CN114290712B - 一种高精度温控的纤维棒加热成型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高精度温控的纤维棒加热成型装置，包括加热铝块和热融丝束管道，加热铝块中均布有若干加热棒，每根热融丝束管道的外侧均设置有用于补偿温度的加热丝；还包括图像处理模块，图像处理模块包括电联接的图像获取设备和图像处理设备；本发明中通过加热棒对加热铝块进行加热，加热铝块将温度通过热融丝束管道传递给纤维丝；通过图像处理模块获取成型后纤维棒的图像，并根据图像信息判断是否控制加热丝工作；通过在各热融丝束管道上设置的加热丝，调节单独热融丝束管道内加热丝的受热温度，使得各热融丝束管道种成型的纤维棒的状态一致，保证纤维棒成型的有效性，避免局部温差导致局部热融丝束管道中纤维丝成型效果差的问题。
Description
技术领域
本发明属于纤维棒成型技术领域，特别是涉及一种高精度温控的纤维棒加热成型装置。
背景技术
纤维棒俗称为香水芯、储油一体棉，过滤棉芯，其为由多根细微的有孔纤维丝线组合而成型的纤维束。纤维棒主要用于空气净化自然缓慢释放和一些需要有引水、过滤功能的产品，适用于日用类(空气清新香氛器，汽车香水座等产品)、电子类(USB微型加湿器、电子烟雾化器、微型电脑扫地机等产品)、医用(实验室移液管、制氧机、湿化瓶等产品)等行业；
为了提高纤维棒成型效果，大型设备通常采用改进加热油流动路径或者增加其他热源，提高纤维丝的受热均匀性的方式，使得纤维丝能够充分地、均匀地受热，避免产生局部温差的问题；小型设备通常采用导热性能良好的加热模块，通过电热管加热上述加热模块，加热模块在对纤维丝进行均匀加热，例如申请号为201911176016.7的一种免胶纤维棒料热定型机，其内容包括：加热组合模块装置包括加热模块、电热管、温度传感器和温度控制器。加热模块中设置有若干个长腰形加热孔，若干个长腰形加热孔均匀垂直排列在加热模块中。在加热模块中上、下部设置有若干个电加热管安装孔，电加热管安装孔中装有电加热管。若干个电加热管安装孔分别均布在若干个长腰形加热孔上部和下部，与长腰形加热孔不连通。在加热模块中设置有50-40个长腰形加热孔。其有益效果为：设计合理，结构紧凑，由于设置有多个加热组合模块装置、热风循环装置、精确固化成型组合模具，能确保加热定型区温度均匀，免胶纤维束在加热通道中不会碰到长腰形加热孔壁，使免胶纤维加热定型中温度保持一致，使固化成型免胶纤维棒料上下、四周软硬一致，确保产品质量。
但是，经申请人对上述现有技术进一步研究发现，在纤维棒成型过程中由于纤维丝在加热模块的作用下发生受热熔融时，存在两种问题，第一，加热模块的组织结构将会影响其导热性能，进而产生局部温差的现象，使得不同纤维束的受热情况不同；第二，通过温度传感器的反馈，仅仅利用电加热管进行温度调节时，只能进行大面积温度调节，而不能针对局部区域进行小范围调节，并且有时进行大面积温度调节，反而会增大不同纤维束直接的温差，所以申请人对现有技术进行改进，尝试研制更优的采用导热加热模块的纤维棒成型装置。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种基于额外温度补偿的基础上结合图像处理技术，提高局部区域温度调节精度的高精度温控的纤维棒加热成型装置。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种高精度温控的纤维棒加热成型装置，包括加热铝块以及呈排状间隔分布在所述加热铝块中的热融丝束管道，所述加热铝块中均布有若干加热棒，所述加热棒与所述热融丝束管道间隔设置，每根所述热融丝束管道的外侧均设置有用于补偿温度的加热丝；还包括图像处理模块，所述图像处理模块包括电联接的图像获取设备和图像处理设备，所述图像获取设备的图像获取端分别朝向所述热融丝束管道的纤维棒成型出料端布置，所述图像处理设备分别与相应所述热融丝束管道的所述加热丝电联接。
优选地，所述加热丝的加热温度范围值为0℃至50℃。
优选地，所述图像处理设备包括与命令输出模块电联接的颜色图像处理模块，所述颜色图像处理模块获取各所述热融丝束管道输出的纤维棒的实际颜色值，当其中任一所述实际颜色值小于预设颜色阈值时，所述命令输出模块控制相应所述热融丝束管道的所述加热丝工作，并保持预计增加热电流值恒定；重复获取各所述热融丝束管道输出的纤维棒的实际颜色值，若相应所述实际颜色值仍小于预设颜色阈值，则增大一倍所述预计增加热电流值，并保持恒定；直至其中任一所述实际颜色值均处于所述预设颜色阈值内。
优选地，所述图像处理设备还包括与命令输出模块电联接的直径图像处理模块，所述直径图像处理模块获取各所述热融丝束管道输出的纤维棒的实际直径值，当其中任一所述实际直径值小于预设直径阈值时，所述命令输出模块控制相应所述热融丝束管道的所述加热丝工作，并保持预计增加热电流值恒定；重复获取各所述热融丝束管道输出的纤维棒的实际直径值，若相应所述实际直径值仍小于预设直径阈值，则增大一倍所述预计增加热电流值，并保持恒定；直至其中任一所述实际直径值均处于所述预设直径阈值内。
优选地，所述命令输出模块与报警模块电联接，当所述加热丝的实际电流值大于所述加热丝的额定电流值时，所述命令输出模块控制所述报警模块发出警报。
优选地，所述加热棒分布于相邻所述热融丝束管道之间区域的上方或下方，且所述加热棒的数量少于所述热融丝束管道数量的一半。
优选地，所述加热铝块中所述热融丝束管道的数量为5根。
优选地，所述加热棒和所述热融丝束管道呈平行状布置。
本发明相对于现有技术取得了以下有益效果：
本发明的高精度温控的纤维棒加热成型装置中，首先，通过加热棒对加热铝块进行加热，加热铝块将温度通过热融丝束管道传递给纤维丝；其次，通过图像处理模块获取成型后纤维棒的图像，并根据图像信息判断是否控制加热丝工作；最后，通过在各热融丝束管道上设置的加热丝，调节单独热融丝束管道内加热丝的受热温度，使得各热融丝束管道种成型的纤维棒的状态一致，保证纤维棒成型的有效性，避免局部温差导致局部热融丝束管道中纤维丝成型效果差的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明高精度温控的纤维棒加热成型装置的结构示意图；
图2为图1中加热铝块的结构示意图；
图3为图2中热融丝束管道的结构示意图；
其中，加热铝块1、热融丝束管道2、加热棒3、加热丝4、图像获取设备5、图像处理设备6。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1至3所示，本发明提供一种高精度温控的纤维棒加热成型装置，包括加热铝块1以及呈排状间隔分布在加热铝块1中的热融丝束管道2，加热铝块1中均布有若干加热棒3，加热棒3与热融丝束管道2间隔设置，每根热融丝束管道2的外侧均设置有用于补偿温度的加热丝4；还包括图像处理模块，图像处理模块包括电联接的图像获取设备5和图像处理设备6，图像获取设备5的图像获取端分别朝向热融丝束管道2的纤维棒成型出料端布置，图像处理设备6分别与相应热融丝束管道2的加热丝4电联接。其中，加热丝4可以沿热融丝束管道2的长度方向布置若干段，将图像处理模块和加热丝4相结合使用，图像处理模块接收图像获取设备5所测得的图像信息并显示以及调节加热丝4发热温度；即利用纤维丝束的受热温度变化，会影响纤维棒的形状、直径以及颜色等状态，这一特点，通过图像获取设备5对热融丝束管道2输出的纤维棒进行监测，通过加热丝4对热融丝束管道2进行热补偿，避免加热铝块1存在局部温度低的问题。
作为一种具体的实施方案，由于加热铝块1的导热性能良好，所以热融丝束管道2的受热温度不会相差特别巨大，基于此种原因，本发明中加热丝4的加热温度范围值为0℃至50℃，优选为10℃至30℃。
作为一种具体的实施方案，本发明中图像处理设备6包括与命令输出模块电联接的颜色图像处理模块，颜色图像处理模块获取各热融丝束管道2输出的纤维棒的实际颜色值，其中，由于加热铝块1是热量的主要施加来源，所以热融丝束管道2的受热温度只会局部降低，而不会局部过高，并且加热丝4也仅在一定范围内进行升温工作，所以实际颜色值达不到预设颜色阈值的；
获取实际颜色值后，进行比较判断过程，当其中任一实际颜色值小于预设颜色阈值时，命令输出模块控制相应热融丝束管道2的加热丝4工作，并保持预计增加热电流值恒定；其中，预设颜色阈值根据纤维丝的不同材质最终确定，如白色等，实际颜色要会达不到白色的程度，将会略显发暗；此处，需要注意的是：由于颜色会受到环境光照的影响，所以当采用颜色作为参照信息时，本发明中图像获取设备5要处于稳定光照环境中，如在将热融丝束管道2的纤维棒输出端设置遮挡外界强光的遮光罩以及相应的恒定的光照设备；
随后，再次重复获取各热融丝束管道2输出的纤维棒的实际颜色值，若相应实际颜色值仍小于预设颜色阈值，则增大一倍预计增加热电流值，并保持恒定；直至其中任一实际颜色值均处于预设颜色阈值内。
作为另一种具体的实施方案，本发明中图像处理设备6还包括与命令输出模块电联接的直径图像处理模块，直径图像处理模块获取各热融丝束管道2输出的纤维棒的实际直径值，当其中任一实际直径值小于预设直径阈值时，命令输出模块控制相应热融丝束管道2的加热丝4工作，并保持预计增加热电流值恒定；重复获取各热融丝束管道2输出的纤维棒的实际直径值，若相应实际直径值仍小于预设直径阈值，则增大一倍预计增加热电流值，并保持恒定；直至其中任一实际直径值均处于预设直径阈值内。此处，外界强光不会影响直径值的判断，所以无需增加遮光罩。
为了避免加热丝4超负荷工作导致其使用寿命降低的问题，本发明中命令输出模块与报警模块电联接，当加热丝4的实际电流值大于加热丝4的额定电流值时，命令输出模块控制报警模块发出警报。
为了保证加热铝块1的受热均匀性，同时避免加热棒3靠近某个热融丝束管道2，本发明中加热棒3分布于相邻热融丝束管道2之间区域的上方或下方，且加热棒3的数量少于热融丝束管道2数量的一半。
作为一种具体的实施方案，本发明中加热铝块1中热融丝束管道2的数量为5根。
本发明中加热棒3和热融丝束管道2呈平行状布置，使得加热铝块1的加热均匀性得以提高。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种高精度温控的纤维棒加热成型装置，其特征在于，包括加热铝块以及呈排状间隔分布在所述加热铝块中的热融丝束管道，所述加热铝块中均布有若干加热棒，所述加热棒与所述热融丝束管道间隔设置，每根所述热融丝束管道的外侧均设置有用于补偿温度的加热丝；还包括图像处理模块，所述图像处理模块包括电联接的图像获取设备和图像处理设备，所述图像获取设备的图像获取端分别朝向所述热融丝束管道的纤维棒成型出料端布置，所述图像处理设备分别与相应所述热融丝束管道的所述加热丝电联接；
所述图像处理设备包括与命令输出模块电联接的颜色图像处理模块，所述颜色图像处理模块获取各所述热融丝束管道输出的纤维棒的实际颜色值，当其中任一所述实际颜色值小于预设颜色阈值时，所述命令输出模块控制相应所述热融丝束管道的所述加热丝工作，并保持预计增加热电流值恒定；重复获取各所述热融丝束管道输出的纤维棒的实际颜色值，若相应所述实际颜色值仍小于预设颜色阈值，则增大一倍所述预计增加热电流值，并保持恒定；直至其中任一所述实际颜色值均处于所述预设颜色阈值内；
或所述图像处理设备还包括与命令输出模块电联接的直径图像处理模块，所述直径图像处理模块获取各所述热融丝束管道输出的纤维棒的实际直径值，当其中任一所述实际直径值小于预设直径阈值时，所述命令输出模块控制相应所述热融丝束管道的所述加热丝工作，并保持预计增加热电流值恒定；重复获取各所述热融丝束管道输出的纤维棒的实际直径值，若相应所述实际直径值仍小于预设直径阈值，则增大一倍所述预计增加热电流值，并保持恒定；直至其中任一所述实际直径值均处于所述预设直径阈值内。
2.根据权利要求1所述的高精度温控的纤维棒加热成型装置，其特征在于，所述加热丝的加热温度范围值为0℃至50℃。
3.根据权利要求1或2所述的高精度温控的纤维棒加热成型装置，其特征在于，所述命令输出模块与报警模块电联接，当所述加热丝的实际电流值大于所述加热丝的额定电流值时，所述命令输出模块控制所述报警模块发出警报。
4.根据权利要求1所述的高精度温控的纤维棒加热成型装置，其特征在于，所述加热棒分布于相邻所述热融丝束管道之间区域的上方或下方，且所述加热棒的数量少于所述热融丝束管道数量的一半。
5.根据权利要求4所述的高精度温控的纤维棒加热成型装置，其特征在于，所述加热铝块中所述热融丝束管道的数量为5根。
6.根据权利要求4或5所述的高精度温控的纤维棒加热成型装置，其特征在于，所述加热棒和所述热融丝束管道呈平行状布置。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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