CN210833432U - 塑料管材壁厚测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了塑料管材壁厚测量系统，所述系统包括至少一个前端传感器和后端数据处理设备，所有传感器均与后端数据处理设备连接，传感器通过支架安装在塑料管材模具出口处；本实用新型中的塑料管材壁厚测量系统能够解决现有的塑料管材的壁厚质检不合格只能够报废，浪费原材料和加工时间的技术问题，能够实现节约原材料，节省加工时间，提高成品率，降低加工成本的技术效果。

Description

塑料管材壁厚测量系统

技术领域

本实用新型涉及塑料管材制造领域，具体地，涉及塑料管材壁厚测量系统。

背景技术

现塑料管材挤出生产行业流程如下：模具挤出-真空定型-冷却-喷码-牵引-定长切割检验-包装入库；

由于实际生产中原料因下料不稳定、电压波动等原因导致管材壁厚频繁变化，因此，需要对塑料管材的壁厚进行质检，而现有技术中的质检方式是在塑料管材加工完成后进行质检，导致质检不合格的管材只能够报废，浪费原材料和加工时间。

实用新型内容

本实用新型提供了一种塑料管材壁厚测量系统，目的是解决现有的塑料管材的壁厚质检不合格只能够报废，浪费原材料和加工时间的技术问题。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了塑料管材壁厚测量系统，所述系统包括至少一个前端传感器和后端数据处理设备，所有传感器均与后端数据处理设备连接，其传感器通过支架安装在塑料管材模具出口处。

其中，本实用新型的原理为是将塑料管材壁厚测量系统中的传感器安装在塑料管材模具出口处检测管坯厚度，当系统检测出塑料管材壁厚不合格时，由于还没有进行后续的定型等工艺，塑料管材的壁厚还可以通过牵引机转速进行调整，将壁厚不合格的塑料管材进行重新调整，无需进行报废，节约了原材料和加工时间，降低了生产成本。

其中，本实用新型中利用的测量系统为现有技术中常用的管材壁厚测量系统，本实用新型的改进点是改变其传感器的安装位置，系统的测量原理、系统的组成、系统的测量方式、系统部件间的连接关系均采用现有技术中的方式进行，系统的测量原理、系统的组成、系统的测量方式、系统部件间的连接关系对于本领域技术人员来说是清楚完整的。

优选的，塑料管材模具为口模。

优选的，多个前端传感器均匀分布在塑料管材模具出口处。多个传感器可以从多个方向进行同时测量，可以获得更加准确的测量结果。

优选的，支架上装有微调装置(XY轴双向十字滑台WT-XY102)调整传感器位置。利用微调装置可以精确调整传感器的位置。

优选的，支架上安装有用于给传感器散热的冷却装置(因塑料管材为热塑性产品，生产中需要对原料加热到200℃左右使其塑化，模具出口处管坯温度接近加工温度，传感器常规工作温度在50-60℃，虽然激光位移传感器为非接触式检测，为保证传感器工作环境温度需加装散热装置)。冷却装置可以为散热扇或其他冷却装置，本实用新型不进行具体的限制。

优选的，模具芯棒出口处安装管坯支撑装置，所述管坯支撑装置为传感器基准点。

优选的，所述后端数据处理设备包括：模数变送器和可编程控制器，模数变送器与可编程控制器连接，可编程控制器与数模模块连接，数模模块与牵引机变频器连接，牵引机变频器与牵引机电机连接。

其中，传统的测量方式为人工进行测量，采用本实用新型中的技术方案可以实现自动测量，并且能够根据测量获得的壁厚，对加工的厚度进行调整。感器检测实时管坯厚度，通过模拟电压、电流或数字信号传输给模数变送器，变送器处理模拟电压或电流后把数字量传输给可编程控制器(数字信号可直接传输给可编程控制器)；可编程控制器通过内部程序计算、处理、对比设定标准厚度差异，输出相应调节量到数模模块，数模模块把处理后的模拟量输出到牵引机变频器，牵引机变频器输出到牵引机电机，牵引机电机控制牵引机转速，实现实时调速；牵引机速度直接反馈到管坯厚度变化，传感器又实时检测管坯厚度，形成闭环实时控制。

优选的，所述传感器为激光位移传感器。

优选的，所述系统包括4个传感器。

优选的，管坯支撑装置的材料为抗磨损冷作模具钢Cr12加工，表面镀铬处理。

本实用新型提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本实用新型中的塑料管材壁厚测量系统能够解决现有的塑料管材的壁厚质检不合格只能够报废，浪费原材料和加工时间的技术问题，能够实现节约原材料，节省加工时间，降低加工成本的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定；

图1是本实用新型中塑料管材壁厚测量系统的组成示意图；

图2是本实用新型中塑料管材壁厚测量系统的组成示意图；

图3-图4是本实用新型中塑料管材壁厚测量系统的电气原理示意图；

图5是本实用新型中塑料管材壁厚测量系统的PLC原理示意图；

其中，1-传感器；2、散热风机；3、微调装置；4、管坯支撑；5、管坯支撑压板；6、支架；7、管坯；8、牵引机；9、口模；10、挤出模体；11、真空定型冷却箱；12挤出模模具芯棒；13、管材。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

请参考图1-图2，本实用新型实施例提供了一种塑料管材壁厚测量系统，本实用新型在原模具口模出口处上下左右安装四个位移传感器，传感器具体可以为ILS-065激光位移传感器，支架上装有微调装置调整传感器位置，并装有冷却装置给传感器散热，模具芯棒出口处安装管坯支撑装置，该管坯支撑装置为传感器基准点；支撑装置为耐磨耐高温材料制作，传感器检测实时管坯厚度，通过模拟电压、电流或数字信号传输给模数变送器，模数变送器处理模拟电压或电流后把数字量传输给可编程控制器(数字信号可直接传输给可编程控制器)；可编程控制器的型号为FPX-C38AT，其内部自带AD和DA模块，请参考图3-图5，图3-图5为本系统的相关电路连接示意图。可编程控制器通过内部现有的软件或程序计算、处理、对比设定标准厚度差异，输出相应调节量到数模模块，数模模块把处理后的模拟量输出到牵引机变频器，牵引机变频器输出到牵引机电机，牵引机电机控制牵引机转速，实现实时调速；牵引机速度直接反馈到管坯厚度变化，传感器又实时检测管坯厚度，形成闭环实时控制；可编程控制器有壁厚上限报警输出点，上限报警输出点串联主机运行控制线和连接声光报警器，牵引装置失控时可及时停止主机并触发声光报警器工作，防止口模处堵料损坏传感器或其它不必要的损失，可编程控制器上连接有人机控制触摸显示屏，人机控制触摸显示屏上有壁厚上下限设定值；上下左右实时壁厚显示值(其中三个值为显示值，一个值为调节控制值)；标准壁厚设定值，管坯壁厚和实际壁厚比例设定值、牵引实时速度显示值、标准厚度差异量和可编程控制器输出模拟量比例值；历史壁厚记录查询。用户只需设定“产品标准壁厚”，根据原料性质、产品规格不同设置相应的“管坯壁厚和产品实际壁厚比例值”、根据不同设备，产品规格设置“标准厚度和可编程控制器输出模拟量比例值”、设定壁厚“上限报警值”，即可实现自动闭环控制。

传统的方式采用人工进行壁厚检测，检验员或机修工在检验时发现壁厚不达标的产品选出报废，机修工自检频率在半小时左右一次，自检时根据产品实际壁厚手动调节牵引速度，使其产品达到标准范围，并留一定安全厚度降低报废率。现方法人工检测不及时，无法达到所有产品壁厚达标、人工检测存在人为差异，达标产品大部分壁厚超标导致原料浪费；为了能让机修工达到自检调试频率，每个机修工只能负责三条生产线，浪费大量人工。

本实用新型一方面能够实现节约原材料，节省加工时间，降低加工成本的技术效果。另一方面，由于后端测量设备加入了现有的自动控制程序和软件，使得系统能够实现塑料管材在线自动检测、记录、实时自动调节产品壁厚时：减少人工检测人为差异，人工检测不及时产生的报废品；降低质量风险，人工检测漏检率较大，人工检测只能对产品两端检测，产品中段壁厚不达标会造成不合格品入库甚至流入市场，带来一定的质量风险。

其中，本实用新型的关键点在于：挤出模具口模出口处，管坯进入定型套前测量管坯壁厚，在挤出初期检测产品壁厚并实现自动调节，第一时间修正挤出误差。该装置适用于挤出PVC类给排水管、PVC穿线管、PVC电力电缆管、PVC通信管；PE类给排水管、PE燃气管、PE穿线管；PPR给水管。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.塑料管材壁厚测量系统，所述系统包括至少一个前端传感器和后端数据处理设备，所有传感器均与后端数据处理设备连接，其特征在于，传感器通过支架安装在塑料管材模具出口处。

2.根据权利要求1所述的塑料管材壁厚测量系统，其特征在于，塑料管材模具为口模。

3.根据权利要求1所述的塑料管材壁厚测量系统，其特征在于，多个前端传感器均匀分布在塑料管材模具出口处。

4.根据权利要求1所述的塑料管材壁厚测量系统，其特征在于，支架上装有微调装置调整传感器位置。

5.根据权利要求1所述的塑料管材壁厚测量系统，其特征在于，支架上安装有用于给传感器散热的冷却装置。

6.根据权利要求1所述的塑料管材壁厚测量系统，其特征在于，模具芯棒出口处安装管坯支撑装置，所述管坯支撑装置为传感器基准点。

7.根据权利要求1所述的塑料管材壁厚测量系统，其特征在于，所述后端数据处理设备包括：模数变送器和可编程控制器，模数变送器与可编程控制器连接，可编程控制器与数模模块连接，数模模块与牵引机变频器连接，牵引机变频器与牵引机电机连接。

8.根据权利要求1所述的塑料管材壁厚测量系统，其特征在于，所述传感器为激光位移传感器。

9.根据权利要求1所述的塑料管材壁厚测量系统，其特征在于，所述系统包括4个传感器。

10.根据权利要求6所述的塑料管材壁厚测量系统，其特征在于，管坯支撑装置的材料为模具钢Cr12。

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