注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置及注塑机系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置及注塑机系统，超声波检测装置包括：紧贴在拉杆一端、可沿拉杆轴向拉杆发射超声波的超声探头；用于控制超声探头发出脉冲超声波和用于采集所述超声波的反射回波信息的超声卡，同时输出拉杆长度数据；用于对超声卡的参数进行设置，以及对拉杆长度数据进行读取和显示的计算机。本实用新型专利技术的注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置整体结构简单，对拉杆受力的健康状态的测量并非针对局部，而是针对整根拉杆；通过超声波检测，大大提高了检测效率，同时可以实现实时在线的检测，及时发现健康状态的变化并做出相应处理。

【技术实现步骤摘要】
注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置及注塑机系统
本技术涉及塑料成型设备检测技术，具体涉及一种实时无损检测注塑机拉杆健康状态的超声检测装置及注塑机系统。
技术介绍
塑料在现代工业材料中的比重日益提升，在诸多塑料加工工艺中，注塑成型以其生产速度快、效率高，操作可实现自动化，产品形状复杂，尺寸精确等而成为其中应用最为广泛的塑料加工工艺。注塑机是注塑成型的核心设备，它是将热塑性塑料或热固性塑料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的成型设备。在注塑机各部件中，拉杆是其中受力最复杂的核心部件之一。在注塑加工的各个工艺过程中，注塑机拉杆受到高频变化的拉、压应力作用，是注塑机最容易发生损坏的关键部位之一。实现对注塑机拉杆健康状态的实时在线检测，及时发现并排除工作状态中的异常情况，是减轻注塑机故障率，提升注塑机寿命和提升生产效率的关键技术之一。注塑机拉杆健康状态主要包括拉杆整体受力伸长的均匀性和单一受力伸长的有限性两个方面。整体伸长的均匀性指的是四根拉杆伸长要相对均匀，彼此差值不超过5％；单一拉杆伸长的有限性指的是每根拉杆的伸长都不能超过设备额定值的80％，留出安全空间。只有同时满足以上两条件，注塑机拉杆才处于健康状态；只要不满足其中任何一项，则注塑里拉杆处于不健康状态。注塑机拉杆的健康状态检测至关重要，但又困难重重。由于拉杆是细长件，且大部分区域被其他部件紧密覆盖，因此，很难实现对注塑机拉杆的全尺寸、实时在线的健康状态检测。目前注塑机拉杆的检测都是通过应变片来测量的。但这种方法有其不可避免的缺点：(1)应变片的检测为局部性，只能实现拉杆首尾两段局部区域的检测。(2)应变片对温度变化太过敏感，易将温升和受力混淆。(3)应变片难以实现对整个注塑过程的实时在线测量。面对目前检测手段的种种弊端，世界上多家科研机构的专家学者都在寻找一种经济有效的，可以实时在线表征注塑机拉杆健康状态的检测手段，以便实时在线监测其健康状态。
技术实现思路
本技术提供了一种成本低廉，使用方便，精度易控制，无损的用于注塑成型中对注塑机拉杆健康状态的超声实时在线检测装置以及带有该检测装置的注塑机系统。注塑机拉杆是一根细长杆，在不同的工作状态下，注塑机拉杆受力不同，伸长长度不同。在拉杆一端发射超声波，经拉杆另一端反射后，收到超声波回波，通过超声波回波可以直接得到拉杆长度数据；不同工作状态下拉杆受力不同，长度不同。比较拉杆伸长量变化，便可判断注塑机拉杆的健康状态。一种注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置，包括：紧贴在拉杆一端、可沿拉杆轴向拉杆发射超声波的超声探头；用于控制超声探头发出脉冲超声波和用于采集所述超声波的反射回波信息的超声卡，同时输出拉杆长度数据；用于对超声卡的参数进行设置，以及对拉杆长度数据进行读取和显示的计算机。本技术中，所述超声探头、超声卡以及计算机等，均可以采用现有的市售产品。本技术中，所述计算机一般包括带有超声卡接口(比如可以是计算机自带的PCI接口)的主机以及显示器，所述超声卡可以直接插接在超声卡接口处，与计算机实现连接。通过计算机主机和显示器，可以实现对超声卡的数据的实时读取和参数的设置以及对超声卡的控制。本技术中，通过对现有的超声卡的通道参数进行设置，可直接读取拉杆长度数据。将检测得到的拉杆长度数据与拉杆原始长度数据(或者拉杆出厂原始长度)数据进行比较，就可以得出所测拉杆的长度变化是否在允许的范围内，进而实现对注塑机拉杆健康状态的判断。上述判断可以通过人工进行读取，当然也可以实现自动化读取和报警。作为优选，所述计算机将读取的拉杆长度数据与设定的长度阈值进行对比，当所述拉杆长度数据大于设定阈值时，进行报警。这里的设定的长度阈值一般是根据拉杆原始长度以及允许的拉长量进行设定。当检测到的拉杆长度数据大于拉杆原始长度加上拉长量(长度阈值)时，说明拉杆已处于非健康状态，计算机可进行报警，提醒现场人员对拉杆的状态进行核查和更换。当然，我们也可以通过另外设置的比较电路进行自动检测和报警，作为优选，所述超声检测装置还包括比较电路，接收计算机的拉杆长度数据，并与设定的长度阈值进行比较，当所述拉杆长度数据大于设定阈值时，进行报警。与上述方案相似，该技术方案中，所述的长度阈值一般是根据拉杆原始长度以及允许的拉长量进行设定。当检测到的拉杆长度数据大于拉杆原始长度加上拉长量(长度阈值)时，说明拉杆已处于非健康状态，计算机可进行报警，提醒现场人员对拉杆的状态进行核查和更换。本技术中所述超声卡可以是数字式超声卡，也可以是一体式的超声探伤仪。数字式超声卡用于控制超声探头发出脉冲超声波，还用于接收和采集穿过拉杆之后的拉杆底面的超声反射波。计算机用于对超声卡的发射参数和接收参数进行控制和输入，同时用于显示检测的拉杆长度数据，进而判断拉杆的健康状态。由于常见的注塑机一般包括四个拉杆，为进一步提高注塑机的安全性以及超声波检测装置的检测精度，作为优选，所述超声卡为四通道PCI超声探伤卡，所述超声探头为四个，PCI超声探伤卡的四个通道分别对应收集四个超声探头的反射回波信息。计算机分别对多个拉杆的长度数据进行比较，同时对四个拉杆的健康状态进行检测。作为优选，所述拉杆一端固定有用于安装所述超声探头的探头固定装置。所述探头固定装置可以是设置在拉杆一端的螺纹孔、螺杆、卡槽、卡环等结构，可根据超声探头的自身结构进行加工，用于实现对超声探头的固定。作为优选，所述固定装置包括与所述拉杆端部螺纹配合的定位螺帽、设置在定位螺帽与拉杆端部之间的复位弹簧，复位弹簧的两端分别与螺帽和超声探头相抵；所述超声探头通过定位螺帽固定在拉杆端部。作为优选，超声波探头的安装位置与拉杆上的加工定位孔错开设置。实际安装时，超声波探头的施加位置应避开拉杆上的加工定位孔，且探头和拉杆之间应施加耦合剂，保证两者紧密接触。作为优选，本技术中采用使用大截面直径、低频超声探头，减少侧壁反射，提高信噪比。作为优选，所述超声探头为纵波探头。本技术中，拉杆健康状态的判断方法如下：分别检测4根拉杆的长度值是否小于等于设定的长度阈值，满足要求时则拉杆处于健康状态，不满足即不健康。一种注塑机系统，包括注塑机本体以及对所述注塑机本体的拉杆健康状态的超声波检测装置，所述超声波检测装置为上述任一技术方案所述的注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置。本技术的注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置整体结构简单，对拉杆受力的健康状态的测量并非针对局部，而是针对整根拉杆；通过超声波检测，大大提高了检测效率，同时可以实现实时在线的检测，及时发现健康状态的变化并做出相应处理。附图说明图1为本技术的注塑机拉杆状态的超声在线检测装置及超声波传播的示意图。图1-A为图1中单根注塑机拉杆对应的超声探头的固定结构图；图1-B为图1-A中A处的局部放大结构示意图；图2为采用四通道PCI超声探伤卡时计算机显示界面。具体实施方式为了使本技术的目的，技术方案和优点更加明显，以下结合附图以及具体实例，对本技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术的保护范围。如图1所示，本实施例中的注塑机主要由模具单元和注射单元组成，均为现有的结构。模具单元中包括四个拉杆1以及其他相关部件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置，其特征在于，包括：紧贴在拉杆一端、可沿拉杆轴向拉杆发射超声波的超声探头；用于控制超声探头发出脉冲超声波和用于采集所述超声波的反射回波信息的超声卡，同时输出拉杆长度数据；用于对超声卡的参数进行设置，以及对拉杆长度数据进行读取和显示的计算机。

【技术特征摘要】
1.一种注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置，其特征在于，包括：紧贴在拉杆一端、可沿拉杆轴向拉杆发射超声波的超声探头；用于控制超声探头发出脉冲超声波和用于采集所述超声波的反射回波信息的超声卡，同时输出拉杆长度数据；用于对超声卡的参数进行设置，以及对拉杆长度数据进行读取和显示的计算机。2.根据权利要求1所述的注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置，其特征在于，所述计算机将读取的拉杆长度数据与设定的长度阈值进行对比，当所述拉杆长度数据大于设定阈值时，进行报警。3.根据权利要求1所述的注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置，其特征在于，还包括比较电路，接收计算机的拉杆长度数据，并与设定的长度阈值进行比较，当所述拉杆长度数据大于设定阈值时，进行报警。4.根据权利要求1所述的注塑机拉杆健康状态的超声波检测装置，其特征在于，所述超声卡为四通道PCI超声探伤卡，所述超声探头为四个，PCI超声探伤卡的四个通道分别对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄俊业，赵朋，赵耀，张剑锋，夏能，傅建中，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33