CN114986855B - 一种吹瓶机自适应吹瓶控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于智能制造技术领域，提出了一种吹瓶机自适应吹瓶控制方法及系统，具体为：从挤出装置中挤出管状胚料，将管状坯料送进模具，先进行吹气让管状坯料与模具贴合；在当管状坯料与模具贴合后停止第一次吹气，吹针进行第二次吹气，第二次吹气的吹气压力或者管状坯料内部气压小于吹胀压力，并通过热成像摄像机实时获得模具的热成像图，通过实时地对热成像图进行降温分析，利用分析结果对吹针中吹气孔进行气压调整。提高了对热成像图中引起高温的区域或者位置上不利于散热的区域的识别精确性，同时降低瓶身内外降温效率失去平衡性的风险，从而在瓶身内外散热不均匀的角度上提升吹瓶机的成品率。

Description

一种吹瓶机自适应吹瓶控制方法及系统

技术领域

本发明属于智能制造技术领域，具体涉及一种吹瓶机自适应吹瓶控制方法及系统。

背景技术

现有的双工位吹瓶机，例如公开号为CN1623761A的中国发明专利公开了一种双工位自动吹瓶机的吹瓶控制方法，其使用的吹瓶机主要由挤出机和二个独立的模架组成，模架上设有模具，在其吹瓶步骤中，为了让坯料更好地与模具贴合，成型的瓶身材质更加均匀，吹针在吹气的时候会进行两次吹气；一次是气压较大的贴壁吹气，快速地让管状坯料与模具贴合。第二次吹气为气压较小的冷却吹气，目的是为了让瓶身外侧的坯料与内侧的坯料同步冷却，防止因温度差导致成型后的瓶身材质厚度不均匀。

在传统的工艺流程中，贴壁吹气与冷却吹气交替的过程，往往是停止贴壁吹气后，吹针的出气孔排出冷空气；然而在逐渐加强冷却吹气的过程中，由于模具本身的温度不能保持在整体均衡的水平，或者瓶身各处厚度不一样，导致瓶身内外降温形成不同步，进而导致冷却后的产品出现凹陷或者凸起，产品的外形不能达到预期效果，使得生成的产品成为废品；因此需要一个对模具降温水平进行监控的方法，实时地对吹针或者冷却针头出风口的输出气压进行调控，减少瓶身由于内外降温不均匀形成变形进而导致成为废品的风险。

发明内容

本发明的目的在于提出一种吹瓶机自适应吹瓶控制方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种吹瓶机自适应吹瓶控制方法，所述吹瓶机包括挤出机和模架，模架上设有模具；模具上方设置有吹针，所述吹针用于插入模具中的管状坯料内，对管状坯料进行吹气成型，所述方法包括以下步骤：

S100，获取管状坯料；

S200，将管状坯料送进模具；

S300，将吹针插入模具中的管状坯料进行第一次吹气，当管状坯料吹胀后与模具贴合，获取此时的吹气压力或者管状坯料内部气压为吹胀压力（第一次吹气一般为0.4-0.7MPa）；

S400，当管状坯料与模具贴合后停止第一次吹气，吹针进行第二次吹气，第二次吹气的吹气压力或者管状坯料内部气压小于吹胀压力（第二次吹气一般为0.1-0.2MPa），并通过热成像摄像机实时获得模具的热成像图；

S500，实时地对热成像图进行降温分析获得分析结果，并根据分析结果对吹针进行气压调整；

S600，当管状坯料冷却定型时，第二次吹气结束并进行排气，排气结束后打开模具获得成型瓶体。

进一步地，获取管状坯料的方法是：将塑料原料均匀混合，加热至塑化，将塑料原料从挤出机中挤出管状坯料；其中所述塑料原料为聚乙烯或者PET材料；挤出的管状坯料的温度应该大于或等于塑料原料的熔点。其中，塑料的玻璃化温度为80℃。

进一步地，将吹针插入模具中的管状坯料进行第一次吹气，当管状坯料吹胀后与模具贴合，获取此时的吹气压力或者管状坯料内部气压为吹胀压力的方法是：管状坯料置于模具之中后，吹针对管状坯料内部进行第一次吹气，吹出的气体的温度大于或等于第一温度，所述第一温度为大于或等于塑料原料的熔点的温度值，使得管状坯料贴合模具。

优选地，所述模具为钢制模具或者银、铜、金、铝等导热性良好的材料制作的模具。

进一步地，在步骤S400中，当管状坯料与模具贴合后停止第一次吹气，吹针进行第二次吹气，第二次吹气的吹气压力或者管状坯料内部气压小于吹胀压力，并通过热成像摄像机实时获得模具的热成像图的方法是：在第二次吹气的过程中吹出的气体的温度小于第一温度，通过热成像摄像机实时地采集模具的热成像图。

进一步地，在步骤S400中，当管状坯料与模具贴合后停止第一次吹气，吹针进行第二次吹气，第二次吹气的吹气压力或者管状坯料内部气压小于吹胀压力，并通过热成像摄像机实时获得模具的热成像图的方法是：通过热成像摄像机实时地采集模具的热成像图（由于模具为钢制，一般为合金钢，合金钢的导热系数在12~120w/(m·k)，传热速度非常快，模具中的热量快速传到表面流失，所以热成像图能够反映出模具热力的变化）。

进一步地，在步骤S500中，实时地对热成像图进行降温分析获得分析结果的方法是：

通过边缘检测算法，识别并截取出热成像图中模具的区域（即识别并截取出模具的区域为边缘线构成的各个区域中面积最大的区域为热成像图中模具的区域），再将所述模具的区域灰度化处理获得模具灰度图，或者预先划定模具在热成像图（或模具在摄像头探测画面）中的区域，再从热成像图中截取模具的区域，并将所述模具的区域灰度化处理获得模具灰度图；

以Gry表示模具灰度图中的像素的灰度值，以像素的8邻域内所有像素的灰度值的算术平均值为该像素的第一限值FEG；如果Gry＞FEG，则定义该像素为高凸像素，否则该像素为平用像素；

对于一个高凸像素，遍历该高凸像素的8邻域内各个像素的灰度值，标记灰度值大于该高凸像素的第一限值FEG的像素为该高凸像素的高凸子像素；由这些高凸子像素形成的集合作为高凸子集合，高凸子集合中元素的个数为R；

对于模具灰度图中第k个高凸像素，计算获得第k个高凸像素的高凸系数Fdx(k)：

；

其中i1为累加变量，Dis(i1)为第i1个高凸子像素的8邻域内各个像素的灰度值的最大值和最小值之差，mx(k)代表第k个高凸像素的8邻域内各个像素的灰度值中的最大值，mx(i1)代表第i1个高凸子像素的8邻域内各个像素的灰度值中的最大值， k是模具灰度图中高凸像素的序号，log是以10为底的对数；

获得分析结果，所述分析结果包括模具灰度图中高凸像素的高凸系数。

优选地，所述分析结果还包括模具灰度图中平用像素的高凸系数，计算平用像素的高凸系数的方法是：

获取与当前平用像素距离最长的高凸像素为远凸像素Y1，获取与当前平用像素距离最短的高凸像素为近凸像素Y2，计算Y1与Y2之间的欧氏距离mtds1；

对于模具灰度图中第p个平用像素，计算获得第p个平用像素的高凸系数Fdx(p)：

；

其中，p是模具灰度图中平用像素的序号，MeanFdx(Y1,Y2)为Y1和Y2的高凸系数的算术平均值；以模具灰度图中第p个平用像素到Y1的距离为D1，以模具灰度图中第p个平用像素到Y2的距离为D2，以delt(p,Y1,Y2)代表D1和D2的距离差值的绝对值。

由于计算高凸系数的过程中，热成像图中由于模具的空间错动或者空间运动，常常导致不同时刻下获得的热成像图中像素错位，会导热成像图中像素的灰度值失真的问题，为了降低由于模具的空间错动或者空间运动带来的影响，解决热成像图中像素的灰度值失真的问题，所以本发明提出了一个更优选的方案如下：

优选地，为平用像素计算高凸系数其计算方法还可以是：所有高凸像素计算获得高凸系数后，为平用像素计算高凸系数其计算方法是：如果一个平用像素的8邻域内有高凸像素，则该平用像素为近高凸像素，否则为远高凸像素；

如果近高凸像素的灰度值比其8邻域内的高凸像素的最大灰度值大，则该平用像素为第一平用像素，否则该平用像素为第二平用像素；计算近高凸像素的高凸系数Fdx(p₁)：

；

其中p₁为模具灰度图中近高凸像素的序号，k₁为近高凸像素的8邻域中高凸系数最大的高凸像素的序号，以mx(k₁)代表序号为p₁的近高凸像素8邻域中序号为k₁高凸像素的8邻域的灰度值中的最大值；以Fdx(k₁)代表序号为p₁的近高凸像素8邻域中序号为k₁的高凸像素的高凸系数； rk(p₁)为优选系数，当近高凸像素为第一平用像素时rk(p₁)＝mx(p₁)，当近高凸像素为第二平用像素时rk(p₁)＝mean(p₁)；

其中以mx(p₁)代表序号为p₁的近高凸像素的8邻域中各像素的灰度值中的最大值，以mean(p₁)代表序号为p₁的近高凸像素的8邻域中各像素的各个灰度值的算术平均值；

如果平用像素为远高凸像素，获取与该平用像素距离最短的高凸像素，获取该高 凸像素在模具灰度图中的序号k₂，（当存在多个符合条件的高凸像素，选其中高凸系数拥有 最大值的高凸像素，获取该高凸像素在模具灰度图中的序号k₂），以该平用像素与所述高凸 像素的距离为mtds2，获取与模具灰度图中的序号k₂的高凸像素的距离最近的平用像素A1， 再次获取除了A1之外与模具灰度图中的序号k₂的高凸像素的距离最近的平用像素A2(距离 序号k₂的高凸像素第二近)，以A1和A2之间的距离为MD1，计算远高凸像素的高凸系数Fdx (p₂)：

；

其中p₂为模具灰度图中远高凸像素的序号，Fdx(k₂)是第k₂个高凸像素的高凸系数。

有益效果：结合各个像素点的实际温度和其邻近区域的实际温度，利用高凸系数量化模具中各处的散热的负荷程度，提升对热成像图中引起高温的区域或者位置上不利于散热的区域的识别精确性。

进一步地，在步骤S500中，根据分析结果对吹针进行气压调整的方法是：

以吹针的出气孔作为负荷点，获取最近采集的两个模具灰度图构成的图像对，以该图像对中的前一个模具灰度图为第一图，以该图像对中的后一个模具灰度图为第二图；计算第一图中各个像素的高凸系数的算术平均值记为Fdx1；计算第二图中各个像素的高凸系数的算术平均值记为Fdx2；

当Fdx1＞Fdx2则提高负荷点充气量以提高管状坯料内部气压的5%，当Fdx1＜Fdx2降低负荷点充气量以降低管状坯料内部气压的5%，直到管状坯料冷却定型。

但是，由于通过下沉异度值控制各个负荷点的气压的过程中，在判断散热性能低下的区域时有过拟合的趋势，导致对散热性能负载能力偏弱的区域的识别过于敏感，负荷点气压调整频率高，整个降温程序变得不稳定；为了解决判断方法过拟合的问题，提高降温程序的稳定性，所以本发明提出了一个更优选的方案如下：

优选地，在步骤S500中，根据分析结果对吹针进行气压调整的方法是：以吹针的出气孔作为负荷点，记开始第一次吹气的时间到管状坯料与模具贴合时的时间（停止第一次吹气的时间）之间的差值为时间段Tc；以吹针开始进行第二次吹气的时间为T1，从T1+Tc开始，以最近一个时间段Tc内采集的各个模具灰度图中相邻的两次采集的模具灰度图之间（两两为一组）构成一个图像对，以各个图像对中的前一个模具灰度图为第一图，以各个图像对中的后一个模具灰度图为第二图；计算第一图中各个像素的高凸系数的算术平均值记为Fdx1；计算第二图中各个像素的高凸系数的算术平均值记为Fdx2；

遍历所有的图像对，记所有图像对中Fdx1大于Fdx2的次数为gtms,记所有图像对中Fdx1小于Fdx2的次数为dtms,

计算图像对的下沉异度值Skidx：

；

其中β为最近一个时间段Tc内采集的各个模具灰度图中各个像素的高凸系数的算术平均值的方差；

以最近一个时间段Tc内采集的各个图像对中距离当前时刻最近的一个图像对的下沉异度值数值为Skidx1；以最近一个时间段Tc内采集的各个图像对中距离当前时刻最远的一个图像对的下沉异度值数值为Skidx2；

当Skidx1＞Skidx2则提高负荷点充气量以提高管状坯料内部气压的5%，当Skidx1小于Skidx2降低负荷点充气量以降低管状坯料内部气压的5%，直到管状坯料冷却定型。

有益效果：现有技术中，在模具的温度随着时间变化的过程中，温度的调控通常采用的是均衡降温的方法，即通过吹针的吹气孔对瓶内平均地吹入冷空气，在这个过程中温度的调控具有严重的滞后性，往往需要模具成型后才能发现管状坯料内外散热不同步；而模具各处温度无法时刻保持一致，因此，需要通过热成像图变化来精确推演管状坯料内外降温速度将会失去平衡性的区域，而在管状坯料内外降温速率即将失去平衡性的区域，其下沉异度值往往会出现突然迅速上升或者迅速下降的陡变，容易导致瓶体出现孔洞或者裂痕，或者薄厚不均，产生水珠等产品缺陷；通过分析或者预判断下沉异度值的陡变，从而对吹气孔提前进行气压调整，降低瓶身内外降温失去平衡性的风险，提高成品率。

本发明还提供了一种吹瓶机自适应吹瓶控制系统，所述一种吹瓶机自适应吹瓶控制系统包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述一种吹瓶机自适应吹瓶控制方法及系统中的步骤，所述一种吹瓶机自适应吹瓶控制系统可以运行于计算机设备中，可运行的系统包括：处理器、存储器、服务器集群，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：

坯料挤出单元，用于获取管状坯料；

管状坯料入模单元，用于将管状坯料送进模具；

高压成型单元，用于将吹针插入模具中的管状坯料进行第一次吹气，当管状坯料吹胀后与模具贴合，获取此时的吹气压力或者管状坯料内部气压为吹胀压力；

低压冷却单元，用于当管状坯料与模具贴合后停止第一次吹气，吹针进行第二次吹气，第二次吹气的吹气压力或者管状坯料内部气压小于吹胀压力，并通过热成像摄像机实时获得模具的热成像图；

气压调整单元，实时地对热成像图进行降温分析获得分析结果，并根据分析结果对吹针进行气压调整；

瓶体脱模单元，用于当管状坯料冷却定型时，第二次吹气结束并进行排气，排气结束后打开模具获得成型瓶体。

本发明的有益效果为：对吹瓶机的模具上各个区域的降温效果或者降温压力进行量化，并且根据量化的结果的规律性进行提炼；提高了对热成像图中的模具区域引起高温的区域或者位置上不利于散热的区域的识别精确性，同时降低瓶身内外降温效率失去平衡性的风险，从而在瓶身内外散热不均匀的角度上提升吹瓶机的成品率。

附图说明

通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本发明的上述以及其他特征将更加明显，本发明附图中相同的参考标号表示相同或相似的元素，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，在附图中：

图1所示为一种吹瓶机自适应吹瓶控制方法的流程图；

图2所示为一种吹瓶机自适应吹瓶控制系统的结构框图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示为一种吹瓶机自适应吹瓶控制方法的流程图，下面结合图1来阐述根据本发明提供一种吹瓶机自适应吹瓶控制方法，所述吹瓶机包括挤出机和模架，模架上设有模具；模具上方设置有吹针，所述吹针用于插入模具中的管状坯料内，对管状坯料进行吹气成型，所述方法包括以下步骤：

S100，获取管状坯料；

S200，将管状坯料送进模具；

S300，将吹针插入模具中的管状坯料进行第一次吹气，当管状坯料吹胀后与模具贴合，获取此时的吹气压力或者管状坯料内部气压为吹胀压力（一般为0.4-0.7 MPa）；

S400，当管状坯料与模具贴合后停止第一次吹气，吹针进行第二次吹气，第二次吹气的吹气压力或者管状坯料内部气压小于吹胀压力，并通过热成像摄像机实时获得模具的热成像图；

S500，实时地对热成像图进行降温分析获得分析结果，并根据分析结果对吹针进行气压调整；

S600，当管状坯料冷却定型时，第二次吹气结束并进行排气，排气结束后打开模具获得成型瓶体。

进一步地，获取管状坯料的方法是: 将塑料原料均匀混合，加热至塑化，将塑料原料从挤出机中挤出管状坯料；其中所述塑料原料为聚乙烯或者PET材料；挤出的管状坯料的温度应该大于或等于塑料原料的熔点。其中，塑料的玻璃化温度为80℃。

进一步地，将吹针插入模具中的管状坯料进行第一次吹气，当管状坯料吹胀后与模具贴合，获取此时的吹气压力或者管状坯料内部气压为吹胀压力的方法是：管状坯料置于模具之中后，吹针对管状坯料内部进行第一次吹气，吹出的气体的温度大于或等于第一温度，所述第一温度为大于或等于塑料原料的熔点的温度值，使得管状坯料贴合模具。

优选地，所述模具为钢制模具或者银、铜、金、铝等导热性良好的材料制作的模具。

进一步地，在步骤S400中，当管状坯料与模具贴合后停止第一次吹气，吹针进行第二次吹气，第二次吹气的吹气压力或者管状坯料内部气压小于吹胀压力，并通过热成像摄像机实时获得模具的热成像图的方法是：在第二次吹气的过程中吹出的气体的温度小于第一温度，通过热成像摄像机实时地采集模具的热成像图。

优选地，在步骤S400中，当管状坯料与模具贴合后停止第一次吹气，吹针进行第二次吹气，第二次吹气的吹气压力或者管状坯料内部气压小于吹胀压力，并通过热成像摄像机实时获得模具的热成像图的方法是：通过热成像摄像机实时地采集模具的热成像图（由于模具为钢制，一般为合金钢，合金钢的导热系数在12~120w/(m·k)，传热速度非常快，模具中的热量快速传到表面流失，所以热成像图能够反映出模具热力的变化）。

进一步地，在步骤S500中，实时地对热成像图进行降温分析获得分析结果的方法是：

通过边缘检测算法，识别并截取出热成像图中模具的区域（模具的区域为边缘线构成的各个区域中面积最大的区域），再将所述模具的区域灰度化处理获得模具灰度图，或者预先划定模具在热成像图（或模具在摄像头探测画面）中的区域，再从热成像图中截取模具的区域，并将所述模具的区域灰度化处理获得模具灰度图；

以Gry表示模具的模具灰度图中的像素的灰度值，以像素的8邻域内所有像素的灰度值的算术平均值为该像素的第一限值FEG；如果Gry＞FEG，则定义该像素为高凸像素，否则该像素为平用像素；

对于一个高凸像素，遍历该高凸像素的8邻域内各个像素的灰度值，标记灰度值大于该高凸像素的第一限值FEG的像素为该高凸像素的高凸子像素；由这些高凸子像素形成的集合作为高凸子集合，高凸子集合中元素的个数为R；

对于模具灰度图中第k个高凸像素，计算获得第k个高凸像素的高凸系数Fdx(k)：

；

其中i1为累加变量，Dis(i1)为第i1个高凸子像素的8邻域内各个像素的灰度值的最大值和最小值之差，mx(k)代表第k个高凸像素的8邻域内各个像素的灰度值中的最大值，mx(i1)代表第i1个高凸子像素的8邻域内各个像素的灰度值中的最大值， k是模具灰度图中高凸像素的序号，log是以10为底的对数；

所述分析结果包括模具灰度图中高凸像素的高凸系数。

优选地，所述分析结果还包括模具灰度图中平用像素的高凸系数，计算平用像素的高凸系数的方法是：

获取与当前平用像素距离最长的高凸像素为远凸像素Y1，获取与当前平用像素距离最短的高凸像素为近凸像素Y2，计算Y1与Y2之间的欧氏距离mtds1；

对于模具灰度图中第p个平用像素，计算获得第p个平用像素的高凸系数Fdx(p)：

；

其中，p是模具灰度图中平用像素的序号，MeanFdx(Y1,Y2)为Y1和Y2的高凸系数的算术平均值；以模具灰度图中第p个平用像素到Y1的距离为D1，模具灰度图中第p个平用像素到Y2的距离为D2，以delt(p,Y1,Y2)代表D1和D2的距离差值的绝对值。

由于计算高凸系数的过程中，热成像图对应的模具灰度图中由于模具的空间错动或者空间运动，常常导致不同时刻下获得的模具灰度图中像素错位，会导模具灰度图中像素的灰度值失真的问题，为了降低由于模具的空间错动或者空间运动带来的影响，解决模具灰度图中像素的灰度值失真的问题，所以本发明提出了一个更优选的方案如下：

优选地，为平用像素计算高凸系数其计算方法还可以是：所有高凸像素计算获得高凸系数后，为平用像素计算高凸系数其计算方法是：如果一个平用像素的8邻域内有高凸像素，则该平用像素为近高凸像素，否则为远高凸像素；

如果近高凸像素的灰度值比其8邻域内的高凸像素的最大灰度值大，则该平用像素为第一平用像素，否则该平用像素为第二平用像素；计算近高凸像素的高凸系数Fdx(p₁)：

；

其中p₁为模具灰度图中近高凸像素的序号，k₁为近高凸像素的8邻域中高凸系数最大的高凸像素的序号，以mx(k₁)代表序号为p₁的近高凸像素8邻域中序号为k₁高凸像素的8邻域的灰度值中的最大值；以Fdx(k₁)代表序号为p₁的近高凸像素8邻域中序号为k₁的高凸像素的高凸系数； rk(p₁)为优选系数，当近高凸像素为第一平用像素时rk(p₁)＝mx(p₁)，当近高凸像素为第二平用像素时rk(p₁)＝mean(p₁)；

其中以mx(p₁)代表序号为p₁的近高凸像素的8邻域中各像素的灰度值中的最大值，以mean(p₁)代表序号为p₁的近高凸像素的8邻域中各像素的各个灰度值的算术平均值；

如果平用像素为远高凸像素，获取与该平用像素距离最短的高凸像素，获取该高 凸像素在模具灰度图中的序号k₂，（当存在多个符合条件的高凸像素，选其中高凸系数拥有 最大值的高凸像素，获取该高凸像素在模具灰度图中的序号k₂），以该平用像素与所述高凸 像素的距离为mtds2，获取与模具灰度图中的序号k₂的高凸像素的距离最近的平用像素A1， 再次获取除了A1之外与模具灰度图中的序号k₂的高凸像素的距离最近的平用像素A2(距离 序号k₂的高凸像素第二近)，以A1和A2之间的距离为MD1，计算远高凸像素的高凸系数Fdx (p₂)：

；

其中p₂为模具灰度图中远高凸像素的序号，其中Fdx(k₂)代表序号为第k₂个高凸像素的高凸系数，以高凸系数作为降温分析的分析结果。

有益效果：结合各个像素点的实际温度和其邻近区域的实际温度，利用高凸系数量化模具中各处的散热的负荷程度，提升对热成像图对应的模具灰度图中引起高温的区域或者位置上不利于散热的区域的识别精确性。

进一步地，在步骤S500中，根据分析结果对吹针进行气压调整的方法是：

以吹针的出气孔作为负荷点，获取最近采集的两个模具灰度图构成的图像对，以该图像对中的前一个模具灰度图为第一图，以该图像对中的后一个模具灰度图为第二图；计算第一图中各个像素的高凸系数的算术平均值记为Fdx1；计算第二图中各个像素的高凸系数的算术平均值记为Fdx2；

当Fdx1＞Fdx2则提高负荷点充气量以提高管状坯料内部气压的5%，当Fdx1＜Fdx2降低负荷点充气量以降低管状坯料内部气压的5%，直到管状坯料冷却定型。

但是，由于通过下沉异度值控制各个负荷点的气压的过程中，在判断散热性能低下的区域时有过拟合的趋势，导致对散热性能负载能力偏弱的区域的识别过于敏感，负荷点气压调整频率高，整个降温程序变得不稳定；为了解决判断方法过拟合的问题，提高降温程序的稳定性，所以本发明提出了一个更优选的方案如下：

优选地，在步骤S500中，根据分析结果对吹针进行气压调整的方法是：以吹针的出气孔作为负荷点，记开始第一次吹气的时间到管状坯料与模具贴合时的时间（停止第一次吹气的时间）之间的差值为时间段Tc；以吹针开始进行第二次吹气的时间为T1，从T1+Tc开始，以最近一个时间段Tc内采集各个模具灰度图中相邻的两次采集的模具灰度图之间（两两为一组）构成一个图像对，以各个图像对中的前一个模具灰度图为第一图，以各个图像对中的后一个模具灰度图为第二图；计算第一图中各个像素的高凸系数的算术平均值记为Fdx1；计算第二图中各个像素的高凸系数的算术平均值记为Fdx2；

遍历所有的图像对，记所有图像对中Fdx1大于Fdx2的次数为gtms,记所有图像对中Fdx1小于Fdx2的次数为dtms,

计算图像对的下沉异度值Skidx：

；

其中β为最近一个时间段Tc内采集的各个模具灰度图中各个像素的高凸系数的算术平均值的方差；

以最近一个时间段Tc内采集的各个图像对中距离当前时刻最近的一个图像对的下沉异度值数值为Skidx1；以最近一个时间段Tc内采集的各个图像对中距离当前时刻最远的一个图像对的下沉异度值数值为Skidx2；

当Skidx1＞Skidx2则提高负荷点充气量以提高管状坯料内部气压的5%，当Skidx1小于Skidx2降低负荷点充气量以降低管状坯料内部气压的5%，直到管状坯料冷却定型。

有益效果：现有技术中，在模具的温度随着时间变化的过程中，温度的调控通常采用的是均衡降温的方法，即通过吹针的吹气孔对瓶内平均地吹入冷空气，在这个过程中温度的调控具有严重的滞后性，往往需要模具成型后才能发现管状坯料内外散热不同步；而模具各处温度无法时刻保持一致，因此，需要通过热成像图对应的模具灰度图变化来精确推演管状坯料内外降温速度将会失去平衡性的区域，而在瓶身内外降温速率即将失去平衡性的区域，其下沉异度值往往会出现突然迅速上升或者迅速下降的陡变，通过分析或者预判断下沉异度值的陡变，从而对吹气孔提前进行气压调整，降低瓶身内外降温失去平衡性的风险，提高成品率。

优选地，其中，本发明中所有未定义的变量，若未有明确定义，均可为人工设置的阈值。

本发明还提供了一种吹瓶机自适应吹瓶控制系统，如图2所示为一种吹瓶机自适应吹瓶控制系统的结构框图，所述一种吹瓶机自适应吹瓶控制系统包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述一种吹瓶机自适应吹瓶控制方法及系统中的步骤，所述一种吹瓶机自适应吹瓶控制系统可以运行于计算机设备中，可运行的系统包括：处理器、存储器、服务器集群，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：

坯料挤出单元，用于获取管状坯料；

管状坯料入模单元，用于将管状坯料送进模具；

高压成型单元，用于将吹针插入模具中的管状坯料进行第一次吹气，当管状坯料吹胀后与模具贴合，获取此时的吹气压力或者管状坯料内部气压为吹胀压力；

低压冷却单元，用于当管状坯料与模具贴合后停止第一次吹气，吹针进行第二次吹气，第二次吹气的吹气压力或者管状坯料内部气压小于吹胀压力，并通过热成像摄像机实时获得模具的热成像图；

气压调整单元，实时地对热成像图进行降温分析获得分析结果，并根据分析结果对吹针进行气压调整；

瓶体脱模单元，用于当管状坯料冷却定型时，第二次吹气结束并进行排气，排气结束后打开模具获得成型瓶体。

所述一种吹瓶机自适应吹瓶控制系统可以运行于桌上型计算机、笔记本电脑、掌上电脑及云端服务器等计算机设备中。所述一种吹瓶机自适应吹瓶控制系统，可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述例子仅仅是一种吹瓶机自适应吹瓶控制系统的示例，并不构成对一种吹瓶机自适应吹瓶控制系统的限定，可以包括比例子更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述一种吹瓶机自适应吹瓶控制系统还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列 (Field－Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述一种吹瓶机自适应吹瓶控制系统运行系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个一种吹瓶机自适应吹瓶控制系统可运行系统的各个部分。

所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述一种吹瓶机自适应吹瓶控制系统的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序（比如声音播放功能、图像播放功能等）等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据（比如音频数据、电话本等）等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、存储卡。

尽管本发明的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，从而有效地涵盖本发明的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本发明进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本发明的非实质性改动仍可代表本发明的等效改动。

Claims (5)

1.一种吹瓶机自适应吹瓶控制方法，所述吹瓶机包括挤出机和模架，模架上设有模具；模具上方设置有吹针，所述吹针用于插入模具中的管状坯料内，对管状坯料进行吹气成型，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S100，获取管状坯料；

S200，将管状坯料送进模具；

S300，将吹针插入模具中的管状坯料进行第一次吹气，当管状坯料吹胀后与模具贴合，获取此时的吹气压力或者管状坯料内部气压为吹胀压力；

S400，当管状坯料与模具贴合后停止第一次吹气，吹针进行第二次吹气，第二次吹气的吹气压力或者管状坯料内部气压小于吹胀压力，并通过热成像摄像机实时获得模具的热成像图；

S500，实时地对热成像图进行降温分析获得分析结果，并根据分析结果对吹针进行气压调整；

S600，当管状坯料冷却定型时，第二次吹气结束并进行排气，排气结束后打开模具获得成型瓶体；

其中，在步骤S500中，实时地对热成像图进行降温分析获得分析结果的方法是：通过边缘检测算法，识别并截取出热成像图中模具的区域，再将所述模具的区域灰度化处理获得模具灰度图，或者预先划定模具在热成像图中的区域，再从热成像图中截取模具的区域，并将所述模具的区域灰度化处理获得模具灰度图；

以Gry表示模具灰度图中的像素的灰度值，以像素的8邻域内所有像素的灰度值的算术平均值为该像素的第一限值FEG；如果Gry＞FEG，则定义该像素为高凸像素，否则该像素为平用像素；

对于一个高凸像素，遍历该高凸像素的8邻域内各个像素的灰度值，标记灰度值大于该高凸像素的第一限值FEG的像素为该高凸像素的高凸子像素；由这些高凸子像素形成的集合作为高凸子集合，高凸子集合中元素的个数为R；

对于模具灰度图中第k个高凸像素，计算获得第k个高凸像素的高凸系数Fdx(k)：

；

其中i1为累加变量，Dis(i1)为第i1个高凸子像素的8邻域内各个像素的灰度值的最大值和最小值之差，mx(k)代表第k个高凸像素的8邻域内各个像素的灰度值中的最大值，mx(i1)代表第i1个高凸子像素的8邻域内各个像素的灰度值中的最大值， k是模具灰度图中高凸像素的序号，log是以10为底的对数；

获得分析结果，所述分析结果包括模具灰度图中高凸像素的高凸系数；

所述分析结果还包括模具灰度图中平用像素的高凸系数，计算平用像素的高凸系数的方法是：

获取与当前平用像素距离最长的高凸像素为远凸像素Y1，获取与当前平用像素距离最短的高凸像素为近凸像素Y2，计算Y1与Y2之间的欧氏距离mtds1；

对于模具灰度图中第p个平用像素，计算获得第p个平用像素的高凸系数Fdx(p)：

；

其中，p是模具灰度图中平用像素的序号，MeanFdx(Y1,Y2)为Y1和Y2的高凸系数的算术平均值；以模具灰度图中第p个平用像素到Y1的距离为D1，模具灰度图中第p个平用像素到Y2的距离为D2，以delt(p,Y1,Y2)代表D1和D2的距离差值的绝对值；

在步骤S500中，根据分析结果对吹针进行气压调整的方法是：

以吹针的出气孔作为负荷点，获取最近采集的两个模具灰度图构成的图像对，以该图像对中的前一个模具灰度图为第一图，以该图像对中的后一个模具灰度图为第二图；计算第一图中各个像素的高凸系数的算术平均值记为Fdx1；计算第二图中各个像素的高凸系数的算术平均值记为Fdx2；

当Fdx1＞Fdx2则提高负荷点充气量以提高管状坯料内部气压的5%，当Fdx1＜Fdx2降低负荷点充气量以降低管状坯料内部气压的5%，直到管状坯料冷却定型。

2.根据权利要求1所述的一种吹瓶机自适应吹瓶控制方法，其特征在于，在步骤S100，获取管状坯料的方法是：将塑料原料从挤出机中挤出管状坯料；其中所述塑料原料为聚乙烯或者PET材料；挤出的管状坯料的温度大于或等于塑料的熔点。

3.根据权利要求2所述的一种吹瓶机自适应吹瓶控制方法，其特征在于，在S300中，将吹针插入模具中的管状坯料进行第一次吹气，管状坯料置于模具之中后，吹针对管状坯料内部进行第一次吹气，吹出的气体的温度大于或等于第一温度，所述第一温度为大于或等于塑料原料的熔点的温度值，使得管状坯料贴合模具。

4.根据权利要求1所述的一种吹瓶机自适应吹瓶控制方法，其特征在于，在S400中，通过热成像摄像机实时获得模具的热成像图的方法是：在第二次吹气的过程中吹出的气体的温度小于第一温度，通过热成像摄像机实时地采集模具的热成像图。

5.一种吹瓶机自适应吹瓶控制系统，其特征在于，所述一种吹瓶机自适应吹瓶控制系统包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1到4中任意一项所述的一种吹瓶机自适应吹瓶控制方法中的步骤，所述一种吹瓶机自适应吹瓶控制系统运行于计算机设备中。

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