CN204340153U - 一种双螺杆挤出机的智能数控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的一种双螺杆挤出机的智能数控系统,包括双螺杆挤出机和控制柜,双螺杆挤出机包括驱动系统、喂料装置和塑化系统,传动箱内设有压力传感器,筒体的侧面设有进料口,与进料口相对应的位置处设有红外光电传感器,塑化系统内设有温度传感器,PLC控制器的输入端通过模拟器分别连接红外光电传感器、压力传感器和温度传感器,其输出端分别连接第一变频器、第二变频器和温度控制器,第一变频器和第二变频器分别连接主电机和喂料电机,温度控制器与塑化系统连接。本实用新型不仅实现了双螺杆挤出机的自动补料功能,而且优化了产品的质量。同时,与现有的双螺杆挤出机相比,本实用新型能够节省30%的电能。
Description
技术领域
本实用新型属于粉末涂料挤出设备类制造技术领域,特别涉及的是一种双螺杆挤出机的智能数控系统。
背景技术
双螺杆挤出机作为一种通用的塑料母粒制造设备,在聚乙烯PE、聚丙烯PP和聚氯乙烯PVC等母粒生产中具有非常优异的加工性能。尤其是填充料的制造,改变了以往捏合再造粒的间歇式生产的缺点。
双螺杆挤出机包括驱动系统、喂料装置和塑化系统。现有技术中,双螺杆挤出机的喂料装置上通常不具有自动跟踪补料装置,当双螺杆挤出机在挤出改性塑料时,只能依靠人工控制进喂斗内物料的补给,以便于喂料斗能够及时对双螺杆挤出机供料,然而,这种人工的喂料方式具有如下几个缺点:
一、一个操作者只能操作一台设备,劳动强度大,工作效率低,易造成产品质量不稳定;
二、若操作者出现生产上的疏忽,易造成喂料装置上暂时性的缺料,从而影响产品的生产;
三、操作者受其经验的限制,很难将每次补料的时间和补料的数量都控制在最佳点,如果补料的时间和补料的数量控制得不适当,不仅会造成原料和能源上的浪费,而且会严重降低挤出机的工作效率和挤出产品的质量。
有鉴于此,本发明人专门设计了一种双螺杆挤出机的智能数控系统,本案由此产生。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种双螺杆挤出机的智能数控系统,以实现双螺杆挤出机的自动补料功能,降低劳动强度,提高工作效率并且优化产品质量。
本实用新型的次要目的在于提供一种双螺杆挤出机的智能数控系统,在保持同产量的基础上减少双螺杆挤出机的加热耗能,以达到节能环保的目的。
一种双螺杆挤出机的智能数控系统,包括双螺杆挤出机和控制柜,双螺杆挤出机包括驱动系统、喂料装置和塑化系统,驱动系统包括主电机、传动箱和两根主螺杆,主电机通过传动箱连接主螺杆,主螺杆均设置在塑化系统内,传动箱内设有压力传感器,喂料装置设置在传动箱的上方,喂料装置包括筒体、喂料斗、喂料电机和喂料螺杆,喂料斗设置在筒体的上端,喂料螺杆设置在筒体内,喂料螺杆与筒体外的喂料电机连接,筒体的侧面设有进料口,与进料口相对应的位置处设有红外光电传感器,塑化系统内设有温度传感器,控制柜内设有PLC控制器、模拟器、第一变频器、第二变频器和温度控制器,PLC控制器的输入端通过模拟器分别连接红外光电传感器、压力传感器和温度传感器,其输出端分别连接第一变频器、第二变频器和温度控制器,第一变频器和第二变频器分别连接主电机和喂料电机,温度控制器与塑化系统连接。
智能数控系统还包括照明灯,照明灯安装在所述控制柜内。
智能数控系统还包括人机界面模块,所述PLC控制器的输入端与人机界面模块连接。
智能数控系统还包括急停模块,所述PLC控制器的输入端与急停模块连接。
智能数控系统还包括报警蜂鸣器,所述PLC控制器的输出端与报警蜂鸣器连接。
所述主螺杆上套装复数个螺筒、螺纹套和捏合块,螺杆的首端均与传动箱连接,其尾端均设有螺杆头。
所述塑化系统包括输送段、分散段和熟化段,输送段位于塑化系统的前部,分散段位于塑化系统的中部,熟化段位于塑化系统的后部。
智能数控系统还包括内温采集装置,内温采集装置设置在所述塑化系统内,内温采集装置与PLC控制器的输入端连接。
采用上述结构后,本实用新型具有以下几个优点:
一、本实用新型通过红外线探测器、PLC控制器和第二变频器的配合调节喂料电机的工作频率,取代了现有技术中人工补料的方式,实现了双螺杆挤出机的自动补料功能,精确地控制了补料的时间和补料的数量,使操作者能够同时操作多台设备,大大提高了工作效率,确保了产品的质量;
二、本实用新型将压力传感器和温度传感器获取的信息传输至PLC控制器,再借助PLC控制器与第一变频器、温度控制器的配合调控双螺杆挤出机的驱动和塑化,从而使双螺杆挤出机的整个工作流程更加智能化、精确化和自动化,进一步优化了产品的质量。
三、本实用新型充分利用了塑化系统工作时产生的内温,在保持同产量的基础上减少双螺杆挤出机的加热耗能,达到了节能环保的目的。与现有的双螺杆挤出机相比,本实用新型能够节省30%的电能。
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
附图说明
图1是本实用新型的结构原理图;
图2是本实用新型双螺杆挤出机的结构示意图。
标号说明
双螺杆挤出机1,驱动系统11,主电机111,传动箱112,喂料装置12,筒体121,喂料斗122,喂料电机123,进料口124,塑化系统13,PLC控制器2,模拟器21,红外光电传感器3,压力传感器4,温度传感器5,温度控制器6,第一变频器7,第二变频器8。
具体实施方式
如图1和图2所示,本实用新型揭示的一种双螺杆挤出机的智能数控系统,包括双螺杆挤出机1和控制柜,双螺杆挤出机1包括驱动系统11、喂料装置12和塑化系统13,驱动系统11包括主电机111、传动箱112和两根主螺杆,主电机111通过传动箱112连接主螺杆,主螺杆均设置在塑化系统13内,传动箱112内设有压力传感器4,该压力传感器4能够获取物料塑化时运动态的扭矩力。喂料装置12设置在传动箱112的上方,喂料装置12包括筒体121、喂料斗122、喂料电机123和喂料螺杆,喂料斗122设置在筒体121的上端,喂料螺杆设置在筒体121内,喂料螺杆与筒体121外的喂料电机123连接,筒体121的侧面设有进料口124,与进料口124相对应的位置处设有红外光电传感器3,塑化系统13内设有温度传感器5和两根主螺杆,控制柜内设有PLC控制器2、模拟器21、第一变频器7、第二变频器8和温度控制器6,PLC控制器2的输入端通过模拟器21分别连接红外光电传感器3、压力传感器4和温度传感器5,其输出端分别连接第一变频器7、第二变频器8和温度控制器6,第一变频器7和第二变频器8分别连接主电机111和喂料电机123,温度控制器6与塑化系统13连接,温度传感器5能够获取物料塑化时熔融态的温度。
为了便于操作者在光线不足的环境下操作本系统,此实施例的控制柜内还装配有照明灯,以方便操作者使用。
为了使系统的操作更加方便且人性化,双螺杆挤出机的智能数控系统还包括人机界面模块,PLC控制器2的输入端与人机界面模块连接,操作者可以通过人际界面模块很直观地进行系统的操作。
双螺杆挤出机的智能数控系统还包括急停模块,PLC控制器2的输入端与急停模块连接,操作者能够通过急停模块使发生故障的设备立即停止工作,以避免危险事故的发生。
双螺杆挤出机的智能数控系统还包括报警蜂鸣器,PLC控制器2的输出端与报警蜂鸣器连接,若智能数控系统出现故障,报警蜂鸣器则发出蜂鸣声以提醒操作者。
为了使物料的塑化效果更佳且提高出料的质量,此实施例的主螺杆上套装复数个螺筒、螺纹套和捏合块,螺杆的首端均与传动箱112连接,其尾端均设有螺杆头。
在本实施例中,塑化系统13包括输送段、分散段和熟化段,输送段位于塑化系统13的前部,分散段位于塑化系统13的中部,熟化段位于塑化系统13的后部,物料经输送段输送至分散段,经分散后的物料又通过熟化段完成熟化,实现产品的出料。
为了节省双螺杆挤出机1的的耗能,智能数控系统还包括内温采集装置,内温采集装置设置在塑化系统13内,内温采集装置与PLC控制器2的输入端连接,内温采集装置可以采集塑化过程中产生的内温(物料与机身以及物料与物料之间的摩擦发热),并将其反馈至PLC控制器2,再通过PLC控制器2调整主电机111的工作频率,这样可以在保持同产量的基础上节省双螺杆挤出机1的耗能,与现有的双螺杆挤出机相比,能够节省30%的电能。
本实用新型的工作原理:当物料通过喂料斗122进入筒体121后,落入至喂料螺杆上,喂料电机123带动喂料螺杆,喂料螺杆将物料输送至进料口124处,当喂料螺杆上物料的端部被红外光电传感器3感应到时,红外光电传感器3获取物料的端部,红外光电传感器3将该信息反馈至PLC控制器2,PLC控制器2对红外光电传感器3与物料端部之间的距离进行分析,从而通过第二变频器8调节喂料电机123的工作频率,以在适当的时间完成精确数量的补料。压力传感器4在塑化系统13内获取物料塑化时运动态的扭矩力,并将该信号传输至PLC控制器2上,待PLC控制器2进行动态数据比较和分析模拟后,再借助第一变频器7调节主电机111的工作频率,实现双螺杆挤出机1的智能驱动。温度传感器5设置在塑化系统13内,能够获取物料塑化时熔融态的温度,PLC控制器2获取该信息并对比分析,再通过温度控制器6调整塑化系统13的加热,使塑化系统13得到修正补偿。
本实用新型具有以下几个优点:
一、本实用新型通过红外线探测器、PLC控制器2和第二变频器8的配合调节喂料电机123的工作频率,取代了现有技术中人工补料的方式,实现了双螺杆挤出机1的自动补料功能,精确地控制了补料的时间和补料的数量,使操作者能够同时操作多台设备,大大提高了工作效率,确保了产品的质量;
二、本实用新型将压力传感器4和温度传感器5获取的信息传输至PLC控制器2,再借助PLC控制器2与第一变频器7、温度控制器6的配合调控双螺杆挤出机1的驱动和塑化,从而使双螺杆挤出机1的整个工作流程更加智能化、精确化和自动化,进一步优化了产品的质量。
三、本实用新型充分利用了塑化系统13工作时产生的内温,在保持同产量的基础上减少双螺杆挤出机1的加热耗能,达到了节能环保的目的。与现有的双螺杆挤出机相比,本实用新型能够节省30%的电能。
上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样,任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰,皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
Claims (8)
1.一种双螺杆挤出机的智能数控系统,其特征在于:包括双螺杆挤出机和控制柜,双螺杆挤出机包括驱动系统、喂料装置和塑化系统,驱动系统包括主电机、传动箱和两根主螺杆,主电机通过传动箱连接主螺杆,主螺杆均设置在塑化系统内,传动箱内设有压力传感器,喂料装置设置在传动箱的上方,喂料装置包括筒体、喂料斗、喂料电机和喂料螺杆,喂料斗设置在筒体的上端,喂料螺杆设置在筒体内,喂料螺杆与筒体外的喂料电机连接,筒体的侧面设有进料口,与进料口相对应的位置处设有红外光电传感器,塑化系统内设有温度传感器,控制柜内设有PLC控制器、模拟器、第一变频器、第二变频器和温度控制器,PLC控制器的输入端通过模拟器分别连接红外光电传感器、压力传感器和温度传感器,其输出端分别连接第一变频器、第二变频器和温度控制器,第一变频器和第二变频器分别连接主电机和喂料电机,温度控制器与塑化系统连接。
2.如权利要求1所述的智能数控系统,其特征在于:还包括照明灯,照明灯安装在所述控制柜内。
3.如权利要求1所述的智能数控系统,其特征在于:还包括人机界面模块,所述PLC控制器的输入端与人机界面模块连接。
4.如权利要求1所述的智能数控系统,其特征在于:还包括急停模块,所述PLC控制器的输入端与急停模块连接。
5.如权利要求1所述的智能数控系统,其特征在于:还包括报警蜂鸣器,所述PLC控制器的输出端与报警蜂鸣器连接。
6.如权利要求1所述的智能数控系统,其特征在于:所述主螺杆上套装复数个螺筒、螺纹套和捏合块,螺杆的首端均与传动箱连接,其尾端均设有螺杆头。
7.如权利要求1所述的智能数控系统,其特征在于:所述塑化系统包括输送段、分散段和熟化段,输送段位于塑化系统的前部,分散段位于塑化系统的中部,熟化段位于塑化系统的后部。
8.如权利要求1所述的智能数控系统,其特征在于:还包括内温采集装置,内温采集装置设置在所述塑化系统内,内温采集装置与PLC控制器的输入端连接。
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