CN102229237B - 自动控制挤出机出料单位长度重量的装置 - Google Patents

自动控制挤出机出料单位长度重量的装置 Download PDF

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Abstract

一种自动控制挤出机出料单位长度重量的装置，包括控制器和称量装置，称量装置包原料斗、机架、称量斗和进料斗，原料斗和进料斗分别安装在机架的上端和下端，在该原料斗的下端出口装有闸门；称量斗安装在原料斗与进料斗之间，该称量斗的一侧与第一杠杆的一端连接，该第一杠杆的另一端穿出支架并装有第一配重，第一杠杆的支点铰接在机架上；在该第一杠杆旁设有第一杠杆上位传感器；在该称量斗的下方装有过渡斗并与第二杠杆的一端连接，第二杠杆的另一端装有第二配重，在该第二杠杆旁边设有另一上下限位机构和放料传感器。本发明的优点是：简化了结构，降低了制造成本，控制原理简单，容易操作，精度可以满足生产需要，容易维修调试。

Description

自动控制挤出机出料单位长度重量的装置
技术领域
本发明涉及一种自动控制挤出机出料单位长度重量的装置，主要用于吹膜机、拔管机、电线电缆机、塑料缠绕机和喷丝（杆）机上对出料的长度、厚度的均匀性进行控制。
背景技术
现有技术采用电子秤测量进料速度，然后根据进料速度控制挤出机的挤压螺杆或牵引辊的转速，使进料速度与所述的挤压螺杆的转速成反比，或与牵引辊的转速成正比，保持出膜厚度均匀。其缺点是结构复杂，成本高，不易维修调试。而采用固体流量传感器测量颗粒原料的流量，只能适于特定的原料，一旦更换原料或采用混合原料，必须重新调整处理器的输出，由于涉及专业性很强的技术，用户很难完成，只能由生产商进行调整，非常麻烦。
发明内容
本发明的目的就是提供一种自动控制挤出机出料单位长度重量的装置，以解决现有技术存在的结构复杂，成本高，不易维修调试的问题。
本发明的技术方案是：一种自动控制挤出机出料单位长度重量的装置，包括控制器和称量装置，该控制器的输入端与称量装置连接，该控制器的输出端与挤出机的挤压螺杆的电机或牵引辊的驱动电机连接，其特征在于：所述的称量装置包原料斗、机架、称量斗和进料斗，原料斗和进料斗分别安装在机架的上端和下端，该进料斗的下端出口与挤出机的进料口连接；在该原料斗的下端出口装有原料斗闸门，该原料斗闸门与第一驱动装置连接；所述的称量斗安装在原料斗与进料斗之间，该称量斗的一侧与第一杠杆的一端连接，该第一杠杆的另一端穿出机架并装有第一配重，该第一杠杆的支点铰接在该机架上，该称量斗、第一杠杆和第一配重组成天平装置对每次补充到称量斗内的原料进行定量；在该第一杠杆旁边设有上下限位机构和补料传感器，在所述的称量斗的下端出口装有放料闸门及第二驱动装置；在该称量斗的下方装有过渡斗，该过渡斗的一侧与第二杠杆的一端连接，该第二杠杆的另一端穿出机架并装有第二配重，该第二杠杆的支点铰接在该机架上，在该第二杠杆旁边设有另一上下限位机构和放料传感器；该第一驱动装置和第二驱动装置的受控端、补料传感器和放料传感器分别与所述的控制器连接；所述的第一配重通过螺纹连接在所述的第一杠杆上。
本发明的优点是：控制原理简单，容易操作，简化了结构，降低了制造成本，精度可以满足生产需要，容易维修调试；适用于各种单一原料或混合料。
附图说明
图1是本发明应用在挤出机上的实施例的总体结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明一种自动控制挤出机出料单位长度重量的装置，包括控制器18和称量装置，该控制器的输入端与称量装置连接，该控制器的输出端与挤出机的挤压螺杆的电机14或牵引辊16的驱动电机连接，其特征在于：所述的称量装置包原料斗1、机架2、称量斗7和进料斗8，原料斗1和进料斗8分别安装在机架2的上端和下端，该进料斗8的下端出口与挤出机的进料口连接；在该原料斗1的下端出口装有原料斗闸门3，该原料斗闸门3与第一驱动装置4连接；所述的称量斗7安装在原料斗1与进料斗8之间，该称量7的一侧与第一杠杆11的一端连接，该第一杠杆11的另一端穿出机架2并装有第一配重12，该第一杠杆11的支点铰接在该机架2上，该称量斗7、第一杠杆11和第一配重12组成天平装置对每次补充到称量斗7内的原料进行定量。在该第一杠杆11下面（或上面）设有上下限位机构10和补料传感器13，该补料传感器13用于在称量斗7处于下位时向控制器18发出停止补料信息，由控制器18关闭原料斗闸门3。在所述的称量斗7的下端出口装有放料闸门22及与其连接的第二驱动装置5。在该称量斗7的下方与进料斗8之间装有过渡斗26，该过渡斗26的一侧与第二杠杆24的一端连接，该第二杠杆24的另一端穿出机架2并装有第二配重23，该第二杠杆24的支点铰接在该机架2上，在该第二杠杆24下面（或上面）设有另一上下限位机构25和放料传感器19，放料传感器19用于向控制器18发出放料信息。该第一驱动装置4和第二驱动装置5的受控端、补料传感器13和放料传感器19均与控制器18连接。
所述的第一驱动装置4和第二驱动装置5均采用液缸、气缸或电动装置。
在所述的牵引辊16上装有转速传感器20，并与所述的控制器18连接，转速传感器转20检测牵引辊16的转速。 
所述的控制器18采用微机或可编程控制器。
所述的第一配重12通过螺纹连接在第一杠杆11上，可以方便地调整在第一杠杆11上的位置，以改变称量的重量。 
本发明上述装置的工作过程和控制原理说明如下（以生产塑料薄膜为例）：
首先在控制器18上设定输入产品的每米重量A，如1克/米，并在原料斗1内装满原料，第一配重12的重量根据设计要求进行配置（例如第一配重12的重量W相当于原料斗1内装1000g的原料）。系统开始工作后，由于初始状态称量斗7内没有原料，所以第一杠杆11的第一配重12一端在重力的作用下处于下位，称量斗7处于上位。
工作过程如下：
1）放料：称量斗7已经将称量的一斗物料释放到过渡斗26内，过渡斗26移到下位，第二配重23移到上位。随着挤出机15的运行，过渡斗26内的物料逐渐减少，当过渡斗26内的物料减少到设定的量（如1/5或1/4时），过渡斗26移到上位，第二配重23移到下位，此时放料传感器19向控制器18发出放料信息，控制器18开启称量斗7下的放料闸门22将称量斗7内的物料全部释放到过渡斗26内，随后关闭放料闸门22。
2）补料：控制器18开启原料斗闸门3向称量斗7内补充物料，采用天平称量方式限定每一称量斗原料的重量W，当补料达到设定重量W，称量斗7移动到下位，同时触发补料传感器13，后者向控制器18发出停止补料信息，控制器18关闭原料斗闸门3。
3)重复放料：重复步骤1、重复步骤2；
4)计算单位时间补料量：控制器18计算出相邻两次放料步骤的周期T，即是挤出机每进料一称量斗的原料所用的时长，并计算出单位时间补料量B，B=W/T。
如果周期T为恒定值（如50秒），则控制器18根据设定的产品参数（薄膜厚度）控制牵引辊16按照一定的转速运转。根据上述的给出的参数，挤出机每秒出料量（亦即单位时间补料量）为B=W/T=1000/50=20g/s。
5）计算挤出机牵引辊的转速：用挤出机每秒出料量B（20g/s）除以产品的每米重量A（1g/m），即得到牵引辊16的转速应为20m/s。
6）调整牵引辊的转速：控制器18根据转速传感器20检测的牵引辊16的转速对其调整为20m/s。
当挤出机15的转速由于各种原因（如电压波动或内部结构的变化等）降低时，使得进料速度变慢，上述的周期T延长（如55s），此时控制器18根据该周期T延长的程度计算出牵引辊16的转速（1000/55/1=18.18m/s，转速降低），或提高挤出机电机14的转速，以满足每米重量A（1g/m）的要求，保持出膜的厚度均匀。
如果挤出机的转速变快，则进料速度提高，导致周期T缩短（如45s），此时控制器18根据该周期T缩短的程度计算出牵引辊16的转速（1000/45/1=22.22m/s，提高了牵引辊16的转速），或降低挤出机电机14的转速，以满足每米重量A（1g/m）的要求，从而达到自动调节出膜厚度，使其保持均匀的目的。
本发明的过渡斗26在每次放料时还剩有部分物料，而不是在上一次补充的物料全部进入挤出机入口时再放料。后一种放料方式在物料即将用完时，由于比重较重的物料容易沉到下面，而比重较轻的物料容易浮到表面（尤其是与料斗接触的物料），造成比重不同的混合物料的分层，导致产品的颜色或材质的分布不均一。采用过渡斗26后，在每次放料时还剩有部分物料时，就补充物料，下面的物料在上面物料的推动下不易分层，有效避免了比重不同的混合物料的分层，保证了供料的均匀性和连续性。

Claims (4)

1.一种自动控制挤出机出料单位长度重量的装置，包括控制器和称量装置，该控制器的输入端与称量装置连接，该控制器的输出端与挤出机的挤压螺杆的电机或牵引辊的驱动电机连接，其特征在于：所述的称量装置包原料斗、机架、称量斗和进料斗，原料斗和进料斗分别安装在机架的上端和下端，该进料斗的下端出口与挤出机的进料口连接；在该原料斗的下端出口装有原料斗闸门，该原料斗闸门与第一驱动装置连接；所述的称量斗安装在原料斗与进料斗之间，该称量斗的一侧与第一杠杆的一端连接，该第一杠杆的另一端穿出机架并装有第一配重，该第一杠杆的支点铰接在该机架上，该称量斗、第一杠杆和第一配重组成天平装置对每次补充到称量斗内的原料进行定量；在该第一杠杆旁边设有上下限位机构和补料传感器，在所述的称量斗的下端出口装有放料闸门及第二驱动装置；在该称量斗的下方装有过渡斗，该过渡斗的一侧与第二杠杆的一端连接，该第二杠杆的另一端穿出机架并装有第二配重，该第二杠杆的支点铰接在该机架上，在该第二杠杆旁边设有另一上下限位机构和放料传感器；该第一驱动装置和第二驱动装置的受控端、补料传感器和放料传感器分别与所述的控制器连接；所述的第一配重通过螺纹连接在所述的第一杠杆上。
2.根据权利要求1所述的自动控制挤出机出料单位长度重量的装置，其特征在于：所述的第一驱动装置和第二驱动装置均采用气缸、液缸或电动装置。
3.根据权利要求1所述的自动控制挤出机出料单位长度重量的装置，其特征在于：在所述的牵引辊上装有转速传感器，并与所述的控制器连接。
4.根据权利要求1所述的自动控制挤出机出料单位长度重量的装置，其特征在于：所述的控制器采用微机或可编程控制器。
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