混胶设备功能扩展改进

张 伟

（辽宁陆平机器股份有限公司， 辽宁 铁岭 112001）

0 引言

混胶设备是双组分胶液按比例自动混合的设备，要依据胶水的性能定制，设备要适合胶水，满足胶水的性能要求，才能有可靠的混胶质量。混胶设备的结构主要分为胶液输送、双液配比、双液混合三部分。 制板生产线起初手工混胶，劳动强度大、搅拌不匀，影响制板质量；原混胶设备2003 年引进，存在着补料不能同时出胶及温度低时出胶速度慢等问题；为了解决以上问题，对新购进的混胶设备进行了功能扩展改进， 解决了出胶效率低及生产等待时间长等问题，满足了生产线连续生产的要求。

1 结构与工作原理简介

1.1 双组份胶液混合工作原理

双组份胶液由主剂和固化剂组成，主剂为环氧树脂，粘度为3～5 万喱泊； 固化剂为聚酰胺， 粘度为2～4 千喱泊，其中主剂和固化剂的混合体积比为2：1。

两胶液均用55 加仑桶包装，先由插桶泵分别将胶液输送至压力罐，胶液在压力罐内加压后，再由输送料泵送至双作用自动计量系统， 再由静态混合器将两种胶液按比例混合后排出，见图1。

图1 双组份胶液混合工作原理图

1.2 胶液输送

胶液用输送泵输送，输送泵有气动隔膜泵、气动柱塞泵。 气动隔膜泵用于输送中、低粘度的胶液，气动柱塞泵用于输送高粘度的胶液。

1.3 胶液计量

胶液计量为活塞气缸计量。 按照胶液的材料性质选择相应的计量气缸，计量气缸会精确控制胶液体积比，保证胶液按比例流出。 活塞气缸计量的比例取决于每冲程两计量缸的容积比，比例精度由两活塞的同步性确定。 两独立的计量缸通过同一连杆将两活塞联在一起， 两活塞由接触电磁阀控制换向， 能同时双向工作、 自动往复运动。 在长时间运行中能保持恒定，保证输出的胶水比例一致，能达到良好的混胶效果。

1.4 胶液静态混合

胶液的混合为静态混合。 静态混合节省了清洗时间、互换容易，便于拆装。 静态混合器用优质材料制成的双螺旋结构，耐压高，混合表面光滑，降低了管道阻力，在同等压力下出胶量大。静态混合器的开关由气动电磁阀控制，控制两种胶水同时进入混合管。

1.5 出胶量设定

图2 出胶量设置开关

出胶分自动和手动两种情况，人机界面自动运行下，控制旋钮在手动位置，点击启动按钮或踩下脚踏开关，出胶开始，松开按钮或脚踏开关时停止出胶，计量显示在仪表上。 人机界面下，控制旋钮在自动位置，点击一次启动按钮或踩一下脚踏开关，出胶开始，按照仪表所设定的计量值进行出胶，到达设定值后，出胶停止。

启动选择开关至所需预设置状态， 在计数器上设置所需的计数值。在计数器上按动选择开关，则计数器上第一位数闪烁，通过加减确定，再按动选择开关，则显示闪烁下一位整数处，按以上步骤，选择需要的数值见图2。

自动排胶功能，设备超过设定时间不出胶时，防止胶液在混合管内固化，可对自动排胶的时间间隔和排胶的时间进行设定。

图3 排胶间隔时间设置开关

2 功能扩展改进

混胶设备存在的具体问题： 首先， 北方冬季，室内温度相对较低，主剂环氧树脂的粘度高， 达不到正常流动所需的温度（25～28）℃，出胶速度慢，即使加热，也需要加热升温过程的等待时间（近4 小时）；其次，料罐补加料时，静态混合器不能同时出胶，每次补加料需要近一个小时，静态混合器出胶就要暂停相同的时间，生产线工人无论任务有多忙都需相同时间的等待，直到补料完成，等待结束，再打胶。针对上述问题，在新设备购进前，对设备提出改进要求，并与设备厂家共同完成了自动加料功能和电器控制的改进，设备购进后完成了自动温控功能的改进。 通过上述改进，新购设备提高了生产效率，减少了等待时间。

2.1 改进自动温控功能

为降低主剂环氧树脂的粘度， 要对主剂环氧树脂进行加热，加快出胶速度。 在原料桶、料罐周围增加缠绕加热带，加热带上有温度传感器，加热温度可设定、调节。有了加热系统， 胶液温度达到正常出胶工作温度还需一定的加热时间，粘度大的主料需要加热近4 个小时。为了提高出胶效率，增加时控开关，对粘度大的主料进行自动加热控制。时控开关设置后，加热带每天都比正常上班时间自动提前4 个小时通电，进行加热。加热带上有温度自动调节开关， 保证加热带温度恒定， 粘度大的主料通过提前自动加热，上班时胶液已具备正常出胶的温度， 有效的解决了温度低时设备出胶速度慢的问题。

图4 加热时控开关

2.2 改进自动加料功能

为减少不必要的等待时间， 补加料要与出胶能够同时进行。为了达到出胶连续，料罐内就要一直持续存在胶液，低液位传感器的位置不像通常混胶机那样，设置在料罐的最低点。 通过改进设置在距料罐罐底的1/3 处，这样即使在补料时，也能保证料罐内一直存有胶液，最少时也有料罐的1/3。 在通电运行状态下，加料的开启和停止动作由料罐的高低液位传感器控制。 气动插桶泵插入料桶桶底并固定，打开气源，插桶泵工作，将胶液自动输送到料罐，至高液位时加料停止。当料桶内胶水减少到低液位时，低液位传感器感应到信号后自动作出反应， 此时蜂鸣，三色指示灯红灯闪烁，加料泵阀门自动打开，填加相应胶水，当加料高于低液位时，蜂鸣和红灯闪烁停止，继续自动加料，直到高液位传感器感应到料液信号，加料泵阀门自动关闭，加料结束。这样加料循环进行，确保一个密封结构的料罐内始终存在胶液，可以保证静态混合器出胶连续。

图5 双组份环氧胶混胶系统

2.3 电器控制

电器控制由复杂的逻辑电路简化为PLC 自动编程控制，实现对整机运行的自动控制。 程序编辑简单，随用随配，只要按启动开关即可。

3 结论

自动混胶设备实现了数字化控制，保证混胶均匀、配比计量准确、混胶质量稳定可靠、操作简单、方便。通过功能扩展改进，解决了冬季温度低出胶速度慢的问题，并在加料的同时能连续出胶，适合连续作业的自动化生产，它使工人从手工搅拌、计量的劳动中解放出来，降低劳动强度、提高生产效率。