一种注塑机料筒温度控制装置的制作方法

本实用新型涉及加热技术领域，特别是涉及一种注塑机料筒温度控制装置。

背景技术：

在注塑机注射成型过程中,影响最终塑料产品质量的因素很多,诸如材料的结晶性、流动性、料筒温度、注射压力、材料计量等,其中的料筒温度是在注射成型生产过程中极其重要的参数,因为料筒温度直接影响到料筒内原料颗粒的熔融状态以及均匀程度,进而影响产品质量的优劣。

传统料筒加热装置采用环绕料筒的环式电热丝加热圈或双半环式电热丝加热圈，料筒和电热丝之间有云母隔开，电热圈通电发热，将热量传递给料筒，使料筒内的塑料料粒融化。这种电热圈加热装置，由于电热丝产生的热量，要通过多层云母和多层空气层才能传递给料筒，而空气是良好的绝热物质，所以这种电热圈，热阻大，热效率低，且当料筒达到设定温度，电热圈断电停止发热，存在较大热惯性。当前，现有技术中提出了基于电磁感应原理来加热料筒，如专利号为201120427127.3的专利公开了一种高效、环保型挤出机电磁加热设备，专利号为201120414500.1的专利公开了一种化纤挤出机电磁加热器，专利号为201620469368.7的专利公开了一种电磁加热的注塑机，都是在料筒外绕有均匀加热耐高温线圈分段，通过耐高温线绕制的线圈产生的高频磁场使料筒自身快速加热。当换料时需要将料筒温度降低到常温后才能进行操作，对料筒的降温常用的有风冷和水冷方式，风冷一般采用空气冷却器，需要制冷系统，设备及使用成本高。水冷的冷却速度较快，一般是在料筒周围缠绕冷却水管或者将感应线圈制作成可循环通入冷却水的电磁加热管实现，前者结构复杂，后者为了防止漏电，必须断电后才能水冷，断电、停止加热后冷却又会影响温控精度和生产效率。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种注塑机料筒温度控制装置。

为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种注塑机料筒温度控制装置，包括料筒、缠绕在料筒不同位置上的多个独立供电的电磁加热线圈，位于电磁加热线圈与料筒之间的导热层，以及电磁加热电源；

所述电磁加热电源的多个输出端分别与各电磁加热线圈的第一端电连接，电磁加热电源的公共端分别与各电磁加热线圈的第二端电连接。

上述技术方案的有益效果为：根据将料筒分区加热，采用具有的多输出电磁加热电源给各个线圈供电，便于控制料筒各区域的温度，更好地实现对加热温度的精确控制,提高注塑产品的质量。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括冷却机组，所述电磁加热线圈为中空结构，所述冷却机组的冷却工质输出口通过绝缘管道分别与各电磁加热线圈中空腔体的第一端连接，电磁加热线圈中空腔体的第二端通过绝缘管道分别与冷却机组的回收接口连接，在所述电磁加热线圈内表面设有用于防止冷却工质与电磁加热线圈接触的绝缘层。

上述技术方案的有益效果为：电磁加热线圈为中空结构，并在中空腔体内通入冷却工质，加速了料筒的降温速度，以节省料筒的换料时间；同时，通过冷却工质的流动，使料筒的温度整体保持一致；另外，不用担心漏电，无须断电就能通入冷却工质来加快料筒冷却速度，提高了温控精度和生产效率。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述绝缘层为有机硅耐高温油漆层。

上述技术方案的有益效果为：有机硅耐高温油漆层能承受较高温度，且绝缘性能好。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述冷却工质为水。

上述技术方案的有益效果为：成本较低，流动性能好。

在本实用新型的一种优选实施方式中，电磁加热线圈为铜管。

上述技术方案的有益效果为：铜的导电率高，容易磁化。

在本实用新型的一种优选实施方式中，在所述绝缘管道上设置有手动阀门。

上述技术方案的有益效果为：可以按生产工艺手动打开阀门进行冷却。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括控制器和多个设置在料筒上位于各电磁加热线圈处的温度传感器；

所述温度传感器的输出端与控制器的信号输入端连接，控制器的数据接口与电磁加热电源的通信端口连接。

上述技术方案的有益效果为：对料筒温度进行实时监测，便于实现对料筒温度的精确控制。

在本实用新型的一种优选实施方式中，在所述绝缘管道上设置有电磁阀，所述电磁阀的开关端与控制器的第一控制端电连接。

上述技术方案的有益效果为：无需手动，控制器按照生产流程开启或关闭冷却机组，实现全自动生产，提高了生产效率。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述导热层为云母。

上述技术方案的有益效果为：云母具有良好的导热性能和绝缘性能。

附图说明

图1是本实用新型一具体实施方式中注塑机料筒温度控制装置的系统框图；

图2是本实用新型一具体实施方式中注塑机料筒温度控制装置的信号采集图。

附图标记：

1料筒；2电磁加热线圈；3导热层；4电磁加热电源；5冷却机组；6料斗； 7模具；8油缸动力系统；9控制器；10温度传感器。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本实用新型公开了一种注塑机料筒温度控制装置，如图1所示，包括料筒1、缠绕在料筒1不同位置上的多个独立供电的电磁加热线圈2，位于电磁加热线圈 2与料筒1之间的导热层3，以及电磁加热电源4；电磁加热电源4的多个输出端分别与各电磁加热线圈2的第一端电连接，电磁加热电源4的公共端分别与各电磁加热线圈2的第二端电连接。

在本实施方式中，优选的电磁加热线圈2螺旋缠绕在料筒1上，电磁加热线圈2中通入电磁加热电源4输出的高频高压电流，线圈内部空间会产生高速变化的交变磁场，当含铁质的料筒1置于其内时，料筒1表面具有切割交变磁场的磁力线，在料筒1表面金属部分产生交变的电流(即涡流)，涡流使料筒1 的载流子高速无规则运动，载流子互相碰撞、摩擦而产生热能，从而起到加热料筒1的效果。电磁加热电源4的公共端为电磁加热电源4的地端或各路输出的同电位的回流端。

在本实施方式中，如图1所示，电磁加热线圈2沿料筒1长度方向设置有3 个，分别为第一电磁加热线圈，第二电磁加热线圈和第三电磁加热线圈。电磁加热线圈2可为带绝热层的导电线或者带有中空结构的导电管。导热层3优选为导热性能良好但绝缘的云母制作，如图1所示，导热层3可为套设于料筒1 外，可通过云母片按料筒1的形状拼接而成，该导热层3加快了料筒1温度冷却。

在本实施方式中，电磁加热电源4优选但不限于选择广东东信电子公司的可同时输出4路高频高压电流信号的电磁加热控制器9，其可同时给4个线圈供电。

在包含注塑机料筒温度控制装置的一种注塑温控系统中，如图1所示，还包括在料筒1加热完成后推动物料从料筒1的喷嘴挤出的油缸动力系统8，在料筒1上设置有用于加料的料斗6，料筒1的喷嘴与模具7的浇料口连通。

在本实用新型的一种优选实施方式中，如图1所示，还包括冷却机组5，电磁加热线圈2为中空结构，冷却机组5的冷却工质输出口通过绝缘管道分别与各电磁加热线圈2中空腔体的第一端连接，电磁加热线圈2中空腔体的第二端通过绝缘管道分别与冷却机组5的回收接口连接，在电磁加热线圈2内表面设有用于防止冷却工质与电磁加热线圈2接触的绝缘层。

在本实施方式中，冷却工质优选但不限于为水、液态二氧化碳、氟利昂、一些无机化合物等。由于水冷成本较低，容易控制，冷却工质为水的冷却机组5 的机构简单一些，本实施方式中，选择水冷机组，可选用美森制冷公司的MGSL 高温水冷螺杆式水冷机组，其出水温度为0-30℃，制冷负荷大，内部有净水装置，输出纯净水，以防止结垢，能有效控制水流量，使出水温度不超过60℃，能加速料筒1的冷却，以便进行换料等操作。

在本实施方式中，绝缘层优选为有机硅耐高温油漆层，可选择双狮牌的有机硅耐高温油漆，其耐温范围为300℃至1200℃，满足注塑要求。绝缘层可通过灌入涂覆的方式形成。

在本实施方式中，绝缘管道可选择耐高温陶瓷制成，在其与电磁加热线圈2 中空腔体的两端与绝缘层的连接处，进行密封处理，避免冷却工质泄漏。

在本实施方式中，电磁加热线圈2可为金属管，优选为铜管。

在本实用新型的一种优选实施方式中，在绝缘管道上设置有手动阀门。

在本实施方式中，在电磁加热线圈2中空腔体的第二端和/或第一端处的绝缘管道上设置手动阀门。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括控制器9和多个设置在料筒1 上位于各电磁加热线圈2处的温度传感器10；

温度传感器10的输出端与控制器9的信号输入端连接，控制器9的数据接口与电磁加热电源4的通信端口连接。

在本实施方式中，如图2所示，在3个电磁加热线圈2附近设置了三个温度传感器10，温度传感器10的探头优选的伸入料筒1内部，以便实时监测料筒 1内料的温度。温度传感器10可选择铂电阻或K型热电偶。控制器9可选择单片机，如具有A/D采集模块和通信串口的STM32F4，通过单片机上的RS232串口与电磁加热电源4的RS232串口通信连接。在控制器9内部的存储单元中预存了料筒1每个区域的目标温度，控制器9通过多个A/D采集端口分别采集各温度传感器10的输出温度值，并将该温度值与对应的目标温度比较，计算差值，并将差值通过串口发送给电磁加热电源4的控制中心，控制中心调整电磁加热电源4的输出端的电流大小，进而达到对料筒1各区域温度的精确控制。

在本实用新型的一种优选实施方式中，在绝缘管道上设置有电磁阀，电磁阀的开关端与控制器9的第一控制端电连接。

在本实施方式中，在电磁加热线圈2中空腔体的第二端和/或第一端处的绝缘管道上设置电磁阀。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。