专利名称：一种智能吹塑薄膜宽度控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用在聚乙烯、聚氯乙烯等吹塑薄膜机上的专用设备，是一种智能吹塑薄膜宽度的控制装置。
现有的自动充气控制装置不能显示被控薄膜的宽度尺寸，以致带来调节传感位置的盲目性，开始生产薄膜时往往需要较长的调整时间，废品产出多，充气量不能自动调整，薄膜尺寸波动大，精度低。
本实用新型的任务在于弥补上述现有技术的不足之处，提供一种薄膜被控的精度高的宽度控制装置，来满足工业生产的需要。
本实用新型采用如下技术构思方案整个装置主要包括有能显示被控薄膜宽度尺寸的传感头调节机构和自动充气控制电路。传感头调节机构包括有传感头，调节丝杆，伸缩管，支承环，游标及壳体和壳体上的刻度标尺，伸缩管的一头有螺母同调节丝杆螺纹活动连接，另一头连接传感头，由调节丝杆调节传感头的位置，壳体上开设一条长槽，长槽对应上、下两边有刻度标尺，将其传感头位置尺寸换算成被控薄膜宽度尺寸显示出来，连接在伸缩管固定螺母上的游标在长槽中随伸缩管移动，传感头上、下两端内侧分别装有一只接收管VD2和一只发射VD1，分别联接自动调整充气量电路的输入端和信号发射电路中。自动充气控制电路包括有信号发射电路，自动调整充气量电路和执行单元。信号发射电路由集成块IC1，二极管VD1，电阻R3、R2、R1及电容C1组成，VD1输出交变信号由自动调整充气量电路中的输入端VD2接收，其输出端的继电器KV连接由电磁阀和气量调节阀组成的执行单元中的电磁阀线圈。自动调整充气量电路包括增益可调电压放大器，整流电路，模数转换电路报警电路和设计的自动调整占空比振荡电路。增益可调电压放大器由集成块IC2电阻R4-R6、W1及二极管VD2组成，输出端IC26脚连接整流电路输入端C3，整流电路由电容C3,C4，二极管VD3、VD4组成，输出端VD4连接模数转换电路输入端IC3的6脚、4脚、8脚和10脚，模数转换电路由集成块IC3，电阻R7,R14,W2,AN1-AN3，二极管VD5-VD7组成，输出端IC3的1脚连接由IC3,R15，三极管VT1及蜂鸣器Y组成的报警电路；输出端IC3的2脚、14脚、13脚连接自动调整占空比振荡电路输入端IC4的14脚10脚，9脚，由集成块IC4,IC5，电阻R16-R21，二极管VD8-VD10,W3W4，电容C5及继电器KV组成的输出端继电器KV连接电磁阀线圈。设计的占空比为4档全开通，短开通，开通和全关闭。自动调整充气量电路的增益可调电压放大器分别用电位器W1调节增益，模数转换电路中的电压比较器的同相输入端直流电压，采用串联分压电阻W2,R8,R9,R10,R11提供，电压值依次为0.10V,0.15V,0.20V,0.25V，自动调整占空比振荡电路的占空比(系，由调整占空比电位器W3,W4，电阻R16,R17,R18,R19,R20,R21和电容C5提供。
本实用新型在工业化生产中产生的积极效果在于采用有显示被控薄膜宽度尺寸的传感头调节机构和自动充气控制电路，自动控制生产薄膜宽度尺寸，实现生产智能控制自动化，提高生产效率，杜绝和防止生产废品，降低生产成本，自动调整占空比振荡电路的占空比设计4档调节充气量，使薄膜宽度尺寸波动减少，提高产品的精度和质量。
以下通过附图结合实施例进一步说明本实用新型的技术内容。
图1是传感头调节机构视图。
图2是传感头调节机构壳体的长槽及刻度标尺的视图。
图3是自动调整充气量电路原理图。
图4是执行单元连接视图。
能显示被控薄膜宽度尺寸的传感头调节机构由壳体5，支承环10，调节丝杆8，伸缩管4，游标3和传感头6及壳体上两种对应的标尺。调节丝杆8的一端为手柄，在手柄附近开设一圈凹槽，与壳体上螺孔相对应，螺钉1通过螺孔活动连接凹槽定位调节丝杆8，使不能左右滑动，在伸缩管4的一端有一只与其固定的螺母9，它与调节丝杆8螺纹连接，另一端连接传感头6，转动手柄带动伸缩管4和传感头6向左右移动。传感头6两端内侧分别装有一只接收管VD2和一只发射管VD1、VD2和VD1通过引线至自动调整充气量电路的输入端和信号发射电路中。壳体5一端内装有与壳体5固定的支承环10，支撑调节丝杆8，伸缩管4装入壳体5内，游标3套入壳体5上的长槽11中，并且通过螺钉2固定在伸缩管4上，并且旋进螺母9中。调节丝杆8通过支承环10装入壳体5内。游标随伸缩管4和传感头6同步移动，对应的位置有对应刻度尺寸显示薄膜宽度尺寸。由于传感头调节机构设在吹塑薄膜机的不同位置上，传感头6移动的尺寸与被控薄膜宽度尺寸变化有不同的对应关系，如在膜管定型区段，传感头6移动的尺寸设为H与被薄膜宽度尺寸设为B的变化关系，经过反复试验，本实用新型设定为B=3H；而在折平为薄膜的区段，设定为B=2H。设定被控薄膜宽度尺寸为零作为传感头6位置的零点，则变化B就是被控薄膜的宽度尺寸。本实用新型按上述关系把传感头6移动的尺寸换算成被控薄膜的宽度尺寸后，再显示出来，显示薄膜的宽度尺寸形式可多种，如用位移传感器检测传感头的位置，并把检测到的信号转换成被控薄膜宽度尺寸对应的数值信号，输入数字表头，由数字表显示出来。本实施例中用游标3来检测传感头6移动的距离，并通过壳体5长槽11两边上的刻度标尺，把被控薄膜的宽度尺寸显示出来。其中长槽11一边下方标的为传感头调节机构设在吹塑薄膜机的膜管定型区段上所控的薄膜宽度尺寸，另一边上方标的为传感头调节机构设在吹塑薄膜机的已折为平膜的区段所控的薄膜宽度尺寸，根据生产实际情况，传感头调节机构设置可选用膜管定型区段或已折为平膜的区段的其中一种。
本实用新型中的自动充气控制电路主要由3部分电路组成信号发射电路，自动调整充气量电路和执行单元。信号发射电路的发射信号为交变的红外光，利于抑制背景光干扰，交变红外光可采用多种形式实现，本实施例中为多谐振荡器，振荡器频率可在数百赫至数万赫范围内，本实施例设计的振荡频率为2000赫。多谐振荡器的电路组成形式可采用三极管中集成块等组成形式，集成块有如CD4069、CD4011、NE555、CB556型号，本实施例中的集成块型IC1为NE555。发射管VD1可采用GL-5、HG411、TLN108等型号，本实施例中的发射管VD1型号为TLN108。自动调整充气量电路由增益可调电压放大器，整流电路，模数转换电路，报警电路和自动调整占空比振荡电路组成。信号接收电路的接收管VD2可采用光敏感半导体器件，如光敏二极管光敏三极管，硅光电池和红外接收二极管，红外接收二极管可用PH302、TLP104、SY-357型号，本实施例中的接收管VD2选用PH302。自动调整充气量电路中的增益可调电压放大器的组成有三极管或集成块组成形式，集成块有如A741、CA3140型号，本实施倒中的集成块IC2为A741。电位器W1用来调节该放大器的增益，其阻值是100KΩ，在发射管VD1与接收管VD2之间无东西遮挡的情况下，保证整流电路输出的直流电压在0-0.5V范围内变化。自动调整充气量的整流电路中的二极管可采用2AP2、2AP9、IN4148，本实施例中的二极管VD3、VD4的型号为IN4148。模数转换电路中的集成块可采用LM339、LM324型号，本实施例中的集成块IC3为LM339。LM339中的4个电压比较器的同相输入端各加一个不同值的固定直流电压，各电压由串联分压电阻W4,R8,R9,R10,R11提供，W2为33KΩ,R8为100Ω,R9为100Ω,R10为100Ω,R11为200Ω，电压值依次为0.10V,0.15V,0.20V,0.25V。本实施例中的报警电路由三极管VT1和蜂鸣器Y等组成，当膜宽度尺寸小于设定值3-5毫米以上时，便为报警告知。本实用施例中的自动调整占空比的振荡电路组成为模拟开关集成块IC4和时基集成块IC5及占空比电阻W3,W4,R16,R17,R18,R19,R20,R21和电容C5组成。模拟开关集成块可选用CD4051、CD4052、CD4067等型号。本实施例中模拟开关集成块IC4的型号为CD4051，时基集成块可采用NE555、Nc556、CB555等型号，本实施例中的时基集成块IC5的型号为NE555。占空比可设置多档，本实施例中为4档全开通；开通时间0.112-0.19秒，关闭时间0.9-1.82秒，短开通时间0.08-0.15秒，关闭时间0.99-1.91秒，全关闭。W3阻值为58KΩ用采调整关闭时间和振荡周期时间，W4阻值为4.7KΩ，主要用来调整开通时间。关闭时间T关=0.693(W3+R20+R16或R18+R21+W4)C5，开通时间T开=0.693(W4+R21+R17或R19)C5，振荡周期时间T=t关+t关=1.2秒。R16=52KΩ,R17=2.2KΩ,R16=4.7KΩ,R19=4.7KΩ,R20=10KΩ,R21=3kΩ,C5=22μf。
执行单元包括电磁阀YA14和气量调节阀L13，气量调节阀L13用来调整充气量，以适应不同规格薄膜的控制需要。在生产小规格薄膜时，L13的充气量要调小，以减小充气时薄膜宽度尺雨的波动，在生产大规格薄膜时，L13充气量要调大，以减少薄膜到达设定值的时间。电磁阀YA14和气量调节阀L13连接如图4所示，气量节阀L13与电磁阀YA14相联，另一出气口12联接吹膜机头电磁阀YA14-进气口15联接气源。
工作过程将能显示被控制薄膜宽度尺寸的传感头调节机构装在砍塑薄膜机上的合适地方，注意整个机构与薄膜之间的位置关系，确保显示的尺寸与被控薄膜的实际宽度尺寸一致。旋转调节丝杆8上的手柄，使游标3对在所要生产的薄膜宽度尺寸的刻度尺上。当薄膜尺寸较小时，VD1发射的信号无薄膜遮住，接收到的信号最强，调整器电位器W1，此时自动调整充气气量电路中的整流电路输出端输出电压为0.26VIC3中的1、2、13、14脚均为低电平，IC4中的3脚与13脚接通，IC5中的3脚为低电平KV吸合，电磁阀YA14开通进行连续充气，使膜管快速增大，同时蜂鸣器报警。随着充气的不断进行，薄膜进入有效信号区，部分发射信号被阻挡，使VD2上的接收信号变弱，整流电路输出端电压下降。当电压低于0.25V时，IC3中的1脚变为高电平；IC4中的3脚与14脚接通，自动调整占空比振荡电路进入振荡状态，继电器KV间断吸合，电磁阀YA14间断工作，平均充气量减少，为减少充气中薄膜尺寸的波动，提高控制精度，电磁阀YA14开通时间宜短，本实施例中这一挡开通时间为0.12-0.19秒关闭时间为0.91-1.82秒。随着薄膜尺寸的继续增大，当整流电路输出端电压低于0.15V时，IC3中的14脚也变为高电平，则IC4中的3脚与12脚接通，开通时间更短，平均充气量更小，这一档开通时间0.08-0.15秒，关闭时间0.99-1.91秒。当整流电路输出端电压低于0.10V时，IC3中的13脚也变为高电平，则IC4中的3脚与4脚接通，IC5中的3脚变为高电平，继电器KV断开，电磁阀YA14断开，电磁阀YA14停止充气。薄膜宽度尺寸已到设定值。
权利要求1.一种智能吹塑薄膜宽度控制装置，整个装制包括传感头调节机构和自充气控制电路，传感头调节机构有传感头，调节丝杆，伸缩管，支承环，游标及壳体上的刻度标尺；自动充气控制电路包括有信号发射电路，自动调整充气量电路和执行单元，自动调整充气量电路中设计有自动调整占空比振荡电路，信号发射电路由IC1VD1,R3,R2,R1及C1组成，VD1输出交变信号由自动调整充气，电路中的输入端VD2接收，由输出端的继电KV器连接由电磁阀和气量调节阀组成的执行单元中的电磁阀线圈，其特征是①壳体(5)上有一条长槽(11)对应上、下两边有刻度标尺，伸缩管(4)一头有螺母(9)因调节丝杆(8)螺纹活动接连，另一头连接传感头(6)传感头(6)上、下两端内侧有一只接收管VD2和一只发射管VD1分别连接自动调整充气管电电路的输入端和发射电路中，②自动调整充气管电路中的自动调整占空比振荡电路由IC4,I5,R16-R21VD8-VD10,W3,W4,C5及继电器KV组成，输入端IC4，输出端断电器KV。
2.按权利要求1所述的一种智能吹塑薄膜宽度控制装量，其特征是可调电压放大器的输出端IC26脚连接整流电路的输入端C3，输出端CD4连接摸数转换电路输入端IC3的6脚，8脚和10脚，输出端IC3的1脚连接报警电路，输出端IC3的2脚，14脚，13脚连接自动调整占空比振荡电路输入端IC4的14脚，10脚，9脚。
3.按权利要求2所述的一种智能吹塑膜宽度控制装置，其特征是IC4是CD4051基集成块IC5是CD4051。
4.按权利要求2所述的一种智能吹塑薄膜宽度控制装置，其特征是模数转换电路电压比较器同相输入端入端分压电阻W2为33K,R8,R9,R10为100Ω,R11为200Ω。
专利摘要本实用新型是用于塑料吹塑薄膜机上的一种智能薄膜宽度控制装置的专用设备。它包括有传感头调节机构和自动充气控制电路、调节丝杆调节传感头移动位置,它的两端有接收管和发射管,接收信号随着被控薄膜大小而改变强弱,输入自动充气控制电路,控制执行单元自动充气,实现被控薄膜在设定尺寸宽度。提高产品精度减少废品,实现生产自动化。
文档编号B29C55/28GK2345343SQ98224320
公开日1999年10月27日 申请日期1998年6月16日 优先权日1998年6月16日
发明者何惠德 申请人:何惠德