CN104842472A - 自动故障监测智能数控高效节能塑料再生机 - Google Patents

Abstract

一种自动故障监测智能数控高效节能塑料再生机，包括设于地面上的机架，所述机架上部设有挤出套筒，在所述挤出套筒内安装有挤出螺杆，所述挤出螺杆一端连接有减速箱，所述减速箱连接有电机，所述挤出套筒上连接有进料斗，在所述挤出套筒上均匀套设有电磁加热器，其特征在于：还包括PLC控制机及与PLC控制机通信连接的温度传感探头、高清探头、速度传感器、加热控制器、图像采集模块、通讯模块、显示模块及报警模块；本发明结构简单，设计新颖，增加检测系统，能够实时显示挤出机的运行状况，及了解挤出机的内部运行参数，提高工作效率和产品质量。

Description

自动故障监测智能数控高效节能塑料再生机

技术领域

本发明涉及塑料加工机械技术领域，具体涉及一种自动故障监测智能数控高效节能塑料再生机。

背景技术

随着工业的发展，塑料制品的应用已经遍及工农业以及日常生活的各个领域，全世界每天产生的废旧塑料垃圾无法进行估量，但其对环境造成的具大压力是显而易见的，为了处理这些塑料垃圾，现行的方法一般是填埋、焚烧等。但是由于普通的塑料垃圾的自然降解时间很长，一般要经过百年才能降解，而且降解过程中还会产生大量的甲烷等有害物质，因此填埋法已经得到很多专家的诟病；而焚烧法产生的有害气体、烟尘等直接对环境造成影响。同时由于塑料作为石化产品，其生产的主要原料是石油，它是一种不可再生资源，目前全球石油争夺越来越激烈，原油成本越来越高，因此对于塑料产品回收利用是目前解决塑料垃圾问题的最好办法。它有效的解决了塑料产品对环境的威胁，同时也可以促进资源再生利用。瓶装矿泉水等便携式饮品由于其方便携带、干净卫生等特点越来越受到人们的欢迎，随之而来是生产了大量的废弃塑料瓶。对于循环利用这些废弃塑料瓶，需要对其进行破碎、清洗、分离杂质等，传统的回收工艺及回收设备技术含量不高，回收成本大，回收所附加的性价比并不理想。

料筒及机头模具温度是分段控制，根据工艺要求各段设定的温度都不相同，如果各段加热功率相同，则各段到达设定温度的时间就各不相同：设定温度高的加热时间要比设定温度低的加热时间短。设定温度低的加热段到达设定温度后要等待设定温度高的加热段到达设定温度，而等待的过程中，由于与周围环境存在热传导以及热辐射，这段料筒或模具的温度必然要下降，导致该段加热器重新启动进行加热。每一段加热段都会一直重复这样的加热过程直至温度达到设定值所需时间最长的加热段完成预热，这样造成能源的浪费。设定温度是指系统设定的PID或模糊PID等开始控制系统温度时的温度值，这样可以避免设定温度低的各段等待设定温度高的加热段到达设定温度而造成的不必要能源浪费，从而达到节能的目的，同时缩短了设定温度低的加热段的加热时间，减少了与周围环境换热。

目前国内的塑料机械仍然没有实现预热升温过程等时控温的功能；国外的塑料机械主要是通过设定温度调节各段加热时的功率实现等时控温的功能，但其也存在问题：

1)不容易得到各段的加热功率，同时使温度控制更加复杂；

2)节能效果有限，虽然设定温度低的各段加热功率降低了节约了电能，但其加热时间是和最高设定温度段的加热时间基本相同，而在其加热过程中，不免与周围环境存在热传导以及热辐射，造成能源浪费。

3)传统的生产线没有完全实现理论上的统一，每个工序基本上还是单独分开的，需要单独操作，现场查看，工作量较大，不便于管理，质量难以控制，更没有实时监控系统，无法准确得知各设备的运行状况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构简单，加热效率高，智能化程度高的自动故障监测智能数控高效节能塑料再生机。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现，

一种自动故障监测智能数控高效节能塑料再生机，包括设于地面上的机架，所述机架上部设有挤出套筒，在所述挤出套筒内安装有挤出螺杆，所述挤出螺杆一端连接有减速箱，所述减速箱连接有电机，所述挤出套筒上连接有进料斗，在所述挤出套筒上均匀套设有电磁加热器，其特征在于：还包括PLC控制机及与PLC控制机通信连接的温度传感探头、高清探头、速度传感器、加热控制器、图像采集模块、通讯模块、显示模块及报警模块；所述温度传感探头安装在挤出套筒内，用于探测挤出套筒内的温度状况，并将温度信号传送给PLC控制机，然后经加热控制器控制电磁加热器进行相应的工作并在显示模块上进行实时显示；所述高清探头安装在进料斗上，用于探测进料斗内的物料状况，确保进料的连续性；所述速度传感器安装在减速箱的输出端，用于监测挤出螺杆的转速；所述图像采集模块设置在挤出螺杆的前端，该图像采集模块主要包括一摄像机，用于实时采集物料的挤出状况，防止挤出的物料产生堆积，并将采集的图像输送至PLC控制机，在显示模块上进行显示，物料堆积超过设定值时，通过报警模块进行报警。

所述通讯模块通过有线网络、无线互联网或短信方式与检测人员的手机进行通信连接，传送挤出机监测数据。

所述进料斗上连接有色选机构，所述色选机构包括一支撑平台，在支撑平台上设有色选机本体，所述色选机本体包括色选箱、色选滑道、喂料机构和色选出料口，所述支撑平台两侧分别设有一套上料机构，所述上料机构的出料端连接到喂料机构，所述色选出料口连接到挤出机构，在所述色选箱内安装有CCD图像传感器、高压喷阀及控制系统；每个进料斗分别通过进料管道连接至色选出料口，色选机分选出不同颜色的颗粒分别进入到挤出套筒内，每个挤出螺杆挤出同一种颜色的塑料颗粒，多个独立的挤出螺杆分别挤出多种颜色的塑料颗粒，实现分选、挤出的连续生产，有效提高工作效率，减少加工流程。

所述CCD图像传感器采用2048超高分辨率CCD传感器和DSP+FPGA完美结合高速计算机处理系统进行组合，软硬件设计采用适应恶劣环境的高可靠通讯协议和模块化处理技术，具有六种可设定模式，满足多种物料色选需求，产品特点针对大颗粒被选物，能识别小到0.03平方毫米的异色区域，并能自由设置异色区域的大小，用户能直观地观看被选物的图像，纯进口高速大气流喷阀的应用，很好地解决大颗粒物体的分选，先进的整机设计，使操作更加简洁、方便，辅佐功能的增加，方便用户及时掌握机器的使用状态。

所述的进料斗通过管道连接有提料机构，所述的提料机构包括一垂直式螺旋提料机，所述垂直式螺旋提料机的底部设有进料口，所述垂直式螺旋提料机内的螺旋绞龙上端连接有电机，所述的电机通过导线连接到PLC控制机，通过PLC控制机控制电机的转速，以便控制螺旋绞龙的转速，进而控制进料量。

本发明的有益效果是：

1)将传统生产线上的设备进行有机结合，采用PLC控制器进行统一控制，真正实现了智能化操作，在操作室内即可完成对整个流水线的监督、控制，实现连续化生产；

2)采用高分辨率的图像传感器，配以高速自动识别技术分析处理系统，根据所给物料的颜色差异自动分选出所需要的物料，大幅提升物料品级；

3)分选出来的塑料颗粒直接进入挤出和成型工艺，减少包装、运输、存储等程序，大大降低了生产成本，提高工作效率；

4)采用电磁加热的方式，热效率高达98％以上，同等条件下，比电阻式加热方式节电60％以上，预热时间缩短2/3。

5)结构简单，设计新颖，增加检测系统，能够实时显示挤出机的运行状况，及了解挤出机的内部运行参数，提高工作效率和产品质量。

6)本发明可以将针对不同颜色的塑料颗粒进行单独的挤出，并单独的进行温度控制，能够有效提高产品质量；

7)可以实现连续化生产，分选出来的塑料颗粒直接进入挤出工艺，减少包装、运输、存储等程序，大大降低了生产成本，提高工作效率；

8)采用智能化的控制方式，控制一体式设计，便于操作，提高各部件的工作效率.

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明检测模块框图；

图3为本发明色选机构结构图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1、图2所示，一种自动故障监测智能数控高效节能塑料再生机，包括设于地面上的机架1，机架1上部设有挤出套筒2，在挤出套筒2内安装有挤出螺杆3，挤出螺杆3一端连接有减速箱4，减速箱4连接有电机5，挤出套筒2上连接有进料斗6，在挤出套筒2上均匀套设有电磁加热器7，还包括PLC控制机8及与PLC控制机8通信连接的温度传感探头9、高清探头10、速度传感器11、加热控制器12、图像采集模块13、通讯模块14、显示模块15及报警模块16；显示模块15通过一液晶显示屏进行显示；报警模块16主要包括一市售的报警器。温度传感探头9安装在挤出套筒2内，用于探测挤出套筒2内的温度状况，并将温度信号传送给PLC控制机8，然后经加热控制器12控制电磁加热器7进行相应的工作并在显示模块15上进行实时显示；高清探头10安装在进料斗6上，用于探测进料斗6内的物料状况，确保进料的连续性；速度传感器11安装在减速箱4的输出端，用于监测挤出螺杆3的转速；图像采集模13块设置在挤出螺杆3的前端，该图像采集模块13主要包括一摄像机，用于实时采集物料的挤出状况，防止挤出的物料产生堆积，并将采集的图像输送至PLC控制机8，在显示模块15上进行显示，物料堆积超过设定值时，通过报警模块16进行报警；通讯模块14通过有线网络、无线互联网或短信方式与检测人员的手机进行通信连接，传送挤出机监测数据。

进料斗6通过管道19连接有提料机构，提料机构包括一垂直式螺旋提料机17，垂直式螺旋提料机17的底部设有进料口，垂直式螺旋提料机17内的螺旋绞龙上端连接有电机18，电机18通过导线连接到PLC控制机8，通过PLC控制机8控制电机18的转速，以便控制螺旋绞龙的转速，进而控制进料量。

如图3所示，进料斗6上连接有色选机构，色选机构包括一支撑平台105，在支撑平台105上设有色选机本体106，色选机本体106包括色选箱101、色选滑道102、喂料机构103和色选出料口104，支撑平台105两侧分别设有一套上料机构107，上料机构107的出料端连接到喂料机构103，色选出料口104连接到进料斗6，在色选箱101内安装有CCD图像传感器、高压喷阀及控制系统；每个进料斗6分别通过进料管道连接至色选出料口104，色选机分选出不同颜色的颗粒分别进入到挤出套筒内，每个挤出螺杆挤出同一种颜色的塑料颗粒，多个独立的挤出螺杆分别挤出多种颜色的塑料颗粒，实现分选、挤出的连续生产，有效提高工作效率，减少加工流程。

CCD图像传感器采用2048超高分辨率CCD传感器和DSP+FPGA完美结合高速计算机处理系统进行组合，软硬件设计采用适应恶劣环境的高可靠通讯协议和模块化处理技术，具有六种可设定模式，满足多种物料色选需求，产品特点针对大颗粒被选物，能识别小到0.03平方毫米的异色区域，并能自由设置异色区域的大小，用户能直观地观看被选物的图像，纯进口高速大气流喷阀的应用，很好地解决大颗粒物体的分选，先进的整机设计，使操作更加简洁、方便，辅佐功能的增加，方便用户及时掌握机器的使用状态。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业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说明本发明的原理，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范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种自动故障监测智能数控高效节能塑料再生机，包括设于地面上的机架，所述机架上部设有挤出套筒，在所述挤出套筒内安装有挤出螺杆，所述挤出螺杆一端连接有减速箱，所述减速箱连接有电机，所述挤出套筒上连接有进料斗，在所述挤出套筒上均匀套设有电磁加热器，其特征在于：还包括PLC控制机及与PLC控制机通信连接的温度传感探头、高清探头、速度传感器、加热控制器、图像采集模块、通讯模块、显示模块及报警模块；所述温度传感探头安装在挤出套筒内，用于探测挤出套筒内的温度状况，并将温度信号传送给PLC控制机，然后经加热控制器控制电磁加热器进行相应的工作并在显示模块上进行实时显示；所述高清探头安装在进料斗上，用于探测进料斗内的物料状况；所述速度传感器安装在减速箱的输出端，用于监测挤出螺杆的转速；所述图像采集模块设置在挤出螺杆的前端，该图像采集模块主要包括一摄像机，用于实时采集物料的挤出状况，并将采集的图像输送至PLC控制机，在显示模块上进行显示，物料堆积超过设定值时，通过报警模块进行报警；所述通讯模块通过有线网络、无线互联网或短信方式与检测人员的手机进行通信连接，传送挤出机监测数据。

2.根据权利要求1所述的自动故障监测智能数控高效节能塑料再生机，其特征在于：所述进料斗上连接有色选机构，所述色选机构包括一支撑平台，在支撑平台上设有色选机本体，所述色选机本体包括色选箱、色选滑道、喂料机构和色选出料口，所述支撑平台两侧分别设有一套上料机构，所述上料机构的出料端连接到喂料机构，所述色选出料口连接到挤出机构，在所述色选箱内安装有CCD图像传感器、高压喷阀及控制系统；每个进料斗分别通过进料管道连接至色选出料口，色选机分选出不同颜色的颗粒分别进入到挤出套筒内，每个挤出螺杆挤出同一种颜色的塑料颗粒，多个独立的挤出螺杆分别挤出多种颜色的塑料颗粒，实现分选、挤出的连续生产。

3.根据权利要求1所述的自动故障监测智能数控高效节能塑料再生机，其特征在于：所述的进料斗通过管道连接有提料机构，所述的提料机构包括一垂直式螺旋提料机，所述垂直式螺旋提料机的底部设有进料口，所述垂直式螺旋提料机内的螺旋绞龙上端连接有电机，所述的电机通过导线连接到PLC控制机，通过PLC控制机控制电机的转速。