CN102514191A - 热缩管扩张内压自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热缩管扩张内压自动控制系统，包括：充气管路；无极调压阀，设置于所述充气管路上；外径探测仪，设置于扩张模具的出口位置，用于探测产品的外径；信号处理单元，与所述外径探测仪和无极调压阀连接，信号处理单元将外径探测结果与标准外径设定值进行比对，将比对结果反馈给无级调压阀，所述无级调压阀根据比对结果降低内压或增加内压，从而实现内压的自动控制。

Description

热缩管扩张内压自动控制系统

技术领域

本发明涉及一种热缩管扩张内压自动控制系统。

技术背景

扩张是热缩管生产过程中必不可少的工序，目前广泛使用的扩张方式包括内压法、真空法及内压真空结合法，根据产品的尺寸和材质，分别选择相对应的扩张方式，但内压法和内压真空结合法使用最为广泛，都需要依靠内压进行扩张，同时扩张内压的稳定性和适用性对扩张工序的稳定性、产品质量的稳定性影响很大。

扩张工序的稳定性对半成品的要求较高，但半成品状态很难达到完全一致，半成品外径尺寸的变化、材质的不均一性等很难实现连续长时间、长距离的扩张，同时，由于扩张充气距离的增加或减少，实际充气体积的增加和减少而导致气阻变化，使得在扩张点的压力变化影响明显，会对扩张稳定性产生十分明显的影响，易出现多种质量问题，如轴向收缩率不稳定、产品内外径不稳定、产品连续性差(接头过多)等问题。同时对劳动力的要求较高，很难实现连续自动化生产。

现有的扩张方式，均为通过手动进行内压调节，待产品生产状态发生较为明显的变化后，才进行人工干预，采用手动调压阀进行手工增压和降压，以确保产品不出现内外径变小、轴向收缩率过大等问题。

具体的说，现有的热缩管扩张内压过程通常如下：放线架在牵引辊轮的牵引下放出半成品管，半成品管被输送入加热油槽，加热后的半成品管在牵引辊轮的牵引下经过扩张模具，在扩张模具内实现内径扩张成为成品管，成品管进一步经过脱油水槽，牵引辊轮，落入成品筐中。产品扩张在扩张模具中在内压和真空的双重作用下实现，管内压通过成品筐成品一端充入，通过手动调压阀控制。然而，此种手动控制方式无法根据产品外径即时控制相匹配的合适内压，效率低，连续性差，不利于提高产品质量。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种热缩管扩张内压自动控制系统，能够根据产品外径即时控制相匹配的合适内压，有利于提高生产效率和产品质量。

为实现上述目的，本发明提供一种热缩管内压自动控制系统，包括：充气管路；无极调压阀，设置于所述充气管路上；外径探测仪，设置于一扩张模具的出口位置，用于探测产品的外径；信号处理单元，与所述外径探测仪和无极调压阀连接，用于将所述外径探测仪的外径探测结果与标准外径设定值进行比对，并根据比对结果控制所述无极调压阀调节输出气压。

可选的，所述的热缩管扩张内压自动控制系统，还包括设置于所述充气管路上的油雾分离器，用于对充气管路内的压缩空气进行净化处理。

可选的，所述的热缩管扩张内压自动控制系统，还包括设置于所述充气管路上的减压阀，所述减压阀设置于所述油雾分离器与无极调压阀之间。

可选的，所述的热缩管扩张内压自动控制系统，还包括设置于所述充气管路上的气压开关。

可选的，所述的热缩管扩张内压自动控制系统，还包括与信号处理单元连接的人机界面，所述人机界面用于输入产品的标准外径设定值，并将所述标准外径设定值传输给所述信号处理单元。

与现有技术相比，本发明利用外径探测仪探测产品的外径，信号处理单元根据所述外径探测仪的探测结果控制所述无极调压阀调节输出气压，即，外径探测仪测量出产品外径，将外径探测结果传输给信号处理单元，信号处理单元将外径探测结果与标准外径设定值进行比对，将比对结果反馈给无级调压阀，无级调压阀根据比对结果降低内压或增加内压，从而实现内压自动控制，实现内外径变化小、轴向收缩率稳定，且可实现长距离、长时间、人工干预少的连续自动扩张过程，有利于提升热缩管的生产效率和产品质量。

附图说明

图1为本发明一实施例的热缩管扩张内压自动控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为更加清楚的介绍本发明所涉及的内容和要点，下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实现条件包含示例条件但不限于此。

如图1所示，本发明提供一种热缩管扩张内压自动控制系统，包括：充气管路10、无极调压阀15、外径探测仪13以及信号处理单元09。其中，所述无极调压阀15设置于所述充气管路10上，具有无级连续调压的功能。所述外径探测仪13设置于扩张模具02的出口位置，用于探测产品的外径，所述外径探测仪13例如安装于扩张模具02上方约5cm处。所述信号处理单元09与所述外径探测仪13和无极调压阀15连接，用于将所述外径探测仪13的外径探测结果与标准外径设定值进行比对，并根据比对结果控制所述无极调压阀15调节输出气压。

所述热缩管扩张内压自动控制系统还包括设置于所述充气管路10上的油雾分离器28，所述油雾分离器28用于对充气管路10内的压缩空气进行净化处理，即对进入充气管路内的压缩空气气源进行水汽、油雾的净化作用，确保后方设备元件的精确和耐用。

所述热缩管扩张内压自动控制系统还包括设置于所述充气管路10上的减压阀11，所述减压阀11设置于所述油雾分离器28与无极调压阀15之间，所述减压阀11优选是精密数显减压阀，所述减压阀11对输入充气管路的气压起到稳压作用，即对进入充气管路内的压缩空气进行预稳压、预减压作用，为进一步精确调压做准备，并对预输入的压缩空气进行数显监控，若输入压力异常，可根据设定范围进行报警或切断气路。

所述热缩管扩张内压自动控制系统还包括设置于充气管路10上的气压开关23，所述气压开关23优选是精密数显气压开关，所述气压开关23用于显示和监控所述无级调压阀15输出的气压，并可设定气压值，若出现输入断气、气压暴增、爆管等致气压急剧变化的情况，可自动切断气源或发出报警信号。

所述热缩管扩张内压自动控制系统还包括与信号处理单元09连接的人机界面05，所述人机界面05用于输入标准外径设定值，并将所述标准外径设定值传输给所述信号处理单元09，所述信号处理单元09将外径探测仪13的外径探测结果与标准外径设定值进行比对，将比对结果反馈给无级调压阀15，无级调压阀15根据比对结果降低内压或增加内压，从而实现内压自动控制。此外，所述人机界面05上可显示过程能力的现场示意图，如过程能力分析，实时的CPK值等，便于产品质量数据的统计。

本实施例的热缩管扩张内压自动控制系统工作过程如下：

扩张开始前，先将油雾分离器28连接至与之相适应的压缩空气气源上，压缩空气经由油雾分离器28净化后，经过减压阀11进行初步稳压、降压，使之能够满足无级调压阀15的输入压力范围后，连接入无级调压阀15的气压输入端，至此准备好调压气源，完成扩张前的准备。在此之前在人机界面05中扩张状态设定为关闭状态，无级调压阀09处于闭合状态，气压开关23输出端显示为0即无气压输出。

产品扩张线路连接完毕后，人机界面05中输入所需产品的标准外径设定值以及公差范围，同时在人机界面05开启扩张状态。此时，放线架31在牵引辊轮14的牵引下放出半成品管，半成品管被输送入加热油槽21，加热后的半成品管在牵引辊轮12的牵引下经过扩张模具02，在扩张模具02内实现内径扩张成为成品管，成品管进一步经过脱油水槽17，经由输送辊轮16落入成品筐40中，产品扩张在扩张模具02中在内压和真空的双重作用下实现，管内压通过成品筐40的成品一端充入。此过程中，外径探测仪13探测产品外径，并将探测到的外径探测结果传输给信号处理单元09，信号处理单元09将外径探测结果与人机界面05输入的标准外径设定值进行比对，得出外径探测结果与标准外径设定值的差值，根据差值情况，向无级调压阀15反馈比对结果(外径过大或外径过小)，无级调压阀15根据比对结果对输入内压进行无级调压，调压频度、调压范围、调压增减量值有外径数据和设定值的差值以及预设数据决定，大差值下调压频次和调压压力跨度可加大，反之亦然。达到一定的压力后，可自行或人工封堵下完成起扩，此后此内压自动控制系统始终保持开启状态，根据产品的外径数值和设定数值的差值，进行内压自动调整。

现举例说明两种特殊情况下的无级调压实现模式，本发明的功能包含举例说明中说明的实现模式，但不限于本举例说明的实现模式。

半成品材质的不均一性：扩张半成品经过的各个工序会导致进入扩张工序的半成品材质的不均一性，成分比例不同或交联度不同半成品所需要的扩张内压和真空度不同，若没有自动调压系统的辅助，将出现轴向收缩率不稳定、成品尺寸不稳定甚至生产中断的后果。通过本发明的热缩管扩张内压自动控制系统，通过产品的外径值判定扩张处产品所需的即时内压和真空度，自动调整内压，可有效消除上述质量问题和风险。

扩张长度增加后由于气阻增加导致的扩张外径变小：随着扩张长度的无限增加，固定内压生产条件下，由于成品管长增加而导致的气阻增加，致气压输入处和扩张处的气压差值增加，即气压衰减增加，致扩张模具处内压不足，产生产品扩张不完全，尺寸不稳定，甚至断线的风险。通过本发明的热缩管扩张内压自动控制系统，根据产品外径可实现及时补压，确保扩张模具位置压力稳定，从而可实现连续性好、长时间、无人工干预、无接头的生产模式。

综上所述，本发明可实现内外径变化小、轴向收缩率稳定，且可实现长距离、长时间、人工干预少的连续自动扩张过程，对提升热缩管的生产效率和产品质量具有十分重要的意义。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种热缩管扩张内压自动控制系统，其特征在于，包括：

充气管路；

无极调压阀，设置于所述充气管路上；

外径探测仪，设置于扩张模具的出口位置，用于探测产品的外径；

信号处理单元，与所述外径探测仪和无极调压阀连接，用于将所述外径探测仪的外径探测结果与标准外径设定值进行比对，并根据比对结果控制所述无极调压阀调节输出气压。

2.根据权利要求说明书1所述的热缩管扩张内压自动控制系统，其特征在于，还包括设置于所述充气管路上的油雾分离器，用于对充气管路内的压缩空气进行净化处理。

3.根据权利要求说明书2所述的热缩管扩张内压自动控制系统，其特征在于，还包括设置于所述充气管路上的减压阀，所述减压阀设置于所述油雾分离器与无极调压阀之间。

4.根据权利要求说明书1所述的热缩管扩张内压自动控制系统，其特征在于，还包括设置于所述充气管路上的气压开关。

5.根据权利要求说明书1所述的热缩管扩张内压自动控制系统，其特征在于，还包括与所述信号处理单元连接的人机界面，所述人机界面用于输入产品的标准外径设定值，并将所述标准外径设定值传输给所述信号处理单元。

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