智能化物料塑化双线生产系统技术领域
本发明涉及物料塑化装置，尤其涉及物料塑化双线生产系统的智能控制。
背景技术
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。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能化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，且制成的塑料制品品质好。
为了实现上有目的，本发明公开了一种智能化物料塑化双线生产系统，用
于将塑料颗粒挤成型为中空结构的塑料制品，包括挤出成型机、冷却机构、出
料牵引机构、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
以制成塑料制品；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，
以对制成的塑料制品进行冷却定型；所述出料牵引机构位于所述冷却机构的末
端并将冷却后的塑料制品输送至切割机构；所述切割机构位于所述出料牵引机
构的末端并检测所述塑料制品的长度，在预设长度的所述塑料制品通过时切割
所述塑料制品；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塑料制品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，由于本发明智能化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，被挤出的塑料制品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塑料制品进行有效冷却，最终使得塑料制品温度与
室温一致从而被定型，制成的塑料制品品质好。另一方面，由于控制器对喷淋
头进行实时控制，不但使得塑料制品的冷却温度不够时，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
制成的塑料制品不会降温过多而影响品质且节省水量。再一方面，本发明可依
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
过慢以影响塑料制品的品质。
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塑料制品进
行降温，防止塑料制品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相互连通，且所述第一喷淋头、第二喷淋头
和第三喷淋头分别与所述第一水箱、第二水箱和第三水箱相连，所述第一水箱、
第二水箱和第三水箱分别通过具有抽水泵的水管与所述第一循环槽、第二循环
槽和第三循环槽对应连通。从喷淋头所喷射出的水在对塑料制品进行冷却后又
被流入对应的循环槽中被回收循环利用，节约能量。
较佳地，所述智能化物料塑化双线生产系统还包括设于所述冷却机构处并
检测所述塑料制品制成速度的速度传感器，所述控制器一端与所述速度传感器
相连，另一端与所述出料牵引机构相连，并依据所述传输速度调节所述出料牵
引机构的输送速度，以使所述塑料制品的制成速度与所述出料牵引机构的输送
速度一致，无需操作人员手动调节，防止塑料制品由于出料牵引机构的输送速
度过快而拉伸变形或过慢而弯曲变形，保证塑料制品的品质。
较佳地，所述切割机构包括支撑架及安装于所述支撑架上的计米器及切割
刀，所述支撑架设有与塑料制品外形相匹配的传输孔，所述切割刀设置于所述
传输孔内，所述计米器实时检测塑料制品通过所述传输孔的长度并在所述塑料
制品通过预设长度时控制所述切割刀进行切割，所述控制器与所述计米器相连，
控制所述计米器工作并调节所述计米器内预设长度的数值。
较佳地，所述冷却机构对应的控制温度至少有两个等级，所述控制器在所
述冷却机构处冷却后的塑料制品的温度超出对应等级的控制温度时，控制对应
数目的喷淋头打开，且低等级的控制温度对应的喷淋头数目小于高等级的控制
温度对应的喷淋头数目。
附图说明
图1是本发明所述智能化物料塑化双线生产系统的结构示意图。
图2a是本发明所述挤出成型机的结构示意图。
图2b是本发明所述挤出成型机另一角度的结构示意图。
图3是本发明所述操作控制面板的结构示意图。
图4是本发明所述智能化物料塑化双线生产系统的结构框图。
图5是本发明所述冷却机构的结构示意图。
图6是本发明另一优选实施例中所述冷却机构的结构示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合
实施方式并配合附图详予说明。
参考图1、图3和图4，本发明公开了一种智能化物料塑化双线生产系统100，
用于将塑料颗粒挤成型为中空结构的塑料制品，包括挤出成型机1、冷却机构2、
出料牵引机构3、切割机构4、检测模块、控制器6和操作显示面板5。
参考图2a、图2b，所述挤出成型机1包括两组物料处理机构200、一个横
头17和一个模头15，每一组所述物料处理机构200包括机座11、马达12、挤
压螺杆(图中未示)、料斗13、料筒14和加热件20，所述马达12安装于所述
机座11上，所述马达12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14内，所述加热件20有数个并分别安装于所述料筒14、横头16
和模头15上以对所述料筒14、横头16和模头15进行加热，所述料斗13将塑
料颗粒输送至料筒14，所述料筒14对所述塑料颗粒进行加热、搅拌并将融化后
的塑料输送至横头16，所述横头16将两所述物料处理机构200输送的塑料融
合后输送至所述模头15，所述模头15将融合后的塑料进行定型以制成塑料制
品60。
参考图1，所述冷却机构2位于所述模头15的出料口处，并设有若干喷淋
头41，以对制成的塑料制品进行冷却定型；所述出料牵引机构3位于所述冷却
机构2的末端并将冷却后的塑料制品输送至切割机构4；所述切割机构4位于所
述出料牵引机构3的末端并检测所述塑料制品的长度，在预设长度的所述塑料
制品通过时切割所述塑料制品。
参考图4，所述检测模块包括数个温度传感器30并分别检测所述料筒14、
横头16、模头15和冷却机构2冷却后塑料制品的温度以输出对应的检测温度；
所述控制器6一端与所述温度传感器30相连，另一端与所述加热件20、马达
12和喷淋头41的开关相连，依据所述检测温度控制对应的加热件20和若干喷
淋头41工作(打开或关闭预定数目的喷淋头41)，以使所述料筒14、横头16、
模头15保持对应的控制温度，以使所述喷淋头41提供对应大小的冷却水，且
所述横头16、模头15对应的控制温度小于所述料筒14对应的控制温度，所述
控制器6依据马达12控制命令控制所述马达12的转速；所述操作显示面板5
输入外部的控制命令以及显示所述温度传感器30的检测温度，所述控制命令包
括参数修改命令和马达12控制命令，所述控制器6与所述操作显示面板5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。
其中，所述控制器6依据检测温度控制对应的加热件20工作，以使所述料
筒14、横头16、模头15保持对应的控制温度的方法为：依据所述温度传感器
30检测到的温度调节对应的加热件20的功率以使得每一所述料筒14、横头16、
模头15保持对应的控制温度。当然，也可以在同一位置设置多个加热件20，从
而在调节温度时关闭部分加热件20来调节料筒14、模头15、横头16的温度。
与现有技术相比，由于本发明智能化物料塑化双线生产系统100的挤出成
型机1通过控制器6对加热件20实时控制，使得塑料颗粒稳定的从料斗13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15的模
腔作用下从其出料口中被挤出，被挤出的塑料制品在出料牵引机构3的作用下
被牵引穿过冷却机构2时，喷淋头41所喷射出的水对塑料制品进行有效冷却，
最终使得塑料制品温度与室温一致从而被定型。另一方面，由于控制器6对喷
淋头41进行实时控制，不但使得塑料制品的冷却温度不够时，加大喷淋头41
的水量，提高冷却效率，而且使得喷淋头41的水量过大时，及时降低喷淋头41
的水量，使得制成的塑料制品60不会降温过多而影响品质且节省水量。再一方
面，本发明可依据外部的控制信号控制马达12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。
参考图2a、图2b，所述料筒14上设有数个加热箱，数个所述加热箱沿所
述料筒14设置且每一所述加热箱分别设有一个所述加热件20，所述料筒14的
机头23处设有一个所述加热件20，数个所述温度传感器30分别检测每一加热
箱温度和机头23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
21和第二加热箱22，所述第一加热箱21对应的控制温度为第一控制温度T1，
第二加热箱22对应的控制温度为第二控制温度T2，机头23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6控制加热温度，使得加
热温度可控，不会损伤塑料。具体的，本发明还包括第三加热箱24，第三加热
箱24对应第四控制温度T4，T3>T4，T4大于或等于T2。在本实施例中，所述
T1为240摄氏度，T2、T4为245摄氏度，T3为258摄氏度，模头15对应的控
制温度为220摄氏度。
继续参考图2a、图2b，每一所述加热箱21、22、24内还设有风扇25，所
述控制器6与所述风扇25相连，并依据所述检测温度控制对应所述风扇25的
动作，通过风扇25可降低加热箱的温度。具体地，每一所述加热箱21、22、24
对应设有一上限温度，所述控制器6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25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25关闭。在本实施例中，第一加热箱21对应的上限温度为
245摄氏度，第二加热箱22对应的上限温度为250摄氏度，第三加热箱24对应
的上限温度为255摄氏度。
参考图4，所述控制器6还与所述马达12相连，并依据所述料筒14对应的
控制温度调节所述马达12的转速，不但使得控制温度被调节时，马达12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12转速过快或过慢以影响塑料制品60的品质。
参考图3，所述操作显示面板5包括分别显示每一温度传感器30检测到的
检测温度的检测窗口502、分别显示每一所述控制温度的显示窗口501，以及分
别调节每一所述控制温度的控制旋钮503，操作所述控制旋钮503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。
参考图5，所述冷却机构2对应的控制温度至少有一个等级，所述控制器6
在所述冷却机构2处冷却后的塑料制品的温度超出对应等级的控制温度时，控
制对应数目的喷淋头41打开，且低等级的控制温度对应的喷淋头41数目小于
高等级的控制温度对应的喷淋头41数目。在本实施例中，所述冷却机构2对应
的控制温度有两级，包括第一级控制温度(例如60摄氏度)和第二级控制温度
(例如80摄氏度)，第一级控制温度低于第二级控制温度，在冷却机构2处的
塑料制品的温度不超出60摄氏度时，喷淋头41开启2个，此时属于正常状态。
在冷却机构2处的塑料制品的温度超出60摄氏度时，喷淋头41开启3个，在
冷却机构2处的塑料制品的温度超出80摄氏度时，喷淋头41开启4个。
参考图5，所述冷却机构2还包括冷却槽42及循环槽43，所述冷却槽42
与所述模头15的出料口正对设置，若干喷淋头41设于所述冷却槽42上，所述
模头15的出料口挤出的塑料制品穿过所述冷却槽42时，藉由所述喷淋头41
所述喷洒出的水对塑料制品60进行冷却定型，所述冷却槽42位于所述循环槽
43上方且二者相互连通，所述喷淋头41通过具有抽水泵44的水管与所述循环
槽43连通，所述冷却槽42内还设有若干横向设置的承载架45，所述承载架45
承载所述塑料制品。较佳者，所述承载架45上形成有与所述塑料制品60形状
相对应的承载槽以对所述塑料制品60进行导向和整形。
参考图1和图4，所述智能化物料塑化双线生产系统100还包括设于所述冷
却机构2处并检测所述塑料制品制成速度的速度传感器61，所述控制器6一端
与所述速度传感器61相连，另一端与所述出料牵引机构3相连，并依据所述传
输速度调节所述出料牵引机构3的牵引电机62的转动速度，从而调节出料牵引
机构3的输送速度，以使所述塑料制品的制成速度与所述出料牵引机构3的输
送速度一致，无需操作人员手动调节，防止塑料制品60由于出料牵引机构3的
输送速度过快而拉伸变形或过慢而弯曲变形，保证塑料制品60的品质。
参考图1和图4，所述切割机构4包括支撑架及安装于所述支撑架上的计米
器51及切割刀52，所述支撑架设有与塑料制品外形相匹配的传输孔，所述切割
刀52设置于所述传输孔内，所述计米器51实时检测塑料制品通过所述传输孔
的长度并在所述塑料制品通过预设长度时控制所述切割刀52进行切割。具体地，
所述控制器6与所述计米器51相连，控制所述计米器51工作并调节所述计米
器51内预设长度的数值。其中，所述计米器51与驱动切割刀52动作的驱动气
缸相连，并在塑料制品通过预设长度时向切割刀52的驱动气缸发出驱动信号，
驱动气缸依据该驱动信号动作以切割塑料制品。
参考图6，在本发明另一优选实施例，在该实施例中，所述冷却机构2还包
括冷却槽71，所述冷却槽71与所述模头15的出料口正对设置，出口与所述出
料牵引机构3正对设置，若干所述喷淋头41包括数个第一喷淋头411、数个第
二喷淋头412和数个第三喷淋头413，且所述第一喷淋头411、第二喷淋头412
和第三喷淋头413分别沿所述冷却槽71从前向后以一定间距排列，且所述第一
喷淋头411输出具有第一冷却温度的冷却水，所述第二喷淋头412输出具有第
二冷却温度的冷却水，所述第三喷淋头413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2可逐渐对塑料制品60进行降温，防止塑料制品60由于降温过快而变脆。
本实施例中，第一冷却温度为85度，第二冷却温度为55度。
继续参考图6，所述冷却机构2还包括第一循环槽72、第二循环槽73、第
三循环槽74、第一水箱(图中未示)、第二水箱(图中未示)和第三水箱(图中
未示)，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411、
第二喷淋头412和第三喷淋头413分别位于所述第一循环槽72、第二循环槽73、
第三循环槽74上方且二者相互连通，且所述第一喷淋头411、第二喷淋头412
和第三喷淋头413分别与所述第一水箱、第二水箱和第三水箱相连，所述第一
水箱、第二水箱和第三水箱分别通过具有抽水泵的水管75、76、77与所述第一
循环槽72、第二循环槽73、第三循环槽74对应连通。从喷淋头41所喷射出的
水在对塑料制品进行冷却后又被流入对应的循环槽72、73、74中被回收循环利
用，节约能量。其中，所述第一水箱和第二水箱均为可自动加热的保温水箱，
本发明使用了三级冷却降温的三级喷淋头41，但是喷淋头并不限制在三级，还
可以为4级或者5级喷淋头。本实施例中，每一级喷淋头具有两个，在所述冷
却机构2处塑料制品的温度超出其控制温度时，每一级的两喷淋头中的一个喷
淋头关闭，另一个保持打开状态。当然，本发明中每一级喷淋头的数目并不限
制在两个，还可以是三个、四个等数目，在冷却机构2处塑料制品的温度超出
其控制温度时，喷淋头的控制数目并不限制在一个。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明
之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖
的范围。