一种注塑机快速开模自调节控制方法技术

本发明专利技术公开了一种注塑机快速开模自调节控制方法，包括以下步骤：1)在注塑机更换新的模具后，根据机器参数及模具参数，获得初始的开模控制参数：2)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；3)判断开模位置L是否在设定的偏差范围内，以决定是否进行位置优化；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；以决定是否进行噪声优化。本发明专利技术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，既提高了开模的速度，又保证了开模过程的平稳性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于注塑机领域，更具体地，涉及。
技术介绍
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。 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： 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。 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。 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。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术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。 为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，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： 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： 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 ; 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); 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。 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。 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)。 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。 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： 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，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，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); 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； 3. 2)设置模糊规则： 3. 2. 1)如果输入e为NB，则输出η为PB ; 3. 2. 2)如果输入e为NS，则输出η为PS ; 3. 2. 3)如果输入e为0,则输出η为O ; 3. 2. 4)如果输入e为PS，则输出η为NS ; 3. 2. 5)如果输入e为PB，则输出η为NB ; 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； 3. 4)解模糊：采用重心法解模糊，表达式如下： n*(s) = J yB(n)ndn/ J yB(n)dn，其中 μΒ为论域的值； 则获得优化后的开模控制参数n (s+1) = n (s) +n* (s)。 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： 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； 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。 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； 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； 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； 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； 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。 总体而言，通过本专利技术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： 1)本专利技术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； 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】 图1是本专利技术的注塑机快速开模自调节控制方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种注塑机快速开模自调节控制方法，其特征在于：包括以下步骤：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；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；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)；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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周华民，张云，黄志高，李德群，阮宇飞，高煌，毛霆，周循道，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42