CN207408026U - 注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置及注塑机系统 - Google Patents
注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置及注塑机系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207408026U CN207408026U CN201721402723.XU CN201721402723U CN207408026U CN 207408026 U CN207408026 U CN 207408026U CN 201721402723 U CN201721402723 U CN 201721402723U CN 207408026 U CN207408026 U CN 207408026U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pull rod
- ultrasonic
- injection molding
- health status
- molding machine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置及注塑机系统，超声波检测装置包括：紧贴在拉杆一端、可沿拉杆轴向拉杆发射超声波的超声探头；用于控制超声探头发出脉冲超声波和用于采集所述超声波的反射回波信息的超声卡，同时输出拉杆长度数据；用于对超声卡的参数进行设置，以及对拉杆长度数据进行读取和显示的计算机。本实用新型的注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置整体结构简单，对拉杆受力的健康状态的测量并非针对局部，而是针对整根拉杆；通过超声波检测，大大提高了检测效率，同时可以实现实时在线的检测，及时发现健康状态的变化并做出相应处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及塑料成型设备检测技术，具体涉及一种实时无损检测注塑机拉杆健康状态的超声检测装置及注塑机系统。
背景技术
塑料在现代工业材料中的比重日益提升，在诸多塑料加工工艺中，注塑成型以其生产速度快、效率高，操作可实现自动化，产品形状复杂，尺寸精确等而成为其中应用最为广泛的塑料加工工艺。注塑机是注塑成型的核心设备，它是将热塑性塑料或热固性塑料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的成型设备。
在注塑机各部件中，拉杆是其中受力最复杂的核心部件之一。在注塑加工的各个工艺过程中，注塑机拉杆受到高频变化的拉、压应力作用，是注塑机最容易发生损坏的关键部位之一。实现对注塑机拉杆健康状态的实时在线检测，及时发现并排除工作状态中的异常情况，是减轻注塑机故障率，提升注塑机寿命和提升生产效率的关键技术之一。
注塑机拉杆健康状态主要包括拉杆整体受力伸长的均匀性和单一受力伸长的有限性两个方面。整体伸长的均匀性指的是四根拉杆伸长要相对均匀，彼此差值不超过5％；单一拉杆伸长的有限性指的是每根拉杆的伸长都不能超过设备额定值的80％，留出安全空间。只有同时满足以上两条件，注塑机拉杆才处于健康状态；只要不满足其中任何一项，则注塑里拉杆处于不健康状态。
注塑机拉杆的健康状态检测至关重要，但又困难重重。由于拉杆是细长件，且大部分区域被其他部件紧密覆盖，因此，很难实现对注塑机拉杆的全尺寸、实时在线的健康状态检测。目前注塑机拉杆的检测都是通过应变片来测量的。但这种方法有其不可避免的缺点：
(1)应变片的检测为局部性，只能实现拉杆首尾两段局部区域的检测。
(2)应变片对温度变化太过敏感，易将温升和受力混淆。
(3)应变片难以实现对整个注塑过程的实时在线测量。
面对目前检测手段的种种弊端，世界上多家科研机构的专家学者都在寻找一种经济有效的，可以实时在线表征注塑机拉杆健康状态的检测手段，以便实时在线监测其健康状态。
实用新型内容
本实用新型提供了一种成本低廉，使用方便，精度易控制，无损的用于注塑成型中对注塑机拉杆健康状态的超声实时在线检测装置以及带有该检测装置的注塑机系统。
注塑机拉杆是一根细长杆，在不同的工作状态下，注塑机拉杆受力不同，伸长长度不同。在拉杆一端发射超声波，经拉杆另一端反射后，收到超声波回波，通过超声波回波可以直接得到拉杆长度数据；不同工作状态下拉杆受力不同，长度不同。比较拉杆伸长量变化，便可判断注塑机拉杆的健康状态。
一种注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置，包括：
紧贴在拉杆一端、可沿拉杆轴向拉杆发射超声波的超声探头；
用于控制超声探头发出脉冲超声波和用于采集所述超声波的反射回波信息的超声卡，同时输出拉杆长度数据；
用于对超声卡的参数进行设置，以及对拉杆长度数据进行读取和显示的计算机。
本实用新型中，所述超声探头、超声卡以及计算机等，均可以采用现有的市售产品。
本实用新型中，所述计算机一般包括带有超声卡接口(比如可以是计算机自带的PCI接口)的主机以及显示器，所述超声卡可以直接插接在超声卡接口处，与计算机实现连接。通过计算机主机和显示器，可以实现对超声卡的数据的实时读取和参数的设置以及对超声卡的控制。本实用新型中，通过对现有的超声卡的通道参数进行设置，可直接读取拉杆长度数据。将检测得到的拉杆长度数据与拉杆原始长度数据(或者拉杆出厂原始长度)数据进行比较，就可以得出所测拉杆的长度变化是否在允许的范围内，进而实现对注塑机拉杆健康状态的判断。
上述判断可以通过人工进行读取，当然也可以实现自动化读取和报警。作为优选，所述计算机将读取的拉杆长度数据与设定的长度阈值进行对比，当所述拉杆长度数据大于设定阈值时，进行报警。这里的设定的长度阈值一般是根据拉杆原始长度以及允许的拉长量进行设定。当检测到的拉杆长度数据大于拉杆原始长度加上拉长量(长度阈值)时，说明拉杆已处于非健康状态，计算机可进行报警，提醒现场人员对拉杆的状态进行核查和更换。
当然，我们也可以通过另外设置的比较电路进行自动检测和报警，作为优选，所述超声检测装置还包括比较电路，接收计算机的拉杆长度数据，并与设定的长度阈值进行比较，当所述拉杆长度数据大于设定阈值时，进行报警。与上述方案相似，该技术方案中，所述的长度阈值一般是根据拉杆原始长度以及允许的拉长量进行设定。当检测到的拉杆长度数据大于拉杆原始长度加上拉长量(长度阈值)时，说明拉杆已处于非健康状态，计算机可进行报警，提醒现场人员对拉杆的状态进行核查和更换。
本实用新型中所述超声卡可以是数字式超声卡，也可以是一体式的超声探伤仪。数字式超声卡用于控制超声探头发出脉冲超声波，还用于接收和采集穿过拉杆之后的拉杆底面的超声反射波。计算机用于对超声卡的发射参数和接收参数进行控制和输入，同时用于显示检测的拉杆长度数据，进而判断拉杆的健康状态。
由于常见的注塑机一般包括四个拉杆，为进一步提高注塑机的安全性以及超声波检测装置的检测精度，作为优选，所述超声卡为四通道P C I超声探伤卡，所述超声探头为四个，P C I超声探伤卡的四个通道分别对应收集四个超声探头的反射回波信息。计算机分别对多个拉杆的长度数据进行比较，同时对四个拉杆的健康状态进行检测。
作为优选，所述拉杆一端固定有用于安装所述超声探头的探头固定装置。所述探头固定装置可以是设置在拉杆一端的螺纹孔、螺杆、卡槽、卡环等结构，可根据超声探头的自身结构进行加工，用于实现对超声探头的固定。作为优选，所述固定装置包括与所述拉杆端部螺纹配合的定位螺帽、设置在定位螺帽与拉杆端部之间的复位弹簧，复位弹簧的两端分别与螺帽和超声探头相抵；所述超声探头通过定位螺帽固定在拉杆端部。
作为优选，超声波探头的安装位置与拉杆上的加工定位孔错开设置。实际安装时，超声波探头的施加位置应避开拉杆上的加工定位孔，且探头和拉杆之间应施加耦合剂，保证两者紧密接触。
作为优选，本实用新型中采用使用大截面直径、低频超声探头，减少侧壁反射，提高信噪比。
作为优选，所述超声探头为纵波探头。
本实用新型中，拉杆健康状态的判断方法如下：分别检测4根拉杆的长度值是否小于等于设定的长度阈值，满足要求时则拉杆处于健康状态，不满足即不健康。
一种注塑机系统，包括注塑机本体以及对所述注塑机本体的拉杆健康状态的超声波检测装置，所述超声波检测装置为上述任一技术方案所述的注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置。
本实用新型的注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置整体结构简单，对拉杆受力的健康状态的测量并非针对局部，而是针对整根拉杆；通过超声波检测，大大提高了检测效率，同时可以实现实时在线的检测，及时发现健康状态的变化并做出相应处理。
附图说明
图1为本实用新型的注塑机拉杆状态的超声在线检测装置及超声波传播的示意图。
图1-A为图1中单根注塑机拉杆对应的超声探头的固定结构图；
图1-B为图1-A中A处的局部放大结构示意图；
图2为采用四通道PCI超声探伤卡时计算机显示界面。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的，技术方案和优点更加明显，以下结合附图以及具体实例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。
如图1所示，本实施例中的注塑机主要由模具单元和注射单元组成，均为现有的结构。模具单元中包括四个拉杆1以及其他相关部件。
如图1、图1-A、图1-B和图2所示，一种注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置，包括：
紧贴在拉杆1一端、可沿拉杆轴向拉杆发射超声波的超声探头；
用于控制超声探头发出脉冲超声波和用于采集所述超声波的反射回波信息的超声卡，同时输出拉杆长度数据；
用于对超声卡的参数进行设置，以及对拉杆长度数据进行读取和显示的计算机。
本实用新型中，所述超声卡以及计算机构成了图1中的超声检测装置。通过计算机读取超声卡信息，同时通过计算机可对超声卡的超声波传播参数(比如超声波速度初始值、发射频率、接受频率)、通道参数(门值参数等)等进行设置。
本实用新型中，所述超声探头、超声卡以及计算机等，均可以采用现有的市售产品。
如图2所示，为采用购自广东汕头超声电子股份有限公司的CTS-04PC型多通道PCI超声探伤卡的计算机界面显示图。通过对通道参数的设置(一般是通过闸门参数，门位、门宽和门高的设置)实现对拉杆长度的检测。
如图1-A和图1-B所示，由于拉杆本身的特殊性，当一组超声波发射完毕后，会得到三组反射回波，即U1、U2和U3，采集反射回波信息时应取对应超声波的第3组回波，即反应整个拉杆长度变化的回波U3。
通道参数设置前，可对一个和多个原始长度拉杆和工作使用后的拉杆进行预先检测，确定通道参数的大概值，最终确定通道参数。比如可通过对原始长度拉杆和工作使用后的拉杆的超声检测，即可得知最起始状态下反射回波信息的大概位置，即可确定闸门参数的位置。同时，可通过预先与原始长度拉杆的检测，确定超声卡软件中得到的对应的原始长度拉杆的长度数据(该数据与原始长度拉杆的实际长度可能一致，也可能不一致，与实际超声波在该拉杆中的传播速度相关，但是具有两个长度值之间具有严格的对应关系，本实用新型正是利用这一点。)
本实施例中，CTS-04PC型多通道PCI超声探伤卡为四通道PCI超声探伤卡，所述超声探头为四个，PCI超声探伤卡的四个通道分别对应收集四个超声探头的反射回波信息。计算机分别对多个拉杆的长度数据进行比较，同时对四个拉杆的健康状态进行检测。
本实用新型中，所述计算机一般包括带有超声卡匹配的PCI接口的主机以及显示器，所述超声卡可以直接插接在超声卡接口处，与计算机实现连接。通过计算机主机和显示器，可以实现对超声卡的数据的实时读取和参数的设置以及对超声卡的控制。本实用新型中，通过对现有的超声卡的通道参数进行设置，直接读取拉杆长度数据。将检测得到的拉杆长度数据与拉杆原始长度(或者拉杆出厂原始长度)数据进行比较，就可以得出所测拉杆的长度变化是否在允许的范围内，进而实现对注塑机拉杆健康状态的判断(比如当在线检测的长度大于拉杆允许最大伸长量的80％时，我们就可以判定拉杆被拉伸过渡，处于非健康状态)。
上述判断可以通过人工进行读取，当然也可以实现自动化读取和报警。作为优选，所述计算机将读取的拉杆长度数据与设定的长度阈值进行对比，当所述拉杆长度数据大于设定阈值时，进行报警。这里的设定的长度阈值一般是根据拉杆原始长度以及允许的拉长量进行设定。当检测到的拉杆长度数据大于拉杆允许最大伸长量的80％(长度阈值)时，说明拉杆已处于非健康状态，计算机可进行报警，提醒现场人员对拉杆的状态进行核查和更换。
当然，我们也可以通过另外设置的比较电路进行自动检测和报警，作为优选，所述超声检测装置还包括比较电路，接收计算机的拉杆长度数据，并与设定的长度阈值进行比较，当所述拉杆长度数据大于设定阈值时，进行报警。与上述方案相似，该技术方案中，所述的长度阈值一般是根据拉杆原始长度以及允许的拉长量进行设定。当检测到的拉杆长度数据大于拉杆允许最大伸长量的80％(长度阈值)时，说明拉杆已处于非健康状态，计算机可进行报警，提醒现场人员对拉杆的状态进行核查和更换。
本实用新型中所述超声卡可以是数字式超声卡，也可以是一体式的超声探伤仪。数字式超声卡用于控制超声探头发出脉冲超声波，还用于接收和采集穿过拉杆之后的拉杆底面的超声反射波。计算机用于对超声卡的发射参数和接收参数进行控制和输入，同时用于显示检测的拉杆长度数据，进而判断拉杆的健康状态。
如图1-B所示，所述拉杆一端固定有用于安装所述超声探头的探头固定装置。所述探头固定装置可以是设置在拉杆一端的螺纹孔、螺杆、卡槽、卡环等结构，可根据超声探头的自身结构进行加工，用于实现对超声探头的固定。本实施例中，所述固定装置包括定位螺帽2、设置在拉杆1端部的外螺纹，该外螺纹与螺帽2的内螺纹配合；以及设置在超声探头与螺帽2之间的复位弹簧3。复位弹簧3一般固定在螺帽2内壁。安装时，将超声探头置于设定位置，将螺帽2与拉杆1端部拧紧即可。
本实施例中，超声波探头的安装位置与拉杆上的加工定位孔相互独立。实际安装时，超声波探头的施加位置应避开拉杆上的加工定位孔，且探头和拉杆之间应施加耦合剂，保证两者紧密接触。
本实用新型中采用使用大截面直径、低频超声探头，减少侧壁反射，提高信噪比。所述超声探头为纵波探头。
本实用新型中，拉杆健康状态的判断方法如下：分别检测4根拉杆的长度值是否小于等于设定的长度阈值，满足要求时则拉杆处于健康状态，不满足即不健康。
Claims (9)
1.一种注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置，其特征在于，包括：
紧贴在拉杆一端、可沿拉杆轴向拉杆发射超声波的超声探头；
用于控制超声探头发出脉冲超声波和用于采集所述超声波的反射回波信息的超声卡，同时输出拉杆长度数据；
用于对超声卡的参数进行设置，以及对拉杆长度数据进行读取和显示的计算机。
2.根据权利要求1所述的注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置，其特征在于，所述计算机将读取的拉杆长度数据与设定的长度阈值进行对比，当所述拉杆长度数据大于设定阈值时，进行报警。
3.根据权利要求1所述的注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置，其特征在于，还包括比较电路，接收计算机的拉杆长度数据，并与设定的长度阈值进行比较，当所述拉杆长度数据大于设定阈值时，进行报警。
4.根据权利要求1所述的注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置，其特征在于，所述超声卡为四通道PCI超声探伤卡，所述超声探头为四个，PCI超声探伤卡的四个通道分别对应收集四个超声探头的反射回波信息。
5.根据权利要求1所述的注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置，其特征在于，所述拉杆一端固定有用于安装所述超声探头的探头固定装置。
6.根据权利要求1所述的注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置，其特征在于，超声波探头的安装位置与拉杆上的加工定位孔错开设置。
7.根据权利要求1所述的注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置，其特征在于，所述超声探头为纵波探头。
8.根据权利要求5所述的注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置，其特征在于，所述固定装置包括与所述拉杆端部螺纹配合的定位螺帽、设置在定位螺帽与拉杆端部之间的复位弹簧，复位弹簧的两端分别与螺帽和超声探头相抵；所述超声探头通过定位螺帽固定在拉杆端部。
9.一种注塑机系统，包括注塑机本体以及对所述注塑机本体的拉杆健康状态的超声波检测装置，其特征在于，所述超声波检测装置为权利要求1～8任一权利要求所述的注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721402723.XU CN207408026U (zh) | 2017-10-27 | 2017-10-27 | 注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置及注塑机系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721402723.XU CN207408026U (zh) | 2017-10-27 | 2017-10-27 | 注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置及注塑机系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207408026U true CN207408026U (zh) | 2018-05-25 |
Family
ID=62408131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201721402723.XU Active CN207408026U (zh) | 2017-10-27 | 2017-10-27 | 注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置及注塑机系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207408026U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110632354A (zh) * | 2019-10-31 | 2019-12-31 | 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院 | 一种超声波探头拉杆 |
| WO2020057601A1 (zh) * | 2018-09-21 | 2020-03-26 | 浙江大学 | 通过超声波手段间接测量注塑机型腔压力的方法及装置 |
-
2017
- 2017-10-27 CN CN201721402723.XU patent/CN207408026U/zh active Active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020057601A1 (zh) * | 2018-09-21 | 2020-03-26 | 浙江大学 | 通过超声波手段间接测量注塑机型腔压力的方法及装置 |
| US11573146B2 (en) | 2018-09-21 | 2023-02-07 | Zhejiang University | Ultrasonic method and device for indirectly measuring cavity pressure of injection molding machine |
| CN110632354A (zh) * | 2019-10-31 | 2019-12-31 | 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院 | 一种超声波探头拉杆 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202916242U (zh) | 气液两相流流型在线监测装置 | |
| CN101571513A (zh) | 用于复合材料层合板质量评定的超声导波检测装置 | |
| CN207408026U (zh) | 注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置及注塑机系统 | |
| CN102998369B (zh) | 一种二维损伤定量化监测方法 | |
| CN103926313B (zh) | 一种基于超声检测的复合材料孔隙率数值评估方法 | |
| CN107063526B (zh) | 基于临界折射纵波的钢构件绝对应力分布的检测方法 | |
| CN103616102B (zh) | 一种用于金属薄板残余应力分布检测的超声泄漏纵波传感装置 | |
| CN206160911U (zh) | 一种用于零件中心孔深度的测量装置 | |
| CN103837533B (zh) | 基于热成像仪的混凝土温度监测与仿真反分析方法 | |
| CN209946078U (zh) | 一种超声波检测探头的标定装置 | |
| CN106680375A (zh) | 用于确定材料的弹性模量的空气耦合超声检测方法 | |
| CN107727284B (zh) | 注塑机拉杆健康状态的超声波检测方法和装置 | |
| CN206161187U (zh) | 具有温度监测功能的电磁超声传感器及检测系统 | |
| CN203216903U (zh) | 基于pc的钢丝绳无损探伤仪 | |
| US20060291608A1 (en) | Fuel channel characterization method and device | |
| CN102680524A (zh) | 药芯焊丝填充率在线检测方法及装置 | |
| CN201527411U (zh) | 二维低频脉冲涡流探头 | |
| CN101409859B (zh) | 讯响器灵敏度的测量方法 | |
| Yang et al. | Ultrasonic monitoring system for oil and gas pipeline corrosion | |
| CN210953845U (zh) | 一种混凝土裂纹检测设备及系统 | |
| CN113237582A (zh) | 一种工程验收用墙体内应力检测方法及检测系统 | |
| CN206740094U (zh) | 一种地下综合管线位移检测仪 | |
| CN206906273U (zh) | 一种冲击应力波检测系统 | |
| CN112082469A (zh) | 一种结构弯曲变形的无损检测方法 | |
| CN207946138U (zh) | 一种基于arm的外置式超声波液位测量装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |