一種用于高光無痕注塑的溫度控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于高光無痕注塑的溫度控制系統(tǒng)，包括控制模塊、熱電偶、固態(tài)繼電器、電熱絲和料筒，控制模塊與上位機相連，熱電偶的測溫端設置在料筒內(nèi)，冷端與控制模塊的輸入端相連；控制模塊的控制輸出端與所述固態(tài)繼電器相連；固態(tài)繼電器控制所述電熱絲對料筒進行加熱；控制模塊將采樣到的溫度與設定目標溫度相減得到溫度偏差，并利用PID算法將溫度偏差轉換為電熱絲開關時間，實現(xiàn)對固態(tài)繼電器的通斷時間控制。本發(fā)明可以準確地控制冷卻水的溫度，縮短成型周期，解決變形、下陷等問題，避免困氣現(xiàn)象，提高產(chǎn)品質(zhì)量與強度。
【專利說明】—種用于高光無痕注塑的溫度控制系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種溫度控制系統(tǒng)，具體涉及一種用于高光無痕注塑的溫度控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著社會的不斷發(fā)展，塑料作為新型合成材料，與餛凝土、鋼鐵，木材并稱為四大工業(yè)材料。塑料只有諸多優(yōu)良特性，如質(zhì)地輕巧、耐水、耐化學腐蝕，塑料制品外形美觀、便于加工安裝，具有優(yōu)異的電氣特性及化學穩(wěn)定性、優(yōu)良的吸震和消聲隔離作用，能很好地與金屬、玻璃、木材及其它材料相膠結等，正是由于塑料具有諸多優(yōu)點，廣泛應用于國民經(jīng)濟各部門和日常生活中.塑料在材料結構中所占的比例正在逐年上升。多年的實踐也證明，增加塑料在整個材料結構中的比重，廣泛采用高分子合成材料，可節(jié)省資源，降低能耗，大大提高社會總體經(jīng)濟效益，更合理的利用社會資金和自然資源。正是由于企業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ钪袑λ芰现破返膹娏倚枨?，以及塑料制品其原材料的來源也很豐富、廉價，極大地促進了塑料工業(yè)特別是塑料機械工業(yè)的不斷發(fā)展與進步，促進了塑料加工技術和工藝的不斷完善。
[0003]注射成型是加工塑料制品的主要方法之一，這種方法能制得外形復雜、尺寸精確和帶有金屬嵌件的制品，對各種聚合物加工的適應性強，易于實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)，因此在塑料機械中占有很大比重。目前世界上80%的工程塑料制品采用注射成型加工技術進行生產(chǎn)。由此可見，注塑成型在塑料工業(yè)中有其特殊的地位。注塑機是注射成型的主要設備，它是塑料加工機械的典型代表。
[0004]在注塑生產(chǎn)過程中，塑料原料的溫度是影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素，其主要取決于注塑機螺桿筒和噴嘴兩部分的溫度。螺桿筒溫度過高時，筒內(nèi)的塑料會發(fā)生降解；螺桿筒溫度過低時，塑料塑化不良，流動性差，制品成型性能不好。噴嘴溫度過低會造成物料在噴嘴處堵塞，阻礙注塑過程的自動進行。
[0005]建立在均衡速熱速冷模腔注塑成型理論基礎之上的高光無熔痕注塑成型系統(tǒng)技術，是近些年發(fā)展起來的新技術，是注塑成型技術的一場革命。高光無痕注塑模具溫度控制系統(tǒng)，是向高光注塑模具提供加熱、冷卻、控制模腔溫度速熱速冷的系統(tǒng)，是高光無熔痕注塑成型系統(tǒng)的組成要素之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種在滿足同等工藝效果功能的前提下可提高熱能利用率高的用于注塑模具的溫度控制系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明一種用于高光無痕注塑的溫度控制系統(tǒng)，包括控制模塊、熱電偶、固態(tài)繼電器、電熱絲和料筒，所述控制模塊與上位機相連，所述熱電偶的測溫端設置在料筒內(nèi)，冷端與控制模塊的輸入端相連；所述控制模塊的控制輸出端與所述固態(tài)繼電器相連；所述固態(tài)繼電器控制所述電熱絲對料筒進行加熱；所述控制模塊將采樣到的溫度與設定目標溫度相減得到溫度偏差，并利用PID算法將溫度偏差轉換為電熱絲開關時間，實現(xiàn)對固態(tài)繼電器的通斷時間控制，所述控制模塊由輸入部分、微處理器和輸出部分組成，該輸入部分包含一個按鍵與撥碼盤單元、一個行程開關輸入電路單元、一個溫度檢測電路單元和一個溫度控制電路單元；該輸出部分包含一個輸出模塊單元和一個顯示模塊單元。
[0008]進一步地，輸入電路單元中，當外部行程開關或接近開關閉合時，光耦導通，使光敏三極管也導通，同時發(fā)光二極管亮，接在微處理器的輸入端的電平被拉低，從而實現(xiàn)動作。
[0009]溫度檢測電路單元對塑料的溫度進行檢測，反饋回微處理器，然后根據(jù)測量的溫度值通過所述的溫度控制電路單元來控制加熱絲的工作狀態(tài)。
[0010]更進一步地，上述的溫度控制電路單元利用雙向晶閘管來控制加熱絲進行加熱。
[0011]本發(fā)明溫度控制系統(tǒng)可以準確地控制冷卻水的溫度，縮短成型周期，解決變形、下陷等問題，避免困氣現(xiàn)象，提高產(chǎn)品質(zhì)量與強度，有效降低成本，可實現(xiàn)水冷卻的最佳效果，消除了由于冷卻水過冷或過熱對注塑機系統(tǒng)的不利影響；同時，利用注塑機冷卻水回路出來后的冷卻水進行溫度控制，實現(xiàn)簡單，成本低廉，節(jié)能效果明顯，在實際應用中取得了顯著的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明一種用于高光無痕注塑的溫度控制系統(tǒng)的原理方框圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖1所示，一種用于高光無痕注塑的溫度控制系統(tǒng)，包括控制模塊1、熱電偶2、固態(tài)繼電器3、電熱絲4和料筒5，所述控制模塊I與上位機相連，所述熱電偶2的測溫端設置在料筒5內(nèi)，冷端與控制模塊I的輸入端相連；所述控制模塊I的控制輸出端與所述固態(tài)繼電器3相連；所述固態(tài)繼電器3控制所述電熱絲4對料筒5進行加熱；所述控制模塊I將采樣到的溫度與設定目標溫度相減得到溫度偏差，并利用PID算法將溫度偏差轉換為電熱絲4開關時間，實現(xiàn)對固態(tài)繼電器3的通斷時間控制，所述控制模塊I由輸入部分、微處理器和輸出部分組成，該輸入部分包含一個按鍵與撥碼盤單兀、一個行程開關輸入電路單兀、一個溫度檢測電路單兀和一個溫度控制電路單兀；該輸出部分包含一個輸出模塊單兀和一個顯示模塊單元。所述的行程開關輸入電路單元中，當外部行程開關或接近開關閉合時，光耦導通，使光敏三極管也導通，同時發(fā)光二極管亮，接在微處理器的輸入端的電平被拉低，從而實現(xiàn)動作。所述的溫度檢測電路單元對塑料的溫度進行檢測，反饋回微處理器，然后根據(jù)測量的溫度值通過所述的溫度控制電路單元來控制加熱絲的工作狀態(tài)。所述的溫度控制電路單元利用雙向晶閘管來控制加熱絲進行加熱。
[0014]將熱電偶2的測溫端置于料筒5內(nèi)，冷端與控制模塊I的輸入端相連，用于溫度采集，為了實現(xiàn)對溫度信號的精確采樣，控制模塊可采用24位AD采樣芯片對溫度進行精確采樣。熱電偶電壓信號是差分信號，控制模塊I設有用于去除所述熱電偶的電壓信號中帶有的干擾的調(diào)理電路、用來防止靜電擊穿所述控制模塊上的芯片的靜電保護電路、以及用來采集冷端溫度，對采樣到的熱電偶值進行冷端補償?shù)臏囟葌鞲衅?。該溫度傳感器將測量的冷端溫度轉換為冷端電壓，補償?shù)讲蓸与妷荷?，將采樣電壓與補償電壓相加后，得到熱電偶的熱端電壓，根據(jù)熱電偶分度表即可將熱端電壓轉換為熱端溫度。利用設定值與采樣值運算，產(chǎn)生開關時間，即系統(tǒng)將采樣到的溫度與設定目標溫度相減得到溫度偏差，并利用PID算法將溫度偏差轉換為電熱絲開關時間，實現(xiàn)對料筒溫度的精確穩(wěn)定控制。24V電源正極與控制模塊I輸出電源端COM 口連接，24V電源負極與控制模塊I輸出電源端GND 口連接。將24V電源正極還與固態(tài)繼電器3正極相連，將控制模塊的控制口與固態(tài)繼電器3負極相連，實現(xiàn)對固態(tài)繼電器3控制。固態(tài)繼電器3—個輸出腳與電熱絲4串聯(lián)后與220V電源正端連接，固態(tài)繼電器3另一輸出腳與220V電源負端連接，從而對加熱絲4的加熱進行控制。將控制模塊的CAN通信引腳連接于CAN總線上，實現(xiàn)與上位機之間的CAN通信，建立通信實時傳輸溫度數(shù)據(jù)至上位機，上位機可通過CAN現(xiàn)場總線設置目標溫度。
【權利要求】
1.一種用于高光無痕注塑的溫度控制系統(tǒng)，包括控制模塊(I)、熱電偶(2)、固態(tài)繼電器(3)、電熱絲(4)和料筒(5)，所述控制模塊(I)與上位機相連，所述熱電偶(2)的測溫端設置在料筒(5)內(nèi)，冷端與控制模塊(I)的輸入端相連；所述控制模塊(I)的控制輸出端與所述固態(tài)繼電器(3)相連；所述固態(tài)繼電器(3)控制所述電熱絲(4)對料筒(5)進行加熱；所述控制模塊(I)將采樣到的溫度與設定目標溫度相減得到溫度偏差，并利用PID算法將溫度偏差轉換為電熱絲(4)開關時間，實現(xiàn)對固態(tài)繼電器(3)的通斷時間控制，其特征在于:所述控制模塊(I)由輸入部分、微處理器和輸出部分組成，該輸入部分包含一個按鍵與撥碼盤單元、一個行程開關輸入電路單元、一個溫度檢測電路單元和一個溫度控制電路單元；該輸出部分包含一個輸出模塊單兀和一個顯不模塊單兀。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于高光無痕注塑的溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的行程開關輸入電路單元中，當外部行程開關或接近開關閉合時，光耦導通，使光敏三極管也導通，同時發(fā)光二極管亮，接在微處理器的輸入端的電平被拉低，從而實現(xiàn)動作。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種用于高光無痕注塑的溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的溫度檢測電路單元對塑料的溫度進行檢測，反饋回微處理器，然后根據(jù)測量的溫度值通過所述的溫度控制電路單元來控制加熱絲的工作狀態(tài)。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種用于高光無痕注塑的溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的溫度控制電路單元利用雙向晶閘管來控制加熱絲進行加熱。
【文檔編號】B29C45/78GK103817891SQ201210464500
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年11月17日 優(yōu)先權日:2012年11月17日
【發(fā)明者】葉家和, 李正祥, 葉耿堂, 楊蕓 申請人:安徽藍德集團股份有限公司