一種型坯壁厚控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種型坯壁厚控制系統(tǒng)，包括方向閥和伺服動力裝置，方向閥用于在壁厚控制器的控制下控制油缸的活塞的移動方向，伺服動力裝置用于在壁厚控制器的控制下控制油缸的活塞的移動距離，并為油缸的活塞的移動提供動力。由于方向閥與伺服動力裝置的成本低于現(xiàn)有技術中比例伺服閥和動力裝置的成本，因此本實用新型所提供的型坯壁厚控制系統(tǒng)實現(xiàn)了在降低系統(tǒng)成本的前提下，對型坯壁厚的精確控制。另外，本實施中的伺服動力裝置只有在接收到壁厚控制器的指令時才會運轉，在未接收到指令時會停止工作，從而降低了系統(tǒng)的能耗。并且由于本實施中的伺服動力裝置相對于現(xiàn)有技術中的動力裝置工作時間減少，從而產生的噪音較小、裝置的磨損降低。
【專利說明】一種型坯壁厚控制系統(tǒng)【技術領域】
[0001]本實用新型涉及中空吹塑成型【技術領域】，更具體地說，涉及一種型坯壁厚控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]塑料容器在日常生活中隨處可見，其成型的方法有多種，通常有中空吹塑成型、注射成型、滾塑成型、壓縮成型、熱擠冷壓成型等。其中，中空吹塑成型具有整體性強、綜合性能好、附加值高、成本低、適應性廣、成型周期短等諸多優(yōu)點，是目前使用最廣泛、產量最大的成型方法之一。
[0003]中空吹塑成型技術是通過氣壓使塑化的型坯緊貼模具內壁成型的。其中，型坯的生產方式為擠出式，即將加熱塑化的塑料熔體從各種形狀的芯軸縫隙中擠出，形成各種形狀的筒狀型坯，擠出的型坯靠自重垂直懸掛。
[0004]為了保證中空容器制品具有足夠的強度，其壁厚需滿足最小壁厚的要求。在早期的中空吹塑機中，由于缺少型坯壁厚控制系統(tǒng)，為使中空容器制品最薄處達到最小壁厚的要求，制品的其它部位就要相應加厚，使制品過重，造成原材料不必要的浪費，增加了生產成本。為了節(jié)省生產成本、提高中空制品的產品質量，需要在生產過程中對型胚壁厚進行控制。
[0005]目前控制型坯壁厚所普遍采用的型坯壁厚控制系統(tǒng)的結構如圖1所示，該系統(tǒng)主要包括:壁厚控制器101、伺服比例閥102、電子尺103、動力裝置104、油缸105和芯軸106。其中，壁厚控制器101的一端與伺服比例閥102相連，另一端與電子尺103相連，用于通過伺服比例閥102控制油缸105的活塞運動的方向和距離，并通過電子尺103對油缸105的活塞的位置進行實時監(jiān)測；伺 服比例閥102的一端與油缸105相連，用于在壁厚控制器101的控制下控制活塞移動的方向和距離；電子尺103的一端與油缸相連，用于在壁厚控制器101的控制下實時測量活塞位置，以確保系統(tǒng)按要求工作；動力裝置104與油缸相連，用于為油缸105的活塞的移動提供動力；油缸105的一端與芯軸106相連，用于在壁厚控制器101的控制下進行活塞運動，并帶動與其相連的芯軸106運動，使芯軸106的縫隙產生變化。
[0006]但是，上述型坯壁厚控制系統(tǒng)中伺服比例閥104的價格十分昂貴，造成系統(tǒng)整體的成本很高。
實用新型內容
[0007]本實用新型提供了一種型坯壁厚控制系統(tǒng)，以在降低系統(tǒng)成本的前提下，實現(xiàn)對型坯壁厚的精確控制。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了如下技術方案:
[0009]—種型還壁厚控制系統(tǒng),包括:壁厚控制器、電子尺、油缸和芯軸,其特征在于,還包括:方向閥和伺服動力裝置；其中，所述方向閥的一端與所述壁厚控制器相連，另一端與所述油缸相連，用于在所述壁厚控制器的控制下控制所述油缸的活塞的移動方向；所述伺服動力裝置的一端與所述壁厚控制器相連，另一端與所述油缸相連，用于在所述壁厚控制器的控制下控制所述油缸的活塞的移動距離，并為所述油缸的活塞的移動提供動力。
[0010]優(yōu)選的，所述伺服動力裝置包括:伺服驅動器、伺服電機和泵；其中，所述伺服驅動器的一端與所述壁厚控制器相連，另一端與所述伺服電機相連，用于在所述壁厚控制器的控制下驅動所述伺服電機運轉；所述伺服電機的一端與所述泵相連，用于在所述伺服驅動器的驅動下使所述泵運轉；所述泵的一端與所述油缸相連，用于在所述伺服電機的驅動下推動所述油缸的活塞移動。
[0011]優(yōu)選的，所述泵為齒輪泵、柱塞泵或螺桿泵。
[0012]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型所提供的技術方案至少具有以下優(yōu)點:
[0013]本實用新型所提供的型坯壁厚控制系統(tǒng)及控制方法，采用方向閥與伺服動力裝置替換現(xiàn)有技術型坯壁厚控制系統(tǒng)中的比例伺服閥和動力裝置，使方向閥控制油缸活塞移動的方向，伺服動力裝置控制活塞移動的距離，并為活塞的移動提供動力，實現(xiàn)了現(xiàn)有技術中比例伺服閥和動力裝置在系統(tǒng)中所起的作用。由于方向閥與伺服動力裝置的成本低于現(xiàn)有技術中比例伺服閥和動力裝置的成本，因此本實用新型所提供的型坯壁厚控制系統(tǒng)及控制方法實現(xiàn)了在降低系統(tǒng)成本的前提下，對型坯壁厚的精確控制。
[0014]另外，現(xiàn)有技術型坯壁厚控制系統(tǒng)中的動力裝置通常是一直運轉的，即在系統(tǒng)不需要為油缸提供動力時也會運轉，造成了能源的浪費。本實施所提供的型坯壁厚控制系統(tǒng)中的伺服動力裝置只有在接收到壁厚控制器的指令時才會運轉，在未接收到指令時會停止工作，從而降低了系統(tǒng)的能耗。并且由于本實施中的伺服動力裝置相對于現(xiàn)有技術中的動力裝置工作時間減少，從而產生的噪音較小、裝置的磨損降低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為現(xiàn)有技術中型坯壁厚控制系統(tǒng)的結構示意圖；
[0017]圖2為現(xiàn)有技術中型坯壁厚控制系統(tǒng)的動力裝置的結構示意圖；
[0018]圖3為本實用新型實施例一所提供的型坯壁厚控制系統(tǒng)的結構示意圖；
[0019]圖4為本實用新型實施例二所提供的型坯壁厚控制系統(tǒng)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0021]在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型，但是本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。
[0022]其次，本實用新型結合示意圖進行詳細描述，在詳述本實用新型實施例時，為便于說明，表示裝置結構的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應限制本實用新型保護的范圍。此外，在實際制作中應包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。
[0023]實施例一
[0024]本實施例提供了一種型坯壁厚控制系統(tǒng)，如圖3所示，該系統(tǒng)包括:壁厚控制器301、電子尺302、油缸303和芯軸304，除上述裝置外，該系統(tǒng)還包括:方向閥305和伺服動力裝置306 ；
[0025]其中，所述方向閥305的一端與所述壁厚控制器301相連，另一端與所述油缸303相連，用于在所述壁厚控制器301的控制下控制所述油缸303的活塞的移動方向；
[0026]所述伺服動力裝置306的一端與所述壁厚控制器301相連，另一端與所述油缸303相連，用于在所述壁厚控制器301的控制下控制所述油缸303的活塞的移動距離，并為所述油缸303的活塞的移動提供動力。
[0027]壁厚控制器301通過方向閥305和伺服動力裝置306實現(xiàn)對油缸303的活塞移動方向和移動距離的控制，進而實現(xiàn)了與活塞相連的芯軸304的縫隙發(fā)生變化，使不同時刻從縫隙中擠出的塑料熔體的量不同，從而控制所擠出的型坯不同部位的厚度符合要求。
[0028]本實施中，避免使用造價高的伺服比例閥，利用方向閥305和伺服動力裝置306取代伺服比例閥，通過壁厚控制器對二者的控制作用，使方向閥305能夠對油缸303的活塞移動的方向進行控制，使伺服動力裝置306在為活塞的移動提供動力的基礎上，能夠對活塞移動的距離進行控制。方向閥305和伺服動力裝置306的成本都不是很高。
[0029]而現(xiàn)有技術中的型坯壁厚控制系統(tǒng)是利用伺服比例閥實現(xiàn)對油缸活塞位置的移動方向和移動距離的有效控制的。由于芯軸位置精度是決定型坯壁厚控制效果的關鍵，所以要求伺服比例閥的位置精`度高、響應頻率快、運動平穩(wěn)，造成伺服比例閥的造價較高，僅僅伺服比例閥一項的成本就已經遠遠超出了本實施例中方向閥和伺服動力裝置的成本之和，再加上為活塞移動提供動力的動力裝置的成本，現(xiàn)有技術中實現(xiàn)為活塞移動提供動力并控制活塞移動的方向和距離的裝置的成本已經遠遠大于本實施例。
[0030]舉例來說，根據(jù)實際情況為本實施例中的型坯壁厚控制系統(tǒng)選擇合適型號的方向閥305，并選擇合適型號的裝置組成伺服動力裝置306，方向閥305的成本可以約為人民幣￥1000,伺服動力裝置306的成本可以約為人民幣￥4000,因此，本實施例實現(xiàn)為活塞移動提供動力并控制活塞移動的方向和距離功能的裝置的成本約為人民幣￥5000。而現(xiàn)有技術的型坯壁厚控制系統(tǒng)，其伺服比例閥單價通常在人民幣￥9000左右。
[0031]因此，本實施例所提供的型坯壁厚控制系統(tǒng)在成本更低的前提下實現(xiàn)了對活塞位置的精確控制。
[0032]需要說明的是，雖然同一裝置不同型號對應的價格可能存在一些出入，但是在本實用新型的核心思想的基礎之上，這并不影響本實施例所提供的系統(tǒng)成本更低的有益效
果O
[0033]并且，以上本實施例所提供的系統(tǒng)與現(xiàn)有技術具體價格上的對比，僅僅是為了更形象的突出本實施例所提供的型坯壁厚控制系統(tǒng)的成本更低，在本實用新型的核心思想的基礎之上，以上所列舉的具體價格并不能對對應裝置的型號構成限定。
[0034]另外，現(xiàn)有技術型坯壁厚控制系統(tǒng)中的動力裝置通常采用感應電機，因此是一直運轉的，即在系統(tǒng)不需要為油缸提供動力時也會運轉，造成了能源的浪費。本實施所提供的型坯壁厚控制系統(tǒng)中的伺服動力裝置306只有在接收到壁厚控制器301的指令時才會運轉，在未接收到指令時會停止工作，從而降低了系統(tǒng)的能耗。且由于本實施中的伺服動力裝置306只有在系統(tǒng)需要時才會工作，因此相對于現(xiàn)有技術中的動力裝置，本實施中伺服動力裝置306工作時間減少，從而產生的噪音較小、裝置器件的磨損降低。
[0035]實施例二
[0036]基于實施例一，本實施例具體提供了一種型坯壁厚控制系統(tǒng)，如圖4所示，該系統(tǒng)包括:壁厚控制器401、電子尺402、油缸403、芯軸404、方向閥405和伺服動力裝置406。
[0037]其中，所述伺服動力裝置406優(yōu)選的可以包括:伺服驅動器4061、伺服電機4062和泵4063。所述伺服驅動器4061的一端與所述壁厚控制器401相連，另一端與所述伺服電機4062相連，用于根據(jù)所述壁厚控制器401的指令驅動所述伺服電機4062運轉；所述伺服電機4062的一端與所述泵4063相連，用于在所述伺服驅動器4061的驅動下使所述泵4063運轉；所述泵4063的一端與所述油缸403相連，用于在所述伺服電機4062的驅動下推動所述油缸403的活塞移動。
[0038]本實施例中，按照機械參數(shù)人工編輯完成型坯壁厚變化曲線，所述壁厚控制器401會根據(jù)電子尺反饋的活塞位置實際值與型坯壁厚變化曲線控制油缸403的活塞的位置。
[0039]具體的，當所述型坯壁厚控制系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時，壁厚控制器401讀取所述型坯壁厚變化曲線，得到某個時刻對應的型坯壁厚值，然后將該型坯壁厚值進行分析運算，轉換成該時刻對應的活塞位置設定值，將所得到的活塞位置設定值轉換為相應的電壓或電流信號，并將該電壓或電流的模擬信號發(fā)送給方向閥405，同時將該電壓或電流的模擬信號轉換為數(shù)字信號發(fā)送給伺服動力裝置406的伺服驅動器4061。
[0040]在此過程中，壁厚控制器401控制電子尺402對活塞位置進行測量，得到電子尺402反饋來的活塞位置實際值，然后將該活塞位置實際值與對應時刻的活塞位置設定值進行比較，判斷是否需要對該時刻的活塞位置調整，若需要，則發(fā)送相應的指令給方向閥405和/或伺服驅動器4061，若不需要，則控制活塞移動到下一時刻所對應的設定位置。
[0041]所述方向閥405在所述壁厚控制器401的控制下控制所述油缸403的活塞移動的方向。具體的，方向閥405接收到壁厚控制器401所發(fā)送的指令后，獲得由活塞位置設定值所轉換成的電壓或電流模擬信號，若各個活塞位置設定值間的電壓或電流值變化趨勢不一致(比如:a?b時間，電壓或電流增大，即Va〈Vb，但b?c時刻，電壓或電流減小，即Vb>V。)，則方向閥405接通，控制油缸403的活塞向與當前移動方向相反的方向移動；若各個活塞位置設定值間的電壓或電流值變化趨勢一致(比如:a?b時間，電壓或電流增大，b?c時刻，電壓或電流也增大，即Va〈Vb〈V。)，則方向閥405控制油缸403的活塞繼續(xù)沿當前移動方向移動。
[0042]所述伺服動力裝置406在所述壁厚控制器401的控制下控制所述油缸403的活塞移動的距離，并為所述油缸403的活塞的移動提供動力。具體的，伺服驅動器4061接收到壁厚控制器401所發(fā)送的指令后，獲得由活塞位置設定值所轉換成的電壓或電流數(shù)字信號，將該電壓或電流數(shù)字信號進行一系列的處理后發(fā)送給伺服電機4062，以驅動伺服電機4062運轉。伺服電機4062將接收到的、經伺服驅動器4061處理后的電壓或電流數(shù)字信號轉換為轉矩和轉速，并輸出給泵4063，以驅動泵4063運轉。泵4063在伺服電機4062所輸出的指定的轉矩和轉速的驅動下工作，推動油缸403的活塞進行對應距離的移動。[0043]通過上述方向閥405和伺服動力裝置406的具體工作過程的描述可知，本實施例所提供的型坯壁厚控制系統(tǒng)利用方向閥405實現(xiàn)對活塞移動方向的控制，利用伺服動力裝置406實現(xiàn)對活塞移動距離的控制和為活塞的移動提供動力的作用，二者的成本較低。例如，方向閥405 (成本約為:人民幣￥1000)和伺服動力裝置406 (伺服驅動器4061的成本約為:人民幣￥2000,伺服電機4062的成本約為:人民幣￥1500，泵4063的成本約為:人民幣￥400 ~ ￥700)的成本約為人民幣￥4900 ~ ￥5200。
[0044]現(xiàn)有技術中的型坯壁厚控制系統(tǒng)利用伺服比例閥控制活塞移動的方向和距離，利用動力裝置為活塞的移動提供動力，成本較高。例如伺服比例閥(成本約為:人民幣￥9000)與動力裝置(成本約為:人民幣￥900)的成本約為人民幣￥9900。相比之下，在實現(xiàn)相同作用的前提下，本實施例所提供的型坯壁厚控制系統(tǒng)成本更低。
[0045]需要說明的 是，雖然同一裝置不同型號對應的價格可能存在一些出入，但是在本實用新型的核心思想的基礎之上，這并不影響本實施例所提供的系統(tǒng)成本更低的有益效
果O
[0046]并且，以上本實施例所提供的系統(tǒng)與現(xiàn)有技術具體價格上的對比，僅僅是為了更形象的突出本實施例所提供的型坯壁厚控制系統(tǒng)的成本更低，在本實用新型的核心思想的基礎之上，以上所列舉的具體價格并不能對對應裝置的型號構成限定。
[0047]需要說明的是，所述伺服驅動器4061主要應用于高精度的定位系統(tǒng)，是用來控制伺服電機4062的一種控制器。伺服驅動器4061 —般是通過位置、速度和力矩三種方式對伺服電機4062進行控制，實現(xiàn)高精度的傳動系統(tǒng)定位。所述伺服驅動器4061主要包括:整流部、逆變部、控制部和電流演變部，其中，所述整流部包括整流電路，用于對輸入的三相電或者市電進行整流，以得到相應的直流電；所述逆變部包括逆變器，用于將經過整流的三相電或市電變頻，以驅動伺服電機4062。
[0048]另外，如圖2所示，現(xiàn)有技術中的動力裝置通常是由感應電機201和葉片泵202相連組成，感應電機201在整個產品生產過程中會持續(xù)運轉，并不會隨著生產過程某一動作的停止而運轉(如:在一個型坯擠出后需要進行冷卻時，整個壁厚控制系統(tǒng)不需要工作)，造成能源的浪費。本實施例所提供的系統(tǒng)中的伺服動力裝置406僅在壁厚控制器401的控制下工作，在系統(tǒng)不需要給油缸403提供動力時，會停止工作，從而避免了能源不必要的浪費，相對于現(xiàn)有技術來說耗能更低。
[0049]并且，由于本實施例中的伺服動力裝置406由伺服驅動器4061、伺服電機4062和泵4063組成,伺服驅動器4061和伺服電機4062的配合使用使系統(tǒng)僅在需要時才工作,相對于現(xiàn)有技術的動力裝置，運行時間減少，從而降低了型坯壁厚控制系統(tǒng)工作中產生的噪
曰?
[0050]且現(xiàn)有技術中型坯壁厚控制系統(tǒng)的動力裝置通常采用葉片泵，葉片泵的內泄較大，造成系統(tǒng)的噪音較大，本實施例中伺服動力裝置406的泵優(yōu)選可為內泄小于葉片泵的泵，從而進一步降低了本實施例中所提供型坯壁厚控制系統(tǒng)工作時的噪音。所述內泄小于葉片泵的泵優(yōu)選的可為齒輪泵、柱塞泵或螺桿泵。
[0051]本實施例中伺服動力裝置406的工作時間較現(xiàn)有技術中的減少，從而系統(tǒng)中相關裝置內部和相關裝置之間的磨損降低，從這一方面來講，本實施例所提供的型坯壁厚控制系統(tǒng)的使用壽命較現(xiàn)有技術中的有所增長。[0052]由于方向閥405和伺服動力裝置406控制油缸403的活塞移動的方向和距離可能存在一定的誤差，因此壁厚控制器401會控制電子尺402對活塞的位置進行實時測量，并根據(jù)測量得到的活塞位置實際值與型坯壁厚變化曲線對活塞的位置進行調整。
[0053]具體的，壁厚控制器401向電子尺402發(fā)送測量活塞實際值的指令，電子尺402接收到所述測量活塞實際值的指令，在所述測量活塞實際值的指令控制下，對活塞的位置進行測量，得到活塞位置實際值，并將所述活塞位置實際值反饋給壁厚控制器401。壁厚控制器401讀取型坯壁厚變化曲線，得到該時刻對應的型坯壁厚值，然后將該型坯壁厚值轉換為對應時刻所對應的活塞位置設定值，并比較活塞位置設定值與電子尺402反饋的活塞位置實際值，得到二者的差值。之后壁厚控制器401對所得到的差值進行分析，若該差值在預設范圍之內，則不對活塞的位置進行調整，若該差值在預設范圍之外，則壁厚控制器401會根據(jù)該差值同時向方向閥405和伺服動力裝置406發(fā)出相應的指令，以對活塞的位置進行調整，直至活塞位置實際值與活塞位置設定值的差值在預設范圍之內。
[0054]需要說明的是，所述對活塞的位置進行調整包括對活塞移動方向的調整。
[0055]雖然本實用新型已以較佳實施例披露如上，然而并非用以限定本實用新型。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本實用新型技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據(jù)本實用新型的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本實用新型技術方案保護的范圍內。
【權利要求】
1.一種型坯壁厚控制系統(tǒng)，包括:壁厚控制器、電子尺、油缸和芯軸，其特征在于，還包括:方向閥和伺服動力裝置； 其中，所述方向閥的一端與所述壁厚控制器相連，另一端與所述油缸相連，用于在所述壁厚控制器的控制下控制所述油缸的活塞的移動方向； 所述伺服動力裝置的一端與所述壁厚控制器相連，另一端與所述油缸相連，用于在所述壁厚控制器的控制下控制所述油缸的活塞的移動距離，并為所述油缸的活塞的移動提供動力。
2.根據(jù)權利要求1所述的型坯壁厚控制系統(tǒng)，其特征在于，所述伺服動力裝置包括:伺服驅動器、伺服電機和泵； 其中，所述伺服驅動器的一端與所述壁厚控制器相連，另一端與所述伺服電機相連，用于在所述壁厚控制器的控制下驅動所述伺服電機運轉； 所述伺服電機的一端與所述泵相連，用于在所述伺服驅動器的驅動下使所述泵運轉； 所述泵的一端與所述油缸相連，用于在所述伺服電機的驅動下推動所述油缸的活塞移動。
3.根據(jù)權利要求2所述的型坯壁厚控制系統(tǒng)，其特征在于，所述泵為齒輪泵、柱塞泵或螺桿泵。
【文檔編號】B29C49/78GK203449593SQ201320509404
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年8月20日 優(yōu)先權日:2013年8月20日
【發(fā)明者】孫凌財, 陳孝偉 申請人:寧波弘訊科技股份有限公司