开炼机对向返炼系统及控制方法与流程

本发明涉及橡胶生产技术领域，具体为开炼机对向返炼系统及控制方法。

背景技术：

开炼机是橡胶、塑料制品生产的一种混炼设备。开炼机在胶片冷却线前，混合机后，作用是把混合均匀的原料进行混炼、塑化，为后续生产线使用的塑料、橡胶制品提供均匀的胶料。例如：生产电缆料时，开炼机能直接把按配方混合好的粉状料炼塑成熔融料，再压塑成片状带，使切粒机切成粒状。在地板革生产线上，可直接为布基革提供混炼塑化均匀的底层涂料。也可把回收的废旧塑料薄膜(片)在开炼机上重新炼胶(塑)回制。

胶料需要多次通过开炼机辊筒方可达到更加均匀质量的要求，所以胶料在通过辊筒压成胶片后，需要将压出的胶片再次投入开炼机,达到重复多次炼制的目的。

而在胶片重复通过滚筒压成胶片的过程中，仍然由人工进行操作的，胶片自身温度很高，人工操作会对胶片自身的质量造成影响，重复辊压的过程中开炼机进料口容易堆积未辊压的胶片，影响生产效率。

技术实现要素：

一个或多个实施例提供了如下技术方案：

开炼机对向返炼系统，包括出料口相对设置的至少两台开炼机，第一开炼机的出料口具有倾斜设置的第一输送带，第二开炼机的出料口具有倾斜设置的第二输送带，两输送带之间具有倾斜设置的中间输送带。

第一返转装置和第二返转装置倾斜设置。

第一返转装置的低点位于第一输送带的高点，第一返转装置的高点位于第一开炼机进料口。

第二返转装置的低点位于第二输送带的高点，第二返转装置的高点位于第二开炼机进料口。

第一输送带的低点位于第一开炼机的出料口，第一输送带的高点与中间输送带的低点连接，中间输送带的高点与第二返转装置的低点连接。

第一输送带上方具有第一返转装置，物料依次通过第一输送带和第一返转装置进入第一开炼机顶部进料口形成循环。

第二输送带上方具有第二返转装置，物料依次通过第二输送带和第二返转装置进入第二开炼机顶部进料口形成循环。

第一开炼机完成胶片循环后，胶片依次经过第一输送带、中间输送带和第二返转装置进入第二开炼机顶部进料口的第二捣胶装置。

第二开炼机进料口出现胶片堆积时，第一开炼机的第一返转装置动作，胶片由第一开炼机出料口依次经过第一输送带和第一返转装置返回第一开炼机顶部的第一捣胶装置，使胶片继续回到第一开炼机进行胶片循环。

开炼机对向返炼系统控制方法，各设备还具有控制器，控制器分别与第一开炼机、第二开炼机和中间输送带连接，在控制器的作用下，检测到第一开炼机的运行步序和速度变化时，调整第一开炼机对应的运行状态。

基于预存的步序状态和运行参数的对应关系，依据第一开炼机的运行状态确定第二开炼机的运行参数，并对第二开炼机发出控制指令。

控制指令为依据人机界面交互装置(hmi触摸屏、组态软件、上位机软等等)获取的用户输入参数。

以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

两台开炼机出料口相对设置，第二台开炼机具备既能出胶片又能自动翻炼的双重功能，在两台开炼机同步运行而胶片异向传递时，第二台开炼机上方的进料口不会堆积物料，从而确保生产效率。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明一个或多个实施例提供的两台开炼机对向设置结构示意图；

图2是本发明一个或多个实施例提供的两台开炼机同向设置结构示意图；

图中：1、第一开炼机；11、第一捣胶装置；12、第一输送带；13、第一返转装置；2、第二开炼机；21、第二捣胶装置；22、第二输送带；23、第二返转装置；3、中间输送带；4、第三开炼机。

具体实施方式

以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

传统开炼机系统使用一般配2～3台开炼机共同用于混炼,一台压片开炼机用于挤压出片，经胶片冷却线冷却后存放以备后续生产使用。用于混炼的两台开炼机采取串联的方式生产，即一台开炼机的出料经输送带进入另一台开炼机的进料口，同时每台开炼机都具有翻转胶片的功能。举例如下：

胶料进入1#开炼机，开炼机辊筒产出胶片，人工将辊筒产出的胶片接住并往1#开炼机上方投放，以使胶料循环起来。胶料需要多次通过开炼机辊筒方可达到更加均匀质量的要求，在满足要求后，由人工将1#开炼机产出的胶片通过输送带送入2#开炼机，2#开炼机重新做胶片出片，2#开炼机同样利用人工实现自动翻胶功能，直至出片将胶片送至胶片冷却线。

第一台开炼机到后面的开炼机生产传递物料时，必须确定后面的机台处于设备空闲状态，所以前一台开炼机，操作工在该台操作完成后将物料送到中间输送装置上等待，由输送带送入第二台开炼机；导致各系统协调间歇性不够，出现设备空置时间。

传统方式存在如下问题：

(1)安全风险：所有操作均由人工实现，开炼机的进料口在位置较高处，而出料口的滚筒位置较低，人工进行单台开炼机的胶片循环过程中，容易发生人员卷入、挤伤等危险，且炼胶时温度较高,也易发生烫伤危险。

(2)炼胶质量不稳定、各车次质量不均匀：因所有操作由人工实现，而炼胶需要特定的时间和操作流程，比如说需要达到一定的时间,也需要达到一定的捣胶次数，而操作工实际操作不一定能遵守这些流程,且每一车的操作动作和时间也不可能一样，所以带来炼胶质量不稳定和各车质量不均匀的问题。

(3)胶片堆积：当1#开炼机向2#开炼机输送物料时，由于2#开炼机的胶片运动方向与1#开炼机胶片运动方向相反，会造成胶片堆积在2#开炼机的进料口，这部分堆积的胶片无法返回1#开炼机，并且胶片必须在一定温度和时间范围内进入2#开炼机才能确保最终成型的胶片质量稳定，2#开炼机胶片堆积无论对胶片质量还是生产效率都会造成巨大影响。

(4)成本高：上述配置炼胶生产线需配备至少2-3个操作人员，人员成本较高。

实施例1：

如图1所示，开炼机对向返炼系统，包括出料口相对设置的至少两台开炼机，第一开炼机1的出料口具有倾斜设置的第一输送带12，第二开炼机2的出料口具有倾斜设置的第二输送带22，两输送带之间具有倾斜设置的中间输送带3。

第一输送带12上侧空间具有第一返转装置13，第一开炼机1生产的胶片依次通过第一输送带12和第一返转装置13进入第一开炼机1顶部的第一捣胶装置11。

第二输送带22上侧空间具有第二返转装置23，第二开炼机2生产的胶片依次通过第二输送带22和第二返转装置23进入第二开炼机2顶部的第二捣胶装置21。

第一返转装置13和第二返转装置23倾斜设置。

第一返转装置13的低点位于第一输送带12的高点，第一返转装置13的高点位于第一开炼机1的进料口。第一返转装置12由驱动机构提供动力将经过第一输送带12高点的胶片返转进入第一开炼机1顶部的进料口。

第二返转装置23的低点位于第二输送带22的高点，第二返转装置23的高点位于第二开炼机2的进料口。第二返转装置22由驱动机构提供动力将经过第二输送带22高点的胶片返转进入第二开炼机2顶部的进料口。

第一输送带12的低点与第一开炼机1的出料口连接，第一输送带12的高点与中间输送带3的低点连接，中间输送带3的高点与第二返转装置23的低点连接。

第一开炼机1完成胶片循环后，胶片依次经过第一输送带12、中间输送带3和第二返转装置23进入第二开炼机2顶部的第二捣胶装置21。

当第二开炼机2进料口出现胶片堆积时，第一开炼机1的第一返转装置13动作，胶片由第一开炼机1出料口依次经过第一输送带12和第一返转装置13返回第一开炼机1顶部的第一捣胶装置11，使胶片继续回到第一开炼机1进行胶片循环。

第二开炼机2进料口出现胶片堆积时，中间输送带3作为胶片的暂存装置，将引发堆积的多余胶片临时的存放在中间输送带3上，用于缓冲第一开炼机1到第二开炼机2的中间过程。

第二开炼机2上方进料口接收的胶片一部分来自于第二开炼机2的自循环，即依次经第二输送带22和第二返转装置23进入第二捣胶装置21；另一部分来自于第一开炼机1，即依次经过第一输送带12、中间输送带3和第二返转装置23进入第二捣胶装置21；两部分胶片都经过第二返转装置23，且同向运行，从而使第二开炼机2顶部的进料口不会出现胶片堆积的现象。

第二开炼机2具备既能出胶片又能自动翻炼的双重功能，在两台开炼机同步运行而胶片异向传递时(胶片由第一开炼机1传递至第二开炼机2，同时两台开炼机都进行胶片循环)，第二开炼机2上方进料口接收的胶片不会堆积，从而使物料在生产环节的流动均匀确保胶片的生产效率。

使用上述各设备进行生产时的各环节解释如下：

进料：从前一台设备出料传递到后一台的过程，前一台叫出料，后一台称为进料。第一台设备接主机的物料时，只有进料。

翻炼：人工将下方出料口的物料接住并往该台设备上方的投料口投放，以使物料循环起来。

摆动：摆动属于生产过程中的辅助动作，或辅助添加剂等。有两种方法,人工打三角包、切割等方式使物料均匀分布在设备上方，人工注入添加剂。另一种方法，人工将物料投放到设备上方有机械丝杠设备推拉实现摆动。

出料：经过一段时间的过程添加剂，过程反应或静置，完成后由人工将操作输送至后一台设备,从而完成一车次的炼制。

以实施例1中两台开炼机相对设置的方式为例说明对应的控制方法。

实施例2：

各设备还具有控制器，在控制器的作用下，检测到第一开炼机1的运行步序、状态、速度变化时，确定调整后第一开炼机1对应的第一运行速度。

基于预存的步序状态和运行参数的对应关系，依据第一开炼机1的运行状态确定第二开炼机2的运行参数，并对第二开炼机2发出控制指令。

控制指令为依据人机界面交互装置(hmi触摸屏、组态软件、上位机软等等)获取的用户输入参数。

还具有cpu控制器、分站通讯模块、i/o输入输出模块、控制处理模块，用于检测到第一开炼机1的运行步序和状态改变时，调整第一开炼机1对应的运行状态以及对应的第二开炼机2的运行参数。

第二开炼机2上方进料口接收的胶片一部分来自于第二开炼机2的自循环，即依次经第二输送带22和第二返转装置23进入第二捣胶装置21；另一部分来自于第一开炼机1，即依次经过第一输送带12、中间输送带3和第二返转装置23进入第二捣胶装置21；两部分胶片都经过第二返转装置23，且同向运行，从而使第二开炼机2顶部的进料口不会出现胶片堆积的现象。

当第二开炼机2进料口出现胶片堆积时，中间输送带3作为胶片的暂存装置，控制器发出指令调整中间输送带3的运行速度，将引发堆积的多余胶片临时的存放在中间输送带3上，用于缓冲第一开炼机1到第二开炼机2的中间过程。在胶片堆积得到缓解后重新调整中间输送带3的运行速度，使其不影响第二开炼机2的出胶速度。

生产设备连续生产时，前后两台设备交接，第一台设备出料的速度与第二台设备进料的速度需匹配，前后速度一致，不会产生存料、拉伸的风险，保证物料的顺利交接。

本实施例中，第二开炼机2的进料速度(包括过程运输带的速度)等于第一开炼机1的运行速度，确保两台设备衔接，不断料。同样的，中间输送带3的运行速度与主机速度自动匹配，确保在混合过程中不断、不存、不堵。

以西门子s7-300控制器为例。

以生产工艺控制过程，程序定义唯一的状态字并设置不同的步序代码，从而界定不同的工艺步序，分为以下阶段：

1、等待(步序代码＝＝0)

单元无故障且设备充电完成后，具备等待进胶状态时，处于生产等待指令。

2、进料(步序代码＝＝16)

进胶是在每台设备单元正常状态下，单元设备准备完成后，方可启动进胶允许指令，前序设备方可执行送料。从而本地主机自动启动，并按工艺设定步骤运行。

3、成环(步序代码＝＝32)

本地单元进胶后，进入自动炼胶循环模式，成环作为设备必须的过程，为了保证胶料不缺失、不掉料，有效的运行，为后一工艺步序准备条件，所以自动开炼模式下必须满足胶料成环的要求。

4、翻炼(步序代码＝＝256)

翻炼是生产过程的主要步序，通过开炼机辊筒不同速度的差异，对胶料产生剪切摩擦，从而实现胶料均一稳定，达到生产要求。

5、拉断(步序代码＝＝512)

在完成炼胶过程后，需要将胶片输出到下一单元，控制启动不同速度差，将第二步序胶料进行断开，从而满足下一步序的送料输出。

6、出料(步序代码＝＝1024)

在下一单元设备准备ok状态，本地单元启动排胶，后一单元启动进胶，从而达到工艺生产的一个连续。

7、辅助动作：自动摆胶(步序代码＝＝2048)

自动摆胶是开炼机上方的辅助设备，用于胶料在沿开炼机辊筒方向交替摆动，纵向调整胶料在开炼机受力位置点，使胶料更加均均匀稳定。

实施例3：

如图2所示，还具有第三开炼机4，第三开炼机4负责接收前序两台开炼机生产的胶片，完成最后一次出片，不再进行自身循环。

本实施例中，第一开炼机1和第二开炼机2的结构与实施例1的结构相同，不同的在于两台开炼机是同向设置的，不同于实施例1中的对向设置，即第一开炼机1和第二开炼机2的出料口同向设置，相应的中间输送带3的倾斜角度相较于实施例1也是相反的。

本实施例中，第二开炼机2接收中间输送带3运输的第一开炼机1生产的胶片，和第二开炼机2自身返转装置运输的胶片，两部分胶片在第二开炼机2顶部的进料口汇合，汇合点的胶片运动方向相反，如果两台开炼机的运行速度不匹配，则会发生堵料的情况，而采用实施例2提供的控制方法，在控制器的作用下，检测到第一开炼机1的运行步序、状态、速度变化时，确定调整后第一开炼机1对应的第一运行速度。

基于预存的步序状态和运行参数的对应关系，依据第一开炼机1的运行状态确定第二开炼机2的运行参数，并对第二开炼机2发出控制指令。以此来避免第二开炼机2顶部发生堵料的情况，第三开炼机4作为最后的出片设备跟随第二开炼机2运行。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。