[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

说明书

本发明属于钛合金材料加工技术领域，公开了一种钛合金电极整体成形密度检测与调控系统及方法，所述系统包括上料装置、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，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；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；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。本发明系统和方法，保证了钛合金整体成形电极密度在工艺要求的范围内，并提高了密度均匀性，提高了钛合金整体成形电极的产品质量。

技术领域

本发明属于钛合金材料加工技术领域，尤其涉及一种钛合金电极整体成形密度检测与调控系统及方法，应用于钛合金真空自耗整体电极的制备。

背景技术

钛合金是指多种用钛和其他金属制成的合金金属，具有密度小、高比强度、耐高温、耐低温、耐腐蚀、可焊、无磁、生物相容性好等综合优点，是三大轻金属(Al、Mg、Ti)中强度最高、耐热性最好、耐腐蚀最好的材料，被广泛应用于航空、航天、舰船、兵器、化工等领域。钛合金电极整体成形的市场需求越来越广泛。

目前，油压机压制钛合金整体电极过程中，主要是操作人员在HMI人机界面输入压制速度等工艺参数对所压制的电极密度进行间接调控。在实际生产中，可能会因为人为因素或钛合金原料的变化造成所压制的整体钛合金电极密度不均匀或超差导致制品质量不合格。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种钛合金电极整体成形密度检测与调控系统及方法。

为实现上述目的，本发明一方面在于提供一种钛合金电极整体成形密度检测与调控系统，采用如下技术方案：

一种钛合金电极整体成形密度在线检测与调控系统，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。

进一步地，所述成形模具口直径小于料筒直径。

进一步地，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。

优选的，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。

进一步地，PCL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。

本发明另一方面在于提供一种钛合金电极整体成形密度检测与调控方法，采用如下技术方案：

一种钛合金电极整体成形密度检测与调控方法，采用所述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，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；