一种注塑制品缺陷自愈调控装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种注塑制品缺陷自愈调控装置及方法，装置主要包括PT监测装置、制品成型缺陷评价判断模块以及模具辅助调压模块，PT监测装置安装在注塑机的合模系统中，该监测装置由压力传感器、温度传感器和数据采集模块组成，可以监测每一个制品在成型过程中模腔内的压力P和温度T，数据采集模块与制品成型缺陷评价判断模块接口相连，将采集到的数据输入到制品成型缺陷评价判断模块中；制品成型缺陷评价判断模块将每一个制品的成型工艺路径与标准成型工艺路径相比对，然后将比对结果输入到模具辅助调压模块中；模具辅助调压模块的模具辅助调压控制器根据比对结果实时调控模腔内的压力，塑化与注射分开的结构可以保证模腔内的压力精度控制得更高。

Defect self-healing control device and method for injection molding product

The invention discloses an injection molding self-healing control device and method, device including PT monitoring device, molding defect evaluation judgment module and mould auxiliary booster module, PT monitoring device installed in the clamping system of injection molding machine, the monitoring device consists of a pressure sensor, a temperature sensor and a data acquisition module, pressure P and T can monitor the temperature of each product in the process of forming the mold cavity, the data acquisition module and molding defect judgment module interface is connected, the collected data will be input to the molding defect judgment module; molding defect judgment module will process each path with the standard molding products process path compared to, then the comparison result is input to the mold auxiliary voltage regulating module; auxiliary auxiliary voltage adjustable die mold module The pressure controller regulates the pressure in the die cavity according to the result of the comparison, and the structure of the separation of the plasticizing and the injection can ensure the pressure accuracy of the cavity to be controlled higher.

【技术实现步骤摘要】
一种注塑制品缺陷自愈调控装置及方法
本专利技术涉及高分子材料加工领域，特指一种基于聚合物PVT特性曲线对大型注塑制品缺陷进行自愈调控的装置及方法。技术背景注射成型是指将熔融状态的材料注射到模具型腔内，后经冷却固化得到制品的成型方法，特别适用于加工外形复杂、尺寸精确和带嵌件的制品。注射成型是低成本、大批量生产塑料制品极好的加工方法，同时也是开发高技术产品不可或缺的加工方法。我国已成为全球最大的注塑机生产国，但在高端产品方面则还远远落后于世界先进水平。随着航空航天、汽车工业、消费电子和家电等行业的高速发展，注射成型加工正面临着智能化制造，以及进一步提升设备效率、精度和节能效果的迫切要求。为实现注射成型制品高精度、高效率的连续生产，必须从聚合物材料模塑成型加工的特点出发，使注射成型设备具有过程自动监控、成型缺陷在线诊断和自愈调控等功能，研发具有自主知识产权的高端智能化精密注塑成型装备，进一步提升国产注塑成型装备的国际竞争力。注塑成型过程是一个高度非线性、时变性的多参数作用过程。由于此过程具有多个参数相互作用并随时间变化的特性，所以每个参数对最后制件质量的优劣都具有不同程度的影响。研究表明，聚合物的比容积V与加工过程中熔体的压力P及温度T之间始终遵循特定关系，即V＝f(P,T)，这是材料的基本属性，也是模塑成型制品精度控制的科学基础。由于比容积V的变化会引起成型制品质量和形状尺寸变化，因而PVT特性关系及其在成型过程中的演变规律才是注塑成型制品尺寸精度及质量控制的关键。注射成型精度控制的本质就在于准确掌握聚合物的PVT关系特性，并对决定最终成型制品尺寸精度及物理机械性能的比容积V实现精密控制。目前在实际生产中，制品缺陷的反馈是通过统计质量控制，即工人定期抽查制品质量并报告给操作工人以考虑当前机器性能，缺陷调控则通过操作工人依靠经验停机重调工艺参数。因此，为了改善注塑成型生产性能，生产出更高质量的制品，需要对成型过程进行更好地监测与控制。本专利技术能够监测每一个制品成型过程中模腔内的压力P和温度T，根据该种材料的PVT特性曲线描绘出每一个制品的成型工艺路径，并与标准成型工艺路径进行比对，判定制品是否存在缺陷，模具辅助调压模块根据比对的结果实时调控模腔内的压力，实现对注塑制品缺陷的在线监测以及自愈调控。本专利技术使现有注射成型设备具备成型缺陷在线自愈功能，可在无人干预条件下对注射成型缺陷进行在线自主修复，实现智能化高效连续的生产加工。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术所存在的不足，设计一种注塑制品缺陷自愈调控系统，实时监测注射成型工艺参数，并进行智能化调控，最终实现制品外观、尺寸精度和重量重复精度的精密控制。本专利技术的技术方案是：一种注塑制品缺陷自愈调控装置，主要包括PT监测装置、制品成型缺陷评价判断模块以及模具辅助调压模块，所述的PT监测装置安装在注塑机的合模系统中，该监测装置由压力传感器、温度传感器和数据采集模块组成，可以监测每一个制品在成型过程中模腔内的压力P和温度T，数据采集模块与制品成型缺陷评价判断模块接口相连，将采集到的数据输入到制品成型缺陷评价判断模块中；制品成型缺陷评价判断模块将每一个制品的成型工艺路径与标准成型工艺路径相比对，然后将比对结果输入到模具辅助调压模块中；模具辅助调压模块包括模具辅助调压控制器、模具辅助调压塑化系统以及模具辅助调压注射系统，模具辅助调压塑化系统可以是螺杆塑化系统，由料斗一、机筒一、螺杆一、机筒加热圈一以及塑化伺服电机组成，模具辅助调压注射系统可以是柱塞式注射系统，由熔体料筒、柱塞以及注射油缸，模具辅助调压模块的模具辅助调压控制器根据比对结果实时调控模腔内的压力，保证制品的精度。采用塑化与注射分开的结构可以保证模腔内的压力精度控制的更高。本专利技术一种注塑制品缺陷自愈调控装置，应用于注塑成型制品缺陷的自愈调控。其应用方法主要包括以下步骤：利用聚合物PVT测试仪得到聚合物的PVT特性曲线；每一个制品的成型过程都可以分为塑化、注射、保压、冷却这四个阶段，在这个过程中基于聚合物PVT特性曲线以及P、T之间相对变化关系可以描绘一条曲线作为制品的成型工艺路径，记录符合要求的标准制品的成型工艺路径作为该类制品的标准成型工艺路径，作为该类制品的质量身份ID；同时在每个制品成型过程中，在主注射系统完成塑化和注射后，通过PT监测装置监测保压、冷却过程的模腔内压力P和温度T的变化，将采集到的数据输入到制品成型缺陷评价判断模块中；制品成型缺陷评价判断模块将每一个制品在成型过程中的某一阶段T所对应的P与相对应的标准成型工艺路径上压力值相比较，然后将比对结果输入到模具辅助调压模块中；模具辅助调压模块中的模具辅助调压控制器根据比对的结果控制模具辅助调压塑化系统和模具辅助调压注射系统工作，使得某一阶段T所对应的P与相对应的标准成型工艺路径上压力值始终保持一致，这样就使得注射过程中每一个制品的成型工艺路径能够与标准成型工艺路径高精度重复，实现了制品外观、尺寸精度和重量重复精度的提高。在注塑成型的过程中，过程变量P、T会呈现出明显的非线性时变特性，进而出现偏离标准成型工艺路径的现象，将每一个制品的成型工艺路径与标准成型工艺路径相比较，这样就实现了注塑制品成型缺陷的监测。将每一个制品在成型过程中的某一阶段T所对应的P与相对应的标准成型工艺路径上P0进行比较。模具辅助调压模块中的模具辅助调压控制器可以根据比对的结果控制模具辅助调压塑化系统和模具辅助调压注射系统工作，使得某一阶段T所对应的P与相对应的标准成型工艺路径上P0始终保持一致。本专利技术的优点是：1、本专利技术一种注塑制品缺陷自愈调控装置及方法，可在无人干预条件下对注射成型缺陷进行在线自主修复，实现智能化高效连续的生产加工，避免了人力、物力、财力的浪费。2、本专利技术一种注塑制品缺陷自愈调控装置及方法，通过将每个制品成型工艺路径与标准成型工艺路径进行比对，实现对制品成型缺陷的自主修复，不受操作人员主观因素的影响，制品外观、尺寸精度和重量重复精度高。3.本专利技术一种注塑制品缺陷自愈调控装置及方法，能够避免外部因素的干扰和设备执行元件自身的性能变化影响的，实时调控模腔内的压力，实现注塑制品成型质量的闭环控制。附图说明图1是本专利技术一种注塑制品缺陷自愈调控装置的整体示意图。图2是聚合物PVT特性曲线及制品成型工艺路径。图中:1.塑化伺服电机，2.螺杆一，3.机筒一，4.机筒加热圈一，5.料斗一，6.注射液压缸，7.柱塞，8.熔体料筒，9.机筒二，10.螺杆二，11.料斗二，12.注射伺服电机，13.预塑伺服电机，14.数据采集模块，15.制品成型缺陷评价判断模块，16.模具辅助调压控制器，17.温度传感器，18.模腔，19.压力传感器，20.模具。具体实施方式现结合附图对本专利技术专利详细描述如下，以便于更清楚地理解本专利技术所要保护的技术思想：本专利技术一种注塑制品缺陷自愈调控装置及方法，其装置包括PT监测装置、制品成型缺陷评价判断模块15以及模具辅助调压模块，所述的PT监测装置安装在注塑机的合模系统中，该监测装置由压力传感器19、温度传感器17和数据采集模块14组成，可以监测每一个制品在成型过程中模腔内的压力P和温度T，数据采集模块14与制品成型缺陷评价判断模块15接口相连，将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种注塑制品缺陷自愈调控装置，其特征在于：主要包括PT监测装置、制品成型缺陷评价判断模块以及模具辅助调压模块，所述的PT监测装置安装在注塑机的合模系统中，该监测装置由压力传感器、温度传感器和数据采集模块组成，可以监测每一个制品在成型过程中模腔内的压力P和温度T，数据采集模块与制品成型缺陷评价判断模块接口相连，将采集到的数据输入到制品成型缺陷评价判断模块中；制品成型缺陷评价判断模块将每一个制品的成型工艺路径与标准成型工艺路径相比对，然后将比对结果输入到模具辅助调压模块中；模具辅助调压模块包括模具辅助调压控制器、模具辅助调压塑化系统以及模具辅助调压注射系统，模具辅助调压模块的模具辅助调压控制器根据比对结果实时调控模腔内的压力。

【技术特征摘要】
1.一种注塑制品缺陷自愈调控装置，其特征在于：主要包括PT监测装置、制品成型缺陷评价判断模块以及模具辅助调压模块，所述的PT监测装置安装在注塑机的合模系统中，该监测装置由压力传感器、温度传感器和数据采集模块组成，可以监测每一个制品在成型过程中模腔内的压力P和温度T，数据采集模块与制品成型缺陷评价判断模块接口相连，将采集到的数据输入到制品成型缺陷评价判断模块中；制品成型缺陷评价判断模块将每一个制品的成型工艺路径与标准成型工艺路径相比对，然后将比对结果输入到模具辅助调压模块中；模具辅助调压模块包括模具辅助调压控制器、模具辅助调压塑化系统以及模具辅助调压注射系统，模具辅助调压模块的模具辅助调压控制器根据比对结果实时调控模腔内的压力。2.根据权利要求1所述的一种注塑制品缺陷自愈调控装置，其特征在于：模具辅助调压塑化系统是螺杆塑化系统，由料斗一、机筒一、螺杆一、机筒加热圈一以及塑化伺服电机组成；模具辅助调压注射系统是柱塞式注射系统，由熔体料筒、柱塞以及注射油缸组成。3.采用权利要求1所述的一种注塑制品缺陷自愈调控装置的方法，其特征在于主...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢鹏程，李政，杨华光，丁玉梅，杨卫民，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11