專利名稱：塑料管材成型設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及制備塑料管材的工業生產線領域，具體講是一種塑料管材成型設備。
背景技術：
現有技術的塑料管材成型設備包括料斗、主電機、橫向設置的加熱筒體和牽引機， 料斗的下端與加熱筒體入口端連通，加熱筒體的軸向設有一根螺桿，螺桿與主電機的輸出 軸固定，加熱筒體的出口端設有管材成型模具，牽引機包括牽引電機和被牽引電機帶動的履帶。該塑料管材成型設備的工作原理如下固體的原料顆粒落到料斗中并充滿料斗， 然后從料斗落入加熱筒體，此時，螺桿在主電機帶動下旋轉并將加熱筒體內的塑料顆粒向 出口端推移，顆粒在加熱筒體內逐步熔化，被推擠經過管材成型模具形成管材，而經過模具 的管材在履帶摩擦力的作用下被牽引遠離加熱筒體。上述過程中，人們通過主電機的轉速 可以大致推算出從缸體出口端擠出的原料的體積，而牽引電動機的轉速決定了成型后管材 的伸縮率，即在擠出的原料的體積不變的前提下，牽引電動機轉速越快，被履帶牽引的管材 的速度就越快，管材的管壁就越薄，管材的米重(每米的質量)就越輕。這樣，人們通過設 定主電機的轉速，然后根據主電機轉速來手動調節一個與主電機轉速匹配的牽引電機的轉 速，就能實現來調節和控制管材的米重及厚度目的。但現有技術的塑料管材成型設備存在以下缺陷首先，在生產過程中，加熱筒體的 出口端經常發生堵塞，這樣，雖然主電機的轉速仍然不變，但實際上從出口端擠出的原料大 減，此時根據主電機的轉速得出的牽引電機的轉速，顯然不能保證管材的米重和厚度符合 設計要求，即此時成型的管材的厚度和米重肯定遠小于目標值；其次，由于人們是依靠主電 機轉速，推算出的擠出加熱筒體的原料的體積，再將體積乘以密度得出擠出加熱筒體的原 料的質量，而固體原料顆粒之間存在縫隙，因而這些原料的密度本來就不均勻，通過體積乘 以密度得出的質量并不精確，故不能保證最后的米重和厚度是精確的；再次，通過輸入主電 機的轉速，然后根據主電機轉速手動輸入牽引電機的轉速，而手動調節牽引電機的轉速的 過程往往存在一個滯后性，反應較慢。

發明內容
本發明要解決的技術問題是，提供一種能夠精確控制管材的米重和厚度的塑料管 材成型設備。本發明的技術解決方案是，提供一種具有以下結構的塑料管材成型設備，它包括 料斗、主電機、橫向設置的加熱筒體和牽引機，料斗的下端與加熱筒體入口端連通，加熱筒 體的軸向設有一根螺桿，螺桿與主電機的輸出軸固定，加熱筒體的出口端設有管材成型模 具，牽引機包括牽引電機和被牽引電機帶動的履帶，它還包括PLC芯片、電機調速器和料斗 質量變化值采集裝置，電機調速器和料斗質量變化值采集裝置均與PLC芯片電連接，電機 調速器和牽引電機電連接。
料斗質量變化值采集裝置包括稱重傳感器和稱重擴展模塊，稱重傳感器安裝在料 斗上，稱重傳感器與稱重擴展模塊電連接，稱重擴展模塊與PLC芯片電連接。它還包括一個機架，稱重傳感器固定在機架上，料斗通過連桿懸吊在稱重傳感器 上。它還包括一個與機架固定的連接管道，連接管道下端與加熱筒體入口端連通，料 斗下端伸入連接管道上端，料斗下端被連接管道上端的管道壁徑向限位且兩者之間存在縫 隙。它還包括一個位于料斗上方的進料口，進料口上設有蝶閥，蝶閥與PLC芯片電連 接；螺桿上安裝有一個轉速傳感器，轉速傳感器與PLC芯片電連接。

電機調速器和主電機電連接。它還包括一塊控制面板，PLC芯片、稱重擴展模塊和電機調速器均安裝在控制面板 上。采用以上結構后，本發明塑料管材成型設備與現有技術相比，具有以下優點由于電機調速器和料斗質量變化值采集裝置均與PLC芯片電連接，電機調速器和 牽引電機電連接，這樣，通過料斗質量變化值采集裝置可以精確測出料斗內質量的減少量， 而料斗內質量的減少量就等于加熱筒體內被擠出的原料的質量，PLC芯片根據料斗內質量 的減少量計算出一個匹配的牽引電動機的轉速值，并通過電機調速器使得牽引電動機達到 這個轉速值，故避免了現有技術根據主電機轉速算牽引電動機速度時由于加熱筒體堵塞造 成的巨大誤差；同樣的，通過測量料斗內質量的減少量直接獲得被擠出原料質量的方法也 避免了通過計算被擠出原料體積來推算被擠出原料質量的方法產生的誤差；綜上，通過該 設備能夠精確控制管材的米重和厚度，而且，通過芯片控制調節的方法來調節牽引電動機 的轉速也遠比人工手動調節反應及時、靈敏、迅速。又由于料斗質量變化值采集裝置包括稱重傳感器和稱重擴展模塊，這樣，安裝在 料斗上的稱重傳感器可以保證測量的精確性，而稱重擴展模塊可以分擔PLC芯片的工作負 擔，降低對PLC芯片的性能要求，使得人們在保證功能實現的前提上盡可能地選用更便宜 的PLC芯片。還由于料斗懸吊在機架上的設計，能保證料斗安置穩定，而且，連桿懸吊在稱重感 應器上，可以精確測量出料斗的質量。而連接管道對料斗的下方的徑向限位，能很大程度上限制料斗的擺動幅度，避免 被懸吊的料斗因為擺動幅度過大而產生測量誤差。再由于進料口上設有蝶閥，蝶閥與PLC芯片電連接，螺桿上安裝有一個與PLC芯片 電連接的轉速傳感器，這樣，當稱重傳感器測得料斗內原料的質量減少到預先設定的某個 固定值時，PLC芯片控制蝶閥打開，料斗內重新開始進料，此時料斗內的原料減少量為負值， 根據料斗減少量計算牽引電動機轉速的算法完全失效，此時，PLC芯片根據經轉速傳感器采 集到的主電機的轉速計算出牽引電動機轉速，并通過電機調速裝置實現牽引電動機轉速， 故通過上述方法，能保障料斗進料階段塑料管材的管壁的厚度和米重符合設計要求。還再由于電機調速器和主電機電連接，這樣，人們可以通過PLC芯片經電機調速 器直接設定主電機的轉速。再又由于PLC芯片、稱重擴展模塊和電機調速器均安裝在控制面板上，這樣，使得該管材成型設備的電器元件排布更規律更便于操作。


圖1是本發明塑料管材成型設備的結構示意圖。圖2是本發明塑料管材成型設備的電器元件的方框結構示意圖。圖中所示1、料斗，2、主電機，3、加熱筒體，4、牽引機，4. 1、牽引電動機，4. 2、履帶， 5、螺桿，6、管材成型模具，7、轉速傳感器，8、PLC芯片，9、電機調速器，10、稱重傳感器，11、稱 重擴展模塊，12、機架，13、連接管道，14、連桿，15、進料口，16、蝶閥。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。如圖1、圖2所示，本發明塑料管材成型設備，它包括料斗1、主電機2、橫向設置的 加熱筒體 3和牽引機4，橫向設置的加熱筒體3—般是指水平向設置的加熱筒體3。料斗1 的下端與加熱筒體3入口端連通。加熱筒體3的軸向設有一根螺桿5，螺桿5與主電機2的 輸出軸固定，即加熱筒體3的內部沿軸向方向設有一個螺桿5，螺桿5的一端與主電機2的 輸出軸固定。加熱筒體3的出口端設有管材成型模具6，該管材成型模具6為常規技術，故 不再贅述。加熱筒體3放置在地面上。牽引機4包括牽引電動機4.1和被牽引電動機4.1 帶動的履帶4. 2，該履帶4. 2為兩根，兩根履帶4. 2的縫隙的寬度可以通過調節接近塑料管 材的外徑。塑料管材成型設備還包括PLC芯片8、電機調速器9、料斗質量變化值采集裝置、機 架12和一塊控制面板(圖中未示出)。電機調速器9分別與PLC芯片8、牽引電動機4. 1 以及主電機2電連接。料斗質量變化值采集裝置與PLC芯片8電連接，即料斗質量變化值 采集裝置包括稱重傳感器10和稱重擴展模塊11，稱重傳感器10安裝在料斗1上，稱重傳感 器10與稱重擴展模塊11電連接，稱重擴展模塊11與PLC芯片8電連接。稱重傳感器10 安裝在料斗1上的具體結構為稱重傳感器10固定在機架12上，料斗1通過連桿14懸吊 在稱重傳感器10上。PLC芯片8、稱重擴展模塊11和電機調速器9均安裝在控制面板上， 該控制面板固定在機架12上。塑料管材成型設備還包括一個與機架12固定的連接管道13。連接管道13下端與 加熱筒體3入口端連通，料斗1下端伸入連接管道13上端。料斗1下端被連接管道13上 端的管道壁徑向限位且兩者之間存在縫隙，換句話說，料斗1下端被連接管道13上端的管 道壁徑向限位而無法大幅度擺動但兩者未接觸。塑料管材成型設備還包括一個位于料斗1上方的進料口 15，進料口 15上設有蝶閥 16，蝶閥16與PLC芯片8電連接；螺桿5上安裝有一個轉速傳感器7，轉速傳感器7與PLC 芯片8電連接。本實施例所采用的各種模塊、傳感器、調速器和芯片皆為市售，其具體型號為 稱重擴展模塊11為西門子SIWARES MS稱重電子模塊；稱重傳感器10為西門子SIWARES WL260SP-S AA ；電機調速器9為三菱A740變頻器；轉速傳感器7為Autonics PNP ；PLC芯 片8為西門子S7-200或S7-300系列。以上僅就本發明較佳的實施例作了說明，但不能理解為是對權利要求的限制。本發明不僅局限于以上實施例，其具體結構允許有變化，如料斗質量變化值采集裝置還可以 僅為稱重傳感器10，稱重傳感器10直接與PLC芯片8電連接，通過稱重傳感器10直接將重 量 值傳遞給PLC芯片8進行計算和處理；它還可以不設機架12，而稱重傳感器10可以安裝 在料斗1的底部；等等。凡在本發明獨立權利要求的保護范圍內所作的各種變化均在本發 明的保護范圍內。
權利要求
1.一種塑料管材成型設備，它包括料斗(1)、主電機(2)、橫向設置的加熱筒體(3)和牽 引機(4)，料斗⑴的下端與加熱筒體(3)入口端連通，加熱筒體(3)的軸向設有一根螺桿 (5)，螺桿(5)與主電機(2)的輸出軸固定，加熱筒體(3)的出口端設有管材成型模具(6)， 牽引機⑷包括牽引電動機(4. 1)和被牽引電動機(4.1)帶動的履帶(4. 2)，其特征在于 它還包括PLC芯片(8)、電機調速器(9)和料斗質量變化值采集裝置，電機調速器(9)和料 斗質量變化值采集裝置均與PLC芯片(8)電連接，電機調速器(9)和牽引電動機(4. 1)電 連接。
2.根據權利要求1所述的塑料管材成型設備，其特征在于料斗質量變化值采集裝置 包括稱重傳感器(10)和稱重擴展模塊(11)，稱重傳感器(10)安裝在料斗(1)上，稱重傳感 器(10)與稱重擴展模塊(11)電連接，稱重擴展模塊(11)與PLC芯片⑶電連接。
3.根據權利要求2所述的塑料管材成型設備，其特征在于它還包括一個機架(12)，稱 重傳感器(10)固定在機架(12)上，料斗(1)通過連桿(14)懸吊在稱重傳感器(10)上。
4.根據權利要求3所述的塑料管材成型設備，其特征在于它還包括一個與機架(12) 固定的連接管道(13)，連接管道(13)下端與加熱筒體(3)入口端連通，料斗(1)下端伸入 連接管道(13)上端，料斗(1)下端被連接管道(13)上端的管道壁徑向限位且兩者之間存 在縫隙。
5.根據權利要求3所述的塑料管材成型設備，其特征在于它還包括一個位于料斗(1) 上方的進料口(15)，進料口(15)上設有蝶閥(16)，蝶閥(16)與PLC芯片⑶電連接；螺桿 (5)上安裝有一個轉速傳感器(7)，轉速傳感器(7)與PLC芯片(8)電連接。
6.根據權利要求1所述的塑料管材成型設備，其特征在于電機調速器(9)和主電機 (2)電連接。
7.根據權利要求1 6中任何一項所述的塑料管材成型設備，其特征在于它還包括 一塊控制面板，PLC芯片(8)、稱重擴展模塊(11)和電機調速器(9)均安裝在控制面板上。
全文摘要
本發明公開了一種塑料管材成型設備，它包括料斗(1)、主電機(2)、橫向設置的加熱筒體(3)和牽引機(4)，料斗(1)的下端與加熱筒體(3)入口端連通，加熱筒體(3)的軸向設有一根螺桿(5)，螺桿(5)與主電機(2)的輸出軸固定，加熱筒體(3)的出口端設有管材成型模具(6)，牽引機(4)包括牽引電動機(4.1)和被牽引電動機(4.1)帶動的履帶(4.2)，它還包括PLC芯片、電機調速器和料斗質量變化值采集裝置，電機調速器和料斗質量變化值采集裝置均與PLC芯片電連接，電機調速器和牽引電動機(4.1)電連接。該塑料管材成型設備能夠精確控制管材的米重和厚度。
文檔編號B29C47/92GK102107520SQ201010565998
公開日2011年6月29日 申請日期2010年11月22日 優先權日2010年11月22日
發明者周濤 申請人:寧波方力集團有限公司