专利名称：一种中高频感应加热式高速金属管包塑机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种中高频感应加热式高速金属管包塑机，用于各种材质、各种截面形状的金属管的包塑，尤其用于公交车、校车、旅游大巴、地铁等交通工具的包塑钢管扶手和公园、商场等环境设施的包塑钢管护栏的制造。本发明由进管工位、带送料滚轮速度反馈与步进电机驱动的夹送装置、中高频感应预热装置、红外温度测量装置、塑料挤出机、流量控制的冷却装置、出管工位和控制系统组成。本发明采用中高频感应预热部分与塑料挤出头部分一体化密封保温，结构简单、工作可靠，预热温度均匀、调节方便，其显著特点是提高了生产效率、减少了能源消耗、降低了生产成本，还改善了产品质量。
背景技术：
各种材质、各种截面形状的金属管的包塑后，主要用于公交车、校车、旅游大巴、地铁等交通工具的包塑钢管扶手和公园、商场等环境设施的包塑钢管护栏。目前，包塑机均由预热加热炉加热钢管，再由塑料挤出机挤出塑料包裹到钢管上，经冷却后成型。由于炉内各区域的加热温度的检测精度与控制精度较低，钢管的输送也难以与预热温度和塑料挤出流量相关匹配，影响了生产效率；预热加热炉钢管的加热温度均匀性不高，影响了包塑钢管的加工质量；同时，常规的电加热能耗较大；此外，加热区域长，占地面积大。本发明克服了现有包塑机存在的技术缺陷，解决了现有包塑机存在的产品质量差、生产效率低、能源消耗的、生产成本高的问题。
发明内容
本发明涉及一种中高频感应加热式高速金属管包塑机，由进管工位I、带送料滚轮速度反馈与步进电机2a驱动的夹送装置2、中高频感应预热装置3、红外温度测量装置4、塑料挤出机5、流量控制的冷却装置6、出管工位7和控制系统柜8组成。本发明采用中频电源可调整加热功率，中高频感应预热部分与塑料挤出头部分一体化密封保温。本发明所提出中高频感应加热的预热装置、采用步进电机驱动夹送装置和红外温度测量装置，运用中高频感应均匀加热与温度精确控制技术、红外温度测量反馈技术、送料滚轮速度反馈与计算机伺服控制技术，将加热温度、送料速度、冷却水循环流量与塑料挤出流量良好匹配，还采用现代优化控制方法，从加热源到温度、运动的反馈与控制装置上，以保证包塑质量、提供生产效率、降低能源消耗为目标，实现了包塑机技术的重大创新。本发明的主要解决方案是这样实现的如附图I所示，本发明一种中高频感应加热式高速金属管包塑机有进管工位I、带送料滚轮速度反馈与步进电机2a驱动的夹送装置2、中高频感应预热装置3、红外温度测量装置4、塑料挤出机5、流量控制的冷却装置6、出管工位7和控制系统柜8组成。本发明进管工位I先是一只水平轴滚轮la、后是一对垂直轴滚轮Ib，水平轴滚轮Ia和垂直轴滚轮Ib圆周面上喷涂有耐磨橡胶，两套滚轮共同限制钢管进料的五个自由度，从而限制钢管只能沿其轴心线方向运动。本发明夹送装置2和中高频感应预热装置3、红外温度测量装置4是本设备的关键部件，为便于调整与控制，它们共同安装在一个机架2b上；为操作方便，控制系统柜8布置在这个机架2b旁，也靠近塑料挤出机5。本发明夹送装置2采用步进电机2a驱动，送料滚轮2c圆周面上喷涂有耐磨橡胶，送料滚轮2c速度被反馈给控制系统，并由控制系统的计算机根据策略控制步进电机2a的转速。目前感应加热电源主要采用调频、调压、移相和脉冲密度调制(PDM)方式实现输出功率的调整。本发明中高频感应预热装置3采用频率为8 16KHZ的中高频电源，中高频电源采用脉冲密度调制(PDM)方式调整功率输出，由计算机根据策略发出控制脉冲。其特点是不同形状、不同截面的钢管表面加热温度均匀，温度控制精确。本发明红外温度测量装置4用来测量钢管的温度，测量精度高，具有抗烟雾，抗水蒸气性能，通过温度反馈、计算机控制感应加热电源的输出功率。本发明塑料挤出机5的挤出螺杆由变频电机驱动，其变频调速器带有数据输出输入口，其物料的温度控制器也带有数据输出输入口，这些数据输出输入口与本设备的计算机连接，可由计算机控制。本发明冷却装置6的温度保持通过冷却液的流量控制来实现。本发明出管工位7先是一对垂直轴牵引滚轮7a、后是一只水平轴滚轮7b，垂直轴牵引滚轮7a和水平轴滚轮7b圆周面上喷涂有耐磨橡胶，两套滚轮共同限制钢管进料的五个自由度，从而限制钢管只能沿其轴心线方向运动；垂直轴牵引滚轮7a由步进电机7c驱动，垂直轴牵引滚轮7a的线速度保持与夹送装置2中送料滚轮2c的线速度相同。本发明控制系统柜8由计算机控制系统和感应加热电源组成。本发明与已有技术相比具有以下优点(I)红外温度测量反馈、送料滚轮速度反馈与步进电机驱动下的计算机控制技术，使钢管以最佳的预热温度、送进速度与挤出塑料温度、挤出流量相匹配，从而使包塑钢管产品质量大为提闻。(2)将加热温度、送料速度、冷却水循环流量与塑料挤出流量良好匹配，采用现代优化控制方法与计算机控制结合，使生产效率大为提高。(3)红外温度测量反馈，计算机控制，中高频电源可调整加热功率，中高频感应预热部分与塑料挤出头部分一体化密封保温等技术，使能源消耗大大降低。(4)从上述可知，包塑钢管产品的成本大大降低。
下面结合附图对本发明作进一步说明图I为一种中高频感应加热式高速金属管包塑机的安装结构图
具体实施例方式下面为本发明的工作原理及工作过程如附图I所示，不同种类、不同截面形状的钢管须定制进管工位I的水平轴滚轮la、垂直轴滚轮lb、夹送装置2的送料滚轮2c、出管工位7的垂直轴牵引滚轮7a、水平轴滚轮7b ;本发明中，中高频感应预热装置3的感应线圈尺寸与钢管截面尺寸相关。钢管搁在进管工位I的水平轴滚轮la、穿过垂直轴滚轮Ib，手工推进夹送装置2的送料滚轮2c中，由步进电机2a驱动，并由控制系统的计算机根据策略控制步进电机2a的转速；钢管被驱动进入中高频感应预热装置3的感应线圈中进行加热，并被红外温度测量装置4反馈加热温度，计算机控制保证以最佳的温度在塑料挤出机的挤出口完成钢管包塑工艺；再经过冷却装置6适当温度的冷却，形成最终产品；最后，经过出管工位7的垂直轴牵引滚轮7a、水平轴滚轮7b，通过手工搬运、外包塑料保护膜，搁置储料架上。
权利要求
1.一种中高频感应加热式高速金属管包塑机，其特征是进管工位(I)、夹送装置(2)、中高频感应预热装置(3)、红外温度测量装置(4)、塑料挤出机(5)、流量控制的冷却装置(6)、出管工位(7)和控制系统柜(8)组成了高速金属管包塑机。
2.根据权利要求I所述的高速金属管包塑机，其特征是进管工位(I)先是一只水平轴滚轮(Ia)、后是一对垂直轴滚轮(Ib)，水平轴滚轮(Ia)和垂直轴滚轮(Ib)圆周面上喷涂有耐磨橡胶。
3.根据权利要求I所述的高速金属管包塑机，其特征是夹送装置(2)和中高频感应预热装置(3)、红外温度测量装置(4)是本设备的关键部件，它们共同安装在一个机架(2b)上，控制系统柜(8)布置在这个机架(2b)旁，也靠近塑料挤出机(5)。
4.根据权利要求I所述的高速金属管包塑机，其特征是夹送装置(2)采用步进电机(2a)驱动，送料滚轮(2c)圆周面上喷涂有耐磨橡胶，送料滚轮(2c)速度被反馈给控制系统，并由控制系统的计算机根据策略控制步进电机(2a)的转速。
5.根据权利要求I所述的高速金属管包塑机，其特征是高频感应预热装置(3)采用频率为8 16KHZ的中高频电源，中高频电源采用脉冲密度调制方式调整功率输出，由计算机根据策略发出控制脉冲。
6.根据权利要求I所述的高速金属管包塑机，其特征是红外温度测量装置(4)用来测量钢管的温度，测量精度高，具有抗烟雾，抗水蒸气性能，通过温度反馈、计算机控制感应加热电源的输出功率。
7.根据权利要求I所述的高速金属管包塑机，其特征是塑料挤出机(5)的挤出螺杆由变频电机驱动，其变频调速器带有数据输出输入口，其物料的温度控制器也带有数据输出输入口，这些数据输出输入口与本设备的计算机连接，可由计算机控制。
8.根据权利要求I所述的高速金属管包塑机，其特征是冷却装置￠)的温度保持通过冷却液的流量控制来实现。
9.根据权利要求I所述的高速金属管包塑机，其特征是出管工位(7)先是一对垂直轴牵引滚轮(7a)、后是一只水平轴滚轮(7b)，垂直轴牵引滚轮(7a)和水平轴滚轮(7b)圆周面上喷涂有耐磨橡胶；垂直轴牵引滚轮(7a)由步进电机(7c)驱动，垂直轴牵引滚轮(7a)的线速度保持与夹送装置(2)中送料滚轮(2c)的线速度相同。
10.根据权利要求I所述的高速金属管包塑机，其特征是控制系统柜(8)由计算机控制系统和感应加热电源组成。
全文摘要
本发明涉及一种中高频感应加热式高速金属管包塑机，用于各种材质、各种截面形状的金属管的包塑，尤其用于公交车、校车、旅游大巴、地铁等交通工具的包塑钢管扶手和公园、商场等环境设施的包塑钢管护栏的制造。本发明由进管工位、送料滚轮速度反馈与步进电机驱动的夹送装置、中高频感应预热装置、红外温度测量装置、塑料挤出机、流量控制的冷却装置、出管工位和控制系统组成。本发明采用中高频感应预热部分，与塑料挤出头部分一体化密封保温，结构简单、工作可靠，预热温度均匀、调节方便，其显著特点是提高了生产效率、减少了能源消耗、降低了生产成本，还改善了产品质量。
文档编号B29C47/02GK102922712SQ20121046537
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者王宇峰, 蒋建忠 申请人:无锡市宏宇汽车配件制造有限公司