CN114407421A

CN114407421A - 炭素挤压机的智能加料挤压系统和智能加料挤压方法

Info

Publication number: CN114407421A
Application number: CN202111635298.XA
Authority: CN
Inventors: 郭爽爽; 薛愈洁; 连宾宾; 王艺桥; 张文娟
Original assignee: Tz Tianjin Binhai Heavy Machinery Co ltd
Current assignee: Tz Tianjin Binhai Heavy Machinery Co ltd
Priority date: 2021-12-29
Filing date: 2021-12-29
Publication date: 2022-04-29

Abstract

本发明公开了一种炭素挤压机的智能加料挤压系统和方法，该系统包括料室、加料仓、型嘴、挡板、挤压压头、盖板、剪刀、加料装置、挤压杆、挤压梁、主缸、后梁，后梁上安装有支座，挤压梁上安装有支架，支座上安装有编码器，编码器的拉线端固定到支架上，编码器实时监测挤压压头的位置。本发明的系统和方法中，每挤压完毕一根挤压产品，根据编码器实时监测到的挤压压头的位置，判断是否继续挤压生产，如停止挤压加料时，计算得到加料次数，加料装置基于单次加料重量及加料次数逐次加料。本发明的系统和方法能够自动检测挤压压头的位置，计算出料室内炭素糊料余量，判断出是否继续挤压生产，并智能计算出加料次数，有效提高生产效率。

Description

炭素挤压机的智能加料挤压系统和智能加料挤压方法

技术领域

本发明属于炭素挤压机技术领域，尤其涉及一种炭素挤压机的智能加料挤压系统和智能加料挤压方法。

背景技术

如图1A至图1G所示，现有技术中炭素挤压机的生产过程包括：

混捏好的炭素糊料通过加料装置10自由下落地加入到加料仓2中，图1A所示；

加料完毕后，盖板8将加料仓2的加料口封堵，真空罩6移动与加料仓2接触，抽真空系统通过抽真空管道7对料室1、加料仓2、真空罩6、挡板4、盖板8围出的封闭空腔进行真空抽气，排除炭素糊料中的杂质和烟气，同时压头5前进，将炭素糊料推移至料室1前部，并施加捣固力P1，将炭素糊料捣固成型，与型嘴3内上次未挤出的糊料连接在一起，图1B所示；

抽真空系统停止工作，抽真空管道7连通大气，压头5回程，盖板8打开，进行第二次加料，如图1C所示；

二次加料完毕后，压头5前进，进行第二次捣固，如图1D所示；

如上述过程进行第三次加料和捣固、第四次加料和捣固，最后一次捣固完毕后，压头5施加大于捣固力P1的预压力P2，并保持一定时间T，对炭素糊料进行预压，如图1E所示；

预压完毕后，挡板4下降，压头5施加挤压力P3，将炭素糊料从型嘴3的挤压口挤出，如图1F所示；

当挤压产品达到所要求的挤压成品长度后，剪刀9将其剪断，如图1G所示，一般挤压一次可生产5～10根挤压成品。

在上述现有技术中，由于：(1)挤出的挤压产品有可能有缺陷，挤压生产中发现缺陷后，即刻切除，这样这段挤压产品即废品的长度会小于所要求的挤压成品长度；(2)加料装置通常为定量式加料或者人工控制加料量，因而导致在挤压完毕一个挤压产品后，料室内的炭素糊料量是否够再挤压一个挤压产品不得而知，且每次总加料量不易控制，料室的容积空间不能得到充分利用。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的部分或全部技术问题，本发明提供一种炭素挤压机的智能加料挤压系统和智能加料挤压方法。

在本发明的一个方面，炭素挤压机的智能加料挤压系统包括料室、加料仓、型嘴、挡板、挤压压头、盖板、剪刀、加料装置、挤压杆、挤压梁、主缸、后梁，型嘴通过卡环连接固定在料室的前端，挡板设置在型嘴的前端，加料仓设置在料室的后端并位于加料装置的下方，盖板由油缸驱动以打开和封堵加料仓，剪刀设置在型嘴的挤压口一侧用于按照所要求的挤压成品长度剪切挤压产品，挤压压头对料室内的炭素糊料进行捣固、预压及挤压操作，挤压压头后端连接于挤压杆和挤压梁，挤压梁连接于主缸的柱塞，主缸安装在后梁上，其中，后梁上安装有支座，挤压梁上安装有支架，所述支座上安装有编码器，所述编码器的拉线端固定到所述支架上，所述编码器实时监测挤压压头的位置。

进一步地，在上述炭素挤压机的智能加料挤压系统中，加料仓后方安装有抽真空管道，抽真空管道连接于抽真空系统，挤压压头的外侧设置有真空罩，抽真空系统通过抽真空管道对料室、加料仓、真空罩、挡板、盖板围出的封闭空腔进行真空抽气。

在本发明的另一个方面，利用上述炭素挤压机的智能加料挤压系统实施的炭素挤压机的智能加料挤压方法包括：

是否继续挤压判断步骤：在炭素挤压机的正常挤压操作过程中，每挤压完毕一根挤压产品，根据编码器实时监测到的挤压压头的位置，得到料室内部有料长度L1和无料长度L2，计算料室内炭素糊料余留体积V1＝πR²L1，判断是否继续挤压生产，如果v1＞Vd，则继续挤压生产下一根挤压产品；如果V1＜Vd，则停止挤压，进入加料步骤，其中L1+L2＝L，L为料室总长度，R为料室的半径，Vd为一根挤压产品的标准体积；

加料步骤：根据料室内部无料长度L2计算得到料室可加料体积V2＝πR²L2，由V2/V＝N得出加料次数，其中N为加料次数，取整数，V为料室的额定单次加料体积，加料装置基于单次加料重量M＝ρV及加料次数N逐次加料，其中ρ为炭素糊料密度。

进一步地，在上述炭素挤压机的智能加料挤压方法中，每次加料后，均执行抽真空操作以及炭素糊料捣固操作，其中，在抽真空操作中，利用抽真空系统通过抽真空管道对料室、加料仓、真空罩、挡板、盖板围出的封闭空腔进行真空抽气，排除炭素糊料中的杂质和烟气；在炭素糊料捣固操作中，挤压压头前进，将炭素糊料推移至料室前部并施加捣固力，将炭素糊料捣固成型。

进一步地，在上述炭素挤压机的智能加料挤压方法中，在第N次加料后的抽真空操作以及炭素糊料捣固操作完毕之后，挤压压头向炭素糊料施加预压力并保持预压时间，对炭素糊料进行预压，预压完毕后，挡板下降，挤压压头向炭素糊料施加挤压力，将炭素糊料从型嘴挤出，并当挤压产品达到所要求的挤压成品长度后，由剪刀剪切得到一根挤压产品。

本发明的炭素挤压机的智能加料挤压系统和智能加料挤压方法具有如下优点和有益效果：能够自动检测挤压压头的位置，计算出料室内炭素糊料余量，判断出是否继续挤压生产，并智能计算出加料次数，有效提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1A、图1B、图1C、图1D、图1E、图1F、图1G为现有技术中炭素挤压机的生产工艺示意图。

图2为本发明的炭素挤压机的智能加料挤压系统的结构示意图。

图3为本发明的炭素挤压机的智能加料挤压方法的工艺流程图。

图4为说明炭素挤压机的料室尺寸的示意简图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，本发明的炭素挤压机的智能加料挤压系统包括：料室11、加料仓12、型嘴13、挡板14、挤压压头15、盖板18、剪刀19、加料装置20、挤压杆21、挤压梁22、主缸25、后梁27。型嘴13通过卡环连接固定在料室11的前端，挡板14设置在型嘴13的前端，加料仓12设置在料室11的后端并位于加料装置20的下方，盖板18可由油缸驱动而在加料时打开加料仓12的加料口以及完成加料后封堵加料仓12的加料口，剪刀19设置在型嘴13的挤压口一侧，用于按照所要求的挤压成品长度剪切挤压产品，挤压压头15用于对料室11内的炭素糊料进行捣固、预压及挤压操作，挤压压头15后端连接于挤压杆21和挤压梁22，挤压梁22连接于主缸23的柱塞，主缸23安装在后梁24中间位置。

优选地，加料仓12后方安装有抽真空管道17，抽真空管道17连接于抽真空系统，挤压压头15的外侧设置有真空罩16。抽真空系统可以通过抽真空管道17对料室11、加料仓12、真空罩16、挡板14、盖板18围出的封闭空腔进行真空抽气，以排除炭素糊料中的杂质和烟气。

进一步地，在本发明的炭素挤压机的智能加料挤压系统中，后梁24上安装有支座24，挤压梁22上安装有支架23，支座24上安装有编码器26，编码器26的拉线端则固定到支架23上。在炭素挤压机挤压生产过程中，后梁24相对地面不动，挤压压头15、挤压杆21、挤压梁22在主缸23驱动下随主缸23的柱塞同步前进或后退，挤压压头15前进和后退运动时，编码器26可以实时监测挤压压头15的位置。

另一方面，如图3和图4所示，本发明的炭素挤压机的智能加料挤压方法包括：

加料步骤：根据料室内部无料长度L2可计算得到料室可加料体积V2＝πR²L2，由V2/V＝N得出加料次数，其中N为加料次数，取整数，V为料室的额定单次加料体积，料室的额定单次加料体积根据料室尺寸规格、几何形状和物料堆积规律等预先确定，属于炭素挤压机的常规参数，加料装置基于单次加料重量M＝ρV及加料次数N逐次加料，其中ρ为炭素糊料密度。

进一步地，在本发明的炭素挤压机的智能加料挤压方法中，每次加料后，均执行抽真空操作以及炭素糊料捣固操作，其中，在抽真空操作中，利用抽真空系统通过抽真空管道对料室、加料仓、真空罩、挡板、盖板围出的封闭空腔进行真空抽气，以排除炭素糊料中的杂质和烟气；在炭素糊料捣固操作中，挤压压头前进，将炭素糊料推移至料室前部并施加捣固力，将炭素糊料捣固成型。

进一步地，在本发明的炭素挤压机的智能加料挤压方法中，在第N次加料后的抽真空操作以及炭素糊料捣固操作完毕之后，挤压压头向炭素糊料施加大于捣固力的预压力并保持预压时间，对炭素糊料进行预压，预压完毕后，挡板下降，挤压压头向炭素糊料施加挤压力，将炭素糊料从型嘴挤出，并当挤压产品达到所要求的挤压成品长度后，由剪刀剪切得到一根挤压产品。

综上所述，利用本发明的炭素挤压机的智能加料挤压系统和智能加料挤压方法，能够自动检测挤压压头的位置，计算出料室内炭素糊料余量，判断出是否继续挤压生产，并智能计算出加料次数，有效提高生产效率。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。

最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种炭素挤压机的智能加料挤压系统，包括料室、加料仓、型嘴、挡板、挤压压头、盖板、剪刀、加料装置、挤压杆、挤压梁、主缸、后梁，型嘴通过卡环连接固定在料室的前端，挡板设置在型嘴的前端，加料仓设置在料室的后端并位于加料装置的下方，盖板由油缸驱动以打开和封堵加料仓，剪刀设置在型嘴的挤压口一侧用于按照所要求的挤压成品长度剪切挤压产品，挤压压头对料室内的炭素糊料进行捣固、预压及挤压操作，挤压压头后端连接于挤压杆和挤压梁，挤压梁连接于主缸的柱塞，主缸安装在后梁上，其特征在于，后梁上安装有支座，挤压梁上安装有支架，所述支座上安装有编码器，所述编码器的拉线端固定到所述支架上，所述编码器实时监测挤压压头的位置。

2.根据权利要求1所述的炭素挤压机的智能加料挤压系统，其特征在于，加料仓后方安装有抽真空管道，抽真空管道连接于抽真空系统，挤压压头的外侧设置有真空罩，抽真空系统通过抽真空管道对料室、加料仓、真空罩、挡板、盖板围出的封闭空腔进行真空抽气。

3.一种炭素挤压机的智能加料挤压方法，所述炭素挤压机的智能加料挤压方法利用根据权利要求1或2所述的炭素挤压机的智能加料挤压系统实施，其特征在于，所述炭素挤压机的智能加料挤压方法包括：

是否继续挤压判断步骤：在炭素挤压机的正常挤压操作过程中，每挤压完毕一根挤压产品，根据编码器实时监测到的挤压压头的位置，得到料室内部有料长度L1和无料长度L2，计算料室内炭素糊料余留体积V1＝πR²L1，判断是否继续挤压生产，如果V1>Vd，则继续挤压生产下一根挤压产品；如果V1<Vd，则停止挤压，进入加料步骤，其中L1+L2＝L，L为料室总长度，R为料室的半径，Vd为一根挤压产品的标准体积；

4.根据权利要求3所述的炭素挤压机的智能加料挤压方法，其特征在于，每次加料后，均执行抽真空操作以及炭素糊料捣固操作，其中，在抽真空操作中，利用抽真空系统通过抽真空管道对料室、加料仓、真空罩、挡板、盖板围出的封闭空腔进行真空抽气，排除炭素糊料中的杂质和烟气；在炭素糊料捣固操作中，挤压压头前进，将炭素糊料推移至料室前部并施加捣固力，将炭素糊料捣固成型。

5.根据权利要求4所述的炭素挤压机的智能加料挤压方法，其特征在于，在第N次加料后的抽真空操作以及炭素糊料捣固操作完毕之后，挤压压头向炭素糊料施加预压力并保持预压时间，对炭素糊料进行预压，预压完毕后，挡板下降，挤压压头向炭素糊料施加挤压力，将炭素糊料从型嘴挤出，并当挤压产品达到所要求的挤压成品长度后，由剪刀剪切得到一根挤压产品。