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CN113043562A - 一种基于注塑产品质量控制的动态补偿系统 - Google Patents

一种基于注塑产品质量控制的动态补偿系统 Download PDF

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CN113043562A CN202110259741.1A CN202110259741A CN113043562A CN 113043562 A CN113043562 A CN 113043562A CN 202110259741 A CN202110259741 A CN 202110259741A CN 113043562 A CN113043562 A CN 113043562A
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Abstract

本发明公开了一种基于注塑产品质量控制的动态补偿系统，用于解决传统注射成形技术存在成形不均匀，高速高压引起成形装备惯量振荡与锁模偏载，导致注塑产品质量低的问题，用于注塑机端，包括：压力采集模块，实时采集在速度控制过程中螺杆的位置和注射压力并将其发送至图像分析模块；图像分析模块，对压力曲线进行分析，动态补偿模块，用于对生产过程中的变化进行监控和平衡，利用在速度控制过程中螺杆的位置、注射压力曲线图进行分析，比较当前周期循环中的压力表与标准参考图的差异进行新的生产过程控制参数。注塑产品质量控制的动态补偿系统基于这些计算参数对生产过程中的变化进行监控和平衡，提高注塑产品质量。

Description

一种基于注塑产品质量控制的动态补偿系统
技术领域
本发明涉及注塑产品控制技术领域，具体为一种基于注塑产品质量控制的动态补偿系统。
背景技术
全球塑料消费从体积已超过钢铁，成为第一大工业材料，我国消费达9000万吨左右，已成为全球塑料消费量最大的国家，产业规模达2.8万亿.高端塑料产品广泛用于国家战略领域和支柱产业，以航空、电子领域为例，近10年增长均超过一倍，目前，航空22％、电子40％的部件都是塑料产品。它是实现轻量化、抗冲击、减振降噪不可或缺的核心部件，与玻璃相比，塑料密度低50％、冲击强度高200倍，是制造飞行器舱罩、导弹制导罩等的独特材料，与金属相比，塑料啮合噪声下降40％，且可自润滑，是潜艇潜浮动动力装置星轮、汽车驻车齿轮箱等的必然选择。
高端核心塑料制品对注射成形技术及装备提出了新挑战，比如，精密透镜要求成形精度从丝级跃升到亚微米级，潜艇星轮要求成形过程微观结构可控，强度达到与铝合金相当，大批量生产要求保证装备稳定可控。传统注射成形技术已经无法满足上述制造需求。但塑料材料是高分子链结构，成形收缩可达20％且极不均匀，分子链与强化纤维取向引起性能差异2～5倍，高速高压引起成形装备惯量振荡与锁模偏载。因此，需要研发注塑产品质量控制的动态补偿系统，提供注塑机的单机智能。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决传统注射成形技术存在成形不均匀，高速高压引起成形装备惯量振荡与锁模偏载，导致注塑产品质量低的问题，而提出一种基于注塑产品质量控制的动态补偿系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于注塑产品质量控制的动态补偿系统，用于注塑机端，包括：
压力采集模块，实时采集在速度控制过程中螺杆的位置和注射压力并将其发送至图像分析模块；
图像分析模块，建立螺杆的位置与注射压力的压力曲线，并对压力曲线进行分析，具体分析的过程为：将压力曲线与预先保存的参考曲线进行实时比较，测定两个图像的偏差，当参考曲线与压力曲线之间的偏差大于等于第一预设阈值时，则生成控制注射容积指令；当参考曲线与压力曲线之间的偏差小于第一预设阈值且大于等于第二预设阈值时，生成粘度调整指令；将控制注射容积指令或粘度调整指令发送至动态补偿模块；
参数监控模块，实时采集原料特性的变化并将其发送至动态补偿模块；其中，原料的特性包括注射容积和粘度；
动态补偿模块，用于对生产过程中的变化进行监控和平衡，平衡过程为：
当接收到控制注射容积指令时，在同一个周期循环中，采用行程切换控制注射容积，具体表现为，将切换位置退后0.03立方厘米；
当接收到粘度调整指令时，提高切换压力和/或提升保压图表整体，具体表现为：提高1％的切换压力和/或将保压图表整体提升1％。
优选的，所述生产过程中的变化为原料特性的变化。
优选的，所述压力采集模块包括注射压力传感器或称重传感器或熔体压力传感器。
一种基于注塑产品质量控制的动态补偿系统，用于计算机端，包括：
数据接收单元，用于接收注塑机端实时反馈的压力曲线数据和原料特性变化数据；
数据分析单元，用于对压力曲线数据和原料特性变化数据进行分析，具体分析过程为：将压力曲线与预先保存的参考曲线进行实时比较，测定两个图像的偏差，当参考曲线与压力曲线之间的偏差大于等于第一预设阈值时，则生成控制注射容积指令信息；当参考曲线与压力曲线之间的偏差小于第一预设阈值且大于等于第二预设阈值时，生成粘度调整指令信息。
所述控制注射容积指令信息用于触发注塑机端在同一个周期循环中，采用行程切换控制注射容积；具体表现为，将切换位置退后0.03立方厘米；所述粘度调整指令信息用于触发注塑机端提高切换压力和/或提升保压图表整体，具体表现为：提高1％的切换压力和/或将保压图表整体提升1％。
优选的，所述注塑机端内安装有用于实时采集在速度控制过程中螺杆的位置和注射压力的压力采集单元和用于实时采集原料特性的变化的参数采集单元。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明压力采集模块实时采集在速度控制过程中螺杆的位置和注射压力并将其发送至图像分析模块；图像分析模块建立螺杆的位置与注射压力的压力曲线，并对压力曲线进行分析，将压力曲线与预先保存的参考曲线进行实时比较，测定两个图像的偏差，参考曲线与压力曲线之间的偏差大于等于第一预设阈值时，则生成控制注射容积指令；当参考曲线与压力曲线之间的偏差小于第一预设阈值且大于等于第二预设阈值时，生成粘度调整指令；将控制注射容积指令或粘度调整指令发送至动态补偿模块；动态补偿模块对生产过程中的变化进行监控和平衡，当接收到控制注射容积指令时，在同一个周期循环中，采用行程切换控制注射容积，具体表现为，将切换位置退后0.03立方厘米；当接收到粘度调整指令时，提高切换压力和/或提升保压图表整体，具体表现为：提高1％的切换压力和/或将保压图表整体提升1％，利用在速度控制过程中螺杆的位置、注射压力曲线图进行分析，比较当前周期循环中的压力表与标准参考图的差异进行新的生产过程控制参数。注塑产品质量控制的动态补偿系统基于这些计算参数对生产过程中的变化进行监控和平衡，提高注塑产品质量。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的整体原理框图；
图2为本发明的注塑机端原理框图；
图3为本发明的计算机端原理框图；
图4为本发明的参考曲线与压力曲线比对示意图；
图5为本发明的注射容积控制示意图；
图6为本发明的粘度调整控制示意图；
图7为本发明的压力图像一致性示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，一种基于注塑产品质量控制的动态补偿系统，包括注塑机端和计算机端；
注塑机端，实时采集压力曲线数据并将其发送至计算机端；压力曲线数据包括在速度控制过程中螺杆的位置和注射压力以及原料特性的变化；
计算机端，接收注塑机端发送的压力曲线数据，将压力曲线与预先保存的参考曲线进行实时比较，测定两个图像的偏差，当参考曲线与压力曲线之间的偏差大于等于第一预设阈值时，则生成控制注射容积指令，如图4所示；当参考曲线与压力曲线之间的偏差小于第一预设阈值且大于等于第二预设阈值时，生成粘度调整指令，如图5所示；将控制注射容积指令或粘度调整指令反馈至注塑机端；
注塑机端接收到控制注射容积指令后，在同一个周期循环中，采用行程切换控制注射容积，具体表现为，将切换位置退后0.03立方厘米；
注塑机端接收到粘度调整指令后，提高切换压力和/或提升保压图表整体，具体表现为：提高1％的切换压力和/或将保压图表整体提升1％；
请参阅图2所示，一种基于注塑产品质量控制的动态补偿系统，用于注塑机端，包括：
压力采集模块，实时采集在速度控制过程中螺杆的位置和注射压力并将其发送至图像分析模块；
图像分析模块，建立螺杆的位置与注射压力的压力曲线，并对压力曲线进行分析，具体分析的过程为：将压力曲线与预先保存的参考曲线进行实时比较，测定两个图像的偏差，如图4-7所示，当参考曲线与压力曲线之间的偏差大于等于第一预设阈值时，则生成控制注射容积指令；当参考曲线与压力曲线之间的偏差小于第一预设阈值且大于等于第二预设阈值时，生成粘度调整指令；将控制注射容积指令或粘度调整指令发送至动态补偿模块；
参数监控模块，实时采集原料特性的变化并将其发送至动态补偿模块；其中，原料的特性包括注射容积和粘度；
动态补偿模块，用于对生产过程中的变化进行监控和平衡，平衡过程为：
当接收到控制注射容积指令时，在同一个周期循环中，采用行程切换控制注射容积，具体表现为，将切换位置退后0.03立方厘米；
当接收到粘度调整指令时，提高切换压力和/或提升保压图表整体，具体表现为：提高1％的切换压力和/或将保压图表整体提升1％。
所述生产过程中的变化为原料特性的变化。
所述压力采集模块包括注射压力传感器或称重传感器或熔体压力传感器。
请参阅图3所示，一种基于注塑产品质量控制的动态补偿系统，用于计算机端，包括：
数据接收单元，用于接收注塑机端实时反馈的压力曲线数据和原料特性变化数据；
数据分析单元，用于对压力曲线数据和原料特性变化数据进行分析，具体分析过程为：将压力曲线与预先保存的参考曲线进行实时比较，测定两个图像的偏差，当参考曲线与压力曲线之间的偏差大于等于第一预设阈值时，则生成控制注射容积指令信息；当参考曲线与压力曲线之间的偏差小于第一预设阈值且大于等于第二预设阈值时，生成粘度调整指令信息。
所述控制注射容积指令信息用于触发注塑机端在同一个周期循环中，采用行程切换控制注射容积；具体表现为，将切换位置退后0.03立方厘米；所述粘度调整指令信息用于触发注塑机端提高切换压力和/或提升保压图表整体，具体表现为：提高1％的切换压力和/或将保压图表整体提升1％。
所述注塑机端内安装有用于实时采集在速度控制过程中螺杆的位置和注射压力的压力采集单元和用于实时采集原料特性的变化的参数采集单元；
利用在速度控制过程中螺杆的位置、注射压力曲线图进行分析，比较当前周期循环中的压力表与标准参考图的差异进行新的生产过程控制参数。注塑产品质量控制的动态补偿系统基于这些计算参数对生产过程中的变化(如原料的特性的变化或外部因素的干扰)进行监控和平衡。注塑产品质量控制的动态补偿系统会影响注射过程的注射切换保压的切换位置。可使用注射压力传感器或称重传感器或熔体压力传感器的信号进行动态补偿；
本发明在使用时，压力采集模块实时采集在速度控制过程中螺杆的位置和注射压力并将其发送至图像分析模块；图像分析模块建立螺杆的位置与注射压力的压力曲线，并对压力曲线进行分析，将压力曲线与预先保存的参考曲线进行实时比较，测定两个图像的偏差，参考曲线与压力曲线之间的偏差大于等于第一预设阈值时，则生成控制注射容积指令；当参考曲线与压力曲线之间的偏差小于第一预设阈值且大于等于第二预设阈值时，生成粘度调整指令；将控制注射容积指令或粘度调整指令发送至动态补偿模块；动态补偿模块对生产过程中的变化进行监控和平衡，当接收到控制注射容积指令时，在同一个周期循环中，采用行程切换控制注射容积，具体表现为，将切换位置退后0.03立方厘米；当接收到粘度调整指令时，提高切换压力和/或提升保压图表整体，具体表现为：提高1％的切换压力和/或将保压图表整体提升1％，利用在速度控制过程中螺杆的位置、注射压力曲线图进行分析，比较当前周期循环中的压力表与标准参考图的差异进行新的生产过程控制参数。注塑产品质量控制的动态补偿系统基于这些计算参数对生产过程中的变化进行监控和平衡，提高注塑产品质量。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种基于注塑产品质量控制的动态补偿系统，用于注塑机端，其特征在于，包括：
压力采集模块，实时采集在速度控制过程中螺杆的位置和注射压力并将其发送至图像分析模块；
图像分析模块，建立螺杆的位置与注射压力的压力曲线，并对压力曲线进行分析，具体分析的过程为：将压力曲线与预先保存的参考曲线进行实时比较，测定两个图像的偏差，当参考曲线与压力曲线之间的偏差大于等于第一预设阈值时，则生成控制注射容积指令；当参考曲线与压力曲线之间的偏差小于第一预设阈值且大于等于第二预设阈值时，生成粘度调整指令；将控制注射容积指令或粘度调整指令发送至动态补偿模块；
参数监控模块，实时采集原料特性的变化并将其发送至动态补偿模块；其中，原料的特性包括注射容积和粘度；
动态补偿模块，用于对生产过程中的变化进行监控和平衡，平衡过程为：
当接收到控制注射容积指令时，在同一个周期循环中，采用行程切换控制注射容积，具体表现为，将切换位置退后0.03立方厘米；
当接收到粘度调整指令时，提高切换压力和/或提升保压图表整体，具体表现为：提高1％的切换压力和/或将保压图表整体提升1％。
2.根据权利要求1所述的一种基于注塑产品质量控制的动态补偿系统，其特征在于，所述生产过程中的变化为原料特性的变化。
3.根据权利要求1所述的一种基于注塑产品质量控制的动态补偿系统，其特征在于，所述压力采集模块包括注射压力传感器或称重传感器或熔体压力传感器。
4.一种基于注塑产品质量控制的动态补偿系统，用于计算机端，其特征在于，包括：
数据接收单元，用于接收注塑机端实时反馈的压力曲线数据和原料特性变化数据；
数据分析单元，用于对压力曲线数据和原料特性变化数据进行分析，具体分析过程为：将压力曲线与预先保存的参考曲线进行实时比较，测定两个图像的偏差，当参考曲线与压力曲线之间的偏差大于等于第一预设阈值时，则生成控制注射容积指令信息；当参考曲线与压力曲线之间的偏差小于第一预设阈值且大于等于第二预设阈值时，生成粘度调整指令信息。
5.根据权利要求4所述的一种基于注塑产品质量控制的动态补偿系统，其特征在于，所述控制注射容积指令信息用于触发注塑机端在同一个周期循环中，采用行程切换控制注射容积；具体表现为，将切换位置退后0.03立方厘米；所述粘度调整指令信息用于触发注塑机端提高切换压力和/或提升保压图表整体，具体表现为：提高1％的切换压力和/或将保压图表整体提升1％。
6.根据权利要求4所述的一种基于注塑产品质量控制的动态补偿系统，其特征在于，所述注塑机端内安装有用于实时采集在速度控制过程中螺杆的位置和注射压力的压力采集单元和用于实时采集原料特性的变化的参数采集单元。
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