一种管材外径自动控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及塑料管材领域，具体涉及一种管材外径自动控制系统。
【背景技术】
[0002] 目前，塑料管道生产多采用真空定径套定径，定径套一般是采用金属套结构，原料 在挤出机中定型成管胚，管胚进入定径装置后，由于定径装置连接真空栗，定径装置里面形 成一定的负压空间，未定型的管胚会在负压作用下贴近管壁，按照定径装置的内径形成规 整的管材外径，并通过真空箱内的喷淋水或浸浴水进行冷却使管材成型。
[0003] 在管材定径的生产过程中，管胚属于未定型管材，其表面硬度较差，为控制好管材 定径，需要严格控制定径装置的真空度，如果真空度过小，管胚在水体和重力等外界因素作 用下，容易发生变形；如果真空度过大，管胚在负压过大的情况下，容易发生真空栗进水变 小、管材破洞等情况。无论是真空度过大还是过小，都会影响成品质量，一旦发现不及时容 易造成大量废品，甚至流入市场，导致管材因为破洞、圆度和直径等问题无法正常使用。
[0004] 目前国内外对于管材外径的定径系统，都进行过一定的研发并取得一定成果，如 卡劳斯-马菲塑料工业股份公司的申请号为200480010440.X的《定径装置》、上海金湖挤出 设备有限公司的申请号为201210088768.X的《管材定径套》等，但上述定径系统均存在自动 化程度低，无法自行调整负压值、安全系数较差等问题，寻找一种能满足管材生产需求的管 材外径自动控制系统，对于提高管材成型率和效果，节约生产资料和有极大的帮助。
【发明内容】
[0005] 针对上述问题，本发明的目的在于:提供一种管材外径自动控制系统，解决塑料管 材生产过程中管材外径控制自动化的问题。
[0006] 本发明的技术方案如下： 一种管材外径自动控制系统，包括负压检测表、温度检测装置、单片机、触摸屏、真空 栗、负压管线、管材定径套装置、报警装置;所述真空栗通过负压管线连接管材定径套装置； 所述负压检测表安装在负压管线上;所述触摸屏连接安装在单片机上;所述单片机连接负 压检测表、温度检测装置、真空栗和报警装置;所述管材定径套装置包括定径套外壳、管材 定径套、喷淋冷却机构、密封机构。
[0007] 进一步的，所述真空栗用于对管材定径套装置提供负压;所述负压管线一端连接 真空栗，另一端连接在定径套外壳中部上端，连接处不直接接触管材定径套;所述负压检测 表安装在负压管线上，检测负压值;管材定径套表面设有多个通孔，使管材外壁受到的负压 均匀分布;喷淋冷却机构在定径套外壳内侧，对送入的管材进行喷淋冷却使其快速定型;密 封机构位于管材定径套和定径套外壳上需要密封的部位，防止喷淋冷却机构的冷却水泄 露。
[0008] 进一步的，所述管材定径套为可更换结构，根据不同管材管径的生产需求，可更换 所需管材定径套。
[0009] 进一步的，所述密封机构为环装弹性材料，在更换直径差值为IOmm内的管材定径 套后，无需更换密封机构;更换直径差值超过IOmm内的管材定径套后，需要同步更换密封机 构。
[0010] 进一步的，所述真空栗上设有变频器，变频器连接单片机，用于调整真空栗负压 值，以此控制管材定径套装置内的真空度。
[0011] 进一步的，所述触摸屏分为输入区和显示区，输入区用于输入管材的设定直径，定 径套长度、定径套直径、负压值参数范围、管材输送速度、管材壁厚和管材弹性模量;显示区 用于实时显示生产参数和生产状态。
[0012] 进一步的，所述单片机用于处理收到的输入信息和反馈信息，并发出控制指令;将 触摸屏输入的数据与负压检测表、温度检测装置所检测的数据一起进行分析，通过上述数 据计算出所需负压值，然后控制真空栗，在生产过程中让负压值保持在设定范围内；同时通 过负压检测表反馈的数据，调整真空栗功率，保证其所提供的负压值在设定范围内；所述单 片机上还设有COM接口和USB接口，用于传输数据。
[0013] 进一步的，所述报警装置包括蜂鸣器和警报灯，在单片机检测到负压值变化超过 设定范围时，发出信号给报警装置，蜂鸣器发出蜂鸣，警报灯开始闪烁，提醒操作人员注意 并采取相应措施;操作人员在设定安全时间内未采取措施后，系统自动暂停生产线运作，待 操作人员检查确认后，再次启动生产过程。
[0014] 本发明的优点在于： 1. 本发明通过增加负压检测表等装置，实现管材外径定径过程的自动调控，减少人工 劳作，降低生产废品率； 2. 本发明在系统发生自动调控能力以外的变化时，能发出警报提示操作人员进行应急 处理，提高生产安全系数； 3. 本发明适用范围广，对于大部分塑料管材，只需要适当更改参数设定和更换合适的 管材定径套，就能满足其生产需求;4.通过变频器的设置，能调整真空栗提供的负压值，同 时节约电能。
【附图说明】
[0015] 图1是现有技术的塑料管材外径定型工艺流程图； 图2是本发明的控制系统框图。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的 任何限制。
[0017] -种管材外径自动控制系统，包括负压检测表、温度检测装置、单片机、触摸屏、真 空栗、负压管线、管材定径套装置、报警装置;所述触摸屏连接安装在单片机上;所述单片机 连接负压检测表、温度检测装置、真空栗和报警装置;所述管材定径套装置包括定径套外 壳、管材定径套、喷淋冷却机构、密封机构;管材定径套为可更换材料，可根据生产管径的大 小，在不更换其他部件的情况下，单独更换管材定径套，使其满足各种外径的管材生产;管 材定径套表面设有多个通孔，使管材外壁受到的负压均匀分布;喷淋冷却机构在定径套外 壳内侧，对送入的管材进行喷淋冷却使其快速定型；密封机构位于管材定径套和定径套外 壳上需要密封的部位，防止喷淋冷却机构的冷却水泄露。真空栗用于对管材定径套装置提 供负压;所述负压管线一端连接真空栗，另一端连接在定径套外壳中部上端，连接处不直接 接触管材定径套，而通过管材定径套表面的多个通孔产生负压，将管材外壁均匀拉伸，避免 出现应力集中导致管壁破裂等情况;所述触摸屏分为输入区和显示区，输入区用于输入管 材的设定直径，定径套长度、定径套直径、负压值参数范围、管材输送速度、管材壁厚和管材 弹性模量等数据；显示区用于实时显示生产参数和生产状态，如冷却水温、冷却水喷淋速 度、主机挤出量、输送速度等，显示区还能显示历史数据，供操作人员查询并与当前数据进 行对比。所述单片机用于处理收到的输入信息和反馈信息，并发出控制指令;将触摸屏输入 的数据与负压检测表、温度检测装置所检测的数据一起进行分析，通过上述数据计算出所 需负压值，然后控制真空栗，在生产过程中让负压值保持在设定范围内；同时通过负压检测 表反馈的数据，调整真空栗的电机功率，保证其所提供的负压值在设定范围内；单片机上还 设有COM接口和USB接口，用于传输数据，同时方便技术人员对其进行系统维护和升级。所述 报警装置包括蜂鸣器和警报灯，在单片机检测到负压值变化超过设定范围时，发出信号给 报警装置，报警装置接受到信号后，蜂鸣器发出蜂鸣，警报灯开始闪烁，提