一种用于热固化模具的矩阵式加热温控平台装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于保证加热温度均匀且偏差较小的热控装置，具体涉及一种用于热固化模具的矩阵式加热温控平台装置。
【背景技术】
[0002]随着网络宽带的提速，越来越多的用户选择光纤入户，这就对光缆加强芯的需求量越来越大，传统的钢芯加强筋由于重量和施工工艺问题正在逐步被纤维增强树脂FRP加强芯所替代，市场对FRP类光缆加强芯的生产效率提出了更高的要求，而目前在纤维增强树脂FRP加强芯的生产过程中，纤维浸润树脂后广泛采用金属模具进行热固化，这是生产中最为关键的步骤。其中的固化温度、固化时间对生产的成品率、效率有着非常重要的影响，传统温控方法采用单点测温后对整个加热区域进行加热，往往导致温度场不均匀，且温度随着时间变化的幅度较大，进而影响成品率和生产线的速度，同时还导致生产工人不断调整温控参数，劳动强度大，易出错。因此采用特殊的自动温控方法来有效地控制模具的温度梯度和温度偏差有着重要的意义。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于热固化模具的矩阵式加热温控平台装置，可以有效实现所需的模具温度梯度和温度偏差。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型的一种用于热固化模具的矩阵式加热温控平台装置，它包括上、下加热平板、多组加热管、被加热模具、矩阵测温元件、多通道温度控制器和多路功率模块；所述上、下加热平板分别置于被加热模具的上平面和下平面，所述矩阵测温元件用于测取模具正上方顶部和两侧模具侧面的温度，沿被加热模具进出料方向，在上、下加热平板上依次设置I区加热管、II区加热管和III区加热管，所述矩阵测温元件通过线路与多通道温度控制器连接，所述多通道温度控制器通过线路与多路功率模块连接，所述多路功率模块通过加热管电源线进入I区加热管、II区加热管和III区加热管。
[0005]所述矩阵测温元件将测温信号传输至多通道温度控制器，多通道温度控制器将获取的各点模具温度测量值和设定值经过特殊算法生成控制指令信号去控制多路功率模块，被控电流从多路功率模块出来后通过加热管电源线进入I区加热管、II区加热管、III区加热管，各加热管加热上、下加热平板后热量通过金属热传导进而加热模具，最终在模具上获得所需的温度梯度和温度分布。
[0006]在被加热模具范围内采用矩阵式布置的温度测点对温度场进行测量，对于沿模具轴向长度分为3个温控区的热态模具，横向布置b块模具，则采用3X (b+2)个测温元件，含最外侧模具的侧面温度测点。
[0007]对矩阵测温的结果采用特殊算法进行计算，进而利用多通道温度控制器输出控制加热管电功率，从而获得稳定的温度梯度和偏差要求；
[0008]对于上述测温元件布置，特殊算法如下:
[0009]b代表第i个轴向温控区、第j个横向测温点的实测温度，其中i=l~3，j=l~c，则:
[0010]第I 个温控区控制器的输入偏差 At1=D(Fc)X Ct11+ t12...+ tlc ) +20%X Ct21+t22 …+ t2c ) +10% X Ct31+ t32 …+ t3c ) ]/c-td ；
[0011]第2个温控区控制器的输入偏差At2=[70%x Ct21+ t22…+ tlc )+15%X Ct11+t12...+ tlc ) +15%X (t31+ t32...+ t3c ) ] /c_td ；
[0012]第3 个温控区控制器的输入偏差 At3=[70%X Ct31+ t32...+ t3c ) +20%X Ct21+
t22...+ t2c ) +10%X (tn+ t12...+ tlc ) ] /c_tdo
[0013]本实用新型的矩阵式加热温控平台装置采用3组加热管对面积为200mmX200mm至500mmX 600mm大加热平板进行加热，加热管在上、下加热平板上均布，加热平板再通过导热加热控制范围内的模具，在模具范围内采用3X (b+2)的矩阵式测温元件对模具的温度场进行测量，进而采用特殊算法计算控制器输入偏差，最终控制器输出控制指令去控制加热管功率，从而满足模具的温度控制精度±5°C，同温控区范围内温差小于5°C。
[0014]本实用新型的有益效果:1、模具的温度控制精度±5°C;2、模具同温控区范围内温差小于5°C ;3、由环境导致模具的温度波动范围变小，可控制在±5°C范围。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的结构示意图。
[0016]图2是温控原理图。
[0017]图中，1、矩阵测温元件，2、模具，3、I区加热管，4、II区加热管，5、111区加热管，61、上加热平板，62、下加热平板，7、测温信号，8、多通道温度控制器，9、控制指令信号，10、多路功率模块，11、加热管电源线。
【具体实施方式】
[0018]为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的保护范围的限定。
[0019]如图1和2所示，本实用新型的一种用于热固化模具的矩阵式加热温控平台装置，它包括上、下加热平板61、62、多组加热管、被加热模具2、矩阵测温元件1、多通道温度控制器8和多路功率模块10 ;上、下加热平板61、62分别置于被加热模具2的上平面和下平面，矩阵测温元件I用于测取模具正上方顶部和两侧模具侧面的温度，热控平台沿热固化模具进出料方向分3个区进行温控，故在上、下加热平板61、62上依次设置I区加热管3、II区加热管4和III区加热管5，矩阵测温元件I通过线路与多通道温度控制器8连接，多通道温度控制器8通过线路与多路功率模块10连接，多路功率模块10通过加热管电源线11进入I区加热管3、II区加热管4和III区加热管5。
[0020]矩阵测温元件将测温信号7传输至多通道温度控制器8，多通道温度控制器8将获取的各点模具温度测量值和设定值经过特殊算法生成控制指令信号9去控制多路功率模块10，被控电流从多路功率模块10出来后通过加热管电源线11进入I区加热管3、II区加热管4、111区加热管5，各加热管加热上、下加热平板61、62后热量通过金属热传导进而加热模具，最终在模具上获得所需的温度梯度和温度分布。
[0021]值得注意的是:1、矩阵测温元件布置的位置选取离加热管位置不少于3cm，测点沿横向和纵向均匀分布，且必须测量最外侧两副模具侧面温度；2、矩阵测温的结果需采用特殊的算法生成控制指令；3、控制指令不仅能控制加热管的开关而且必须能控制电流大小，才能保证最终温度控制结果的波动范围小于±5°C。
[0022]在被加热模具范围内采用矩阵式布置的温度测点对温度场进行测量，对于沿模具轴向长度分为3个温控区的热态模具，横向布置b块模具，则采用3X (b+2)个测温元件，含最外侧模具的侧面温度测点。
[0023]对矩阵测温的结果采用特殊算法进行计算，进而利用多通道温度控制器8输出控制加热管电功率，从而获得稳定的温度梯度和偏差要求；
[0024]对于上述测温元件布置，特殊算法如下:
[0025]、代表第i个轴向温控区、第j个横向测温点的实测温度，其中i=l~3，j=l~c，则:
[0026]第I 个温控区控制器的输入偏差 At1=D(Fc)X Ct11+ t12...+ tlc ) +20%X Ct21+t22 …+ t2c ) +10% X Ct31+ t32 …+ t3c ) ]/c-td ；
[0027]第2个温控区控制器的输入偏差At2=[70%X Ct21+ t22…+ tlc ) +15%X Ct11+t12...+ tlc ) +15%X (t31+ t32...+ t3c ) ] /c_td ；
[0028]第3个温控区控制器的输入偏差At3=[70%X Ct31+ t32…+ t3c ) +20%X Ct21+
t22...+ t2c ) +10%X (tn+ t12...+ tlc ) ] /c_tdo
[0029]加热平板的面积可从200mmX 200mm至500mmX 600mm，在此大面积范围内应用本结构能实现上述的温控精度和温差要求。
[0030]矩阵加热温控平台采用多组加热管对大面积加热平板进行加热，加热平板再通过导热加热控制范围内的模具，在模具范围内采用矩阵式布置的测温元件对模具的温度场进行测量，进而采用特殊算法对利用测量结果去控制加热管电功率，从而满足模具的温度控制精度±5°C，矩阵范围内温差小于5°C。
【主权项】
1.一种用于热固化模具的矩阵式加热温控平台装置，其特征在于:它包括上、下加热平板、多组加热管、被加热模具、矩阵测温元件、多通道温度控制器和多路功率模块；所述上、下加热平板分别置于被加热模具的上平面和下平面，所述矩阵测温元件用于测取模具正上方顶部和两侧模具侧面的温度，沿被加热模具进出料方向，在上、下加热平板上依次设置I区加热管、II区加热管和III区加热管，所述矩阵测温元件通过线路与多通道温度控制器连接，所述多通道温度控制器通过线路与多路功率模块连接，所述多路功率模块通过加热管电源线进入I区加热管、II区加热管和III区加热管。2.根据权利要求1所述的一种用于热固化模具的矩阵式加热温控平台装置，其特征在于:所述矩阵测温元件将测温信号传输至多通道温度控制器，多通道温度控制器将获取的各点模具温度测量值和设定值经过特殊算法生成控制指令信号去控制多路功率模块，被控电流从多路功率模块出来后通过加热管电源线进入I区加热管、II区加热管、III区加热管，各加热管加热上、下加热平板后热量通过金属热传导进而加热模具，最终在模具上获得所需的温度梯度和温度分布。3.根据权利要求1所述的一种用于热固化模具的矩阵式加热温控平台装置，其特征在于:所述加热平板的面积为200mmX 200mm至500mmX600mm。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于热固化模具的矩阵式加热温控平台装置，它包括上、下加热平板、多组加热管、被加热模具、矩阵测温元件、多通道温度控制器和多路功率模块。此温控平台采用多组加热管对大面积加热平板进行加热，加热平板再通过导热加热控制范围内的模具，在模具范围内采用矩阵式布置的测温元件对模具的温度场进行测量，进而采用特殊的加权算法计算温控偏差，再利用此结果去控制加热棒电功率，从而实现模具的温度控制精度±5℃，矩阵范围内温差小于5℃，从而提高了生产成品率和生产效率。
【IPC分类】B29C35/02, B29C33/02, B29C70/54
【公开号】CN205112428
【申请号】CN201520818157
【发明人】肖伟忠, 姜军, 张平
【申请人】南通银湖通讯设备科技有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年10月22日