CN114953513A - 模具及模具的控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了模具及模具的控制方法。其中，模具包括：机架；内模，一端端部固定于机架上；外模，套设于内模外，且与内模同轴间隔设置；检测组件，用于检测内模的轴线和外模的轴线之间的偏移量；磁性件，设置于内模；电磁调节组件，设置于内模外侧，且与磁性件对应设置；电磁调节组件根据偏移量调节对磁性件的作用力，用于使内模和外模同轴设置。通过检测组件实时检测内模的轴线和外模的轴线之间的偏移量，并通过电磁调节组件及时进行调整，使得内模和外模保持同轴设置，从而电磁调节组件可平衡在重力作用下，内模轴线与外模轴线产生的偏移，以及平衡纱线的牵引力作用下内模轴线和外模轴线产生的偏移，提高制品成型质量。

Description

模具及模具的控制方法

技术领域

本申请属于模具技术领域，具体涉及一种模具及模具的控制方法。

背景技术

拉挤/拉缠装备是复合材料管材生产的重要装备，其主要由机架、内模和外模组成。管材生产过程中，浸胶后的干纱在牵引力的作用下通过内模和外模组成的模腔，在模腔中相互挤压，并通过不同温度的区段，固化成型形成复合材料管材。

现有拉挤/拉缠设备设计为内外模，其中外模较短，外模采用与地面基础固接的方式，而内模的固定方法采用悬臂连接，即仅固定其一端，另一端使其处于自由状态。生产过程中，管体从左端进入到右端成型完成，因为内模自重和受到纱线的牵引力作用下会产生偏心现象，导致拉挤/拉缠制成的管体出现壁厚不均匀的缺陷。

发明内容

本申请提供一种模具及模具的控制方法，以解决模具的内模与外模产生偏心现象的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：一种模具，包括：机架；内模，一端端部固定于所述机架上；外模，套设于所述内模外，且与所述内模同轴间隔设置；检测组件，用于检测所述内模的轴线和所述外模的轴线之间的偏移量；磁性件，设置于所述内模；电磁调节组件，设置于所述内模外侧，且与所述磁性件对应设置，所述电磁调节组件与所述内模的间距大于等于所述外模与所述内模的间距；所述电磁调节组件根据所述偏移量调节对所述磁性件的作用力，用于使所述内模和所述外模同轴设置。

根据本申请一实施方式，所述内模远离所述机架一端延伸至所述外模外，所述磁性件固定于所述内模远离所述机架一端的端部，所述磁性件与所述内模同轴设置。

根据本申请一实施方式，所述磁性件包括：嵌设部，与所述内模同轴设置，且嵌设于所述内模远离所述机架一端的端部；安装部，连接于所述嵌设部远离所述内模一端，且与所述嵌设部同轴设置。

根据本申请一实施方式，所述检测组件包括：外传感器，设置于所述外模，测量所述外模的轴线在第一方向和第二方向的位置，所述第一方向和所述第二方向垂直于所述外模的轴线方向，且所述第一方向和所述第二方向相交；内传感器，设置于所述磁性件远离所述机架一端端部，测量所述内模的轴线在所述第一方向和所述第二方向的位置。

根据本申请一实施方式，所述电磁调节组件包括：两个第一电磁件，沿所述第一方向排列设置，与所述磁性件均为相斥或相吸；两个第二电磁件，沿所述第二方向排列设置，与所述磁性件均为相斥或相吸；调节控制件，根据所述内模的轴线相对所述外模的轴线在所述第一方向的偏移量，调节所述两个所述第一电磁件对所述磁性件的作用力；根据所述内模的轴线在所述第二方向相对所述外模的轴线的偏移量，调节所述两个所述第二电磁件对所述磁性件的作用力。

根据本申请一实施方式，所述内传感器和所述外传感器为倾角仪，或者所述内传感器和所述外传感器为陀螺仪。

根据本申请一实施方式，所述内传感器设置有两个，其中一个所述内传感器沿所述第一方向与所述内模间隔设置，另一所述内传感器沿所述第二方向与所述内模间隔设置；所述外传感器设置有两个，其中一个所述外传感器沿所述第一方向与所述外模间隔设置，另一所述外传感器沿所述第二方向与所述外模间隔设置。

根据本申请一实施方式，所述内传感器和所述外传感器为电涡流传感器，或者所述内传感器和所述外传感器为超声波探测仪。

根据本申请一实施方式，所述磁性件包括：第一磁段，连接所述内模，所述第一磁段的磁极排列方向沿所述第一方向设置；第二磁段，连接所述第一磁段，所述第二磁段的磁极排列方向沿所述第二方向设置。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：一种模具的控制方法，所述模具采用任一上述的模具，所述控制方法包括：控制所述检测组件检测所述内模的轴线和所述外模的轴线之间的偏移量；控制所述电磁调节组件根据所述偏移量调节对所述磁性件的作用力，使得所述内模和所述外模同轴设置。

根据本申请一实施方式，所述控制所述检测组件检测所述内模的轴线和所述外模的轴线之间的偏移量包括：控制所述检测组件检测所述内模的轴线和所述外模的轴线在第一方向和第二方向的偏移量，所述第一方向和所述第二方向垂直于所述外模的轴线方向，且所述第一方向和所述第二方向相交。

根据本申请一实施方式，所述控制所述电磁调节组件根据所述偏移量调节对所述磁性件的作用力，使得所述内模和所述外模同轴设置包括：控制所述电磁调节组件根据所述内模的轴线和所述外模的轴线在所述第一方向的偏移量，调节对所述磁性件的作用力，使得所述内模的轴线和所述外模的轴线在所述第一方向的偏移量小于第一预设值；控制所述电磁调节组件根据所述内模的轴线和所述外模的轴线在所述第二方向的偏移量，调节对所述磁性件的作用力，使得所述内模的轴线和所述外模的轴线在所述第二方向的偏移量小于第二预设值。

根据本申请一实施方式，所述控制所述检测组件检测所述内模的轴线和所述外模的轴线之间的偏移量；所述控制所述电磁调节组件根据所述偏移量调节对所述磁性件的作用力，使得所述内模和所述外模同轴设置包括：控制所述检测组件检测所述外模在所述第一方向和所述第二方向的位置；控制所述检测组件检测所述内模在所述第一方向的位置，判断所述内模的轴线相对所述外模的轴线在所述第一方向的偏移量是否小于等于第一预设值；若否，则控制所述电磁调节组件根据所述内模的轴线相对所述外模的轴线在所述第一方向的偏移量调节对所述磁性件的作用力，并返回执行上一步骤；若是，则确定所述内模的轴线相对所述外模的轴线在所述第一方向无偏移；控制所述检测组件检测所述内模在所述第二方向的位置，判断所述内模的轴线相对所述外模的轴线在所述第二方向的偏移量是否小于等于第二预设值；若否，则控制所述电磁调节组件根据所述内模的轴线相对所述外模的轴线在所述第二方向的偏移量调节对所述磁性件的作用力，并返回执行上一步骤；若所述内模的轴线相对所述外模的轴线在所述第二方向的偏移量小于等于第二预设值，则确定所述内模和所述外模保持同轴设置；返回执行控制所述检测组件检测所述外模在所述第一方向和所述第二方向的位置的步骤。

本申请的有益效果是：通过检测组件实时检测内模的轴线和外模的轴线之间的偏移量，并通过电磁调节组件及时进行调整，使得内模和外模保持同轴设置，从而通过电磁调节组件调节与磁性件间的相互作用力，电磁调节组件可平衡在重力作用下，内模轴线与外模轴线产生的偏移，以及平衡纱线的牵引力作用下内模轴线和外模轴线产生的偏移，提高制品成型质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本申请的模具一实施例的立体结构示意图；

图2是本申请的模具一实施例的剖面示意图；

图3是本申请的模具一实施例的磁性件的立体结构示意图；

图4是本申请的模具一实施例的局部结构示意图；

图5是本申请的模具一实施例的外模的局部结构示意图；

图6是本申请的模具另一实施例的一剖面结构示意图，用于展示内传感器；

图7是本申请的模具另一实施例的又一剖面结构示意图，用于展示外传感器；

图8是本申请的模具一实施例的一剖面结构示意图，用于展示第一电磁件；

图9是本申请的模具一实施例的又一剖面结构示意图，用于展示第二电磁件；

图10是本申请的模具控制方法一实施例的流程示意图；

图11是本申请的模具控制方法又一实施例的流程示意图。

图中：100、模具；A-A、第一方向；B-B、第二方向；110、内模；120、外模；130、检测组件；131、外传感器；132、内传感器；1321、工装；140、磁性件；141、嵌设部；142、安装部；1421、安装槽；143、第一磁段；144、第二磁段；150、电磁调节组件；151、第一电磁件；152、第二电磁件；153、第一支架；154、第二支架；160、机架。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

现有的模具的偏心检测分为两个阶段。在标定阶段，采用在模具入模口塞尺的方式确保内模与外模之间一周间隙相等。在管材生产稳定阶段，允许初始干纱阶段的偏心，在管材固化稳定生产后测量生产出的管材的上下左右四个位置的壁厚确认内模和外模的偏心状态，再根据测量结果对固定端的内模位置进行调整。

现有方法中，在标定阶段，只检测模具入模口的同心度，无法保障内模和外模不存在偏心。在管材生产的初始阶段无法保障内模和外模的同心度，势必导致初始阶段管材材料的浪费。并且由于内模长度长，内模远离机架一端的同心度调节存在滞后，需要浪费大量的管材材料才能反馈调整达到内模和外模同心的效果，调节周期长。管材后续管壁厚的检测由人手动取样进行，检测时间长、响应慢。

请参阅图1至图2，图1是本申请的模具一实施例的立体结构示意图；图2是本申请的模具一实施例的剖面示意图。本申请一实施例提供了一种模具100。模具100包括机架160、内模110、外模120、检测组件130、磁性件140和电磁调节组件150。其中，内模110一端端部固定于机架160上。外模120套设于内模110外。外模120与内模110同轴间隔设置。外模120通过固定其外侧而保持稳定。检测组件130用于检测内模110的轴线和外模120的轴线之间的偏移量。磁性件140设置于内模110。电磁调节组件150设置于内模110外侧。电磁调节组件150与内模110的间距大于等于外模120与内模110的间距，从而电磁调节组件150与内模110之间可供管材正常通过。电磁调节组件150与磁性件140对应设置，便于与磁性件140产生相互作用力。具体地，电磁调节组件150位于磁性件140外侧，电磁调节组件150根据内模110和外模120之间的偏移量调节对磁性件140的作用力，使得内模110和外模120保持同轴设置。

检测组件130可实时检测内模110的轴线和外模120的轴线之间的偏移量，并通过电磁调节组件150及时进行调整，使得内模110和外模120保持同轴设置，从而通过电磁调节组件150调节其与磁性件140间的相互作用力，相当于在内模110上实现了非接触式施力，增加了对内模110的支点。电磁调节组件150可平衡在内模110自身的重力作用下，内模110轴线与外模120的轴线产生的偏移，以及平衡纱线的不均匀牵引力作用下内模110的轴线和外模120的轴线产生的偏移，提高制品成型质量。

本申请中的模具100可在标定阶段就通过检测组件130准确检测出内模110的轴线和外模120的轴线的偏移量，克服传统方法无法保障标定阶段内模110和外模120同轴的问题，避免材料浪费。同时，检测组件130可在管材生产过程中实时检测内模110的轴线和外模120的轴线之间的偏移量，检测时效性好。在生产过程中，内模110和外模120的同轴调节也无需依赖人工测量，调节时间短，减小材料浪费。本申请可以保障内模110的轴线和外模120的轴线偏移误差全生产周期段的精确检测和调节。此外，检测组件130和电磁调节组件150可在同一类型不同尺寸的内模110和外模120上具有较好的适应性，利于模具100的推广。

具体地，内模110的一端端部可以通过螺栓固定于机架160上，通过调节螺栓，可实现对内模110与外模120之间的同心度的微调。

由于内模110只有一端端部固定于机架160上，受自身重力和其他外力后，内模110远离机架160的一端的偏移量大，在一些实施例中，内模110远离机架160一端延伸至外模120外。磁性件140固定于内模110远离机架160一端的端部，且磁性件140与内模110同轴设置。电磁调节组件150通过调节对磁性件140的作用力，可以减小内模110远离支架一端的轴线与外模120的轴线之间的偏移量，使得内模110远离机架160一端与外模120同轴设置。内模110的两端均获得支撑，内模110整体可保持与外模120同轴设置。

请参阅图3，图3是本申请的模具一实施例的磁性件的立体结构示意图。为了使得磁性件140与内模110连接牢固，且磁性件140与内模110保持同轴设置，在一些实施例中，磁性件140包括嵌设部141和安装部142。嵌设部141与内模110同轴设置。内模110为空心柱体，嵌设部141的外径小于等于内模110的内径，使嵌设部141嵌设于内模110远离机架160一端的端部。通过嵌设部141嵌设于内模110远离机架160的一端，磁性件140与内模110可获得初步固定，且磁性件140与内模110可保持同轴设置。进一步地，安装部142连接于嵌设部141远离内模110的一端。安装部142与嵌设部141同轴设置。安装部142具有抵接于内模110端面的台阶面，即安装部142的外径大于嵌设部141的外径，安装部142通过螺栓固定于内模110端部。通过安装部142的台阶面与内模110端面抵接，且安装部142通过螺栓固定于内模110端部，使得磁性件140与内模110紧固连接。

具体地，安装部142上设置有正对内模110端面的安装槽1421。螺栓可穿过安装槽1421与内模110端部螺纹连接，从而磁性件140与内模110保持固定。具体地，安装槽1421周向设置有多个，例如两个、三个、四个或者更多个。对应地，磁性件140与内模110通过多个螺栓固定。

在一些实施例中，检测组件130包括外传感器131和内传感器132。外传感器131设置于外模120。外传感器131测量外模120的轴线在第一方向A-A和第二方向B-B的位置。第一方向A-A和第二方向B-B均垂直于外模120的轴线方向，且第一方向A-A和第二方向B-B相交。内传感器132设置于磁性件140远离机架160一端端部。内传感器132测量内模110的轴线在第一方向A-A和第二方向B-B的位置。由于第一方向A-A和第二方向B-B相交，内模110的轴线相对外模120的轴线在任意方向的偏移量可分解为第一方向A-A和第二方向B-B的偏移量。以外模120的轴线在第一方向A-A和第二方向B-B的位置为基准，可分别计算内模110的轴线相对外模120的轴线在第一方向A-A和第二方向B-B的偏移量。具体地，第一方向A-A可垂直于第二方向B-B。其中，第一方向A-A可以为竖直方向，第二方向B-B为水平方向。

具体地，记录外模120的轴线在第一方向A-A的位置，记为α₀，记录外模120的轴线在第二方向B-B的位置，记为β₀。记录内模110的轴线在第一方向A-A的初始位置，记为α(0,1)，记录内模110的轴线在第二方向B-B的初始位置，记为β(0,1)。内模110的轴线相对外模120的轴线在第一方向A-A的偏移量e_x(0)＝α₀-α(0,1)，在一些实施例中，如果e_x(0)≤ε₁，则认为内模110的轴线相对外模120的轴线在第一方向A-A无偏移，不需要调整。ε₁为设定允许的最大误差值，通常这个值是一个极小量，可以根据不同管材产品的尺寸公差要求设定。内模110的轴线相对外模120的轴线在第二方向B-B的偏移量e_y(0)＝β₀-β(0,1)，在一些实施例中，如果e_y(0)≤ε₂，则认为内模110的轴线相对外模120的轴线在第二方向B-B无偏移，不需要调整。ε2为设定允许的最大误差值，通常这个值是一个极小量，可以根据不同管材产品的尺寸公差要求设定。

其中，由于外模120通过固定其外侧而保持稳定。在内模110和外模120安装调试完成后，外模120的轴线在第一方向A-A和第二方向B-B的位置可通过外传感器131测量后确定，无需实时监测。内模110在第一方向A-A和第二方向B-B的位置需要实时监测，内传感器132与外部控制件通讯连接。检测组件130还包括检测控制件，内传感器132的电线和通讯连接线可穿过磁性件140和内模110上的通孔后与外部电源和检测控制件相连接。当内传感器132通电后，检测控制件可读取内传感器132检测的内模110的轴线在第一方向A-A和第二方向B-B的位置。进而，检测控制件可计算出内模110的轴线相对外模120的轴线在第一方向A-A和第二方向B-B的偏移量，当e_x(0)≤ε₁和e_y(0)≤ε₂等式成立时，无需调节内模110的位置。当e_x(0)≤ε₁或e_y(0)≤ε₂等式不能成立时，检测控制件通过增量式PID控制算法计算电磁调节组件150需要调节的电磁量并完成调节，然后继续前述检测步骤，如此往复，直至e_x(0)≤ε₁和e_y(0)≤ε₂等式成立，则内模110与外模120保持同轴，无需再调节。或者，检测控制件还可以将外模120的轴线和内模110的轴线在第一方向A-A和第二方向B-B的位置发送至电磁调节组件150，供电磁调节组件150计算并调节校正。

请继续参阅图2、图4和图5，图4是本申请的模具一实施例的局部结构示意图；图5是本申请的模具一实施例的外模的局部结构示意图。在一些实施例中，外传感器131设置于外模120远离机架160一端的外壁。外传感器131的测量轴线需与外模120的轴线保持平行，外传感器131的测量面需与外模120端面平行。从而外传感器131可以精准测量外模120在第一方向A-A和第二方向B-B的位置。内传感器132设置于磁性件140远离机架160一端的端部。内传感器132的测量轴线需与内模110轴线重合，内传感器132的测量面需与内模110端面平行。从而内传感器132可以精准测量内模110在第一方向A-A和第二方向B-B的位置。

其中，外传感器131可设置于外模120远离机架160一端的外周壁。外传感器131通过螺栓固定于外模120的外周壁。内传感器132设置于磁性件140远离机架160一端端部，从而内传感器132可更精准感应到内传感器132的偏移。内传感器132可通过工装1321固定于磁性件140远离机架160一端端部。具体地，工装1321可呈T字型，工装1321抵接设置于磁性件140远离内模110一端端部，并通过至少一个螺栓固定于磁性件140。从而，内传感器132稳定固定于工装1321上，以使得内传感器132的测量轴线与内模110的轴线重合，内传感器132的测量面与内模110端面平行。

具体地，内传感器132和外传感器131可以为倾角仪，或者内传感器132和外传感器131可以为陀螺仪。从而外传感器131可测量外模120的轴线在第一方向A-A和第二方向B-B的倾角，内传感器132可测量内模110的轴线在第一方向A-A和第二方向B-B的倾角，通过计算内模110的轴线相对外模120的轴线在第一方向A-A和第二方向B-B的倾角之间的差值，即可获得内模110相对外模120在第一方向A-A和第二方向B-B的偏移量。

请参阅图6和图7，图6是本申请的模具另一实施例的一剖面结构示意图，用于展示内传感器；图7是本申请的模具另一实施例的又一剖面结构示意图，用于展示外传感器。在其他实施例中，外传感器131设置有两个。其中一个外传感器131沿第一方向A-A与外模120间隔设置，可测量外模120在第一方向A-A的位置；另一外传感器131沿第二方向B-B与外模120间隔设置，可测量外模120在第二方向B-B的位置。同样地，内传感器132设置有两个。其中一个内传感器132沿第一方向A-A与内模110间隔设置，可测量内模110在第一方向A-A的位置；另一内传感器132沿第二方向B-B与内模110间隔设置，可测量内模110在第二方向B-B的位置。内传感器132与内模110之间的间距大于等于外模120与内模110之间的间距，从而内传感器132不会影响管材从内模110和外模120之间通过。

具体地，内传感器132和外传感器131可以为电涡流传感器，或者内传感器132和外传感器131可以为超声波探测仪。从而外传感器131可测量与外模120之间在第一方向A-A和第二方向B-B的距离，从而确定外模120在第一方向A-A和第二方向B-B的位置。内传感器132可测量内模110在第一方向A-A和第二方向B-B的距离，从而测量内模110在第一方向A-A和第二方向B-B的位置。通过计算内模110的轴线相对外模120的轴线在第一方向A-A和第二方向B-B的位置之间的差值，即可获得内模110的轴线相对外模120的轴线在第一方向A-A和第二方向B-B的偏移量。

请参阅图4、图8和图9，图8是本申请的模具一实施例的一剖面结构示意图，用于展示第一电磁件；图9是本申请的模具一实施例的又一剖面结构示意图，用于展示第二电磁件。在一些实施例中，电磁调节组件150包括两个第一电磁件151、两个第二电磁件152和调节控制件。其中，两个第一电磁件151沿第一方向A-A排列设置，且与磁性件140均为相斥或相吸。由于电磁调节组件150与磁性件140对应设置，即两个第一电磁件151对应设置于磁性件140在第一方向A-A上的两侧，调节控制件根据内模110的轴线相对外模120的轴线在第一方向A-A的偏移量，分别调节两个第一电磁件151对磁性件140的作用力，可使得内模110的轴线相对外模120的轴线在第一方向A-A无偏移。两个第二电磁件152沿第二方向B-B排列设置，且与磁性件140均为相斥或相吸。由于电磁调节组件150与磁性件140对应设置，即两个第二电磁件152对应设置于磁性件140在第二方向B-B上的两侧，调节控制件根据内模110的轴线相对外模120的轴线在第二方向B-B的偏移量，分别调节两个第二电磁件152对磁性件140的作用力，可使得内模110的轴线相对外模120的轴线在第二方向B-B无偏移。内模110的轴线相对外模120的轴线在任意方向的偏移量可分解为第一方向A-A和第二方向B-B的偏移量，通过电磁调节组件150的调节作用，可使得内模110的轴线相对外模120的轴线在第一方向A-A和第二方向B-B均无偏移，从而内模110与外模120保持同轴设置。

具体地，第一电磁件151和第二电磁件152可以为电磁铁。

在一些实施例中，磁性件140包括沿磁性件140轴向间隔设置的第一磁段143和第二磁段144。第一磁段143连接内模110。第一磁段143的磁极排列方向沿第一方向A-A设置，从而沿第一方向A-A排列设置的两个第一电磁件151可与第一磁段143的两个磁极对应设置。两个第一电磁件151与第一磁段143对应磁极的极性相同，第一电磁件151与第一磁段143相斥；或者，两个第一电磁件151与第一磁段143对应磁极的极性相反，第一电磁件151与第一磁段143相吸。第二磁段144的磁极排列方向沿第二方向B-B设置，从而沿第二方向B-B排列设置的两个第二电磁件152可与第二磁段144的两个磁极对应设置。两个第二电磁件152与第二磁段144对应磁极的极性相同，第二电磁件152与第二磁段144相斥；或者，两个第二电磁件152与第二磁段144对应磁极的极性相反，第二电磁件152与第二磁段144相吸。通过将磁性件140设置为第一磁段143和第二磁段144，且两个第一电磁件151与第一磁段143的两个磁极对应设置，两个第二电磁件152与第二磁段144的两个磁极对应设置，两个第一电磁件151和两个第二电磁件152对磁性件140的调节效果有效灵敏，可实现电磁调节组件150对磁性件140偏移量的有效调节。

需要说明的是，如图8和图9所示，第一磁段143可以为嵌设部141，第二磁段144可以为安装部142；或者第一磁段143和第二磁段144均为嵌设部141；或者，如图4所示，第一磁段143和第二磁段144均为安装部142，此时第一磁段143和第二磁段144通过紧固件连接。当然，第一磁段143和第二磁段144还可以以其他方式分界。

在其他实施例中，磁性件140可以为被磁铁吸引的亲磁材料，电磁调节组件150调节第一电磁件151和第二电磁件152对磁性件140的吸引力，可实现电磁调节组件150对磁性件140偏移量的有效调节，使得内模110和外模120保持同轴设置。

需要说明的是，电磁调节组件150的调节控制件和检测组件130的检测控制件可以为独立的控制件，由检测控制件将内模110和外模120在第一方向A-A和第二方向B-B的偏移量发送至调节控制件，供调节控制件调节第一电磁件151和第二电磁件152对磁性件140的作用力。电磁调节组件150的调节控制件和检测组件130的检测控制件也可以为同一控制件，由该同一控制件获取内传感器132和外传感器131检测获得的数据，计算获得内模110和外模120在第一方向A-A和第二方向B-B的偏移量后，调节第一电磁件151和第二电磁件152对磁性件140的作用力，使得内模110和外模120保持同轴设置。控制件可以为外部上位机或者外部可编程逻辑控制器。

在一些实施例中，电磁调节组件150还包括第一支架153和第二支架154。两个第一电磁件151设置于第一支架153上，第一支架153可为门型架，便于稳定固定第一电磁件151。两个第二电磁件152设置于第二支架154上，第二支架154可为门型架，便于稳定固定第二电磁件152。其中，第一支架153和第二支架154沿内模110的轴向间隔设置，使第一电磁件151能够与第一磁段143对应设置，第二电磁件152能够与第二磁段144对应设置。

以内传感器132和外传感器131为倾角仪、磁性件140通过电压调节其电磁量为例，第一轮次，检测组件130检测到内模110的轴线相对外模120的轴线在第一方向A-A的倾角偏差，具体公式如下：

e_x(k)＝α₀-α(k，1)

其中，e_x(k)表示当前时刻的第一方向A-A倾角误差，α(k,1)表示第一轮次内当前时刻内模110的轴线第一方向A-A倾角，k为当前时刻。判断e_x(k)≤ε₁是否成立，成立则认为内模110与外模120的轴线在第一方向A-A无偏移，已不需要调整，并进一步检测内模110的轴线相对外模120的轴线在第二方向B-B的倾角偏差。若e_x(k)≤ε₁不成立，则反馈给可编程逻辑控制器。可编程逻辑控制器采用增量式PID控制算法计算第一方向A-A上两个第一电磁件151的调节电压

偏心自适应校正过程如下式：

其中，K_px为比例系数，T_ix为积分系数，T_dx为微分系数，T为采样时间，e_x(k)表示当前时刻的第一方向A-A倾角误差，e_x(k-1)表示第一轮次前一次迭代时检测到的第一方向A-A倾角误差，e_x(k-2)表示第一轮次再前一次迭代时检测到的第一方向A-A倾角误差。若不存在e_x(k-1)或e_x(k-2)，则将其默认为零。经迭代，判断e_x(k)≤ε₁是否成立，成立则认为内模110与外模120的轴线在第一方向A-A无偏移，已不需要调整；反之，则继续迭代。

同样地，检测组件130检测到内模110的轴线和外模120的轴线在第二方向B-B的倾角偏差，具体公式如下：

e_y(k)＝β₀-β(k，1)

其中，e_y(k)表示当前时刻的第二方向B-B倾角误差，β(k,1)表示第一轮次内当前时刻内模110的轴线第二方向B-B上的倾角，k为当前时刻。判断e_y(k)≤ε₂是否成立，成立则认为内模110与外模120的轴线在第二方向B-B无偏移，已不需要调整，并进一步检测内模110的轴线相对外模120的轴线在第二方向B-B的倾角偏差。若e_y(k)≤ε₂不成立，则反馈给可编程逻辑控制器。可编程逻辑控制器采用增量式PID控制算法计算第二方向B-B上两个第二电磁件152的调节电压

该偏心自适应校正过程如下式：

其中，K_py为比例系数，T_iy为积分系数，T_dy为微分系数，k为当前时刻，e_y(k)表示当前时刻的第二方向B-B倾角误差，e_y(k-1)表示第一轮次前一次迭代时检测到的第二方向B-B倾角误差，e_y(k-2)表示第一轮次再前一次迭代时检测到的第二方向B-B倾角误差。若不存在e_y(k-1)或e_y(k-2)，则将其默认为零。经迭代，判断e_y(k)≤ε₂是否成立，成立则内模110在第二方向B-B上无偏移，已不需要调整；反之，则继续迭代。

上述步骤完成后，则认为电磁调节组件150完成一次调节。然而，由于第一方向A-A的调节会影响第二方向B-B的偏移，以及第二方向B-B的调节也会影响第一方向A-A的偏移，同时管材在前进过程中，纱线的牵引力也还是会再次影响内模110的偏移，所以要时刻检测，反复迭代和调节。重新利用检测组件130检测第二轮次调节中的内模110的轴线在第一方向A-A和第二方向B-B上的倾角，记为α(k,2)和β(k,2)，分别与外模120的轴线在第一方向A-A和第二方向B-B的倾角α₀和β₀进行比较，判断是否仍存在偏移。若存在偏移则采用上述步骤进行调节，若不存在偏移则完成该轮次自适应调节，此时内模110和外模120保持同轴设置。并重新利用检测组件130和电磁调节组件150进行下一轮次的检测与调节。本申请中的模具100通过检测组件130和电磁调节组件150实现对内模110和外模120偏心的实时检测与调整。

请参阅图10，图10是本申请的模具控制方法一实施例的流程示意图。本申请又一实施例提供了一种模具的控制方法，模具100采用上述任一实施例中的模具100，控制方法包括：

S11：控制检测组件130检测内模110的轴线和外模120的轴线之间的偏移量。

控制检测组件130检测内模110的轴线和外模120的轴线之间的偏移量包括：

控制检测组件130检测内模110的轴线和外模120的轴线在第一方向A-A和第二方向B-B的偏移量，第一方向A-A和第二方向B-B垂直于外模120的轴线方向，且第一方向A-A和第二方向B-B相交。

内传感器132设置于磁性件140远离机架160一端端部，内传感器132分别测量内模110的轴线在第一方向A-A和第二方向B-B的位置。由于第一方向A-A和第二方向B-B相交，内模110轴线相对外模120轴线在任意方向的偏移量可分解为第一方向A-A和第二方向B-B的偏移量。以外模120轴线在第一方向A-A和第二方向B-B的位置为基准，可分别计算内模110轴线相对外模120轴线在第一方向A-A和第二方向B-B的偏移量。具体地，第一方向A-A可垂直于第二方向B-B。其中，第一方向A-A可以为竖直方向，第二方向B-B为水平方向。

S12：控制电磁调节组件150根据偏移量调节对磁性件140的作用力，使得内模110和外模120同轴设置。

控制电磁调节组件150根据偏移量调节对磁性件140的作用力，使得内模110和外模120同轴设置包括：

控制电磁调节组件150根据内模110的轴线和外模120的轴线在第一方向A-A的偏移量，调节对磁性件140的作用力，使得内模110的轴线和外模120的轴线在第一方向A-A的偏移量小于第一预设值。第一预设值为允许的最大误差值，可以根据不同管材产品的尺寸公差要求设定。

控制电磁调节组件150根据内模110的轴线和外模120的轴线在第二方向B-B的偏移量，调节对磁性件140的作用力，使得内模110的轴线和外模120的轴线在第二方向B-B的偏移量小于第二预设值。第二预设值为允许的最大误差值，可以根据不同管材产品的尺寸公差要求设定。

内模110轴线相对外模120轴线在任意方向的偏移量可分解为第一方向A-A和第二方向B-B的偏移量，通过电磁调节组件150的调节作用，可使得内模110轴线相对外模120轴线在第一方向A-A和第二方向B-B均无偏移，从而内模110与外模120保持同轴设置。

请参阅图11，图11是本申请的模具控制方法又一实施例的流程示意图。以下列举一种具体实施方法，模具100的控制方法包括：

S21：控制检测组件130检测外模120在第一方向A-A和第二方向B-B的位置。

在内模110和外模120安装调试完成后，将外传感器131安装在外模120的最外端，安装时要求外传感器131测量轴线与外模120轴线平行、外传感器131测量端面与外模120端面平行，分步记录外模120在第一方向A-A和第二方向B-B的位置，分别记为α₀和β₀。第一方向A-A可以为竖直方向，第二方向B-B可以为水平方向。

S22：控制检测组件130检测内模110在第一方向A-A的位置，判断内模110的轴线相对外模120的轴线在第一方向A-A的偏移量是否小于等于第一预设值。

控制检测组件130检测内模110在第一方向A-A的位置，记录内模110的轴线在第一方向A-A的位置，记为α(k,n)。内模110的轴线相对外模120的轴线在第一方向A-A的偏移量e_x(k)＝α₀-α(k,n)。k为当前时刻，n为轮次，e_x(k)表示当前时刻的第一方向A-A倾角误差，α(k,n)表示第n轮次内当前时刻内模110的轴线第一方向A-A倾角。判断e_x(k)是否小于等于第一预设值，第一预设值为ε₁，第一预设值为设定允许的最大误差值，通常这个值是一个极小量，可以根据不同管材产品的尺寸公差要求设定。

S23：若否，则控制电磁调节组件150根据内模110的轴线相对外模120的轴线在第一方向A-A的偏移量调节对磁性件140的作用力，返回执行步骤S22。重复步骤S23直至检测到内模110的轴线相对外模120的轴线在第一方向A-A的偏移量小于等于第一预设值。

若内模110的轴线相对外模120的轴线在第一方向A-A的偏移量大于第一预设值，则内模110的轴线和外模120的轴线存在偏移，需要调整。控制电磁调节组件150根据内模110的轴线相对外模120的轴线在第一方向A-A的偏移量调节对磁性件140的作用力。

具体地，可采用增量式PID控制算法计算第一方向A-A上电磁调节组件150的调节电压

偏心自适应校正过程如下式：

其中，K_px为比例系数，T_ix为积分系数，T_dx为微分系数，T为采样时间，e_x(k)表示当前时刻的第一方向A-A倾角误差，e_x(k-1)表示当前轮次前一次迭代时检测到的第一方向A-A倾角误差，e_x(k-2)表示当前轮次再前一次迭代时检测到的第一方向A-A倾角误差。若不存在e_x(k-1)或e_x(k-2)，则将其默认为零。经迭代，判断e_x(k)≤ε₁是否成立，成立则认为内模110与外模120的轴线在第一方向A-A无偏移，已不需要调整；反之，则继续迭代并返回执行步骤S22步骤直至内模110的轴线相对外模120的轴线在第一方向A-A的偏移量小于等于第一预设值。

S24：若是，则确定内模110的轴线相对外模120的轴线在第一方向A-A无偏移；控制检测组件130检测内模110在第二方向B-B的位置，判断内模110的轴线相对外模120的轴线在第二方向B-B的偏移量是否小于等于第二预设值。

控制检测组件130检测内模110在第二方向B-B的位置，记录内模110的轴线在第二方向B-B的位置，记为β(k,n)。内模110的轴线相对外模120的轴线在第二方向B-B的偏移量e_y(k)＝β₀-β(k,n)。k为当前时刻，n为轮次，e_y(k)表示当前时刻的第二方向B-B倾角误差，β(k,n)表示第n轮次内当前时刻内模110的轴线第二方向B-B倾角。判断e_y(k)是否小于等于第二预设值，第二预设值为ε₂，第二预设值与第一预设值可以相同或不同，第二预设值为设定允许的最大误差值，通常这个值是一个极小量，可以根据不同管材产品的尺寸公差要求设定。

S25：若否，则控制电磁调节组件150根据内模110的轴线相对外模120的轴线在第二方向B-B的偏移量调节对磁性件140的作用力，返回执行步骤S24。重复步骤S25直至检测到内模110的轴线相对外模120的轴线在第二方向B-B的偏移量小于等于第二预设值。

若内模110的轴线相对外模120的轴线在第二方向B-B的偏移量大于第二预设值，则内模110的轴线和外模120的轴线存在偏移，需要调整。控制电磁调节组件150根据内模110的轴线相对外模120的轴线在第二方向B-B的偏移量调节对磁性件140的作用力。

具体地，采用增量式PID控制算法计算第二方向B-B上电磁调节组件150的调节电压

该偏心自适应校正过程如下式：

其中，K_py为比例系数，T_iy为积分系数，T_dy为微分系数，T为采样时间，e_y(k)表示当前时刻的第二方向B-B倾角误差，e_y(k-1)表示当前轮次前一次迭代时检测到的第二方向B-B倾角误差，e_y(k-2)表示当前轮次再前一次迭代时检测到的第二方向B-B倾角误差。若不存在e_y(k-1)或e_y(k-2)，则将其默认为零。经迭代，判断e_y(k)≤ε₂是否成立，成立则内模110在第二方向B-B上无偏移，已不需要调整；反之，则继续迭代并返回执行步骤S24直至检测到内模110的轴线相对外模120的轴线在第二方向B-B的偏移量小于等于第二预设值。

S26：若内模110的轴线相对外模120的轴线在第二方向B-B的偏移量小于等于第二预设值，则确定内模110和外模120保持同轴设置；返回执行步骤S21。

若内模110的轴线相对外模120的轴线在第二方向B-B的偏移量小于等于第二预设值，则认为电磁调节组件150完成一个轮次的调节，内模110和外模120保持同轴设置。进而返回步骤S21，进行下一轮次的调节。重新控制检测组件130检测外模120在第一方向A-A和第二方向B-B的位置，并重新进行本实施例中的控制方法，实现对内模110和外模120同轴情况的实时检测与调整。

在一些实施例中，在确定内模110和外模120保持同轴设置后，还可以返回步骤S22。此时默认外模120的位置几乎不发生变化。

本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种模具，其特征在于，包括：

机架；

内模，一端端部固定于所述机架上；

外模，套设于所述内模外，且与所述内模同轴间隔设置；

检测组件，用于检测所述内模的轴线和所述外模的轴线之间的偏移量；

磁性件，设置于所述内模；

电磁调节组件，设置于所述内模外侧，且与所述磁性件对应设置，所述电磁调节组件与所述内模的间距大于等于所述外模与所述内模的间距；所述电磁调节组件根据所述偏移量调节对所述磁性件的作用力，用于使所述内模和所述外模同轴设置。

2.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述内模远离所述机架一端延伸至所述外模外，所述磁性件固定于所述内模远离所述机架一端的端部，所述磁性件与所述内模同轴设置。

3.根据权利要求2所述的模具，其特征在于，所述磁性件包括：

嵌设部，与所述内模同轴设置，且嵌设于所述内模远离所述机架一端的端部；

安装部，连接于所述嵌设部远离所述内模一端，且与所述嵌设部同轴设置。

4.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述检测组件包括：

外传感器，设置于所述外模，测量所述外模的轴线在第一方向和第二方向的位置，所述第一方向和所述第二方向垂直于所述外模的轴线方向，且所述第一方向和所述第二方向相交；

内传感器，设置于所述磁性件远离所述机架一端端部，测量所述内模的轴线在所述第一方向和所述第二方向的位置。

5.根据权利要求4所述的模具，其特征在于，所述电磁调节组件包括：

两个第一电磁件，沿所述第一方向排列设置，与所述磁性件均为相斥或相吸；

两个第二电磁件，沿所述第二方向排列设置，与所述磁性件均为相斥或相吸；

调节控制件，根据所述内模的轴线相对所述外模的轴线在所述第一方向的偏移量，调节所述两个所述第一电磁件对所述磁性件的作用力；根据所述内模的轴线在所述第二方向相对所述外模的轴线的偏移量，调节所述两个所述第二电磁件对所述磁性件的作用力。

6.根据权利要求4所述的模具，其特征在于，所述内传感器和所述外传感器为倾角仪，或者所述内传感器和所述外传感器为陀螺仪。

7.根据权利要求4所述的模具，其特征在于，所述内传感器设置有两个，其中一个所述内传感器沿所述第一方向与所述内模间隔设置，另一所述内传感器沿所述第二方向与所述内模间隔设置；所述外传感器设置有两个，其中一个所述外传感器沿所述第一方向与所述外模间隔设置，另一所述外传感器沿所述第二方向与所述外模间隔设置。

8.根据权利要求7所述的模具，其特征在于，所述内传感器和所述外传感器为电涡流传感器，或者所述内传感器和所述外传感器为超声波探测仪。

9.根据权利要求4所述的模具，其特征在于，所述磁性件包括：

第一磁段，连接所述内模，所述第一磁段的磁极排列方向沿所述第一方向设置；

第二磁段，连接所述第一磁段，所述第二磁段的磁极排列方向沿所述第二方向设置。

10.一种模具的控制方法，其特征在于，所述模具采用权利要求1-9中任一所述的模具，所述控制方法包括：

控制所述检测组件检测所述内模的轴线和所述外模的轴线之间的偏移量；

控制所述电磁调节组件根据所述偏移量调节对所述磁性件的作用力，使得所述内模和所述外模同轴设置。

11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述检测组件检测所述内模的轴线和所述外模的轴线之间的偏移量包括：

控制所述检测组件检测所述内模的轴线和所述外模的轴线在第一方向和第二方向的偏移量，所述第一方向和所述第二方向垂直于所述外模的轴线方向，且所述第一方向和所述第二方向相交。

12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述电磁调节组件根据所述偏移量调节对所述磁性件的作用力，使得所述内模和所述外模同轴设置包括：

控制所述电磁调节组件根据所述内模的轴线和所述外模的轴线在所述第一方向的偏移量，调节对所述磁性件的作用力，使得所述内模的轴线和所述外模的轴线在所述第一方向的偏移量小于第一预设值；

控制所述电磁调节组件根据所述内模的轴线和所述外模的轴线在所述第二方向的偏移量，调节对所述磁性件的作用力，使得所述内模的轴线和所述外模的轴线在所述第二方向的偏移量小于第二预设值。

13.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述检测组件检测所述内模的轴线和所述外模的轴线之间的偏移量；所述控制所述电磁调节组件根据所述偏移量调节对所述磁性件的作用力，使得所述内模和所述外模同轴设置包括：

控制所述检测组件检测所述外模在所述第一方向和所述第二方向的位置；

控制所述检测组件检测所述内模在所述第一方向的位置，判断所述内模的轴线相对所述外模的轴线在所述第一方向的偏移量是否小于等于第一预设值；

若否，则控制所述电磁调节组件根据所述内模的轴线相对所述外模的轴线在所述第一方向的偏移量调节对所述磁性件的作用力，并返回执行上一步骤；

若是，则确定所述内模的轴线相对所述外模的轴线在所述第一方向无偏移；控制所述检测组件检测所述内模在所述第二方向的位置，判断所述内模的轴线相对所述外模的轴线在所述第二方向的偏移量是否小于等于第二预设值；

若否，则控制所述电磁调节组件根据所述内模的轴线相对所述外模的轴线在所述第二方向的偏移量调节对所述磁性件的作用力，并返回执行上一步骤；

若所述内模的轴线相对所述外模的轴线在所述第二方向的偏移量小于等于第二预设值，则确定所述内模和所述外模保持同轴设置；返回执行控制所述检测组件检测所述外模在所述第一方向和所述第二方向的位置的步骤。

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