弯转补偿角度之和。

依据上述主要技术特征，所述的中央控制台模块包括控制整个系统的中央控制台、分别连接于及受控于中央控制台上的自动绕线机、自动穿线机、全自动填粉机、自动胶塞机、差速自动缩管机、自动测试机、自动电热管两端加工机、全自动局部退火机、数控平面弯管机、自动螺旋弯管成型机、全自动双向弯管机。

依据上述主要技术特征，所述的电阻丝是由镍鉻丝构成的。

依据上述主要技术特征，所述的芯棒是由引棒或胶塞棒构成的。

依据上述主要技术特征，所述的芯棒是由根据管材长度、管材直径以及壁厚设定要求的空管构成。

依据上述主要技术特征，所述被填的粉料主要是为氧化镁粉。

本发明的有益技术效果：因采用上述技术方案加工后得到电发热管，与现有的未有统一的中央处理器控制以及人工参与的加工方法相互比较，本发明具有提高整个加工制造过程的生产效率以及可以节约人力资源。另外，上述道工序全部由中央控制台模块统一控制，使得其达到整个加工制造过程减少人工参与，全自动化实现整个过程，即具有全自动化的目的。

下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

【附图说明】

图1是本发明中中央控制台模块的方框原理示意图；

图2是本发明中电发热管自动复合制造方法的示意图；

图3是本发明中成品电发热管局部截面的示意图。

【具体实施方式】

请参考图1至图3所示，下面结合具体一种电发热管自动复合制造方法，其工艺流程为：

自动绕线工序：利用电阻测量法确定电阻丝的切断位置，再结合几何原理使切断机构切断电阻丝1后无毛刺；具体工作流程为：先在中央控制台模块的触摸屏上设置米电阻、所需的电阻值、电阻丝1的直径、电阻补偿值的相关参数，再将电阻丝1放置于放料架上，利用张紧装置及编码器外轮将电阻丝1拉到设定的芯棒2处，再将靠轮抵靠于电阻丝1上，然后自动启动中央控制台模块，通过设置于芯棒2上的主电机和设置于靠轮上的靠轮电机旋转，将所述的电阻丝1旋转成螺旋状的。

自动填粉工序：利用电磁震荡法振动管材原理，在振动频率50至300HZ范围内调节，根据被填的粉料数目、管材3直径以及材质不同的条件下，精确控制被填的粉料密度的一致性以及全长范围内粉料的均匀性；具体工作流程为：先将按照设定要求排列好管材3，自动启动填粉机，设置于填粉机上的止动气缸退回，设置于填粉机上的钢模合拢，弹夹退回，夹紧气缸夹紧，固定气缸打开，使芯棒气缸下降、导管马达以慢速下降，当到导管二段时的导管快速下降到设定时间后停止，开始挂电阻丝1，按自动启动按钮，芯棒气缸上升开始拉丝，芯棒气缸上升到位时，再按自动启动按钮，固定气缸返回、夹紧气缸松开、落粉气缸打开、振荡马达开始振荡、导管开始以慢速上升，导管下降二段感应灯亮，即马达停止，延时振荡开始计时，到设定时间后落粉气缸关闭、振荡马达停止，导管马达上升到原点后停止，弹夹返回、钢模打开、止动前进，即完成自动填粉流程。

缩管工序：将被填充绝缘粉后电热管的整体直径缩小5％至10％，保证电热管内密度达到或超过3.1克/立方厘米的标准。

退火工序：利用局部瞬间大电流短路的原理，使管材3内材料在局部的组织晶格产生变化，消除应力；在电流控制方面采用可控硅调压方式，并根据一般工业条件增加了稳压反馈电路，通过数控手段精确控制退火时间、输入功率、红外温度测试、电流大小的相关参数，达到精确完全退火改变工件局部物理特性的功能；具体工作流程为：自动下料，若夹具位置处感应有管材3后，夹具夹紧，夹具夹紧到位后，开始退火，当到达退火的时间或者设定的温度后，夹具松开，加热翻料动作，退火后的料将被送到指定的冷却位置，水泵马达动作开始浇水冷却，到达冷却设定时间后，冷却翻料气缸动作，即完成整个退火工序。

弯管工序：利用成型模和靠模之间对管材3进行滚动挤压成型，再利用PLC发脉冲来控制伺服马达、精确控制压力、进给量以及均匀性，并预置弯管角度补偿；具体工作流程为：在中央控制台模块的触摸屏上设置好弯曲角的参数后，转到自动状态下，以相同的频率的自动指示灯的灯光闪烁时即可自动启动，手动放置电热管到定位处，踩脚踏开关，靠模气缸夹紧，定位气缸下沉，先判断模具到定位的距离与实际要求的距离的关系；若模具到定位的距离大于实际要求的距离时，送料气缸夹紧、靠模气缸松开，送料电机后退，后退到位，靠模气缸夹紧、送料气缸松开，送料电机前进到原点；若模具到定位的距离小于实际要求距离时，送料电机后退到位，送料气缸夹紧、靠模气缸松开，送料电机前进到原点；弯角电机开始向右转到位后，弯角电机左转回到原点，弯角升缩气缸下沉，弯角方向根据管形来判断；若当前弯角半径R与上一个弯角半径R的弯曲方向相同时，弯角升缩气缸下沉不动，靠模气缸夹紧、送料气缸松开，送料电机后退到设定距离，送料气缸夹紧、靠模气缸松开，送料前进到原点，靠模气缸夹紧、送料气缸松开、弯角升缩气缸上升，弯角电机右转；若当前弯角半径R与上一个弯角半径R的弯曲方向不相同时，弯角升缩气缸下沉后，弯角电机右转180度、靠模气缸夹紧、送料气缸松开，送料电机后退设定距离，送料气缸夹紧、靠模气缸松开，送料前进到原点，靠模气缸夹紧、送料气缸松开、弯角升缩气缸上升，弯角电机左转，即完成整个弯管工序动作。

检测工序：完成上述的整个弯管工序动作之后，再返回到模具到定位的距离与实际要求的距离的关系处进行判断，往返模具定位距离与实际要求的距离关系的动作，至达到设定位置要求为止。

在本实施例中，所述自动电阻丝1所走的长度是可编程控制器(PCL)根据接收到编码器旋转所达计数的次数计算出的，所述的电阻丝1所走长度乘以米电阻等于当前电阻值。所述缩管工序主要是采用差速全自动缩管机，根据工艺要求、每段的实际转速以及相同规格的马达通过齿轮与齿轮传动的原理，算出其传动比来复合实际转速即可。所述弯角的角度大小为设定弯转角度及弯转补偿角度之和。所述的电阻丝1是由镍鉻丝构成的。所述的芯棒2是由引棒或胶塞构成的。所述的芯棒2是由根据已经设定好的管材3长、管材3直径以及壁厚的空管构成。所述被填的粉料主要是为氧化镁粉4。所述成品的电发热管首末两端分别设置用于密封作用的瓷粒5。

所述的中央控制台模块包括控制整个系统的中央控制台、分别连接于及受控于中央控制台上的自动绕线机、自动穿线机、全自动填粉机、自动胶塞机、差速自动缩管机、自动测试机、自动电热管两端加工机、全自动局部退火机、数控平面弯管机、自动螺旋弯管成型机、全自动双向弯管机。

在整体生产线全程数据共享的条件下，由中央控制台模块优化运算工序设定参数，适合各种不同的材料、产品形状。每个工序均会利用上个工序的传感器来检测相关的情况并及时做出相应的调配。

综上所述，因采用上述技术方案加工以后得到电发热管，与现有的未有统一的中央处理器控制以及人工参与的加工方法相互比较，本发明具有提高整个加工制造过程的生产效率以及可以节约人力资源。另外，上述道工序全部由中央控制台模块统一控制，使得其达到整个加工制造过程减少人工参与，全自动化实现整个过程，即具有全自动化的目的。

Claims (8)

1.一种电发热管自动复合制造方法，其工艺流程为：

自动绕线工序：利用电阻测量法确定电阻丝的切断位置，再结合几何原理使切断机构切断电阻丝后无毛刺；具体工作流程为：先在中央控制台模块的触摸屏上设置米电阻、所需的电阻值、电阻丝的直径、电阻补偿值的相关参数，再将电阻丝放置于放料架上，利用张紧装置及编码器外轮将电阻丝拉到设定的芯棒处，再将靠轮抵靠于电阻丝上，然后自动启动中央控制台模块，通过设置于芯棒上的主电机和设置于靠轮上的靠轮电机旋转，将所述的电阻丝旋转成螺旋状；

自动填粉工序：利用电磁震荡法振动管材原理，在振动频率50HZ至300HZ范围内调节，根据被填的粉料数目、管材直径以及材质不同的条件下，精确控制被填的粉料密度的一致性以及全长范围内粉料的均匀性；具体工作流程为：先将按照设定要求排列好管材，自动启动填粉机，设置于填粉机上的止动气缸退回，设置于填粉机上的钢模合拢，弹夹退回，夹紧气缸夹紧，固定气缸打开，使芯棒气缸下降、导管马达以慢速下降，当到导管二段时的导管快速下降到设定时间后停止，开始挂电阻丝，按自动启动按钮，芯棒气缸上升开始拉丝，芯棒气缸上升到位时，再按自动启动按钮，固定气缸返回、夹紧气缸松开、落粉气缸打开、振荡马达开始振荡、导管开始以慢速上升，导管下降二段的感应灯亮，即马达停止，延时振荡开始计时，到设定时间后落粉气缸关闭、振荡马达停止，导管马达上升到原点后停止，弹夹返回、钢模打开、止动前进，即完成自动填粉流程；

缩管工序：将被填充绝缘粉后的电热管整体直径缩小5％-10％，保证电热管内密度达到或超过3.1克/立方厘米的标准；

退火工序：利用局部瞬间大电流短路的原理，使管材内材料在局部的组织晶格产生变化，消除应力；在电流控制方面采用可控硅调压方式，并根据一般工业条件增加了稳压反馈电路，通过数控手段精确控制退火时间、输入功率、红外温度测试、电流大小的相关参数，达到精确完全退火改变工件局部物理特性的功能；具体工作流程为：自动下料，若夹具位置处感应有管材后，夹具夹紧，夹具夹紧到位后，开始退火，当到达退火的时间或者设定的温度后，夹具松开，加热翻料动作，退火后的料将被送到指定的冷却位置，水泵马达动作开始浇水冷却，到达冷却设定时间后，冷却翻料气缸动作，即完成整个退火工序；

弯管工序：利用成型模和靠模之间对管材进行滚动挤压成型，再利用PLC发脉冲来控制伺服马达、精确控制压力、进给量以及均匀性，并预置弯管角度补偿；具体工作流程为：在中央控制台模块的触摸屏上设置好弯曲角的参数后，转到自动状态下，以相同的频率的自动指示灯的灯光闪烁时，即可自动启动，自动放置电热管到定位处，靠模气缸夹紧，定位气缸下沉，先判断模具到定位的距离与实际要求的距离的关系；若模具到定位的距离大于实际要求的距离时，送料气缸夹紧、靠模气缸松开，送料电机后退，后退到位，靠模气缸夹紧、送料气缸松开，送料电机前进到原点；若模具到定位的距离小于实际要求距离时，送料电机后退到位，送料气缸夹紧、靠模气缸松开，送料电机前进到原点；弯角电机开始向右转到位后，弯角电机左转回到原点，弯角升缩气缸下沉，弯角方向根据管形来判断；若当前弯角半径R与上一个弯角半径R的弯曲方向相同时，弯角升缩气缸下沉不动，靠模气缸夹紧、送料气缸松开，送料电机后退到设定距离，送料气缸夹紧、靠模气缸松开，送料前进到原点，靠模气缸夹紧、送料气缸松开、弯角升缩气缸上升，弯角电机右转；若当前弯角半径R与上一个弯角半径R的弯曲方向不相同时，弯角升缩气缸下沉后，弯角电机向右转180度、靠模气缸夹紧、送料气缸松开，送料电机后退设定距离，送料气缸夹紧、靠模气缸松开，送料前进到原点，靠模气缸夹紧、送料气缸松开、弯角升缩气缸上升，弯角电机左转，即完成整个弯管工序动作；

检测工序：完成上述的整个弯管工序动作之后，再返回到模具定位的距离与实际要求的距离的关系处进行判断，往返模具定位距离与实际要求的距离关系的动作，至达到设定位置要求为止。

2.根据权利要求1所述的电发热管自动复合制造方法，其特征在于：所述电阻丝所走的长度是可编程控制器(PCL)根据接收到编码器旋转所达计数的次数计算出的，所述的电阻丝所走长度乘以米电阻等于当前电阻值。

3.根据权利要求1所述的电发热管自动复合制造方法，其特征在于：所述缩管工序主要是采用差速全自动缩管机，根据工艺要求、每段的实际转速以及相同规格的马达通过齿轮与齿轮传动的原理，算出其传动比来复合实际转速即可。

4.根据权利要求1所述的电发热管自动复合制造方法，其特征在于：所述弯角的角度大小为设定弯转角度及弯转补偿角度之和。

5.根据权利要求1所述的电发热管自动复合制造方法，其特征在于：所述的中央控制台模块包括控制整个系统的中央控制台、分别连接于及受控于中央控制台上的自动绕线机、自动穿线机、全自动填粉机、自动胶塞机、差速自动缩管机、自动测试机、自动电热管两端加工机、全自动局部退火机、数控平面弯管机、自动螺旋弯管成型机、全自动双向弯管机。

5、根据权利要求1所述的电发热管自动复合制造方法，其特征在于：所述的电阻丝是由镍鉻丝构成的。

6.根据权利要求1所述的电发热管自动复合制造方法，其特征在于：所述的芯棒是由引棒或胶塞棒构成的。

7.根据权利要求1或6所述的电发热管自动复合制造方法，其特征在于：所述的芯棒是由根据管材长度、管材直径以及壁厚设定要求的空管构成。

8.根据权利要求1所述的电发热管自动复合制造方法，其特征在于：所述被填的粉料主要是为氧化镁粉。

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