CN113880397A - 一种玻璃酒瓶生产线工艺参数智能控制系统及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及玻璃酒瓶生产设备技术领域，具体涉及一种玻璃酒瓶生产线工艺参数智能控制系统及使用方法；本发明通过在窑炉上设置熔池、加料组件、检测组件、加热组件和震动组件；加热组件包括设置在底板砖层内部的第一电磁线圈、绕射在熔池侧壁内部的第二电磁线圈、固定设置在熔池内壁上的加热板层以及对称设置在熔池内部底壁上的一组加热棒，震动组件包括底座、驱动弹簧、翅板和导向杆，窑炉纵向两端的外侧壁上均设有沿横向的翅板，翅板上对称地设有一组上、下贯穿的导向孔，窑炉的底部对称地固定有一组驱动弹簧，导向杆和驱动弹簧的下端均固定在底座；本发明能够有效地解决现有技术存在能耗大和质量不佳等问题。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃酒瓶生产设备技术领域，具体涉及一种玻璃酒瓶生产线工艺参数智能控制系统及使用方法。
背景技术
随着节能减排的推进，将废旧玻璃酒瓶重新熔化制成新玻璃酒瓶的方式被广泛应用，传统用于生产玻璃酒瓶的玻璃酒瓶熔窑为马蹄焰窑。
在申请号为：CN201310730945.4的专利文件中公开了一种节能环保玻璃酒瓶生产方法及玻璃酒瓶熔窑，为解决现有技术能耗高问题，是利用长方形熔窑的两短边配置小炉或者燃烧器及配有换向器的蓄热室产生的定时换向的长径纵向火焰进行熔化加热，通过在熔化池长边中部设置的取料口向玻璃酒瓶成型机供玻璃液；采用强保温的熔化池底；在熔化池中部设置二道横向间隔墙来阻挡玻璃液直接流向熔化池中部和位于横向间隔墙下面联通横向间隔墙两侧池底玻璃液流的流液洞用于将玻璃液导向熔化池，二道横向间隔墙将玻璃液中的浮渣阻挡在位于横向间隔墙阻外侧的熔化区内；在长方形熔窑的两个长边胸墙两端配置端置加料口，延长取料口与加料口之间的距离。其具有提高火焰利用率，减少粉尘污染，大幅度提高玻璃酒瓶质量，延长熔窑使用寿命，节能环保的优点。
但是，其在实际的应用过程仍存在以下不足：
第一，能耗大，因为其虽然采用电极对玻璃进行预热，但是其最终还是采用火焰加热的方式来熔融玻璃，这就使得熔化池中的玻璃不能很好地被均匀加热(因为熔化池中玻璃与火焰的有效接触面积较为有限)，这就使得熔化池需要较长的加热时间才能将池中的玻璃完全熔化，从而使得其在熔化玻璃时需要较多的能量。
第二，质量不佳，因为玻璃在熔融成玻璃液时，玻璃液中会含有较多的气泡，而上述对比文件中的装置中设有排气泡池，排气泡池中的玻璃液在微压力浅区充分排净气泡，这种完全被动排气泡的方式并不能将玻璃液中的气泡完全排尽，同时其还需要所需要的时间也更长，从而增加整体的工序时长。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种玻璃酒瓶生产线工艺参数智能控制系统，包括窑炉，所述窑炉上设有加料组件、检测组件和加热组件。
更进一步地，所述窑炉内部可拆卸式地固定有熔池，所述窑炉横向一端的侧壁上开设有用于熔池进出的开口，并且所述熔炉在其开口处设有与之匹配的密封门，所述窑炉内的底壁上安装有用于支撑熔池的底板砖层，所述窑炉的顶部呈向外凸出的半圆柱形穹顶状，所述窑炉在纵向两端的外侧壁上均对称地开设有一组沿横向分布的入料口，并且所述入料口的中轴线均沿半圆柱形穹顶的径向；
所述加料组件包括三通管、电磁阀、加压管和料斗，所述入料口外端的孔口处均密封式地固定有三通管的第一支管，处于所述窑炉同一纵向端的三通管的第二支管均连通至同一加压管上，处于所述窑炉同一纵向端的三通管的第三支管均连通至料斗的底部，并且所述第一支管、第二支管和第三支管上均设有电磁阀；
所述检测组件包括检测板、温度传感器和距离传感器，所述检测板悬吊在窑炉顶端的内壁上，所述检测板下端板面上对称地分布有一组凹槽，所述凹槽的底壁上均设有温度传感器和距离传感器，所述凹槽的槽口均密封式地设有透明板；
所述加热组件包括设置在底板砖层内部的第一电磁线圈、绕射在熔池侧壁内部的第二电磁线圈、固定设置在熔池内壁上的加热板层以及对称设置在熔池内部底壁上的一组加热棒。
更进一步地，所述窑炉、密封门、底板砖层、检测板、透明板和熔池均采用不导电、熔点大于玻璃熔点且具有隔热性能的材料制成，所述加热板层和加热棒均采用熔点大于玻璃熔点、导热且导电的材料制成。
更进一步地，所述熔池内部的底壁在横向上呈斜坡状，并且所述熔池内部底壁较低一端的侧壁上设有出料管，所述出料管密封式的穿接在窑炉上对应管槽中，并且所述出料管上设有阀门。
更进一步地，所述密封门在垂直方向上处于熔池池口上端的板体处开设有观察窗；
所述密封门由设置窑炉外侧壁的铰座上的伺服电机驱动旋转，所述窑炉的外侧壁、密封门的外侧板面上分别设有相互配合的电子锁具、电子锁头；
所述加压管均通过导气管与外界的气泵连接，所述气泵的输入端设有高效空气过滤器；
所述第一电磁线圈和第二电磁线圈均由窑炉外的交变电源供电；
所述料斗上均设有混匀组件；
所述检测板上还设有冷却组件；
所述窑炉上还设有震动组件。
更进一步地，所述电子锁具上设有两个锁杆，所述锁杆由电子锁具内部的步进电机和第一螺杆配合来驱动伸缩，所述锁杆外端的端部均贯穿有限位槽，所述电子锁头上设有与锁杆配合的插槽，所述电子锁头内部设有两个与限位槽配合的限位杆，两个所述限位杆由电子锁头内部的双轴电机和第二螺杆同步驱动进行伸缩；
所述混匀组件包括螺纹杆、滑杆、刮板和驱动电机，所述螺纹杆和滑杆沿纵向分别设置在斗口的两端，所述螺纹杆上设有一组等行程长度的螺纹，并且相邻两个螺纹的方向相反，所述刮板的两端分别螺接在螺纹杆上、滑接在滑杆上，并且每段所述螺纹上均至少设有一刮板，所述驱动电机驱动螺纹杆的自旋；
所述冷却组件包括冷气管、冷却管和流量阀，所述凹槽的底壁上均贯穿有冷气槽，所述冷气槽位于检测板上端板面处的槽口上均设有冷气管，所述冷气管均连接在冷却管上，所述冷气管上均设有流量阀，所述冷却管与外界的冷气机连接；
所述震动组件包括底座、驱动弹簧、翅板和导向杆，所述窑炉纵向两端的外侧壁上均设有沿横向的翅板，所述翅板上对称地设有一组上、下贯穿的导向孔，所述导向孔中均滑接有与之匹配的导向杆，所述窑炉的底部还对称地固定有一组驱动弹簧，所述导向杆和驱动弹簧的下端均固定在底座上。
更进一步地，所述冷气机的进气端还设有除湿装置，所述冷气管和冷却管内部均并列式设有两个相互隔绝的通道，所述驱动弹簧的两端分别与外界的脉冲电源的正极、负极电连接，所述底座上还设有用于为驱动弹簧散热的散热风机。
更进一步地，所述窑炉纵向两端的侧壁上分别设有进气管、出气管，所述进气管和出气管上均设有单向阀；所述检测板下端的板面上还设有镜面层。
更进一步地，所述窑炉和密封门的外壁上均设有热感应变色涂层，所述热感应变色涂层随着温度的上升逐渐由冷色域转变为暖色域。
一种玻璃酒瓶生产线工艺参数智能控制系统的使用方法，包括以下步骤：
步骤(1)，启动PLC控制柜(或工业计算机)；
步骤(2)，PLC控制柜(或工业计算机)指令伺服电机将密封门旋闭在窑炉上，并且指令步进电机和双轴电机启动，从而让电子锁头和电子锁具配合来将固定密封门固定住，指令阀门关闭，指令出气管上的单向阀开启，指令进气管上的单向阀关闭；
步骤(3)，PLC控制柜(或工业计算机)指令混匀组件启动，即驱动电机驱动螺纹杆做周期性的正反转运动，同时指令气泵、检测组件、震动组件和散热风机均启动，然后PLC控制柜(或工业计算机)指令传送带将清洁且尺寸符合指定要求的玻璃碎渣送入料斗中；
步骤(4)，料斗中的玻璃碎渣在刮板和第二支管的负压吸引下经第一支管射入熔池中，由于震动组件的作用使得熔池按指定的频率和幅度在垂直方向上进行震荡，从而使得熔池中的玻璃碎渣分布均匀，与此同时，检测板上的距离传感器还会实时监测熔池中各处玻璃碎渣的高度并对三通管上的电磁阀进行相应调节(即，通过调节第一支管和第三支管上电磁阀的开度来调节第一支管射出玻璃碎渣的量；通过调节第二支管上电磁阀的开度来调节第一支管射出玻璃碎渣的初速度，从而控制玻璃碎渣在熔池中的落点)(即，对熔池中玻璃碎渣高度较高的区域少加料，且对熔池中玻璃碎渣高度较低的区域多加料)；
步骤(5)，当熔池中玻璃碎渣的量达到指定含量时(此时，检测组件通过距离传感器检测到熔池中各处玻璃碎渣的高度均达到指定的标准)，PLC控制柜(或工业计算机)指令电磁阀、气泵和驱动电机关闭；
步骤(6)，PLC控制柜(或工业计算机)指令交变电源向第一电磁线圈和第二电磁线圈通入高频的交变电流，从而使得第一电磁线圈和第二电磁线圈产生高速变换的磁场，从而在加热板层和加热棒中产生电涡流，从而使得加热板层和加热棒迅速地升温，从而对熔池中的玻璃碎渣进行快速且均匀地加热熔化，在此过程中，震动组件依然保持工作状态，从而对熔池中的玻璃碎渣进行混匀，从而进一步提升玻璃碎渣的熔化速度，同时震动组件还能使得处于熔融状态的玻璃液中的气泡被快速排出；
步骤(7)，在上述步骤(6)中，PLC控制柜(或工业计算机)通过检测组件的中的温度传感器实时监测熔池中玻璃液的温度，从而调整震动组件的震动频率和幅度，同时对应得调节第一电磁线圈和第二电磁线圈中的电流强度和频率；
步骤(8)，在上述步骤(6)中，冷却组件始终处于工作状态，从而保证温度传感器和距离传感器的安全；
步骤(9)，在上述步骤(6)中，PLC控制器指令进气管上的单向阀开启，从而通过进气管向窑炉内部输入洁净无尘的空气，从而配合出气管对玻璃融化时释放出的余热和废气进行回收；
步骤(10)，紧接上述步骤(6)，当熔池中的玻璃碎渣达到指定的熔融状态时，PLC控制柜(或工业计算机)指令单向阀均关闭且出气管上部的阀门开启，从而使得熔池中的玻璃液在重力和震动组件的配合下快速且均匀的输出至下一级工序的加工设备上。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
本发明通过在窑炉上设置熔池、加料组件、检测组件、加热组件和震动组件；加热组件包括设置在底板砖层内部的第一电磁线圈、绕射在熔池侧壁内部的第二电磁线圈、固定设置在熔池内壁上的加热板层以及对称设置在熔池内部底壁上的一组加热棒，震动组件包括底座、驱动弹簧、翅板和导向杆，窑炉纵向两端的外侧壁上均设有沿横向的翅板，翅板上对称地设有一组上、下贯穿的导向孔，导向孔中均滑接有与之匹配的导向杆，窑炉的底部还对称地固定有一组驱动弹簧，导向杆和驱动弹簧的下端均固定在底座上的设计。
这样PLC控制柜(或工业计算机)便可以在检测组件的配合下，控制加料组件和震动组件让熔池中均匀地铺满玻璃碎渣，同时控制加热组件对玻璃碎渣进行快速且均匀的热熔，并且在热熔的过程中，通过控制震动组件让玻璃液处于指定的震动状态，从而加速玻璃液中的气泡被排出，达到令本发明在实际应用过程中具备能耗低且生产产品的质量高的效果。
附图说明
图1为本发明第一视角下的直观图；
图2为本发明第二视角下的直观图；
图3为本发明第三视角下的爆炸视图；
图4为本发明第四视角下电子锁具经过部分剖视后的爆炸视图；
图5为本发明第五视角下电子锁头经过部分剖视后的爆炸视图；
图6为本发明第六视角下底板砖层经过部分剖视后的直观图；
图7为本发明第七视角下熔池经过部分剖视后的爆炸视图；
图8为本发明第八视角下检测板的直观图；
图9为本发明第九视角下检测板经过部分剖视后的直观图；
图10为本发明第十视角下加料组件和混匀组件的爆炸视图；
图11为本发明第十一视角下螺纹杆的直观图；
图12为本发明第一电磁线圈对加热层板加热的原理图；
图13为本发明第二电磁线圈对加热棒加热的原理图；
图14为本发明驱动弹簧和脉冲电源连接关系示意图；
图15为本发明的气泵、高效空气过滤器、冷气机和除湿装置之间的连接关系示意图；
图16为图3中A区域的放大图；
图17为图3中B区域的放大图；
图18为图8中C区域的放大图；
图19为图10中D区域的放大图；
图中的标号分别代表：1-窑炉；2-熔池；3-密封门；4-底板砖层；5-三通管；6-电磁阀；7-加压管；8-料斗；9-检测板；10-温度传感器；11-距离传感器；12-透明板；13-第一电磁线圈；14-第二电磁线圈；15-加热板层；16-加热棒；17-出料管；18-阀门；19-观察窗；20-铰座；21-伺服电机；22-电子锁具；23-电子锁头；24-气泵；25-高效空气过滤器；26-交变电源；27-步进电机；28-第一螺杆；29-限位槽；30-插槽；31-限位杆；32-双轴电机；33-第二螺杆；34-螺纹杆；35-滑杆；36-刮板；37-驱动电机；38-冷气管；39-冷却管；40-流量阀；41-冷气槽；42-冷气机；43-底座；44-驱动弹簧；45-翅板；46-导向杆；47-除湿装置；48-脉冲电源；49-散热风机；50-进气管；51-出气管；52-单向阀；53-镜面层；54-热感应变色涂层；55-锁杆。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
本实施例的一种玻璃酒瓶生产线工艺参数智能控制系统，参照图1-：包括窑炉1，窑炉1上设有加料组件、检测组件和加热组件。
窑炉1内部可拆卸式地固定有熔池2，窑炉1横向一端的侧壁上开设有用于熔池2进出的开口，并且熔炉在其开口处设有与之匹配的密封门3，窑炉1内的底壁上安装有用于支撑熔池2的底板砖层4，窑炉1的顶部呈向外凸出的半圆柱形穹顶状，窑炉1在纵向两端的外侧壁上均对称地开设有一组沿横向分布的入料口，并且入料口的中轴线均沿半圆柱形穹顶的径向。
值得注意的是，本发明中的底板砖层4是固定在窑炉1内部的底壁上。
在本发明中窑炉1和熔池2之间可拆分的设计，不仅可以方便用户对窑炉1和熔池2内部进行定期的清洗、维护和更换。
此外，当密封门3旋闭在开口处时可以使得窑炉1内部构成一个封闭的空间，从而有效地防止的窑炉1内部的热量散失至外界，从而有效地降低加热组件将玻璃加热至熔融状态所消耗的能量。
熔池2内部的底壁在横向上呈斜坡状，并且熔池2内部底壁较低一端的侧壁上设有出料管17(这样可以提升处于熔融状态下的玻璃液经出料管17流出)，出料管17密封式的穿接在窑炉1上对应管槽中，并且出料管17上设有阀门18。
其中，阀门18开关方式可以是电控或人控中的任意一中，在本实施例中为了叙述的方便，阀门18采用电控的方式实现开关。
密封门3在垂直方向上处于熔池2池口上端的板体处开设有观察窗19，这样可以方便用户对窑炉1的内部情况进行观察，从而了解熔池2中玻璃的熔融状态，从而便于用户做出是否需要人工干预加热组件工作模式的决策；从而使得本发明在实际应用的过程中具有更好地可控性和广泛的适应范围。
因为窑炉1在对玻璃进行加热熔化时需要几百甚至上千的高温，当密封门3旋开时，窑炉1内部的高温会与外界温度较低的空气发生强烈的对流，如果上述开门操作由人工手动打开的话，那么打开密封门3的工人将需要在极大危险下进行开门操作，因此为了避免上述这种不必要的风险，所以本发明采用密封门3由设置窑炉1外侧壁的铰座20上的伺服电机21驱动旋转的设计。
窑炉1的外侧壁、密封门3的外侧板面上分别设有相互配合的电子锁具22、电子锁头23，这样可以有效地保证密封门3旋闭在开口上的稳定性和可靠性，这样不仅可以保证窑炉1内部的密封性来避免热量散失，同时还能有效地提升本发明实际应用过程中的安全性。在本实施例中，电子锁具22和电子锁头23之间的具体实施方式为：电子锁具22上设有两个锁杆55，锁杆55由电子锁具22内部的步进电机27和第一螺杆28配合来驱动伸缩，锁杆55外端的端部均贯穿有限位槽29，电子锁头23上设有与锁杆55配合的插槽30，电子锁头23内部设有两个与限位槽29配合的限位杆31，两个限位杆31由电子锁头23内部的双轴电机32和第二螺杆33同步驱动进行伸缩。
窑炉1上还设有震动组件；震动组件包括底座43、驱动弹簧44、翅板45和导向杆46，窑炉1纵向两端的外侧壁上均设有沿横向的翅板45，翅板45上对称地设有一组上、下贯穿的导向孔，导向孔中均滑接有与之匹配的导向杆46，窑炉1的底部还对称地固定有一组驱动弹簧44，导向杆46和驱动弹簧44的下端均固定在底座43上。
其中，导向杆46的作用不仅可以严格地限制窑炉1只能在垂直方向上进行震动，同时还能有效地保证窑炉1始终处于水平状态，此外还能保证驱动弹簧44之间的状态始终保持同步。
驱动弹簧44的两端分别与外界的脉冲电源48的正极、负极电连接。
在本实施例中为了叙述和表达的方便，以窑炉1底部对称地设六个驱动弹簧44为例。
值得注意的是，为了进一步保证震动组件的减震性能，即PLC控制柜(或工业计算机)能够精确地控制驱动弹簧44处于指定幅度和频率的震动模式(也就是当脉冲电源48向驱动弹簧44提供指定频率和强度的脉冲电流时，迫使驱动弹簧44每次收缩的磁力都是脉冲电流产生的，而不是驱动弹簧44上的剩磁产生的)，驱动弹簧44在实际生产时可以采用软磁材料制成。
值得的注意的是，为了保证各个驱动弹簧44的工作状态保持同步，脉冲电源48向各个驱动弹簧44提供的脉冲电流始终保持相同，在本实施例中采用的是将六个驱动弹簧44和脉冲电源48串联的电路。
窑炉1纵向两端的侧壁上分别设有进气管50、出气管51，进气管50和出气管51上均设有单向阀52。
其中，出气管51用于对玻璃熔化过程中释放出的废气进行回收，同时也可以对废气进行余热回收，进气管50用于配合出气管51维持窑炉1内部的气压恒定。
其中，单向阀52用于保证窑炉1内部的气体流动是单向的，从而避免发生热气和废气倒流。
虽然窑炉1和密封门3本身具有良好的隔热性，但是窑炉1在对玻璃进行加热熔化时需要几百甚至上千的高温，因此仍然有一定的热量传导至窑炉1和密封门3的外侧壁上，因此为了避免工人误碰触窑炉1或密封门3而导致烫伤，需要在窑炉1和密封门3的外壁上均设有热感应变色涂层54，热感应变色涂层54随着温度的上升逐渐由冷色域转变为暖色域，并且温度越高热感应变色涂层54的颜色越鲜艳，这样工人可以通过热感应变色涂层54所显示的颜色来直观的了解窑炉1和密封门3外壁上的温度，从而使得其条件反射式远离窑炉1和密封门3。
底座43上还设有用于为驱动弹簧44散热的散热风机49，这样可以通过散热风机49来对驱动弹簧44进行散热，从而避免驱动弹簧44因温度升高而劲度系数下降。
值得注意的是，驱动弹簧44的两端均设有隔热垫，从而避免窑炉1外壁上的热量直接传导至驱动弹簧44上。
在本实施例中散热风机49采用无叶风扇，因为其具有安全性高、体积小、易清洁和风量大等优点。
加料组件包括三通管5、电磁阀6、加压管7和料斗8，入料口外端的孔口处均密封式地固定有三通管5的第一支管，处于窑炉1同一纵向端的三通管5的第二支管均连通至同一加压管7上，处于窑炉1同一纵向端的三通管5的第三支管均连通至料斗8的底部，并且第一支管、第二支管和第三支管上均设有电磁阀6。
加压管7均通过导气管与外界的气泵24连接。
值得注意的是：气泵24的输入端设有高效空气过滤器25，这样可以保证气泵24吹入窑炉1中的空气是干净且无尘的，从而表面熔融的玻璃液中含有灰尘等杂质。
料斗8上均设有混匀组件；混匀组件包括螺纹杆34、滑杆35、刮板36和驱动电机37，螺纹杆34和滑杆35沿纵向分别设置在斗口的两端，螺纹杆34上设有一组等行程长度的螺纹，并且相邻两个螺纹的方向相反，刮板36的两端分别螺接在螺纹杆34上、滑接在滑杆35上，并且每段螺纹上均至少设有一刮板36，驱动电机37驱动螺纹杆34的自旋。
这样PLC控制柜(或工业计算机)便可以通过指令驱动电机37进行周期性的正反转，从而让刮板36沿着滑杆35来回移动，从而通过刮板36将料斗8中的玻璃碎渣抹平，也就是让玻璃碎渣在料斗8分布均匀。
在本实施例中为了叙述的方便，螺纹杆34上共设有8条螺纹，并且每条纹上均设有一个刮板36。
检测组件包括检测板9、温度传感器10和距离传感器11，检测板9悬吊在窑炉1顶端的内壁上，检测板9下端板面上对称地分布有一组凹槽，凹槽的底壁上均设有温度传感器10和距离传感器11，凹槽的槽口均密封式地设有透明板12。
在本实施例中，距离传感器11采用激光配合超声波的方式，温度传感器10采用红外感应的方式。
检测板9下端的板面上还设有镜面层53，在本实施例中的镜面层53的制成方法为：用黄金在检测板9的表面电镀一层光面反射层(因为黄金具有熔点高且不易氧化的等特点，从而保证镜面层53的反射性能不会下降)；这样检测板9可以将熔融的玻璃液辐射出的热量反射回至熔池2中，从而提升窑炉1内部的能量利用效率。
值得注意的是，镜面层53也可以采用其他高熔点的金属材料制成，此外，用户还可以通过进气管50向窑炉1中通入指定的保护性气体，从而避免镜面层53在高温下发生氧化变色。
检测板9上还设有冷却组件；冷却组件包括冷气管38、冷却管39和流量阀40，凹槽的底壁上均贯穿有冷气槽41，冷气槽41位于检测板9上端板面处的槽口上均设有冷气管38，冷气管38均连接在冷却管39上，冷气管38上均设有流量阀40，冷却管39与外界的冷气机42连接，并且冷气管38和冷却管39内部均并列式设有两个相互隔绝的通道(就相当于两个管子并列式捆绑在一起并看成一个管子)，其中一个通道用于冷气机42向凹槽中输送冷气，同时另一个通道用于回收凹槽中的热气。
这样PLC控制柜(或工业计算机)能够通过温度传感器10监测各个凹槽中的温度，然后控制令对应的流量阀40的开度，从而精确控制冷气机42向每个凹槽中输送的冷气量。
冷气机42的进气端还设有除湿装置47，并且进气管50的输入端同样连接在除湿装置47的输出端上，这样可以保证有效地防止透明板12上产生雾气而影响距离传感器11和温度传感器10的正常功能工作。
加热组件包括设置在底板砖层4内部的第一电磁线圈13、绕射在熔池2侧壁内部的第二电磁线圈14、固定设置在熔池2内壁上的加热板层15以及对称设置在熔池2内部底壁上的一组加热棒16；并且第一电磁线圈13和第二电磁线圈14均由窑炉1外的交变电源26供电。
值得注意的是，加热棒16完全处于的第二电磁线圈14包围的空间中。
其中加热板层15和加热棒16可采用硅碳(或硅钼等耐高温、抗氧化、耐腐蚀、升温快、寿命长、高温变形小且具有良好的化学稳定性的材料)为外壳，且钨棒(铂棒等高熔点且导电的材料)为内芯制成。
这样当交变电源26向第一电磁线圈13和第二电磁线圈14中通入的交变电流时，第一电磁线圈13和第二电磁线圈14均产生交变的磁场，而交变磁场会使得加热板层15和加热棒16中产生电涡流，从而使得加热板层15和加热棒16迅速的被加热至指定的高温，从而对熔池2中的玻璃碎渣进行快速且均匀地熔化。
一种玻璃酒瓶生产线工艺参数智能控制系统的使用方法，包括以下步骤：
步骤(1)，将进气管依次连接在除湿装置和高效空气过滤器上，启动PLC控制柜(或工业计算机)。
步骤(2)，PLC控制柜(或工业计算机)指令伺服电机21将密封门3旋闭在窑炉1上，并且指令步进电机27和双轴电机32启动，从而让电子锁头23和电子锁具22配合来将固定密封门3固定住，指令阀门18关闭，指令出气管51上的单向阀52开启，指令进气管50上的单向阀52关闭。
步骤(3)，PLC控制柜(或工业计算机)指令混匀组件启动，即驱动电机37驱动螺纹杆34做周期性的正反转运动，同时指令气泵24、检测组件、震动组件和散热风机49均启动，然后PLC控制柜(或工业计算机)指令传送带将清洁且尺寸符合指定要求的玻璃碎渣送入料斗8中。
步骤(4)，料斗8中的玻璃碎渣在刮板36和第二支管的负压吸引下经第一支管射入熔池2中，由于震动组件的作用使得熔池2按指定的频率和幅度在垂直方向上进行震荡，从而使得熔池2中的玻璃碎渣分布均匀，与此同时，检测板9上的距离传感器11还会实时监测熔池2中各处玻璃碎渣的高度并对三通管5上的电磁阀6进行相应调节(即，通过调节第一支管和第三支管上电磁阀6的开度来调节第一支管射出玻璃碎渣的量；通过调节第二支管上电磁阀6的开度来调节第一支管射出玻璃碎渣的初速度，从而控制玻璃碎渣在熔池2中的落点)(即，对熔池2中玻璃碎渣高度较高的区域少加料，且对熔池2中玻璃碎渣高度较低的区域多加料)。
步骤(5)，当熔池2中玻璃碎渣的量达到指定含量时(此时，检测组件通过距离传感器11检测到熔池2中各处玻璃碎渣的高度均达到指定的标准)，PLC控制柜(或工业计算机)指令电磁阀6、气泵24和驱动电机37关闭。
步骤(6)，PLC控制柜(或工业计算机)指令交变电源26向第一电磁线圈13和第二电磁线圈14通入高频的交变电流，从而使得第一电磁线圈13和第二电磁线圈14产生高速变换的磁场，从而在加热板层15和加热棒16中产生电涡流，从而使得加热板层15和加热棒16迅速地升温，从而对熔池2中的玻璃碎渣进行快速且均匀地加热熔化，在此过程中，震动组件依然保持工作状态，从而对熔池2中的玻璃碎渣进行混匀，从而进一步提升玻璃碎渣的熔化速度，同时震动组件还能使得处于熔融状态的玻璃液中的气泡被快速排出。
步骤(7)，在上述步骤(6)中，PLC控制柜(或工业计算机)通过检测组件的中的温度传感器10实时监测熔池2中玻璃液的温度，从而调整震动组件的震动频率和幅度，同时对应的调节第一电磁线圈13和第二电磁线圈14中的电流强度和频率。
步骤(8)，在上述步骤(6)中，冷却组件始终处于工作状态，从而保证温度传感器10和距离传感器11的安全。
步骤(9)，在上述步骤(6)中，PLC控制器指令进气管50上的单向阀52开启，从而通过进气管50向窑炉1内部输入洁净无尘的空气，从而配合出气管51对玻璃融化时释放出的余热和废气进行回收。
步骤(10)，紧接上述步骤(6)，当熔池2中的玻璃碎渣达到指定的熔融状态时，PLC控制柜(或工业计算机)指令单向阀52均关闭且出气管51上部的阀门18开启，从而使得熔池2中的玻璃液在重力和震动组件的配合下快速且均匀的输出至下一级工序的加工设备上。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种玻璃酒瓶生产线工艺参数智能控制系统，包括窑炉(1)，其特征在于：所述窑炉(1)上设有加料组件、检测组件和加热组件。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃酒瓶生产线工艺参数智能控制系统，其特征在于，所述窑炉(1)内部可拆卸式地固定有熔池(2)，所述窑炉(1)横向一端的侧壁上开设有用于熔池(2)进出的开口，并且所述熔炉在其开口处设有与之匹配的密封门(3)，所述窑炉(1)内的底壁上安装有用于支撑熔池(2)的底板砖层(4)，所述窑炉(1)的顶部呈向外凸出的半圆柱形穹顶状，所述窑炉(1)在纵向两端的外侧壁上均对称地开设有一组沿横向分布的入料口，并且所述入料口的中轴线均沿半圆柱形穹顶的径向；
所述加料组件包括三通管(5)、电磁阀(6)、加压管(7)和料斗(8)，所述入料口外端的孔口处均密封式地固定有三通管(5)的第一支管，处于所述窑炉(1)同一纵向端的三通管(5)的第二支管均连通至同一加压管(7)上，处于所述窑炉(1)同一纵向端的三通管(5)的第三支管均连通至料斗(8)的底部，并且所述第一支管、第二支管和第三支管上均设有电磁阀(6)；
所述检测组件包括检测板(9)、温度传感器(10)和距离传感器(11)，所述检测板(9)悬吊在窑炉(1)顶端的内壁上，所述检测板(9)下端板面上对称地分布有一组凹槽，所述凹槽的底壁上均设有温度传感器(10)和距离传感器(11)，所述凹槽的槽口均密封式地设有透明板(12)；
所述加热组件包括设置在底板砖层(4)内部的第一电磁线圈(13)、绕射在熔池(2)侧壁内部的第二电磁线圈(14)、固定设置在熔池(2)内壁上的加热板层(15)以及对称设置在熔池(2)内部底壁上的一组加热棒(16)。
3.根据权利要求2所述的一种玻璃酒瓶生产线工艺参数智能控制系统，其特征在于，所述窑炉(1)、密封门(3)、底板砖层(4)、检测板(9)、透明板(12)和熔池(2)均采用不导电、熔点大于玻璃熔点且具有隔热性能的材料制成，所述加热板层(15)和加热棒(16)均采用熔点大于玻璃熔点、导热且导电的材料制成。
4.根据权利要求3所述的一种玻璃酒瓶生产线工艺参数智能控制系统，其特征在于，所述熔池(2)内部的底壁在横向上呈斜坡状，并且所述熔池(2)内部底壁较低一端的侧壁上设有出料管(17)，所述出料管(17)密封式的穿接在窑炉(1)上对应管槽中，并且所述出料管(17)上设有阀门(18)。
5.根据权利要求2所述的一种玻璃酒瓶生产线工艺参数智能控制系统，其特征在于，所述密封门(3)在垂直方向上处于熔池(2)池口上端的板体处开设有观察窗(19)；
所述密封门(3)由设置窑炉(1)外侧壁的铰座(20)上的伺服电机(21)驱动旋转，所述窑炉(1)的外侧壁、密封门(3)的外侧板面上分别设有相互配合的电子锁具(22)、电子锁头(23)；
所述加压管(7)均通过导气管与外界的气泵(24)连接，所述气泵(24)的输入端设有高效空气过滤器(25)；
所述第一电磁线圈(13)和第二电磁线圈(14)均由窑炉(1)外的交变电源(26)供电；
所述料斗(8)上均设有混匀组件；
所述检测板(9)上还设有冷却组件；
所述窑炉(1)上还设有震动组件。
6.根据权利要求5所述的一种玻璃酒瓶生产线工艺参数智能控制系统，其特征在于，所述电子锁具(22)上设有两个锁杆(55)，所述锁杆(55)由电子锁具(22)内部的步进电机(27)和第一螺杆(28)配合来驱动伸缩，所述锁杆(55)外端的端部均贯穿有限位槽(29)，所述电子锁头(23)上设有与锁杆(55)配合的插槽(30)，所述电子锁头(23)内部设有两个与限位槽(29)配合的限位杆(31)，两个所述限位杆(31)由电子锁头(23)内部的双轴电机(32)和第二螺杆(33)同步驱动进行伸缩；
所述混匀组件包括螺纹杆(34)、滑杆(35)、刮板(36)和驱动电机(37)，所述螺纹杆(34)和滑杆(35)沿纵向分别设置在斗口的两端，所述螺纹杆(34)上设有一组等行程长度的螺纹，并且相邻两个螺纹的方向相反，所述刮板(36)的两端分别螺接在螺纹杆(34)上、滑接在滑杆(35)上，并且每段所述螺纹上均至少设有一刮板(36)，所述驱动电机(37)驱动螺纹杆(34)的自旋；
所述冷却组件包括冷气管(38)、冷却管(39)和流量阀(40)，所述凹槽的底壁上均贯穿有冷气槽(41)，所述冷气槽(41)位于检测板(9)上端板面处的槽口上均设有冷气管(38)，所述冷气管(38)均连接在冷却管(39)上，所述冷气管(38)上均设有流量阀(40)，所述冷却管(39)与外界的冷气机(42)连接；
所述震动组件包括底座(43)、驱动弹簧(44)、翅板(45)和导向杆(46)，所述窑炉(1)纵向两端的外侧壁上均设有沿横向的翅板(45)，所述翅板(45)上对称地设有一组上、下贯穿的导向孔，所述导向孔中均滑接有与之匹配的导向杆(46)，所述窑炉(1)的底部还对称地固定有一组驱动弹簧(44)，所述导向杆(46)和驱动弹簧(44)的下端均固定在底座(43)上。
7.根据权利要求6所述的一种玻璃酒瓶生产线工艺参数智能控制系统，其特征在于，所述冷气机(42)的进气端还设有除湿装置(47)，所述冷气管(38)和冷却管(39)内部均并列式设有两个相互隔绝的通道，所述驱动弹簧(44)的两端分别与外界的脉冲电源(48)的正极、负极电连接，所述底座(43)上还设有用于为驱动弹簧(44)散热的散热风机(49)。
8.根据权利要求6所述的一种玻璃酒瓶生产线工艺参数智能控制系统，其特征在于，所述窑炉(1)纵向两端的侧壁上分别设有进气管(50)、出气管(51)，所述进气管(50)和出气管(51)上均设有单向阀(52)；所述检测板(9)下端的板面上还设有镜面层(53)。
9.根据权利要求8所述的一种玻璃酒瓶生产线工艺参数智能控制系统，其特征在于，所述窑炉(1)和密封门(3)的外壁上均设有热感应变色涂层(54)，所述热感应变色涂层(54)随着温度的上升逐渐由冷色域转变为暖色域。
10.根据权利要求1～9任一所述的一种玻璃酒瓶生产线工艺参数智能控制系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)，启动PLC控制柜；
步骤(2)，PLC控制柜指令伺服电机(21)将密封门(3)旋闭在窑炉(1)上，并且指令步进电机(27)和双轴电机(32)启动，从而让电子锁头(23)和电子锁具(22)配合来将固定密封门(3)固定住，指令阀门(18)关闭，指令出气管(51)上的单向阀(52)开启，指令进气管(50)上的单向阀(52)关闭；
步骤(3)，PLC控制柜指令混匀组件启动，即驱动电机(37)驱动螺纹杆(34)做周期性的正反转运动，同时指令气泵(24)、检测组件、震动组件和散热风机(49)均启动，然后PLC控制柜(或工业计算机)指令传送带将清洁且尺寸符合指定要求的玻璃碎渣送入料斗(8)中；
步骤(4)，料斗(8)中的玻璃碎渣在刮板(36)和第二支管的负压吸引下经第一支管射入熔池(2)中，由于震动组件的作用使得熔池(2)按指定的频率和幅度在垂直方向上进行震荡，从而使得熔池(2)中的玻璃碎渣分布均匀，与此同时，检测板(9)上的距离传感器(11)还会实时监测熔池(2)中各处玻璃碎渣的高度并对三通管(5)上的电磁阀(6)进行相应调节，即通过调节第一支管和第三支管上电磁阀(6)的开度来调节第一支管射出玻璃碎渣的量；通过调节第二支管上电磁阀(6)的开度来调节第一支管射出玻璃碎渣的初速度，从而控制玻璃碎渣在熔池(2)中的落点；
步骤(5)，当熔池(2)中玻璃碎渣的量达到指定含量时，PLC控制柜指令电磁阀(6)、气泵(24)和驱动电机(37)关闭；
步骤(6)，PLC控制柜指令交变电源(26)向第一电磁线圈(13)和第二电磁线圈(14)通入高频的交变电流，从而使得第一电磁线圈(13)和第二电磁线圈(14)产生高速变换的磁场，从而在加热板层(15)和加热棒(16)中产生电涡流，从而使得加热板层(15)和加热棒(16)迅速地升温，从而对熔池(2)中的玻璃碎渣进行快速且均匀地加热熔化，在此过程中，震动组件依然保持工作状态，从而对熔池(2)中的玻璃碎渣进行混匀，从而进一步提升玻璃碎渣的熔化速度，同时震动组件还能使得处于熔融状态的玻璃液中的气泡被快速排出；
步骤(7)，在上述步骤(6)中，PLC控制柜通过检测组件的中的温度传感器(10)实时监测熔池(2)中玻璃液的温度，从而调整震动组件的震动频率和幅度，同时对应得调节第一电磁线圈(13)和第二电磁线圈(14)中的电流强度和频率；
步骤(8)，在上述步骤(6)中，冷却组件始终处于工作状态，从而保证温度传感器(10)和距离传感器(11)的安全；
步骤(9)，在上述步骤(6)中，PLC控制器指令进气管(50)上的单向阀(52)开启，从而通过进气管(50)向窑炉(1)内部输入洁净无尘的空气，从而配合出气管(51)对玻璃融化时释放出的余热和废气进行回收；
步骤(10)，紧接上述步骤(6)，当熔池(2)中的玻璃碎渣达到指定的熔融状态时，PLC控制柜指令单向阀(52)均关闭且出气管(51)上部的阀门(18)开启，从而使得熔池(2)中的玻璃液在重力和震动组件的配合下快速且均匀的输出至下一级工序的加工设备上。
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Denomination of invention: An intelligent control system and usage method for process parameters of a glass wine bottle production line Effective date of registration: 20231115 Granted publication date: 20230328 Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Limited Junan sub branch Pledgor: SHANDONG JINGYAO GLASS Group Registration number: Y2023980065809 |