[发明专利]气吹微缆护套成型控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了气吹微缆护套成型控制系统，包括挤塑机、给料器、冷却水槽、测径仪、牵引机、超声测探头和颗粒料定量供给控制器，超声测探头用于实时检测护套的壁厚，测径仪用于实时检测护套的外圆的直径；通过检测的壁厚和外径信息获得护套的同心度，通过颗粒料定量供给控制器实时控制给料器的给料速度、牵引机的牵引速度和/或挤塑机的转速，以使护套的同心度、壁厚和外径在设定阈值范围内。本发明将超声测探头放置于机头出口处水槽中，实时反馈护套壁厚状况，通过颗粒料定量供给控制器能够实时对给料器的给料速度和挤塑机的转速进行调整，保证壁厚和直径稳定，同时通过降低直径波动节省原材料使用。

技术领域

本发明属于气吹微缆的加工制造领域，更具体地，涉及一种气吹微缆护套成型控制系统及采用其控制气吹微缆的外径的方法。

背景技术

随着气吹微缆的规模化使用，产线速度越来越高，对光缆外径和壁厚的控制要求越来越严。气吹微缆一般直径一般为φ4.6-13.4mm，壁厚范围0.35-0.55mm。正负误差范围±0.2。但由于生产线速度的不断提高，挤塑机磨损的劣化，材料成本压力等因素，光缆护套质量的波动会出现偏离于误差范围的风险，由于气吹微缆壁厚本来就很薄，如果是低于尺寸误差下限，将有脱料裸露缆芯的风险；正尺寸误差较大，也会因不利于气吹管道施工而成为次品。因此，精准控制气吹微缆护套整体均匀性，不仅有利于控制产品直径稳定，也可以提高生产效率，降低次品风险，并降低材料利用率。

目前业界采用的护套质量控制的方法，一般是控制成品光缆的直径，主要有两种方式：

1)通过设定的牵引速度和缆径参数，通过PLC计算，得到匹配的挤塑机转速。联动运行，并可在线观察缆型变化，微调对应挤塑机转速，以达到需要的直径工艺要求；这个对缆径只是监控，如挤塑机性能变差，无法实时在线自动补偿进行气吹微缆直径控制调整。

2)在挤塑机出口端和冷却水槽末端采用测径仪比对，比对值的变化反馈给挤塑机，以微调转速补偿控制直径。由于挤塑机出口段，光缆还未充分冷却，检测的直径实际是不准确的，只能根据经验值，给与一定的系数修正值，再和冷却水槽末端的直径仪进行比对。这种方式虽然比第1)种方式更为精确，然而经验值本身就不是正式的测量值，存在较大的主观因素。另外，更换不同结构的光缆生产，经验修正值都需要调整，对应换产频繁的工作场景，显然不太适用。

事实上光缆外径的稳定性，不能准确而直接的表征光缆护套的质量。尽管能维持缆外径的稳定性，当光缆外护套和缆芯的同心度出现偏差较大时，有可能导致光缆一侧护套过薄，有脱料裸露缆芯的风险，而相对的另一侧过厚，光缆整体出现周向不均匀，影响弯曲和气吹性能。中国专利文件CN113625285A，提供了一种超声测探头及光缆护套的偏心监测结构，能够从多个方向监测光缆护套的厚度，从而监测光缆的偏心度，但由于在空气中超声测探头单超声头的精度不佳，因此需要采用多点平均的方式监测壁厚，壁厚以提高精度，成本较高。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种气吹微缆护套成型控制系统及采用其控制气吹微缆的外径的方法，其可通过颗粒料定量供给控制器能够实时对挤塑机转速进行调整。保证壁厚和直径稳定，同时通过降低直径波动节省原材料使用。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了气吹微缆护套成型控制系统，包括挤塑机、给料器、冷却水槽、测径仪、牵引机、超声测探头和颗粒料定量供给控制器，所述挤塑机、冷却水槽、测径仪和牵引机沿着气吹微缆的前进方向依次布置，所述给料器安装在所述挤塑机上，以用于向挤塑机内加入护套料，其特征在于，

所述超声测探头用于实时检测护套的壁厚，所述超声测探头至少有两个并且均设置在冷却水槽内，包括第一超声测探头和第二超声测探头，可对护套同一横截面上的不同检测点进行检测；

所述测径仪用于实时检测护套的外圆的直径，所述测径仪的数量至少有两个，包括第一测径仪和第二测径仪，所述第一测径仪检测的直径经过第一超声测探头在护套上的检测点，所述第二检测仪检测的直径经过第二超声测探头在护套上的检测点；