智能化3d快速成型物料塑化單線生產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及物料塑化裝置，尤其涉及物料塑化單線生產(chǎn)系統(tǒng)的智能控制。
【背景技術(shù)】
[0002]注塑成型是塑料的主要成型方法，其特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，對(duì)各種塑料的加工適應(yīng)性強(qiáng)，能成型形狀復(fù)雜、尺寸精確的注塑塑料制品，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。其生產(chǎn)過程為:將固態(tài)塑料從料斗送入料筒，在料筒中加熱的同時(shí)被旋轉(zhuǎn)的螺桿攪拌推進(jìn)至模頭，即將粒狀(或粉狀)的固態(tài)塑料塑化成具有均勻的密度、粘度和組成的可塑性良好的塑料熔體，再通過施加一定的壓力使該種塑料熔體具備一定流速而注射進(jìn)入成型模頭的模腔中，塑料熔體冷卻定型后，便可得到和模頭的模腔形狀一致的塑料制品。然而，現(xiàn)有的物料塑化裝置必須熟練的技術(shù)工在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)依據(jù)需要調(diào)節(jié)料筒的加熱器工作，手動(dòng)控制冷卻機(jī)構(gòu)冷卻水的大小，浪費(fèi)人力和成本，且使得物料的加熱溫度調(diào)節(jié)不及時(shí)而致使加熱溫度過高影響質(zhì)量和成品或者因加熱溫度不夠而出現(xiàn)次品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種智能化3D快速成型物料塑化單線生產(chǎn)系統(tǒng)，不但可自動(dòng)控制塑料加工的溫度，而且可以自動(dòng)控制冷卻水的水量，無需人工操作，不但提高了生產(chǎn)效率，且制成的線材品質(zhì)好。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上有目的，本發(fā)明公開了一種智能化3D快速成型物料塑化單線生產(chǎn)系統(tǒng)，用于將塑料顆粒擠成型為3D打印用線材，包括擠出成型機(jī)、冷卻機(jī)構(gòu)、出料牽引機(jī)構(gòu)、卷線機(jī)構(gòu)、切割機(jī)構(gòu)、檢測(cè)模塊、控制器和操作顯示面板，所述擠出成型機(jī)包括機(jī)座、馬達(dá)、擠壓螺桿、料斗、料筒、模頭和加熱件，所述馬達(dá)安裝于所述機(jī)座上，所述馬達(dá)的輸出軸與所述擠壓螺桿連接，所述擠壓螺桿橫向設(shè)置于所述料筒內(nèi)，所述加熱件有數(shù)個(gè)并分別安裝于所述料筒上和模頭上以對(duì)所述料筒和模頭進(jìn)行加熱，所述料斗將塑料顆粒輸送至料筒，所述料筒對(duì)所述塑料顆粒進(jìn)行加熱、攪拌并輸送至模頭，所述模頭將加熱融化后的塑料進(jìn)行定型以制成線材;所述冷卻機(jī)構(gòu)位于所述模頭的出料口處，并設(shè)有若干噴淋頭，以對(duì)制成的線材進(jìn)行冷卻定型;所述出料牽引機(jī)構(gòu)位于所述冷卻機(jī)構(gòu)的末端并將冷卻后的線材輸送至卷線機(jī)構(gòu);卷線機(jī)構(gòu)纏繞所述出料牽引機(jī)構(gòu)輸送至的線材。切割機(jī)構(gòu)位于所述出料牽引機(jī)構(gòu)和卷線機(jī)構(gòu)之間，檢測(cè)所述線材的長(zhǎng)度并在所述線材到達(dá)預(yù)設(shè)長(zhǎng)度時(shí)切割所述線材。所述檢測(cè)模塊包括數(shù)個(gè)溫度傳感器并分別檢測(cè)所述料筒、模頭和冷卻機(jī)構(gòu)處冷卻后線材的溫度以輸出對(duì)應(yīng)的檢測(cè)溫度;所述控制器一端與所述檢測(cè)模塊相連，另一端與所述加熱件、馬達(dá)和噴淋頭相連，依據(jù)所述檢測(cè)溫度控制對(duì)應(yīng)的加熱件和若干噴淋頭工作，以使所述料筒、模頭保持對(duì)應(yīng)的控制溫度，以使所述噴淋頭提供對(duì)應(yīng)大小的冷卻水，且所述模頭對(duì)應(yīng)的控制溫度小于所述料筒對(duì)應(yīng)的控制溫度，所述控制器依據(jù)馬達(dá)控制命令控制所述馬達(dá)的轉(zhuǎn)速；所述操作顯示面板輸入外部的控制命令以及顯示所述溫度傳感器的檢測(cè)溫度，所述控制命令包括參數(shù)修改命令和馬達(dá)控制命令，所述控制器與所述操作顯示面板相連并依據(jù)所述參數(shù)修改命令修改所述控制溫度、預(yù)設(shè)長(zhǎng)度的數(shù)值的調(diào)節(jié)參數(shù)。
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本發(fā)明智能化3D快速成型物料塑化單線生產(chǎn)系統(tǒng)的擠出成型機(jī)通過控制器對(duì)加熱件實(shí)時(shí)控制，使得塑料顆粒穩(wěn)定的從料斗進(jìn)入擠壓腔中，并順暢的在擠壓腔中被加熱熔融和均勻攪拌，最后在模頭的模腔作用下從其出料口中被擠出，被擠出的線材在出料牽弓I機(jī)構(gòu)的作用下被牽弓I穿過冷卻機(jī)構(gòu)時(shí)，噴淋頭所噴射出的水對(duì)線材進(jìn)行有效冷卻，最終使得線材溫度與室溫一致從而被定型，制成的線材品質(zhì)好。另一方面，由于控制器對(duì)噴淋頭進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，不但使得線材的冷卻溫度不夠時(shí)，加大噴淋頭的水量，提高冷卻效率，而且使得噴淋頭的水量過大時(shí)，及時(shí)降低噴淋頭的水量，使得制成的線材不會(huì)降溫過多而影響品質(zhì)且節(jié)省水量。再一方面，本發(fā)明可依據(jù)外部的控制信號(hào)控制馬達(dá)轉(zhuǎn)速以及控制溫度，使得操作人員可以依據(jù)塑料材質(zhì)的不同的當(dāng)前環(huán)境的不同自行調(diào)節(jié)設(shè)定參數(shù)。
[0006]較佳地，所述料筒上設(shè)有數(shù)個(gè)加熱箱，數(shù)個(gè)所述加熱箱沿所述料筒設(shè)置且每一所述加熱箱分別設(shè)有一個(gè)所述加熱件，所述料筒的機(jī)頭處設(shè)有一個(gè)所述加熱件，數(shù)個(gè)所述溫度傳感器分別檢測(cè)每一加熱箱溫度和機(jī)頭溫度以輸出對(duì)應(yīng)的檢測(cè)溫度，數(shù)個(gè)所述加熱箱包括第一加熱箱和第二加熱箱，所述第一加熱箱對(duì)應(yīng)的控制溫度為第一控制溫度Tl，第二加熱箱對(duì)應(yīng)的控制溫度為第二控制溫度T2，機(jī)頭對(duì)應(yīng)的控制溫度為第三控制溫度T3，且所述T3>T2>T1。與現(xiàn)有技術(shù)相比，不但通過數(shù)個(gè)加熱箱分級(jí)加熱塑料，加熱均勻，節(jié)省能源，還通過控制器控制加熱溫度，使得加熱溫度可控，不會(huì)損傷塑料。
[0007]具體地，每一所述加熱箱內(nèi)還設(shè)有風(fēng)扇，每一所述加熱箱對(duì)應(yīng)設(shè)有一上限溫度，所述控制器與所述風(fēng)扇相連，并在所述加熱箱的檢測(cè)溫度超出對(duì)應(yīng)的上限溫度時(shí)控制對(duì)應(yīng)的風(fēng)扇打開，并在所述加熱箱的檢測(cè)溫度低于對(duì)應(yīng)的控制溫度時(shí)控制所述風(fēng)扇關(guān)閉。
[0008]較佳地，所述控制器還與所述馬達(dá)相連，并依據(jù)所述料筒對(duì)應(yīng)的控制溫度調(diào)節(jié)所述馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，不但使得控制溫度被調(diào)節(jié)時(shí)，馬達(dá)可以隨之自動(dòng)調(diào)節(jié)，使得一般工作人員即可操作，無需經(jīng)驗(yàn)豐富者幫助，而且防止馬達(dá)轉(zhuǎn)速過快或過慢以影響線材的品質(zhì)。
[0009]較佳地，所述操作顯示面板包括分別顯示每一溫度傳感器檢測(cè)到的檢測(cè)溫度的檢測(cè)窗口、分別顯示每一所述控制溫度的顯示窗口，以及分別調(diào)節(jié)每一所述控制溫度的控制旋鈕，操作所述控制旋鈕以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的控制溫度，使得操作人員可在物料塑化裝置工作過程中依據(jù)需要實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)控制溫度。
[0010]較佳地，所述冷卻機(jī)構(gòu)還包括冷卻槽，所述冷卻槽與所述模頭的出料口正對(duì)設(shè)置，出口與所述出料牽引機(jī)構(gòu)正對(duì)設(shè)置，若干所述噴淋頭包括數(shù)個(gè)第一噴淋頭、數(shù)個(gè)第二噴淋頭和數(shù)個(gè)第三噴淋頭，且所述第一噴淋頭、第二噴淋頭和第三噴淋頭分別沿所述冷卻槽從前向后以一定間距排列，且所述第一噴淋頭輸出具有第一冷卻溫度的冷卻水，所述第二噴淋頭輸出具有第二冷卻溫度的冷卻水，所述第三噴淋頭輸出常溫的冷卻水，所述第一冷卻溫度高于所述第二冷卻溫度，所述第二冷卻溫度高于常溫。該方案使得冷卻機(jī)構(gòu)可逐漸對(duì)線材進(jìn)行降溫，防止線材由于降溫過快而變脆。
[0011]具體地，所述冷卻機(jī)構(gòu)還包括第一循環(huán)槽、第二循環(huán)槽、第三循環(huán)槽、第一水箱、第二水箱和第三水箱，所述第一水箱、第二水箱和第三水箱內(nèi)分別對(duì)應(yīng)設(shè)有具有第一冷卻溫度的冷卻水、具有第二冷卻溫度的冷卻水和常溫的冷卻水，所述第一噴淋頭、第二噴淋頭和第三噴淋頭分別位于所述第一循環(huán)槽、第二循環(huán)槽、第三循環(huán)槽上方且二者相互連通，且所述第一噴淋頭、第二噴淋頭和第三噴淋頭分別與所述第一水箱、第二水箱和第三水箱相連，所述第一水箱、第二水箱和第三水箱分別通過具有抽水栗的水管與所述第一循環(huán)槽、第二循