智能化3D快速成型物料塑化双线生产系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能化3D快速成型物料塑化双线生产系统，用于将塑料颗粒挤成型为双色的3D打印用线材，包括挤出成型机、冷却机构、出料牵引机构、卷线机构、切割机构、检测模块、控制器和操作显示面板，所述挤出成型机两组物料处理机构、一个横头和一个模头，每一物料处理机构包括机座、马达、料斗、料筒和加热件，所述冷却机构设有若干喷淋头；出料牵引机构位于所述冷却机构的末端输送线材至卷线机构存放；检测模块包括数个温度传感器并分别检测所述料筒、横头、模头和冷却机构冷却后线材的温度；控制器依据检测的温度控制对应的加热件和若干喷淋头工作。本发明专利技术自动控制塑料加热的温度以及冷却水的大小，生产效率高且线材品质好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及物料塑化装置，尤其涉及物料塑化双线生产系统的智能控制。
技术介绍
注塑成型是塑料的主要成型方法，其特点是生产效率高，对各种塑料的加工适应性强，能成型形状复杂、尺寸精确的注塑塑料制品，应用领域广泛。其生产过程为：将固态塑料从料斗送入料筒，在料筒中加热的同时被旋转的螺杆搅拌推进至模头，即将粒状(或粉状)的固态塑料塑化成具有均匀的密度、粘度和组成的可塑性良好的塑料熔体，再通过施加一定的压力使该种塑料熔体具备一定流速而注射进入成型模头的模腔中，塑料熔体冷却定型后，便可得到和模头的模腔形状一致的塑料制品。然而，现有的物料塑化装置必须熟练的技术工在现场实时依据需要调节料筒的加热件工作，手动控制冷却机构冷却水的大小，浪费人力和成本，且使得物料的加热温度调节不及时而致使加热温度过高影响质量和成品或者因加热温度不够而出现次品。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种智能化3D快速成型物料塑化双线生产系统，不但可自动控制塑料加工的温度，而且可以自动控制冷却水的水量，无需人工操作，不但提高了生产效率，且制成的线材品质好。为了实现上有目的，本专利技术公开了一种智能化3D快速成型物料塑化双线生产系统，用于将塑料颗粒挤成型为双色的3D打印用线材，包括挤出成型机、冷却机构、出料牵引机构、卷线机构、切割机构、检测模块、控制器和操作显示面板，所述挤出成型机包括两组物料处理机构、一个横头和一个模头，每一组所述物料处理机构包括机座、马达、挤压螺杆、料斗、料筒和加热件，所述马达安装于所述机座上，所述马达的输出轴与所述挤压螺杆连接，所述挤压螺杆横向设置于所述料筒内，所述加热件有数个并分别安装于所述料筒、横头和模头上以对所述料筒、横头和模头进行加热，所述料斗将塑料颗粒输送至料筒，所述料筒对所述塑料颗粒进行加热、搅拌并将融化后的塑料输送至所述横头，所述横头将两所述物料处理机构输送的塑料融合后输送至所述模头，所述模头将融合后的塑料进行定型以制成线材；所述冷却机构位于所述模头的出料口处，并设有若干喷淋头，以对制成的线材进行冷却定型；所述出料牵引机构位于所述冷却机构的末端并将冷却后的线材输送至卷线机构；卷线机构缠绕所述出料牵引机构输送至的线材。切割机构位于所述出料牵引机构和卷线机构之间，检测所述线材的长度并在所述线材到达预设长度时切割所述线材。所述检测模块包括数个温度传感器并分别检测所述料筒、模头和冷却机构处冷却后线材的温度以输出对应的检测温度；所述控制器一端与所述检测模块相连，另一端与所述加热件、马达和喷淋头相连，依据所述检测温度控制对应的加热件和若干喷淋头工作，以使所述料筒、横头、模头保持对应的控制温度，以使所述喷淋头提供对应大小的冷却水，且所述横头、模头对应的控制温度小于所述料筒对应的控制温度，所述控制器依据马达控制命令控制所述马达的转速；所述操作显示面板输入外部的控制命令以及显示所述温度传感器的检测温度，所述控制命令包括参数修改命令和马达控制命令，所述控制器与所述操作显示面板相连并依据所述参数修改命令修改所述控制温度、预设长度的数值的调节参数。与现有技术相比，由于本专利技术智能化3D快速成型物料塑化双线生产系统的挤出成型机通过控制器对加热件实时控制，使得塑料颗粒稳定的从料斗进入挤压腔中，并顺畅的在挤压腔中被加热熔融和均匀搅拌，最后在模头的模腔作用下从其出料口中被挤出，被挤出的线材在出料牵引机构的作用下被牵引穿过冷却机构时，喷淋头所喷射出的水对线材进行有效冷却，最终使得线材温度与室温一致从而被定型，制成的线材品质好。另一方面，由于控制器对喷淋头进行实时控制，不但使得线材的冷却温度不够时，加大喷淋头的水量，提高冷却效率，而且使得喷淋头的水量过大时，及时降低喷淋头的水量，使得制成的线材不会降温过多而影响品质且节省水量。再一方面，本专利技术可依据外部的控制信号控制马达转速以及控制温度，使得操作人员可以依据塑料材质的不同的当前环境的不同自行调节设定参数。较佳地，所述料筒上设有数个加热箱，数个所述加热箱沿所述料筒设置且每一所述加热箱分别设有一个所述加热件，所述料筒的机头处设有一个所述加热件，数个所述温度传感器分别检测每一加热箱温度和机头温度以输出对应的检测温度，数个所述加热箱包括第一加热箱和第二加热箱，所述第一加热箱对应的控制温度为第一控制温度T1，第二加热箱对应的控制温度为第二控制温度T2，机头对应的控制温度为第三控制温度T3，且所述T3>T2>T1。与现有技术相比，不但通过数个加热箱分级加热塑料，加热均匀，节省能源，还通过控制器控制加热温度，使得加热温度可控，不会损伤塑料。具体地，每一所述加热箱内还设有风扇，每一所述加热箱对应设有一上限温度，所述控制器与所述风扇相连，并在所述加热箱的检测温度超出对应的上限温度时控制对应的风扇打开，并在所述加热箱的检测温度低于对应的控制温度时控制所述风扇关闭。较佳地，所述控制器还与所述马达相连，并依据所述料筒对应的控制温度调节所述马达的转速，不但使得控制温度被调节时，马达可以随之自动调节，使得一般工作人员即可操作，无需经验丰富者帮助，而且防止马达转速过快或过慢以影响线材的品质。较佳地，所述操作显示面板包括分别显示每一温度传感器检测到的检测温度的检测窗口、分别显示每一所述控制温度的显示窗口，以及分别调节每一所述控制温度的控制旋钮，操作所述控制旋钮以实时调节对应的控制温度，使得操作人员可在物料塑化装置工作过程中依据需要实时调节控制温度。较佳地，所述冷却机构还包括冷却槽，所述冷却槽与所述模头的出料口正对设置，出口与所述出料牵引机构正对设置，若干所述喷淋头包括数个第一喷淋头、数个第二喷淋头和数个第三喷淋头，且所述第一喷淋头、第二喷淋头和第三喷淋头分别沿所述冷却槽从前向后以一定间距排列，且所述第一喷淋头输出具有第一冷却温度的冷却水，所述第二喷淋头输出具有第二冷却温度的冷却水，所述第三喷淋头输出常温的冷却水，所述第一冷却温度高于所述第二冷却温度，所述第二冷却温度高于常温。该方案使得冷却机构可逐渐对线材进行降温，防止线材由于降温过快而变脆。具体地，所述冷却机构还包括第一循环槽、第二循环槽、第三循环槽、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内分别对应设有具有第一冷却温度的冷却水、具有第二冷却温度的冷却水和常温的冷却水，所述第一喷淋头、第二喷淋头和第三喷淋头分别位于所述第一循环槽、第二循环槽、第三循环槽上方且二者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能化3D快速成型物料塑化双线生产系统，用于将塑料颗粒挤成型为双色的3D打印用线材，其特征在于，包括：挤出成型机，包括两组物料处理机构、一个横头和一个模头，每一组所述物料处理机构包括机座、马达、挤压螺杆、料斗、料筒和加热件，所述马达安装于所述机座上，所述马达的输出轴与所述挤压螺杆连接，所述挤压螺杆横向设置于所述料筒内，所述加热件有数个并分别安装于所述料筒、横头和模头上以对所述料筒、横头和模头进行加热，所述料斗将塑料颗粒输送至料筒，所述料筒对所述塑料颗粒进行加热、搅拌并将融化后的塑料输送至所述横头，所述横头将两所述物料处理机构输送的塑料融合后输送至所述模头，所述模头将融合后的塑料进行定型以制成线材；冷却机构，位于所述模头的出料口处，并设有若干喷淋头以对制成的线材进行冷却；出料牵引机构，位于所述冷却机构的末端并将冷却后的线材输送至卷线机构；卷线机构，缠绕所述出料牵引机构输送至的线材；切割机构，位于所述出料牵引机构和卷线机构之间，检测所述线材的长度并在所述线材到达预设长度时切割所述线材；检测模块，包括数个温度传感器并分别检测所述料筒、模头和冷却机构处冷却后线材的温度以输出对应的检测温度；控制器，一端与所述检测模块相连，另一端与所述加热件、马达和喷淋头相连，依据所述检测温度控制对应的加热件和若干喷淋头工作，以使所述料筒、横头、模头保持对应的控制温度，以使所述喷淋头提供对应大小的冷却水，且所述横头、模头对应的控制温度小于所述料筒对应的控制温度，所述控制器依据马达控制命令控制所述马达的转速；操作显示面板，输入外部的控制命令以及显示所述温度传感器的检测温度，所述控制命令包括参数修改命令和马达控制命令，所述控制器与所述操作显示面板相连并依据所述参数修改命令修改所述控制温度、预设长度的数值的调节参数。...

【技术特征摘要】
1.一种智能化3D快速成型物料塑化双线生产系统，用于将塑料颗粒挤成
型为双色的3D打印用线材，其特征在于，包括：
挤出成型机，包括两组物料处理机构、一个横头和一个模头，每一组所述
物料处理机构包括机座、马达、挤压螺杆、料斗、料筒和加热件，所述马达安
装于所述机座上，所述马达的输出轴与所述挤压螺杆连接，所述挤压螺杆横向
设置于所述料筒内，所述加热件有数个并分别安装于所述料筒、横头和模头上
以对所述料筒、横头和模头进行加热，所述料斗将塑料颗粒输送至料筒，所述
料筒对所述塑料颗粒进行加热、搅拌并将融化后的塑料输送至所述横头，所述
横头将两所述物料处理机构输送的塑料融合后输送至所述模头，所述模头将融
合后的塑料进行定型以制成线材；
冷却机构，位于所述模头的出料口处，并设有若干喷淋头以对制成的线材
进行冷却；
出料牵引机构，位于所述冷却机构的末端并将冷却后的线材输送至卷线机
构；
卷线机构，缠绕所述出料牵引机构输送至的线材；
切割机构，位于所述出料牵引机构和卷线机构之间，检测所述线材的长度
并在所述线材到达预设长度时切割所述线材；
检测模块，包括数个温度传感器并分别检测所述料筒、模头和冷却机构处
冷却后线材的温度以输出对应的检测温度；
控制器，一端与所述检测模块相连，另一端与所述加热件、马达和喷淋头
相连，依据所述检测温度控制对应的加热件和若干喷淋头工作，以使所述料筒、
横头、模头保持对应的控制温度，以使所述喷淋头提供对应大小的冷却水，且
所述横头、模头对应的控制温度小于所述料筒对应的控制温度，所述控制器依
据马达控制命令控制所述马达的转速；
操作显示面板，输入外部的控制命令以及显示所述温度传感器的检测温度，

\t所述控制命令包括参数修改命令和马达控制命令，所述控制器与所述操作显示
面板相连并依据所述参数修改命令修改所述控制温度、预设长度的数值的调节
参数。
2.如权利要求1所述的智能化3D快速成型物料塑化双线生产系统，其特
征在于，所述料筒上设有数个加热箱，数个所述加热箱沿所述料筒设置且每一
所述加热箱分别设有一个所述加热件，所述料筒的机头处设有一个所述加热件，
数个所述温度传感器分别检测每一加热箱温度和机头温度以输出对应的检测温
度，数个所述加热箱包括第一加热箱和第二加热箱，所述第一加热箱对应的控
制温度为第一控制温度T1，第二加热箱对应的控制温度为第二控制温度T2，机
头对应的控制温度为第三控制温度T3，且所述T3>T2>T1。
3.如权利要求2所述的智能化3D快速成型物料塑化双线生产系统，其特
征在于，每一所述加热箱内还设有风扇，每一所述加热箱对应设有一上限温度，
所述控制器与所述风扇相连，并在所述加热箱的检测温度超出对应的上限温度
时控制对应的风扇打开，并在所述加热箱的检测温度低于对应的控制温度时控
制所述风扇关闭。
4.如权利要求1所述的智能化3D快速成型物料塑化双线生产系统，其特
征在于，所述控制器还与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：林湖彬，刘勋，杜崇铭，
申请(专利权)人：杜崇铭，
类型：发明
国别省市：广东;44