CN114508850A - 一种智能温控岛 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能温控岛，涉及压铸模具技术领域。本发明包括温度检测模块、中控模块和温度控制模块；温度检测模块设置在压铸模具处，温度检测模块的输出端与中控模块的输入端电连接；温度控制模块包括加热单元和制冷单元，加热单元包括若干条用于输出热水的热出水支路，在每条热出水支路上均设有热出水电磁阀；制冷单元包括若干条用于输出冷水的冷出水支路，在每条冷出水支路上均设有冷出水电磁阀；中控模块的输出端分别与加热单元、热出水电磁阀、制冷单元、冷出水电磁阀的输入端电连接。本发明可根据实时模温对模温调控设备进行控制，进而使模温达到模具工艺参数，可有效提高产品品质，且自动化程度高、模温调控准确、操作方便。

Description

一种智能温控岛

技术领域

本发明涉及压铸模具技术领域，具体涉及一种智能温控岛。

背景技术

模具温度（模温）是压铸模具加工过程中的重要参数，模具温度是否达到模具工艺参数要求将直接影响产品品质。现有的压铸模具通常通过如水温机、高压点冷机和高压模冷机等模温调控设备来调控模具温度，具体是通过水温机、高压点冷机和高压模冷机向压铸模具内输入流体介质，如纯水，通过对流体介质的温度控制来调控模具温度。

现有的压铸模具加工过程中，水温机、高压点冷机和高压模冷机直接与压铸模具连通进行温度调控，这种方式存在着以下的缺陷：

其一，为了保障产品品质，在加工时需要操作者观察实时模具温度，根据模具工艺参数实时控制水温机、高压点冷机和高压模冷机输出的流体介质温度，使模具温度接近模具工艺参数，这种方式每台压铸模具均需要一名操作者实时监控生产过程的进行，存在着自动化程度低、生产人力成本高的缺陷；

其二，该种方式没有对压铸模具的实时温度进行检测，操作者往往通过手持红外温度仪感应模具及产品的温度后再在电脑上做数据分析，这种方式不够准确，与压铸模具的实时温度存在误差，这会对产品的品质产生不利影响；

其三，压铸模具通常同时配套水温机、高压点冷机和高压模冷机等多种模温调控设备进行生产，多种模温调控设备协同工作，共同对模具温度进行调控，上述方式的水温机、高压点冷机和高压模冷机各自通过独立的控制系统控制运行，协同性差，模温调控效果差且调控难度高。

综上所述，现有的压铸模具的温度调控过程存在着自动化程度低、生产人力成本高、产品品质差、模温调控效果差、调控难度高的缺陷。因而，如何更加智能准确的对压铸模具的模温进行调控，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明目的在于提供一种智能温控岛。本发明可根据实时模温对模温调控设备进行控制，进而使模温达到模具工艺参数，可有效提高产品品质，且具有自动化程度高、模温调控准确、操作方便的优点。

本发明所述的一种智能温控岛，包括温度检测模块、中控模块和温度控制模块；

所述温度检测模块设置在压铸模具处用于检测模具温度，所述温度检测模块的输出端与所述中控模块的输入端电连接用于输出温度检测信号；

所述温度控制模块包括加热单元和制冷单元，所述加热单元用于生成热水，所述加热单元包括若干条用于输出热水的热出水支路，在每条所述热出水支路上均设有热出水电磁阀；所述制冷单元用于生成冷水，所述制冷单元包括若干条用于输出冷水的冷出水支路，在每条所述冷出水支路上均设有冷出水电磁阀；所述热出水支路和所述冷出水支路均用于连通模温调控设备；所述中控模块的输出端分别与所述加热单元、所述热出水电磁阀、所述制冷单元、所述冷出水电磁阀的输入端电连接。

优选地，所述温度检测模块包括两个红外探测器，两个所述红外探测器分别对应压铸模具的定模和动模设置。

优选地，所述红外探测器包括固定支架以及设置在所述固定支架上端的活动探头，所述活动探头与所述固定支架转动连接，所述活动探头的末端设有红外传感器，所述红外传感器的输出端与所述中控模块的输入端电连接。

优选地，所述加热单元包括加热器、热水箱、第一进水管、第一出水管和第一回水管；所述加热器与所述热水箱相连通，所述中控模块的输出端与所述加热器的输入端电连接；所述第一进水管一端与所述热水箱相连通，另一端设有第一进水口；所述第一出水管一端与所述热水箱相连通，另一端与所述热出水支路相连通；所述第一回水管一端连通所述热水箱，另一端用于连通模具回水斗。

优选地，在所述热水箱内设有第一温度传感器和第一压力传感器，所述第一温度传感器和所述第一压力传感器的输出端均与所述中控模块的输入端电连接。

优选地，所述智能温控岛还包括第一水位开关、第一排水管和第一排水阀，所述第一排水管与所述热水箱相连通，所述第一排水阀设置在所述第一排水管上；所述第一水位开关设置在所述热水箱内，且位于所述热水箱的上部；所述第一水位开关与所述第一排水阀电连接。

优选地，所述制冷单元包括制冷器、冷水箱、第二进水管、第二出水管和第二回水管；所述制冷器与所述冷水箱相连通，所述中控模块的输出端与所述制冷器的输入端电连接；所述第二进水管一端与所述冷水箱相连通，另一端设有第二进水口；所述第二出水管一端与所述冷水箱相连通，另一端与所述冷出水支路相连通；所述第二回水管一端连通所述冷水箱，另一端用于连通模具回水斗。

优选地，在所述冷水箱内设有第二温度传感器和第二压力传感器，所述第二温度传感器和所述第二压力传感器的输出端均与所述中控模块的输入端电连接。

优选地，所述智能温控岛还包括第二水位开关、第二排水管和第二排水阀；所述第二排水管与所述冷水箱相连通，所述第二排水阀设置在所述第二排水管上；所述第二水位开关设置在所述冷水箱内，且位于所述冷水箱的上部；所述第二水位开关与所述第二排水阀电连接。

优选地，所述中控模块包括中控台，所述中控台上设有通信连接的触控屏和控制器。

本发明所述的一种智能温控岛，其优点在于：

1、本发明通过温度检测模块实时检测模具温度，中控模块将检测的模具温度与模具工艺参数进行比对，根据比对结果控制加热单元和制冷单元的运行，并控制各出水支路上的电磁阀的通断，以调控温度控制模块中流体介质的输出，通过流体介质来调控模具温度，使模具温度达到模具工艺参数要求。本发明可根据预设的模具工艺参数对模具温度进行自动化调控，无需操作者人工监控，自动化程度高，可有效降低生产所需的人力成本。温度检测模块获取实时的模具温度，中控模块根据实时的模具温度进行调控，可使模温调控准确，能有效提高产品品质。本发明通过中控模块集中控制水温机、高压点冷机和高压模冷机等模温调控设备的运行，能使各个模温调控设备协同工作，具有协同性好，控制和操作方便，模温调控效果好的优点。

2、温度检测模块包括两个红外探测器，红外探测器能有效的检测模具温度，检测结果准确。两个红外探测器对应模具的定模和动模设置，可准确获取工件表面温度、动模温度和定模温度，以使模具温度调控更加准确。

3、活动探头为可转动结构，可根据检测需求对转动角度进行调整，可搭配不同结构的压铸模具使用。

4、加热单元加热效果稳定，便于控制进出水。

5、热水箱内设有第一温度传感器和第一压力传感器，用于检测热水箱内的水温和水压，可使模具温度调控过程更加准确。

6、热水箱内设有第一水位开关，第一水位开关用于控制第一排水阀的开闭，第一水位开关配合第一排水阀可实现水位较高时自动排水，防止热水溢出损坏设备。

7、制冷单元具有制冷效果好，便于控制进出水的优点。

8、冷水箱内设有第二温度传感器和第二压力传感器，用于检测冷水箱内的水温和水压，可使模具温度调控过程更加准确。

9、冷水箱内设有第二水位开关，第二水位开关用于控制第二排水阀的开闭，第二水位开关配合第二排水阀可实现水位较高时自动排水，防止冷水溢出。

10、中控模块包括中控台，中控台包括通信连接的触控屏和控制器，控制器用于接收各个传感器的传感信号，并控制电磁阀等执行元件的运行。触控屏用于进行人机交互。

附图说明

图1是本发明所述一种智能温控岛的结构原理图；

图2是图1中温度控制模块的结构原理图；

图3是本发明所述一种智能温控岛使用状态的结构示意图；

图4是本发明所述红外探测器的结构示意图；

图5是本发明所述温度控制模块的结构示意图之一；

图6是本发明所述温度控制模块的结构示意图之二。

附图标记说明：1-温度检测模块，11-固定支架，12-活动探头，2-中控模块，3-温度控制模块，31-加热单元，311-热出水支路，312-热出水电磁阀，313-加热器，314-热水箱，315-第一进水管，316-第一出水管，317-第一回水管，32-制冷单元，321-冷出水支路，322-冷出水电磁阀，323-制冷器，324-冷水箱，325-第二进水管，326-第二出水管，327-第二回水管；4-模温调控设备，5-压铸模具。

具体实施方式

如图1-图6所示，本发明所述的一种智能温控岛，包括温度检测模块1、中控模块2和温度控制模块3。

温度检测模块1设置在压铸模具5处用于检测模具温度，温度检测模块1的输出端与中控模块2的输入端电连接，温度检测模块1检测实时的模具温度，并将模具温度转化为可被中控模块2识别的电信号传输至中控模块2中，中控模块2识别并获取实时的模具温度。

温度控制模块3包括加热单元31和制冷单元32，加热单元31用于生成热水，加热单元31包括若干条用于输出热水的热出水支路311，在每条热出水支路311上均设有热出水电磁阀312，用于控制所在热出水支路311的通断。制冷单元32用于生成冷水，制冷单元32包括若干条用于输出冷水的冷出水支路321，在每条冷出水支路321上均设有冷出水电磁阀322，用于控制所在冷出水支路321的通断。热出水支路311和冷出水支路321均用于连通模温调控设备4，在实际应用过程中，模温调控设备4包括但不限于水温机、高压点冷机和高压模冷机，模温调控设备4的类型和数量可根据压铸模具5的实际温控需求选择设置。在一些优选的实施例中，热出水支路311的数量与冷出水支路321的数量相等，每台模温调控设备4均同时连通有一条热出水支路311和一条冷出水支路321，温度控制模块3通过控制输出的流体介质来控制模温调控设备4输出的流体介质温度，进而对模具温度进行调节。

中控模块2的输出端分别与加热单元31、热出水电磁阀312、制冷单元32、冷出水电磁阀322的输入端电连接，中控模块2根据温度检测模块1所检测的实时模具温度，将实时模具温度与模具工艺参数进行比对，根据比对结果控制加热单元31和制冷单元32的运行，并控制各出水支路上的电磁阀的通断，以调控温度控制模块3中流体介质的输出，通过流体介质来调控模具温度，使模具温度达到模具工艺参数要求。具体的，当实时模具温度大于模具工艺参数时，则缩短热出水电磁阀312的打开时间，延长冷出水电磁阀322的打开时间，使温度控制模块3输出的热流体介质量减少，冷流体介质量增加，这样就能使模温调控设备4输出的热流体介质量减少，冷流体介质量增加，进而使得模具温度下降，使模具温度向模具工艺参数接近，重复上述调控过程，直至模具温度等于模具工艺参数。当实时模具温度小于模具工艺参数时，则延长热出水电磁阀312的打开时间，缩短冷出水电磁阀322的打开时间，使温度控制模块3输出的热流体介质量增加，冷流体介质量减少，进而使得模具温度上升，使模具温度向模具工艺参数接近，重复上述调控过程，直至模具温度等于模具工艺参数。中控模块2可根据温度检测模块1的检测信号和预设的模具工艺参数的比对结果，对温度控制模块3输出的流体介质进行调控，进而调节模具温度，使模具温度等于模具工艺参数。

本发明可根据预设的模具工艺参数对模具温度进行自动化调控，无需操作者人工监控，自动化程度高，可有效降低生产所需的人力成本。温度检测模块1获取实时的模具温度，中控模块2根据实时的模具温度进行调控，可使模温调控准确，能有效提高产品品质。本发明通过中控模块2集中控制水温机、高压点冷机和高压模冷机等模温调控设备4的运行，能使各个模温调控设备4协同工作，具有协同性好，控制和操作方便，模温调控效果好的优点。

进一步的，本实施例中，温度检测模块1包括两个红外探测器，红外探测器能有效的检测模具温度，检测结果准确。两个红外探测器分别对应压铸模具5的定模和动模设置，可准确获取工件表面温度、动模温度和定模温度，以使模具温度调控更加准确。

进一步的，本实施例中，请详细参阅图4，红外探测器包括固定支架11以及设置在固定支架11上端的活动探头12，活动探头12的中部与固定支架11的上端转动连接，使得活动探头12可沿连接位置转动，以调节活动探头12的朝向。活动探头12的末端设有红外传感器，红外传感器的输出端与中控模块2的输入端电连接，红外传感器用于检测压铸模具5处的温度，并转化成电信号输入到中控模块2中。活动探头12为可转动结构，可根据检测需求对转动角度进行调整，可搭配不同结构的压铸模具使用。

进一步的，本实施例中，请详细参阅图2、图5、图6，加热单元31包括加热器313、热水箱314、第一进水管315、第一出水管316和第一回水管317。加热器313与热水箱314相连通，中控模块2的输出端与加热器313的输入端电连接，具体的，加热器313包括加热管路、泵和加热圈，加热管路的两端均与热水箱314相连通，泵设置在加热管路上用于将热水箱314内的水抽取到加热管路中，加热圈设置在加热管路上用于加热管路中的水，加热后的水回流到热水箱314中储存待用。中控模块2的输出端分别与加热圈和泵的输入端电连接，用于控制加热圈和泵的运行。

第一进水管315一端与热水箱314相连通，另一端设有第一进水口，第一进水口设置在温度控制模块3的机柜侧面上，以便于进水。在第一进水管315上可设置过滤器用于过滤，另可设置电磁阀用于控制通断。第一出水管316一端与热水箱314相连通，另一端与若干条热出水支路311相连通，第一出水管316用于连通热水箱314和热出水支路311，在第一出水管316上可设置水泵用于提供动力，泄压电磁阀用于进行压力保护，压力传感器用于检测液压等。第一回水管317一端连通热水箱314，另一端用于连通模具回水斗，第一回水管317用于接收模具回水进行循环利用。上述的加热单元31结构加热效果稳定，便于控制进出水。

进一步的，本实施例中，在热水箱314内设有第一温度传感器和第一压力传感器，第一温度传感器和第一压力传感器的输出端均与中控模块2的输入端电连接。第一温度传感器和第一压力传感器用于检测热水箱314内的水温和水压反馈到中控模块2中，可使模具温度调控过程更加准确。

进一步的，本实施例中，所述智能温控岛包括第一水位开关、第一排水管和第一排水阀，第一排水管与热水箱314相连通，第一排水阀设置在第一排水管上；第一水位开关设置在热水箱314内，且位于热水箱314的上部；第一水位开关与第一排水阀电连接。当热水箱314内液面高度到达第一水位开关处时，第一水位开关向第一排水阀输出电信号，控制第一排水阀打开自动排水，可防止热水溢出损坏设备。

进一步的，本实施例中，制冷单元32包括制冷器323、冷水箱324、第二进水管325、第二出水管326和第二回水管327。制冷器323与冷水箱324相连通，中控模块2的输出端与制冷器323的输入端电连接。具体的，制冷器323采用常用的制冷设备即可，通常包含有蒸发器、冷凝器、压缩机等部件，通过泵将冷水箱324内的水抽取到制冷器323中换热降温形成冷水，然后回流到冷水箱324中完成制冷过程。中控模块2分别与压缩机和泵电连接，用于控制制冷过程的进行。第二进水管325一端与冷水箱324相连通，另一端设有第二进水口，第二进水口同样设置在温度控制模块3机柜的侧面上，以便于进水。第二出水管326一端与冷水箱324相连通，另一端与冷出水支路321相连通，第二回水管327一端连通冷水箱324，另一端用于连通模具回水斗，以便于接收模具回水进行循环利用。第二进水管325和第二出水管326可参照第一进水管315和第一出水管316的结构设置相应的部件，以实现进水端过滤、出水端压力保护的功能，可参照第一进水管315和第一出水管316的结构进行设置，在此不再赘述。上述的制冷单元32结构具有制冷效果好，便于控制进出水的优点。

进一步的，本实施例中，在冷水箱324内设有第二温度传感器和第二压力传感器，第二温度传感器和第二压力传感器的输出端均与中控模块2的输入端电连接。第二温度传感器和第二压力传感器用于检测冷水箱324内的水温和水压反馈到中控模块2中，可使模具温度调控过程更加准确。

进一步的，本实施例中，所述智能温控岛还包括第二水位开关、第二排水管和第二排水阀；第二排水管与冷水箱324相连通，第二排水阀设置在第二排水管上；第二水位开关设置在冷水箱324内，且位于冷水箱324的上部；第二水位开关与第二排水阀电连接。第二水位开关用于控制第二排水阀的开闭，第二水位开关配合第二排水阀可实现水位较高时自动排水，防止冷水溢出。

进一步的，本实施例中，中控模块2包括中控台，中控台包括通信连接的触控屏和控制器，控制器用于接收各个传感器的传感信号，并控制电磁阀等执行元件的运行。触控屏用于进行人机交互。

以下将结合应用实例，详细的阐述本发明所述智能温控岛的工作原理及工作过程。本发明的智能温控岛配套2500T规格的压铸机使用。本实施例中，如图1、图3所示，压铸机配套一台水温机、一台高压点冷机和一台高压模冷机进行使用，根据使用需求，热出水支路311和冷出水支路321的数量均为三条。将水温机、高压点冷机和高压模冷机与压铸机的压铸模具5对应连通，将三条热出水支路311和三条冷出水支路321分别与水温机、高压点冷机和高压模冷机相连通。将第一进水口和第二进水口连通纯水入口，检查各连通位置的气密性。将两个红外探测器分别对应动模和定模设置，调整活动探头12的角度，使红外传感器对准工件表面、动模和定模，分别设定工件表面温区取点a1、a2、a3，动模温区取点b1、b2，定模温区取点c1、c2。根据工件加工需求设定模具工艺参数为：a1:400℃、a2:250℃、a3:200℃、b1:300℃、b2:280℃、c1:300℃、c2:250℃。

启动压铸机同时启动智能温控岛、水温机、高压点冷机和高压模冷机。红外探测器检测实时的模具温度传输至中控模块2中，中控模块2接收温度信号，与上述模具工艺参数进行比对，此时，a1温度437℃，a3温度215℃，c2温度240℃，其余温区温度与模具工艺参数的温度相等。此时中控模块2控制加热单元31的加热温度提高10℃，制冷单元32的制冷温度降低5℃。与高压点冷机连通的冷出水电磁阀322的打开时间由15s延长至21s。与高压模冷机连通的冷出水电磁阀322的打开时间由20s延长至28s。与水温机连通的热出水电磁阀312的打开时间由20s延长至22s。使模具温度接近于模具工艺参数。模次结束后再次将实时的模具温度与模具工艺参数进行比对，根据比对结果对加热单元31和制冷单元32进行相应调控，直至检测的模具温度与各项模具工艺参数相等，完成模具温度的自动调控过程。

本发明可根据实时模温对模温调控设备4进行控制，进而使模温达到模具工艺参数，可有效提高产品品质，且具有自动化程度高、模温调控准确、操作方便的优点。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系，应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括在“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位（旋转90°或处于其他方位），并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能温控岛，其特征在于，包括温度检测模块、中控模块和温度控制模块；

所述温度检测模块设置在压铸模具处用于检测模具温度，所述温度检测模块的输出端与所述中控模块的输入端电连接用于输出温度检测信号；

所述温度控制模块包括加热单元和制冷单元，所述加热单元用于生成热水，所述加热单元包括若干条用于输出热水的热出水支路，在每条所述热出水支路上均设有热出水电磁阀；所述制冷单元用于生成冷水，所述制冷单元包括若干条用于输出冷水的冷出水支路，在每条所述冷出水支路上均设有冷出水电磁阀；所述热出水支路和所述冷出水支路均用于连通模温调控设备；所述中控模块的输出端分别与所述加热单元、所述热出水电磁阀、所述制冷单元、所述冷出水电磁阀的输入端电连接。

2.根据权利要求1所述智能温控岛，其特征在于，所述温度检测模块包括两个红外探测器，两个所述红外探测器分别对应压铸模具的定模和动模设置。

3.根据权利要求2所述智能温控岛，其特征在于，所述红外探测器包括固定支架以及设置在所述固定支架上端的活动探头，所述活动探头与所述固定支架转动连接，所述活动探头的末端设有红外传感器，所述红外传感器的输出端与所述中控模块的输入端电连接。

4.根据权利要求1所述智能温控岛，其特征在于，所述加热单元包括加热器、热水箱、第一进水管、第一出水管和第一回水管；所述加热器与所述热水箱相连通，所述中控模块的输出端与所述加热器的输入端电连接；所述第一进水管一端与所述热水箱相连通，另一端设有第一进水口；所述第一出水管一端与所述热水箱相连通，另一端与所述热出水支路相连通；所述第一回水管一端连通所述热水箱，另一端用于连通模具回水斗。

5.根据权利要求4所述智能温控岛，其特征在于，在所述热水箱内设有第一温度传感器和第一压力传感器，所述第一温度传感器和所述第一压力传感器的输出端均与所述中控模块的输入端电连接。

6.根据权利要求4或5所述智能温控岛，其特征在于，还包括第一水位开关、第一排水管和第一排水阀，所述第一排水管与所述热水箱相连通，所述第一排水阀设置在所述第一排水管上；所述第一水位开关设置在所述热水箱内，且位于所述热水箱的上部；所述第一水位开关与所述第一排水阀电连接。

7.根据权利要求1所述智能温控岛，其特征在于，所述制冷单元包括制冷器、冷水箱、第二进水管、第二出水管和第二回水管；所述制冷器与所述冷水箱相连通，所述中控模块的输出端与所述制冷器的输入端电连接；所述第二进水管一端与所述冷水箱相连通，另一端设有第二进水口；所述第二出水管一端与所述冷水箱相连通，另一端与所述冷出水支路相连通；所述第二回水管一端连通所述冷水箱，另一端用于连通模具回水斗。

8.根据权利要求7所述智能温控岛，其特征在于，在所述冷水箱内设有第二温度传感器和第二压力传感器，所述第二温度传感器和所述第二压力传感器的输出端均与所述中控模块的输入端电连接。

9.根据权利要求7或8所述智能温控岛，其特征在于，还包括第二水位开关、第二排水管和第二排水阀；所述第二排水管与所述冷水箱相连通，所述第二排水阀设置在所述第二排水管上；所述第二水位开关设置在所述冷水箱内，且位于所述冷水箱的上部；所述第二水位开关与所述第二排水阀电连接。

10.根据权利要求1所述智能温控岛，其特征在于，所述中控模块包括中控台，所述中控台上设有通信连接的触控屏和控制器。

Images