[发明专利]一种钛合金电极整体成形密度检测与调控系统及方法

权利要求书

1.一种钛合金电极整体成形密度在线检测与调控系统，其特征在于，包括料桶、上料装置、压料杆、接料装置、称重传感器、压料杆位移传感器和接料装置位移传感器，所述料筒用于装载钛合金原料；上料装置位于料筒外侧，能够进入到料筒上方并向料筒内添加钛合金原料；所述称重传感器设置于上料装置上，用于测量添加的钛合金原料重量；所述压料杆位于料筒正上方，能够伸入料筒将料筒内的钛合金原料压制成钛合金整体电极，所述压料杆位移传感器设置于压料杆上，通过检测压料杆的位置来获取所压制电极下表面位置；所述料桶正下方设置有成形模具，所述接料装置位于成形模具正下方，所述接料装置位移传感器设置于接料装置上，通过检测接料装置位置来获取所压制电极的长度，所述称重传感器、压料杆位移传感器和接料装置位移传感器均与PLC控制器电信号连接。

2.根据权利要求1所述的钛合金电极整体成形密度在线检测与调控系统，其特征在于，所述成形模具口直径小于料筒直径。

3.根据权利要求1所述的钛合金电极整体成形密度在线检测与调控系统，其特征在于，所述钛合金电极整体成形密度在线检测与调控系统，还包括HMI人机界面，所述HMI人机界面与PLC控制器电信号连接。

4.根据权利要求1所述的钛合金电极整体成形密度在线检测与调控系统，其特征在于，所述压料杆与PLC控制器电信号连接，能够通过PLC控制器对压料杆进行调整。

5.根据权利要求4所述的钛合金电极整体成形密度在线检测与调控系统，其特征在于，PCL控制器通过采集的数据并综合由HMI人机界面输入的料筒截面积和成形模具截面积来实时计算所压制的钛合金电极的密度，并根据密度变化来调整保压时间、压料杆压制速度与压料结束位置。

6.一种钛合金电极整体成形密度检测与调控方法，其特征在于，采用如权利要求1～5任一项所述的钛合金电极整体成形密度在线检测与调控系统，包括以下步骤：

步骤一、向PLC控制器输入料筒截面积S₀、压制整体电极的基准密度ρ_基准；

步骤二、在上一循环结束时或者系统开始工作时，压料杆上升返回前，PLC控制器通过压料杆位移传感器检测压料杆位置，获得上一循环整体电极上表面位置L₁₀；

步骤三、压料杆上升返回，上料装置装料，PLC控制器通过称重传感器采集上料装置中钛合金原料的重量m，上料装置进入料筒上方将钛合金原料全部倒入料筒后返回到料筒外部；

步骤四、压料杆下降加压压制整体电极，直到电极从成形模具出口挤出，推动接料装置移动，接料装置位移传感器检测到整体电极位置发生变化时，PLC控制器通过压料杆位移传感器获取此时电极上表面位置L₁₁；

步骤五、PLC控制器对上述步骤获得的数据进行计算，获得所压制的钛合金电极的密度ρ₁，并将其与基准密度ρ_基准进行对比：

若ρ₁ρ_基准，则增加本次压制的保压时间t，提高压料杆下移速度ν，并提高本次循环压料停止位置L₁₀；

若ρ₁ρ_基准，则减少本次压制的保压时间t，降低压料杆下移速度ν，并降低本次循环压料停止位置L₁₀；

步骤六、压料杆按照步骤五所述保压时间t，速度ν与停止位置L₁₀完成保压后继续下降压制整体电极，电极从成形模具出口挤出，推动接料装置向下继续移动；

步骤七、重复上述循环，直至获得要求长度的整体电极。

7.根据权利要求6所述的钛合金电极整体成形密度检测与调控方法，其特征在于，通过HMI人机界面向PLC控制器输入料筒截面积S₀和压制整体电极的基准密度ρ_基准。