一种PVC-O管材扩口成型自动调整系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种PVC

【技术实现步骤摘要】
一种PVC
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O管材扩口成型自动调整系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及PVC
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O管材扩口成型
，尤其是一种PVC
‑
O管材扩口成型自动调整系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]双轴取向聚氯乙烯（以下简称PVC
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O）是PVC管的最新进化形式，通过特殊的取向加工工艺制造的管材，将采用挤出方法生产的PVC
‑
U管材进行轴向拉伸和径向拉伸，使管材中的PVC长链分子在双轴向规整排列，获得高强度、高韧性、高抗冲、抗疲劳的新型PVC管材。PVC
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O由于其结构特征，管材材料强度、韧性、耐低温冲击、耐疲劳、耐应力开裂等性能比PVC
‑
U管材大幅度提高，管内壁表面更加光滑，管道用于压力输水水头损失低。可广泛应用于市政给排水、饮用水系统，压力排污系统和高效农田灌溉系统等领域。
[0003]PVC
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O管材可以通过不同的加工工艺诱导，在环向和轴向进行取向，取向后的管材出来的环向强度提高，抗冲击性能和抗疲劳性能提高，管壁的层状结构使管线不再有长距离快速裂纹扩展的风险。
[0004]管网能否在工程设计周期内安全运行，不只取决于管材本体质量，管材连接质量同样重要，而管材承口能否做到尺寸稳定、性能稳定并符合标准要求，至关重要。PVC
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O管材承口尺寸不符合时，影响连接的密封性，导致管网漏损率的升高；PVC
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O管材承口加工过程温度不符合，对承压能力、强度等有影响，导致管网的使用寿命的降低。
[0005]因此对PVC
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O管材扩口成型过程的实时检测与温度的自动控制至关重要。

技术实现思路

[0006]本专利技术需要解决的技术问题是提供一种PVC
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O管材扩口成型自动调整系统及其控制方法，通过制定标准参数数据库，并通过将实时检测的温度、图形数据与标准参考值进行对比，自动调整成型过程，保证成型过程中检测数据控制在标准偏差范围内，使管材承口的尺寸和性能符合技术要求，进而保障管网系统的连接密封性，实现管网长期安全可靠运行。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种PVC
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O管材扩口成型自动调整系统，包括：红外加热子系统：通过调整红外加热装置的加热区长度和辐射波长对扩口成型部位进行加热，并通过独立受控的加热点阵对扩口成型部位不满足温度要求的点进行靶向定位加热；温度检测子系统：通过温度检测装置监测成型模具的温度变化，并将成型模具温度信号反馈至自动调整系统，保证模具温度信号符合成型模具温度要求；视觉检测子系统：通过视觉检测装置实时监测管材承口部位在成型过程不同阶段的尺寸变化，并将承口尺寸信号传输到自动调整系统，自动调整系统通过调整红外加热子系统，直至承口尺寸符合PVC
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O管材承口尺寸要求；热成像子系统：通过热成像装置实时监测扩口成型部位各功能区的热量分布，生
成热图像和温度值，通过分别调整红外加热子系统的加热点阵的各点参数，直至检测值符合管材承口分区温控要求；数据库：用于储存自动调整系统中工艺技术要求，包括PVC
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O管材承口尺寸要求、成型模具温度要求、管材承口分区温控要求和不同阶段标准尺寸。
[0008]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述红外加热装置包括均匀设置孔的哈夫式圆筒和矩阵式加热点阵；所述加热点阵包括若干个设置在孔内的独立受控的红外辐射器；所述圆筒包括下半圆筒和能够纵向移动的上半圆筒；所述圆筒能够整体轴向移动。
[0009]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述视觉检测装置包括若干个设置在圆筒内表面的工业相机和一个设置在成型模具顶端中心点的工业相机。
[0010]本专利技术技术方案的进一步改进在于： PVC
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O管材承口功能区包括过渡区、密封区、环槽区和平直区；所述PVC
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O管材承口尺寸要求中，对各个PVC
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O管材承口功能区的允许误差做差异化处理：平直区的允许偏差为（0，+2mm）；环槽区的允许偏差为（
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1.5mm，0）；密封区的允许偏差为（0，+2mm）；过渡区的允许偏差为（0，+2mm）。
[0011]一种PVC
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O管材扩口成型自动调整系统的控制方法，包括以下步骤：S1、启动温度检测子系统，通过温度检测装置实时监测成型模具的温度变化，并由自动调整系统控制成型模具温度；S2、启动热成像子系统与红外加热子系统，通过热成像装置实时监测扩口成型部位各功能区的热量分布，生成热图像和温度值，通过调整红外加热子系统的加热点阵的各点参数，直至检测值符合数据库中管材承口分区温控要求；S3、启动视觉检测子系统，通过视觉检测装置实时监测管材承口部位在成型过程不同阶段的尺寸变化，调整红外加热子系统的加热区长度和辐射波长，实现成型过程不同阶段的承口尺寸符合PVC
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O管材承口尺寸要求，并进行管材承口缺陷检测；S4、通过热成像子系统与视觉检测子系统建立物体表面温度场与管材承口缺陷之间的关系，并将产生管材承口缺陷的异常温度储存在数据库中，当热成像装置实时采集扩口成型部位的温度达到异常温度时，立即结束扩口成型部位成型过程并剔除此扩口成型部位。
[0012]本专利技术技术方案的进一步改进在于：S1具体包括以下步骤：S1.1温度检测子系统初始化，读取成型模具的温度设定值，与数据库中成型模具对应尺寸下的温度要求进行对比，如果不符合，则重新读取成型模具的温度设定值；如果符合，则控制加热元件执行加热命令，所述加热元件为热循环系统；S1.2温度检测装置将成型模具温度信号反馈至自动调整系统，如果成型模具符合数据库中成型模具温度要求，则自动调整系统不做出调整，如果不符合成型模具温度要求，自动调整系统通过调整热循环系统参数，直至模具温度信号符合成型模具温度要求。
[0013]本专利技术技术方案的进一步改进在于：S2具体包括以下步骤：S2.1在圆筒打开的初始状态下，将扩口成型部位传送到指定位置后，闭合圆筒，即将上半圆筒向下移动与下半圆筒闭合；S2.2红外加热子系统初始化，读取扩口成型部位的温度设定值，与数据库中管材承口对应尺寸下的分区温控要求进行对比，如果不符合，则重新读取扩口成型部位的温度
设定值；如果符合，则启动加热点阵进行加热；S2.3热成像装置实时采集扩口成型部位热量分布并生成温度数据，如果不符合管材承口分区温控要求，分别调整红外加热子系统的加热点阵的各点参数；如果符合，即达到温度设定值；如果扩口成型部位存在不满足温度要求的点，则单独控制加热点阵对应点进行靶向定位加热。
[0014]本专利技术技术方案的进一步改进在于：S3具体包括以下步骤：S3.1视觉检测子系统初始化，读取管材扩口标准数据，与数据库中管材承口对应尺寸下的管材承口尺寸要求进行对比，如果不符合，则重新读取管材扩口标准数据；如果符合，通过环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PVC
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O管材扩口成型自动调整系统，其特征在于：包括：红外加热子系统：通过调整红外加热装置的加热区长度和辐射波长对扩口成型部位（4）进行加热，并通过独立受控的加热点阵对扩口成型部位（4）不满足温度要求的点进行靶向定位加热；温度检测子系统：通过温度检测装置（6）监测成型模具（5）的温度变化，并将成型模具（5）温度信号反馈至自动调整系统，保证模具温度信号符合成型模具温度要求；视觉检测子系统：通过视觉检测装置实时监测管材承口部位在成型过程不同阶段的尺寸变化，并将承口尺寸信号传输到自动调整系统，自动调整系统通过调整红外加热子系统，直至承口尺寸符合PVC
‑
O管材承口尺寸要求；热成像子系统：通过热成像装置（9）实时监测扩口成型部位（4）各功能区的热量分布，生成热图像和温度值，通过分别调整红外加热子系统的加热点阵的各点参数，直至检测值符合管材承口分区温控要求；数据库：用于储存自动调整系统中工艺技术要求，包括PVC
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O管材承口尺寸要求、成型模具温度要求、管材承口分区温控要求和不同阶段标准尺寸。2.根据权利要求1所述的一种PVC
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O管材扩口成型自动调整系统，其特征在于：所述红外加热装置包括均匀设置孔的哈夫式圆筒（1）和矩阵式加热点阵；所述加热点阵包括若干个设置在孔内的独立受控的红外辐射器（2）；所述圆筒（1）包括下半圆筒和能够纵向移动的上半圆筒；所述圆筒（1）能够整体轴向移动。3.根据权利要求1所述的一种PVC
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O管材扩口成型自动调整系统，其特征在于：所述视觉检测装置包括若干个设置在圆筒（1）内表面的工业相机（3）和一个设置在成型模具（5）顶端中心点的工业相机（3）。4.根据权利要求1所述的一种PVC
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O管材扩口成型自动调整系统，其特征在于： PVC
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O管材承口功能区包括过渡区（4
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1）、密封区（4
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2）、环槽区（4
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3）和平直区（4
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4）；所述PVC
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O管材承口尺寸要求中，对各个PVC
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O管材承口功能区的允许误差做差异化处理：平直区（4
‑
4）的允许偏差为（0，+2mm）；环槽区（4
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3）的允许偏差为（
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1.5mm，0）；密封区（4
‑
2）的允许偏差为（0，+2mm）；过渡区（4
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1）的允许偏差为（0，+2mm）。5.一种如权利要求1～4任一项所述的PVC
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O管材扩口成型自动调整系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、启动温度检测子系统，通过温度检测装置（6）实时监测成型模具（5）的温度变化，并由自动调整系统控制成型模具（5）温度；S2、启动热成像子系统与红外加热子系统，通过热成像装置（9）实时监测扩口成型部位（4）各功能区的热量分布，生成热图像和温度值，通过调整红外加热子系统的加热点阵的各点参数，直至检测值符合数据库中管材承口分区温控要求；S3、启动视觉检测子系统，通过视觉检测装置实时监测管材承口部位在成型过程不同阶段的尺寸变化，调整红外加热子系统的加热区长度和辐射波长，实现成型过程不同阶段的承口尺寸符合PVC
‑
O管材承口尺寸要求，并进行管材承口缺陷检测；S4、通过热成像子系统与视觉检测子系统建立物体表面温度场与管材承口缺陷之间的关系，并将产生管材承口...

【专利技术属性】
技术研发人员：勾迈，王迎涛，张贵锁，戚亚宁，高长全，赵彦池，孟永红，周少鹏，
申请(专利权)人：河北建投宝塑管业有限公司，
类型：发明
国别省市：