一种注塑机快速开模自调节控制方法

文档序号:9196540阅读:1917来源:国知局
一种注塑机快速开模自调节控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于注塑机领域,更具体地,涉及一种注塑机快速开模自调节控制方法。
【背景技术】
[0002] 塑料制品主要通过注射成形工艺进行生产,而注塑机是主要的生产装备。典型的 注塑成形过程包括以下六个步骤:合模、注射、保压、冷却、开模、顶出,其中开模是指塑料制 品在模具型腔内冷却到一定程度后,按照一定的速度和压力打开模具,再进行下一步的机 械手取件,或者进行模内贴标等工序。
[0003] 目前的注塑机控制系统绝大部分采用的是动作开环分级控制方法,一般情况下注 塑机的开模动作可分为四级动作:开模一慢,开模一快,开模二快,开模二慢。在当前的控制 方式下的注塑开模过程中主要存在以下几个问题:
[0004] 1)定位误差:在开环分级动作控制方式下,开模动作到达设定停止位置时,由于 存在一个压力、流量的减速过程,加上液压系统的响应时滞,从而导致开模结束时产生较大 定位误差。
[0005] 2)机器震动:机器在开模的过程中,尤其是在开始和结束的位置,存在比较大的 震动,大的震动会对机器的机械结构以及模具的寿命带来影响,同时大的震动会带来噪声 的污染。
[0006] 3)开模速度较慢:为了避免在开模过程中产生大的震动,则必须降低开模过程中 每一段的设定速度,尤其是开模一快和二快的速度,由此则会导致整体的的开模速度较慢, 长的开模时间,从而影响生产效率。

【发明内容】

[0007] 针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提供了一种注塑机快速开模自调节 控制方法,可以使注塑机在开模时的定位误差小、振动小、速度快。
[0008] 为实现上述目的,按照本发明的一个方面,提供了一种注塑机快速开模自调节控 制方法,包括以下步骤:
[0009] 1)在注塑机更换新的模具后,根据机器参数及模具参数,从实例数据库中通过相 似度查询获得初始的开模控制参数:
[0010] 2)根据初始的开模控制参数进行第一次的注塑机开模动作,获得第一次的开模结 果数据,所述的开模结果数据包括开模位置L和开模过程中的最大噪声D ;
[0011] 3)判断开模位置L是否在设定的偏差范围内,如果是,则转到步骤4);如果否,则 对开模控制参数按照设定的优先等级进行位置优化,直到根据优化的开模控制参数进行开 模动作获得的开模位置在设定的偏差范围内,再转到步骤4);
[0012] 4)判断在当前的开模控制参数下,最大噪声D是否小于设定的临界值;如果是,则 保存当前的开模控制参数;如果否,则对开模控制参数进行噪声优化以降低开模过程中的 震动。
[0013] 优选地,步骤1)中所述的机器参数包括注塑机电机的最大转速、注塑机液压系 统的最大压力、注塑机的最大开模位置和注塑机的最大锁模力,所述的模具参数包括模具 的长宽高尺寸以及模具的重量;所述开模控制参数包括开模分段数N(S)、每一段的长度 nr (s)、每一段的速度'(s)、每一段的压力Pr(S)以及段与段之间的斜率kt (s),其中,r = 1,2,"·,Ν(8),?=1,2,"·、Ν(8)+1,8 为开模次数,s = 0,l,2,3,…;所述长度 nr(s)为 每一段中控制周期的个数;所述速度\(s)为电机转速的百分比;所述压力pjs)为液压系 统的压力;所述斜率kt (s)为段与段之间控制周期的个数;所述实例数据库包括若干条记 录,每条记录包括注塑机电机的最大转速、注塑机液压系统的最大压力、注塑机的最大开模 位置、注塑机的最大锁模力、模具的长宽高尺寸、模具的重量以及相应的N(S)、n?、\(S)、 Pr(S)和kt (S)的取值。
[0014] 优选地,步骤3)中采用模糊推理方法对需要优化的开模控制参数按照设定的优 先级别进行优化,各开模控制参数的优先级别如下(s) (s) >kt (s) >N (s) (s)。
[0015] 优选地,每次位置优化只对开模控制参数中的一个进行优化。
[0016] 优选地,步骤3)中是对值最大的长度njs)进行位置优化,优化步骤如下:
[0017] 3. 1)模糊化:将需要优化的开模控制参数以及在此开模控制参数下进行开模动 作获得的开模位置模糊化,设置开模位置偏差e的论域为[-40,40],在此论域上建立五个 模糊子集,其相应的语言变量为:负大(NB)、负小(NS)、零(O)、正小(PS)、正大(PB);设置 上述长度~(8)的论域为[_8,8],在此论域上建立五个模糊子集,其相应的语言变量为:负 大(NB)、负小(NS)、零(O)、正小(PS)、正大(PB);
[0018] 所述开模位置偏差e = L-U,其中Ltl为设定的开模位置,L为实际的开模位置,若 M = IL-UbElim,则认为当前开模位置需要优化,否则认为当前开模位置不需要优化,其 中Elim为设定的临界值;
[0019] 3. 2)设置模糊规则:
[0020] 3. 2. 1)如果输入e为NB,则输出η为PB ;
[0021] 3. 2. 2)如果输入e为NS,则输出η为PS ;
[0022] 3. 2. 3)如果输入e为0,则输出η为O ;
[0023] 3. 2. 4)如果输入e为PS,则输出η为NS ;
[0024] 3. 2. 5)如果输入e为PB,则输出η为NB ;
[0025] 3. 3)模糊推理:采用模糊推理图解方法进行模糊推理;输入e和输出η所对应的 模糊集合A和B的隶属度函数取三角函数,得到的结果取"并",得到η的模糊集隶属度函 数;
[0026] 3. 4)解模糊:采用重心法解模糊,表达式如下:
[0027] n*(s) = J yB(n)ndn/ J yB(n)dn,其中 μΒ为论域的值;
[0028] 则获得优化后的开模控制参数n (s+1) = n (s) +n* (s)。
[0029] 优选地,步骤4)中是对倒数第二段与倒数第一段之间的斜率以及最后一段的长 度进行噪声优化,即优化K(S)与(S)的值;b (S)与(S)满足以下方程:
[0030]
[0031] 其中,Ttl为单位周期时间,kjs)为优化前的倒数第二段与倒数第一段之间的斜 率,'(S-I)为倒数第二段的速度,vjs)为最后一段的速度,匕(s)为倒数第二段的斜率, Hr(S)为最后一段的长度,C(S)为优化后的倒数第二段与倒数第一段之间的斜率,:η>)为 优化后的最后一段长度;
[0032] 重复该步骤直至测量的最大噪声D小于设定的临界值Dlim,优化结束,并保存优化 后的开模控制参数。
[0033] 一种实现上述方法的注塑机,包括注塑机主机、传感器、存储器、处理器和伺服控 制器,其中,存储器用于存储机器参数、模具参数、开模控制参数及优化得到的结果数据;
[0034] 处理器用于计算并优化开模控制参数,并将所述开模控制参数传输给注塑机主 机;
[0035] 传感器用于检测开模位置和开模过程中的噪声并传给注塑机主机;
[0036] 注塑机主机用于接受传感器的结果数据,将结果数据发送给处理器并接受处理器 发送的开模控制参数,以及将开模控制参数发送给伺服控制器;
[0037] 伺服控制器,用于接收注塑机主机发送的开模控制参数,以及根据接收到的控制 参数控制伺服电机的转动。
[0038] 总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,能够取得下列有 益效果:
[0039] 1)本发明在无需增加额外设备的情况下,通过对注塑机开模控制参数及结果数据 的分析优化处理,可以在更换新的模具后自动设置开模控制参数,省去了复杂的人工设置, 同时可以获得最佳的开模控制参数,既保证了快的开模速度,又提高了开模的定位精度;
[0040] 2)对开模过程的震动噪声进行监控,在生产过程中产生大的震动时可以自动调整 相关开模控制参数,可以有效的避免大的震动给机器及模具带来的损伤,延长了机器及模 具的使用寿命,同时可以显著降低生产过程中的噪声污染。
【附图说明】
[0041] 图1是本发明的注塑机快速开模自调节控制方法的流程图;
[0042] 图2是位置偏差e的论域和模糊集合A的隶属度函数;
[0043] 图3是控制量η的论域和模糊集合B的隶属度函数;
[0044] 图4是位置优化ei的初值条件;
[0045] 图5是位置优化由规则得到的模糊控制量"并"的结果;
[0046] 图6是噪声优化e2的初值条件;
[0047] 图7是噪声优化由规则得到的模糊控制量"并"的结果。
【具体实施方式】
[0048] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对 本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并 不用于限定本发明。此外,
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1