CN113320185A - 一种复合塑料管生产系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及复合塑料管生产设备技术领域，尤其涉及一种复合塑料管生产系统及其使用方法。该系统包括依次设置的挤出机构、缠绕机构、加热机构、牵引机构和滑轨；所述挤出机构用于生产塑料管，所述缠绕机构用于将防护带缠绕在塑料管上，所述加热机构用于在防护带与塑料管的结合处进行加热，使防护带与塑料管粘合在一起形成复合塑料管，所述牵引机构用于牵引所述复合塑料管向前运动。本发明的复合塑料管生产系统能够实现牵引装置和塑料管生产设备不停机更换防护带，节省时间，且能够连续生产复合塑料管，实现复合塑料管生产长度不受限制。
Description
技术领域
本发明涉及复合塑料管生产设备技术领域，尤其涉及一种复合塑料管生产系统及其使用方法。
背景技术
目前很多塑料管在使用前还需要在管道外侧缠绕相应的防护层形成复合塑料管，复合塑料管往往具有特种效果，比如抗压、抗腐蚀、高硬度等等。
在现有的复合塑料管生产系统中，塑料管生产出后需要通过编织机对管道进行编织，塑料管由牵引装置带动前进，编织机在塑料管上进行编织，但是当编织机上的防护带带盘用完更换新的带盘时，为了保证防护带在塑料管上的编织效果，需要将塑料管生产设备和牵引装置同时停机以使塑料管停止生产和运动，更换好新的带盘后再次开机，这会造成以下问题：一方面塑料管生产设备和牵引装置不断停机开机，浪费大量时间，降低了生产效率，另一方面，但是塑料管生产设备重复停机开机会导致生产出的塑料管在停机与开机的衔接部分出现弯曲或者口径偏差。
或者为了使塑料管生产设备不停机，需要将塑料管生产设备端的塑料管割断，而牵引机构仍然需要停机，换上新的带盘后再重新启动牵引装置带动管道重新前进。这样会造成以下问题：一方面牵引装置不断停机开机，浪费大量时间，降低了生产效率；另一方面不能生产无限长度的复合塑料管，因此，有必要提供一种不需要使牵引装置和塑料管生产设备停机能够连续生产复合塑料管的生产系统。
发明内容
针对上述的不足，本发明提供了一种复合塑料管生产系统及其使用方法。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种复合塑料管生产系统，包括依次设置的挤出机构、缠绕机构、加热机构、牵引机构；所述挤出机构用于生产塑料管，所述缠绕机构用于将防护带缠绕在塑料管上，所述加热机构用于在防护带与塑料管的结合处进行加热，使防护带与塑料管粘合在一起形成复合塑料管，所述牵引机构用于牵引所述复合塑料管向前运动；
所述缠绕机构包括第一平移底座和设置在第一平移底座上的缠绕机架，所述第一平移底座被配置为可沿滑轨运动，所述缠绕机架上设有用于对塑料管进行缠绕防护带的转动台，所述转动台设有塑料管避让部，所述塑料管穿过所述塑料管避让部，所述转动台的转动方向垂直与所述塑料管的前进方向，所述转动台上设有用于支撑防护带带盘的支撑轴；
所述牵引机构包括用于交替牵引复合塑料管且结构相同的第一牵引模块和第二牵引模块，所述第一牵引模块和第二牵引模块均包括第二平移底座、设置在第二平移底座上的牵引机架和设置在牵引机架上的牵引环，所述第二平移底座被配置为可沿所述滑轨运动，所述牵引环周向方向均布有若干牵引气缸，每个所述牵引气缸末端均设置有用于夹住复合塑料管的弧形夹紧片；
当所述支撑轴上的防护带用完后，控制所述转动台停止转动，并控制所述第一平移底座以与复合塑料管相同的速度沿所述滑轨运动，使所述转动台与复合塑料管在复合塑料管前进的方向上保持相对静止，以便为所述支撑轴更换新的防护带带盘；控制两个第二平移底座使两个牵引机架交替向复合塑料管前进方向运动并复位，并在控制牵引机架向复合塑料管前进方向运动的同时使该牵引机架上的牵引气缸伸长，从而使弧形夹紧片夹紧复合塑料管，在牵引机架复位的同时使该牵引机架上的牵引气缸缩短，从而使弧形夹紧片松开复合塑料管。
优选的，所述滑轨上设置有齿条，所述第一平移底座和第二平移底座上均设置有驱动电机，所述驱动电机均连接减速器，所述减速器输出轴上设置有与齿条啮合的齿轮。
优选的，所述支撑轴由伺服电机驱动可摆动的设于所述转动台上，使所述支撑轴与所述转动台之间的夹角可调。
优选的，所述第一平移底座静止时，所述转动台的转速为R1；更换完防护带带盘后，所述第一移底座复位过程中，所述转动台的转速为R2，R1小于R2。
优选的，所述支撑轴上重量传感器，当所述支撑轴上防护带带盘用完后，重量传感器将检测到的重量信号传输给控制系统，控制系统控制所述转动台停止转动，并控制所述第一平移底座以与所述复合塑料管相同的速度沿所述滑轨运动。
优选的，所述塑料管为热塑性塑料管，所述防护带为玻璃纤维带。
优选的，所述防护带与所述塑料管贴合的一面设有粘接层。
本发明还公开一种前述复合塑料管生产系统的使用方法包括以下步骤：
S1：启动挤出机构生产塑料管，塑料管穿过转动台的塑料管避让部后由牵引机构进行牵引，将装有防护带的防护带带盘装到支撑轴上，将支撑轴上的防护带的起始端固定在塑料管上；
S2:启动所述牵引装置牵引塑料管前进，启动所述转动台转动，所述防护带环绕所述塑料管圆周进行编织，在被编织的塑料管上形成螺旋状防护带外层；
S3:当上述防护带带盘上的防护带用完后，控制所述转动台停止转动，并启动所述第一平移底座，使所述第一平移底座上的缠绕机架以与所复合述塑料管相同的速度由初始位置沿所述滑轨运动，使所述转动台与所述复合塑料管在前进方向上保持相对静止；
S4：将已用完的防护带带盘从所述支撑轴上卸下，为所述支撑轴更换新的装有防护带的防护带带盘，将新防护带带盘的防护带的初始端与已用完防护带带盘的防护带位于塑料管的末端接合；
S5：启动所述转动台继续转动，同时启动所述第一平移底座沿S3步骤中其相反的方向运动复位至初始位置，所述机架复位至初始位置后停止水平运动。
S6：依次重复步骤S3至S5，直到完成编管。
本发明的有益效果是：本发明的复合塑料管生产系统中，当支撑轴上的防护带带盘上的防护带用完，更换防护带带盘时，转动台停止转动，启动驱动电机驱动机架以与复合塑料管相同的速度由初始位置沿底座运动，使转动台与复合塑料管在前进方向上保持相对静止；塑料管生产设备、牵引机构均不需停机，将支撑轴上更换新的防护带带盘后，新的防护带的起始端与已用完防护带位于编织管的末端接合，启动转动台继续转动，启动驱动装置使缠绕机架沿底座复位。本发明的复合塑料管生产系统能够实现牵引装置和塑料管生产设备不停机更换防护带，节省时间，且能够连续生产复合塑料管，实现复合塑料管生产长度不受限制。
附图说明
图1为本发明的正视示意图；
图2为本发明的立体结构示意图；
图3为本发明的缠绕机构和加热机构示意图；
图4为本发明的牵引机构示意图。
其中，1、挤出机构，2、缠绕机构，3、加热机构，4、滑轨，5、牵引机构，6、塑料管，7、驱动电机，8、减速器，201、缠绕机架，202、转动台，203、防护带带盘，204、塑料管避让部，205、第一平移底座，501、第一牵引模块，502、第二牵引模块，503、第二平移底座，504、牵引机架，505、牵引环，506、牵引气缸，507、弧形夹紧片。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、技术特征、发明目的与技术效果易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1—4所示，本发明提供的一种复合塑料管生产系统，包括依次设置的挤出机构1、缠绕机构2、加热机构3、牵引机构5；缠绕机构2和牵引机构5设于滑轨4上，所述挤出机构1用于生产塑料管6，所述缠绕机构2用于将防护带缠绕在塑料管6上，所述加热机构3用于在防护带与塑料管6的结合处进行加热，使防护带与塑料管6粘合在一起形成复合塑料管，所述牵引机构5用于牵引所述复合塑料管向前运动；
所述缠绕机构2包括第一平移底座205和设置在第一平移底座205上的缠绕机架201，所述第一平移底座205被配置为可沿所述滑轨4运动，第一平移底座205可以由电机或气缸驱动，所述缠绕机架201上设有用于对塑料管6进行缠绕防护带的转动台202，转动台由电机驱动，所述转动台202设有塑料管避让部204，所述塑料管6穿过所述塑料管避让部204，所述转动台202的转动方向垂直与所述塑料管6的前进方向，所述转动台202上设有用于支撑防护带带盘203的支撑轴；
所述牵引机构5包括用于交替牵引复合塑料管6且结构相同的第一牵引模块501和第二牵引模块502，所述第一牵引模块501和第二牵引模块502均包括第二平移底座503、设置在第二平移底座503上的牵引机架504和设置在牵引机架504上的牵引环505，所述第二平移底座503被配置为可沿所述滑轨4运动，所述牵引环505周向方向均布有若干牵引气缸506，每个所述牵引气缸506末端均设置有用于夹住复合塑料管6的弧形夹紧片507；
当所述支撑轴上的防护带用完后，控制所述转动台202停止转动，并控制所述第一平移底座205沿滑轨运动，使第一平移底座205上的缠绕机架以与复合塑料管相同的速度沿所述滑轨运动，使所述转动台202与复合塑料管6在复合塑料管6前进的方向上保持相对静止，以便为所述支撑轴更换新的防护带带盘203；控制两牵引机架504交替向复合塑料管6前进方向运动并复位，并在控制牵引机架504向复合塑料管6前进方向运动的同时使该牵引机架504上的牵引气缸506伸长，从而使弧形夹紧片507夹紧复合塑料管6，在牵引机架504复位的同时使该牵引机架504上的牵引气缸506缩短，从而使弧形夹紧片507松开复合塑料管6。
其中，该复合塑料管生产系统还包控制系统，所述控制系统至少控制所述第一平移底座205、转动台202、第二平移底座503和牵引气缸506的运动状态，当所述支撑轴上的防护带用完后，所述控制系统控制所述转动台202停止转动，并控制所述第一平移底座205沿滑轨运动，使第一平移底座205上的缠绕机架以与复合塑料管相同的速度沿所述滑轨运动，使所述转动台202与复合塑料管6在复合塑料管6前进的方向上保持相对静止，以便为所述支撑轴更换新的防护带带盘203；所述控制系统控制两牵引机架504交替向复合塑料管6前进方向运动并复位，并在控制牵引机架504向复合塑料管6前进方向运动的同时使该牵引机架504上的牵引气缸506伸长，从而使弧形夹紧片507夹紧复合塑料管6，在牵引机架504复位的同时使该牵引机架504上的牵引气缸506缩短，从而使弧形夹紧片507松开复合塑料管6。
其中，所述第一平移底座静止时，所述转动台的转速为R1；更换完防护带带盘后，所述第一移底座复位过程中，所述转动台的转速为R2，R1小于R2。优选的，R2是R1的1.2倍或1.5倍。
其中，所述滑轨4上设置有齿条，所述第一平移底座205和第二平移底座503上均设置有驱动电机7，所述驱动电机7均连接减速器8，所述减速器8输出轴上设置有与齿条啮合的齿轮。
其中，所述支撑轴由伺服电机驱动可摆动的设于所述转动台202上，使所述支撑轴与所述转动台202之间的夹角可调，所述控制系统被配置为控制所述支撑轴摆动的角度。具体的，支撑轴可以一端铰接在转动台上，支撑轴铰接位置附近设置伺服电机或者气缸，驱动支撑轴摆动。在将已用完的防护带带盘203从所述支撑轴上卸下，为所述支撑轴更换新的装有防护带的防护带带盘203，将新防护带带盘203的防护带的初始端与已用完防护带带盘203的防护带位于塑料管6的末端接合后，在第一平移底座205和缠绕机架201复位到初始位置的过程中，通过私服电机调节支撑轴的倾斜角度可以使防护带在塑料管上的缠绕效果保持良好的一致性，防止防护带被过度拉伸或者缠绕不紧。
其中，所述塑料管避让部204两端开口处均设有用于辅助所述塑料管6前进的横向导向辊。
其中，所述控制系统为PLC控制器或工业计算机，控制系统可以包括多个PLC控制器或工业计算机，一个PLC控制器或工业计算机控制制所述第一平移底座205、转动台202、第二平移底座503和牵引气缸506的运动状态，也可以采用一平移底座、转动台、第二平移底座和牵引气缸分别由一个PLC控制器或工业计算机控制。
其中，所述支撑轴上设有重量传感器，当所述支撑轴上防护带带盘203用完后，重量传感器将检测到的重量信号传输给控制系统，控制系统控制所述转动台202停止转动，并控制所述第一平移底座以与所述复合塑料管相同的速度沿所述滑轨运动。
其中，所述塑料管6为热塑性塑料管6，所述防护带为玻璃纤维带。
其中，所述防护带与所述塑料管6贴合的一面设有粘接层。
其中，所述塑料管避让部位于所述转动台的中间位置，所述支撑轴环绕所述塑料管避让部圆周均匀分布，所述塑料管避让部为避让孔，所述避让孔内嵌有环形的吹气装置，吹气装置的吹气嘴环绕吹气装置均匀设置，例如设置环形气管，气管上连接吹气嘴和鼓风机。通过设置吹气装置，在塑料管和防护带进行结合前，将塑料管上可能存在的灰尘等杂质吹掉，防止大颗粒物质影响塑料管和防护带结合效果。
其中，防护带朝向所述塑料管的表面设有粘接层，支撑轴上设有至少三种不同种类的防护带，每个支撑轴挂载一种防护带，缠绕于塑料管最外侧的防护带的宽度不小于其他防护带的宽度。
一种复合塑料管6生产系统的使用方法包括以下步骤：
S1：通过控制系统启动挤出机构1生产塑料管6，塑料管6穿过转动台202的塑料管避让部204后由牵引机构5进行牵引，将装有防护带的防护带带盘203装到支撑轴上，将支撑轴上的防护带的起始端固定在塑料管6上；
S2:通过控制系统启动所述牵引装置牵引塑料管6前进，启动所述转动台202转动，所述防护带环绕所述塑料管6圆周进行编织，在被编织的塑料管6上形成螺旋状防护带外层，成为复合塑料管；
S3:当上述防护带带盘203上的防护带用完后，通过控制系统控制所述转动台202停止转动，并启动所述第一平移底座，使所述第一平移底座上的缠绕机架以与所述复合塑料管相同的速度由初始位置沿所述滑轨运动，使所述转动台202与所述复合塑料管在前进方向上保持相对静止；
S4：将已用完的防护带带盘203从所述支撑轴上卸下，为所述支撑轴更换新的装有防护带的防护带带盘203，将新防护带带盘203的防护带的初始端与已用完防护带带盘203的防护带位于塑料管6的末端接合；
S5：通过所述控制系统启动所述转动台202继续转动，同时启动所述第一平移底座沿S3步骤中其相反的方向运动复位至初始位置，所述缠绕机架复位至初始位置后停止水平运动。
S6：依次重复步骤S3至S5，直到完成编管。
其中，步骤S5中，第一平移底座沿S3步骤中其相反的方向运动复位至初始位置，这段时间转动台的转速提升，所述第一平移底座复位至初始位置后停止运动，此时转动台的转速恢复到转动台提升转速之前的正常速度。
其中，复合塑料管穿过转动台的塑料管避让部后穿过牵引机构的第一牵引模块和第二牵引模块的牵引环，第一牵引模块夹持住所述复合塑料管做牵引准备，第二牵引模块不对所述复合塑料管进行夹持，当第一牵引模块501牵引复合塑料管前进时，第二牵引模块502不进行牵引；当第一牵引模块501前进至最大距离时，所述第二牵引模块502夹紧复合塑料管，对复合塑料管进行牵引，第一牵引模块501松开复合塑料管不再进行牵引，第一牵引模块501由前进最大位置退回至初始位置；第一牵引模块501退回至初始位置后，所述第二牵引模块502松开复合塑料管，不再对复合塑料管进行牵引，第一牵引模块501在初始位置夹紧复合塑料管，对复合塑料管进行牵引，第二牵引模块502复位至初始位置。
以上内容仅仅是对本发明的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种复合塑料管生产系统，其特征在于：包括依次设置的挤出机构、缠绕机构、加热机构、牵引机构；所述挤出机构用于生产塑料管，所述缠绕机构用于将防护带缠绕在塑料管上，所述加热机构用于在防护带与塑料管的结合处进行加热，使防护带与塑料管粘合在一起形成复合塑料管，所述牵引机构用于牵引所述复合塑料管向前运动；
所述缠绕机构包括第一平移底座和设置在第一平移底座上的缠绕机架，所述第一平移底座被配置为可沿滑轨运动，所述缠绕机架上设有用于对塑料管进行缠绕防护带的转动台，所述转动台设有塑料管避让部，所述塑料管穿过所述塑料管避让部，所述转动台的转动方向垂直与所述塑料管的前进方向，所述转动台上设有用于支撑防护带带盘的支撑轴；
所述牵引机构包括用于交替牵引复合塑料管的第一牵引模块和第二牵引模块，所述第一牵引模块和第二牵引模块均包括第二平移底座、设置在第二平移底座上的牵引机架和设置在牵引机架上的牵引环，所述第二平移底座被配置为可沿所述滑轨运动，所述牵引环周向方向均布有若干牵引气缸，每个所述牵引气缸末端均设置有用于夹住复合塑料管的弧形夹紧片，两个第二平移底座使两个牵引机架交替向复合塑料管前进方向运动并复位，带动复合塑料管前进；
当所述支撑轴上的防护带用完后，控制所述转动台停止转动，控制所述第一平移底座以与复合塑料管相同的速度沿所述滑轨运动，使所述转动台与复合塑料管在复合塑料管前进的方向上保持相对静止，以便为所述支撑轴更换新的防护带带盘。
2.根据权利要求1所述的复合塑料管生产系统，其特征在于：两个第二平移底座使两个牵引机架交替向复合塑料管前进方向运动并复位，在控制牵引机架向复合塑料管前进方向运动的同时使该牵引机架上的牵引气缸伸长，从而使弧形夹紧片夹紧复合塑料管，在牵引机架复位的同时使该牵引机架上的牵引气缸缩短，从而使弧形夹紧片松开复合塑料管。
3.所述滑轨上设置有齿条，所述第一平移底座和第二平移底座上均设置有驱动电机，所述驱动电机均连接减速器，所述减速器输出轴上设置有与齿条啮合的齿轮。
4.根据权利要求1所述的复合塑料管生产系统，其特征在于：所述第一平移底座静止时，所述转动台的转速为R1；更换完防护带带盘后，所述第一移底座复位过程中，所述转动台的转速为R2，R1小于R2。
5.根据权利要求1所述的复合塑料管生产系统，其特征在于：所述支撑轴上设有重量传感器，当所述支撑轴上防护带带盘用完后，重量传感器将检测到的重量信号传输给控制系统，控制系统控制所述转动台停止转动，并控制所述第一平移底座以与所述复合塑料管相同的速度沿所述滑轨运动。
6.根据权利要求1所述的复合塑料管生产系统，其特征在于：所述塑料管为热塑性塑料管，所述防护带为玻璃纤维带。
7.根据权利要求1所述的复合塑料管生产系统，其特征在于：所述防护带朝向所述塑料管贴合的一面设有粘接层。
8.根据权利要求1所述的复合塑料管生产系统，其特征在于：所述防护带朝向所述塑料管的表面设有粘接层，支撑轴上设有至少三种不同种类的防护带，缠绕于塑料管最外侧的防护带的宽度不小于其他防护带的宽度。
9.一种复合塑料管生产系统的使用方法，其特征在于，所用复合塑料管生产系统为权利要求1至8任意一项所述的复合塑料管生产系统，包括以下步骤：
S1：启动挤出机构生产塑料管，塑料管穿过转动台的塑料管避让部后由牵引机构进行牵引，将装有防护带的防护带带盘装到支撑轴上，将支撑轴上的防护带的起始端固定在塑料管上；
S2:启动所述牵引装置牵引塑料管前进，启动所述转动台转动，所述防护带环绕所述塑料管圆周进行编织，在被编织的塑料管上形成螺旋状防护带外层；
S3:当上述防护带带盘上的防护带用完后，控制所述转动台停止转动，并启动所述第一平移底座，使所述第一平移底座上的缠绕机架以与所复合述塑料管相同的速度由初始位置沿所述滑轨运动，使所述转动台与所述复合塑料管在前进方向上保持相对静止；
S4：将已用完的防护带带盘从所述支撑轴上卸下，为所述支撑轴更换新的装有防护带的防护带带盘，将新防护带带盘的防护带的初始端与已用完防护带带盘的防护带位于塑料管的末端接合；
S5：启动所述转动台继续转动，同时启动所述第一平移底座沿S3步骤中其相反的方向运动复位至初始位置，所述机架复位至初始位置后停止水平运动。
S6：依次重复步骤S3至S5，直到完成编管。
10.根据权利要求9所述的复合塑料管生产系统的使用方法，其特征在于，步骤S5中，第一平移底座沿S3步骤中其相反的方向运动复位至初始位置，这段时间转动台的转速提升，所述第一平移底座复位至初始位置后停止运动，此时转动台的转速恢复到正常速度。
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