一种铝加工挤压筒加热控制装置的制作方法

本实用新型涉及挤压技术领域，尤其涉及一种铝加工挤压筒加热控制装置。

背景技术：

如图1所示，当前铝加工行业主要是对铝材的外形进行改变，其工艺流程为：铝锭经过熔炼，根据所生产产品的需求，添加不同的原料，制成铝棒，然后将铝棒加热450℃左右，放入挤压筒，经过挤压成型。其中，挤压成型是整个流程中的关键工序。

目前，挤压成型是由全自动液压挤压机完成。如图2所示，挤压机由主机框架、主油缸部件，挤压杆、推棒杆、挤压筒、模座及模具、备模部件、剪余料部件、液压系统、电气系统构成。按照先后顺序划分为14个步骤：(1)机械手送棒；(2)推棒缸将棒送入挤压筒，再后退；(3)挤压筒锁定到挤压位；(4)挤压杆横向移动到挤压位；(5)主缸快进；(6)主缸(工进；(7)排气；(8)挤压到位，主缸后退；(9)挤压筒开锁到接棒位；(10)循环阶段。其中，挤压筒加热控制是整个铝棒在挤压过程中温度变化的核心内容，而棒温在挤压过程中对成品的质量有着至关重要的影响。尤其是挤压筒内套的温度均匀性，直接影响铝棒的温度均匀性，对产品的性能产生重要影响。

因此，需要研发一种铝加工挤压筒加热控制装置以保证挤压筒内套的温度均匀性。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种铝加工挤压筒加热控制装置，可实现对挤压筒内套温度的灵活调控，保护加热管和设备。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种铝加工挤压筒加热控制装置，包括主控模块、接口模块及至少一组加热控制模块；每组加热控制模块包括加热管组、加热继电器、加热管检测热电偶组及内套检测热电偶，所述加热管组通过所述加热继电器与电源连接以形成加热回路，所述加热继电器用于导通或断开所述加热回路以控制所述加热管组的开启或关闭，所述加热管组设于挤压筒的加热腔体内并用于对所述加热腔体进行加热，所述加热管检测热电偶组中的加热管检测热电偶与所述加热管组中的加热管一一对应，所述加热管检测热电偶设于所述加热管旁并用于检测所述加热管的温度，所述内套检测热电偶设于挤压筒的加热腔体内并用于检测所述加热腔体内的温度；所述加热继电器、内套检测热电偶及加热管检测热电偶分别通过所述接口模块连接所述主控模块。

作为上述方案的改进，每组加热控制模块还包括电流监视继电器，所述电流监视继电器串接于所述加热回路中并通过所述接口模块连接所述主控模块，用于检测所述加热回路中的电流信号。

作为上述方案的改进，所述挤压筒的加热腔体划分为四个加热区域，每一加热区域内设置一组加热控制模块。

作为上述方案的改进，所述加热继电器为固态加热继电器。

作为上述方案的改进，所述接口模块上设有开关量输出信号单元及热电偶信号单元，所述加热继电器通过所述开关量输出信号单元接入所述接口模块，所述内套检测热电偶及加热管检测热电偶分别通过所述热电偶信号单元接入所述接口模块。

作为上述方案的改进，所述接口模块上设有开关量输出信号单元、热电偶信号单元及开关量输入信号单元，所述加热继电器通过所述开关量输出信号单元接入所述接口模块，所述内套检测热电偶及加热管检测热电偶分别通过所述热电偶信号单元接入所述接口模块，所述电流监视继电器通过所述开关量输入信号单元接入所述接口模块。

作为上述方案的改进，所述接口模块为im155-6接口模块。

作为上述方案的改进，所述铝加工挤压筒加热控制装置还包括带显示屏的上位机，所述上位机与所述主控模块之间通过profinet总线接口连接。

作为上述方案的改进，所述铝加工挤压筒加热控制装置还包括至少一个远程站点，每一远程站点与所述主控模块之间通过profinet总线接口连接。

实施本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过内套检测热电偶可实现对挤压筒内套温度的灵活调控，实时性强；同时，本实用新型通过加热管检测热电偶对加热管进行温度检测，可实时判断加热管是否过热，有效避免加热管因自身过热所引起的故障。

进一步，本实用新型通过电流监视继电器对加热回路进行电流检测，可实时判断加热管组中的加热管是否出现故障，有效避免“加热回路中某一加热管故障时，加热回路中的其它加热管处于非正常工作状态”的情况，从而有效保证挤压筒内套温度的均匀度，降低产品因挤压筒内套温度不均匀所引起的不良率，提高加热管的使用寿命。

附图说明

图1是现有的铝加工工艺流程图；

图2是现有的挤压机结构示意图；

图3是本实用新型铝加工挤压筒加热控制装置的第一实施例结构示意图；

图4是本实用新型铝加工挤压筒加热控制装置的第一实施例的另一结构示意图；

图5是本实用新型铝加工挤压筒加热控制装置的第二实施例结构示意图；

图6是本实用新型铝加工挤压筒加热控制装置的第二实施例的另一结构示意图；

图7是本实用新型铝加工挤压筒加热控制装置的第三实施例结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

参见图3及图4，图3及图4显示了本实用新型铝加工挤压筒加热控制装置的第一实施例，其包括主控模块1、接口模块2及至少一组加热控制模块。具体地：

每组加热控制模块包括加热管组3、加热继电器4、加热管检测热电偶组5及内套检测热电偶6；所述加热管组3通过所述加热继电器4与电源连接以形成加热回路，所述加热继电器4用于导通或断开所述加热回路以控制所述加热管组3的开启或关闭，所述加热管组3设于挤压筒的加热腔体内并用于对所述加热腔体进行加热；所述加热管检测热电偶组5中的加热管检测热电偶与所述加热管组3中的加热管一一对应，所述加热管检测热电偶设于所述加热管旁并用于检测所述加热管的温度；所述内套检测热电偶6设于挤压筒的加热腔体内并用于检测所述加热腔体内的温度。其中，所述加热继电器4优选为固态继电器，但不以此为限制。

所述加热继电器4、内套检测热电偶6及加热管检测热电偶5分别通过所述接口模块2连接所述主控模块1。

工作时，挤压筒内套温度需要控制在一个温度区间内，这个温度区间设有一个高温限制值及一个低温限制值。合上电源后，主控模块1通过接口模块2向加热继电器4输出控制信号以使加热继电器4接通，加热回路导通，加热管开始工作，此时挤压筒内套温度就会上升；当内套检测热电偶6检测到加热腔体内的温度达设定的高温限制值后，内套检测热电偶6通过接口模块3向主控模块1发送高温信号，主控模块接1收到高温信号后，主控模块1通过接口模块2将控制信号发送至加热继电器4以控制加热继电器4断开，从而切断加热回路，这样加热腔体内的温度会缓慢下降；当加热腔体内的温度降低到低温限制时，内套检测热电偶6通过接口模块2向主控模块1发送低温信号，主控模块1接收到低温信号后，主控模块1通过接口模块2将控制信号发送至加热继电器4以控制加热继电器4接通，从而导通加热回路，从而达到控制加热腔体温度的目标。同时，加热管检测热电偶实时检测对应加热管的温度，当加热管检测热电偶检测出加热管的温度超过允许的温度时，加热管检测热电偶通过接口模块2向主控模块1发送异常信号，主控模块1接收到异常信号后，主控模块1通过接口模块2将控制信号发送至加热继电器4以控制加热继电器4断开，从而切断加热回路，保护加热管及设备。

进一步，所述接口模块2上设有开关量输出信号单元及热电偶信号单元，所述加热继电器4通过所述开关量输出信号单元接入所述接口模块2，所述内套检测热电偶6及加热管检测热电偶分别通过所述热电偶信号单元接入所述接口模块2。所述接口模块2优选为im155-6接口模块，但不以此为限制。用户可根据实际情况增加或减少各信号单元的数量，灵活性强。

另外，所述挤压筒的加热腔体划分为四个加热区域，每一加热区域内设置一组加热控制模块。通过对加热腔体进行分区控制，可使加热腔体内的温度控制更为精确。

因此，通过本实用新型可有效解决挤压筒内套的温度均匀性，降低产品因挤压筒内套温度不均匀所引起的不良率；同时，本实用新型还解决了加热管在加热过程中出现自身温度到达极限值时的保护，能有效保护设备和操作人员安全。

参见图5及图6，图5及图6显示了本实用新型铝加工挤压筒加热控制装置的第二实施例，与图3及图4所示的第一实施例不同的是，本实施例中每组加热控制模块还包括电流监视继电器7，所述电流监视继电器7串接于所述加热回路中并通过所述接口模块2连接所述主控模块1，用于检测所述加热回路中的电流信号。

需要说明的是，电流计算公式为i＝u/r，并联电阻计算公式为1/r＝1/r1+1/r2+……+1/rn。本实用新型中各加热管组3中的加热管是并联运行，当加热管组3中任意一个加热管出现故障时，加热管组3的并联电阻r就会出现变化，从而引起电流变化。因此，本实用新型在每一加热回路上增加一个电流监视继电器7，并通过电流监视继电器7对每一加热回路的电流进行检测，从而判断加热管组3的加热管是否出现故障。

工作时，电流监视继电器7实时检测加热回路中的电流信号，当电流监视继电器7检测出电流异常时，电流监视继电器7通过接口模块2将异常信号发送至主控模块1，当主控模块1接收到异常信号时，主控模块1通过接口模块2将控制信号发送至加热继电器4以控制加热继电器4断开，从而切断加热回路，保护加热管和设备。

进一步，所述接口模块2上设有开关量输出信号单元、热电偶信号单元及开关量输入信号单元，所述加热继电器4通过所述开关量输出信号单元接入所述接口模块2，所述内套检测热电偶6及加热管检测热电偶分别通过所述热电偶信号单元接入所述接口模块2，所述电流监视继电器7通过所述开关量输入信号单元接入所述接口模块2。所述接口模块2优选为im155-6接口模块，但不以此为限制。

需要说明的是，电流监视继电器7向接口模块发送2的异常信号为开关量输入信号，可通过开关量输入信号单元输入；所述接口模块2向加热继电器4发送的控制信号为开关量输出信号，可通过开关量输出信号单元输出。

因此，通过本实用新型可解决单个加热管出现故障时的保护，避免“加热回路中某一加热管故障时，加热回路中的其它加热管处于非正常工作状态”的情况，从而提高加热管的使用寿命。

参见图7，图7显示了本实用新型铝加工挤压筒加热控制装置的第三实施例，与图5所示的第三实施例不同的是，本实施例中还包括带显示屏的上位机8，所述上位机8与所述主控模块1之间通过profinet总线接口连接。因此，通过上位机8可实现参数的实时显示及调节，灵活性强，方便用户操作。

进一步，所述铝加工挤压筒加热控制装置还包括至少一个远程站点9，每一远程站点9与所述主控模块1之间通过profinet总线接口连接。因此，通过建立与多个远程站点9的连接可有效地实现多个挤压筒的同时控制。

由上可知，本实用新型通过内套检测热电偶可实现对挤压筒内套温度的灵活调控，实时性强；同时，本实用新型通过加热管检测热电偶对加热管进行温度检测，可实时判断加热管是否过热，有效避免加热管因自身过热所引起的故障。另外，本实用新型通过电流监视继电器对加热回路进行电流检测，可实时判断加热管组中的加热管是否出现故障，有效避免“加热回路中某一加热管故障时，加热回路中的其它加热管处于非正常工作状态”的情况，从而提高加热管的使用寿命。因此，通过本实用新型可有效保证挤压筒内套温度的均匀度，降低产品因挤压筒内套温度不均匀所引起的不良率。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。