CN101327641A - 注塑机开模位置的精确控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种注塑机开模位置的精确控制方法，通过预先设定一个流量修正起始位置，并让中央控制系统在模板到达流量修正起始位置时能根据电子尺的电压反馈在预先设定的阵列数值表中选择一个合适的下降流量斜率来修正当前的即时速度，这种修正是每个程序运行周期都会进行一次，即在一个程序运行周期过后，中央控制系统就会根据电子尺的电压反馈在预先设定的阵列数值表中选择另外一个合适的下降流量斜率来修正当前的即时速度；当即时速度为最大设定速度的3％～6％时先保持等速使模板完全移动到设定的开模位置，然后再以阵列数值表中最大的下降流量斜率使速度减到零，从而使实际的开模位置与设定的开模位置非常接近。
Description
技术领域：
本发明涉及一种注塑机的控制方法，具体讲是一种注塑机开模位置的精确控制方法。
背景技术：
众所周知，在塑料机械行业中，对注塑机开模位置的控制通常是通过液压驱动机构和中央控制系统对执行机构(开模机构)的共同控制来实现的，而注塑机开模位置控制得准确与否不但对机器的整体性能和制品的精度有较大的影响，而且也影响着机械手进入注塑机型腔内拿取成型制品的准确性。
目前，常规的注塑机开模位置的控制方法是：在注塑机的整个开模过程中，注塑机内的中央控制系统每隔一个很短的程序运行周期(扫描周期)就会检测一次注塑机专用电子尺的模板位置反馈，换句话说，注塑机专用电子尺每隔一个很短的程序运行周期就会将当前模板的位置以电信号的形式反馈给中央控制系统，由于注塑机专用电子尺上的每一个位置均代表一个相应的电压值，因此，电子尺反馈给中央控制系统的电信号实际上就是电压值；另外，由于注塑机的整个开模动作通常要包括几个加速阶段和几个减速阶段，而且进入液压驱动机构内的压力油流量的多少决定着模板移动速度的大小，因此，检测后的中央控制系统会根据电子尺反馈的电压值来判断当前的开模动作处于哪个阶段，从而决定是要根据预先设定的上升流量斜率或下降流量斜率来向液压驱动机构输出相应的流量，还是要结束开模动作即不向液压驱动机构输出流量的情况下使当前的流量根据预先设定的下降流量斜率开始从高到低递减；而在整个开模过程中，流量的节流控制是通过高精度比例阀或伺服阀的配合使用来实现的。所述的流量斜率是指流量的变化率，且在上述方法控制下，每个阶段之间的流量斜率不一样，而同一阶段上的流量斜率是固定不变的。
经过本申请人的反复实践和研究后发现，上述控制方法存在一个缺陷：当中央控制系统检测到模板已经到达设定的开模位置时，由于当前的流量还要在中央控制系统的控制下以预先设定的固定不变的下降流量斜率从某个值递减到零，再加上比例阀或伺服阀的响应延时以及模板的运动惯性等原因，模板还是会继续移动，因此，等到模板停稳之后，实际的开模位置就已经远远超过了设定的目标开模位置。尽管我们可以使用较大的下降流量斜率来使模板快速停稳，但是这种做法还是无法达到开模位置精确控制的目标。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是，提供一种能够使实际的开模位置与设定的开模位置非常接近的注塑机开模位置的精确控制方法。
本发明的技术解决方案是，提供一种注塑机开模位置的精确控制方法，它包括有以下步骤：
①、在注塑机的中央控制系统中预先设定一个阵列数值表，所述阵列数值表内包括有若干从小到大依次排列的第一下降流量斜率；在注塑机开模位置设定中预先设定一个流量修正起始位置；所述中央控制系统相对应的流量修正起始位置设定一个默认的第二下降流量斜率；
②、当模板移动到流量修正起始位置时，电子尺将流量修正起始位置处的电压反馈给中央控制系统，中央控制系统根据电子尺反馈的电压判断出模板在流量修正起始位置处的第一即时速度；
③、中央控制系统判断出模板在第一即时速度按照默认的第二下降流量斜率下降到零时的第一位移量以及当前模板的位置与目标开模位置的第一偏差；
④、中央控制系统对所述的第一位移量和所述的第一偏差进行比较，若第一位移量小于第一偏差，则中央控制系统就会自动在所述的阵列数值表中挑选一个比第二下降流量斜率小的第一下降流量斜率进行流量输出；若第一位移量大于第一偏差，则中央控制系统就会自动在所述的阵列数值表中选择一个比第二下降流量斜率大的第一下降流量斜率进行流量输出；
⑤、当中央控制系统完成一个程序运行周期时，中央控制系统再次检测电子尺上当前模板位置的电压反馈，并根据这个电压反馈判断出模板在当前位置处的第二即时速度，若第二即时速度为最大设定速度的3％～6％时，中央控制系统保持这个第二即时速度直到模板到达目标开模位置，最后中央控制系统再选取阵列数值表中最大值的第二下降流量斜率使第二即时速度下降到零；若第二即时速度大于最大设定速度的3％～6％，则进入步骤⑥～⑦；
⑥、中央控制系统判断出模板在第二即时速度按照当前的第一下降流量斜率下降到零时的第二位移量以及当前模板的位置与目标开模位置的第二偏差；
⑦、中央控制系统对所述的第二位移量和所述的第二偏差进行比较，若第二位移量小于第二偏差，则中央控制系统就会自动在所述的阵列数值表中选择一个比当前的第一下降流量斜率小的第一下降流量斜率进行流量输出；若第二位移量大于第二偏差，则中央控制系统就会自动在所述的阵列数值表中挑选一个比当前的第一下降流量斜率大的第一下降流量斜率进行流量输出；
⑧、重复步骤⑤；
其中，所述的第一下降流量斜率和第二下降流量斜率均是指流量的变化率；所述的流量变化率与速度的变化率成正比；所述最大设定速度是指中央控制系统预先设定的系统最大速度。
采用以上步骤后，本发明具有以下显著优点和有益效果：本发明通过在注塑机专用电子尺上预先设定一个流量修正起始位置，从而使中央控制系统在模板到达流量修正起始位置时能够根据电子尺的电压反馈在预先设定的阵列数值表中选择另外一个合适的下降流量斜率来修正当前的即时速度，由于这种修正是每个程序运行周期都会进行一次，即在一个程序运行周期过后，中央控制系统就会根据电子尺对当前模板位置的电压反馈在预先设定的陈列数值表中选择另外一个合适的下降流量斜率来修正当前的即时速度，从而使模板实际的开模位置能够非常接近设定的开模位置；另外，本发明还通过限定在即时速度为最大设定速度的3％～6％时保持等速度使模板完全移动到设定的开模位置，然后再以阵列数值表中最大的下降流量斜率将速度减到零，虽然实际的模板已经超出设定的开模位置，但是经过前面的几次速度修正后，模板在设定的开模位置时的速度已经是最大设定速度的3％～6％，在这个速度的作用下，模板只能移动非常非常小的距离，从而达到本发明能够使实际的开模位置与设定的开模位置非常接近的效果。
上述阵列数值表中第一下降流量斜率的个数可为30～42个。
作为一种优选方式，上述阵列数值表中第一下降流量斜率的个数可为32个。
上述程序运行周期的时间可为0.5ms～1.5ms。
作为一种优选方式，上述程序运行周期的时间为1ms。
附图说明：
图1是注塑机开模流量设定曲线、修正曲线以及在现有技术方法控制下的曲线的比较示意图。
图2是本发明注塑机开模位置的精确控制方法的流程示意图。
图3是本发明注塑机开模位置的精确控制方法进行三次流量修正后的曲线示意图。
具体实施例：
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：
如图1所示，图中所示的横坐标为模板的位置，所示的纵坐标为流量的大小，由于流量的大小决定着模板移动的速度，流量的变化率与速度的变化率是呈正比的，这就是说，目前注塑机开模位置的控制方法主要是通过控制注塑机上的流量来实现模板点对点位置的控制。图1中所示的用虚线表示的第一曲线1是注塑机在理想状态下的开模过程，在这种理想开模状态下，模板会经过几个速度不同的阶段，而每个阶段上的速度又是相同的，由于注塑机上的流量无论是从大到小，还是从小到大，均有个变化的过程，而且模板达到设定开模位置时还存在惯性，因此，这种理想状态在实际的开模过程中无法实现的。
注塑机行业上常用的注塑机开模控制方法主要是通过几个加速阶段(流量上升阶段)和几个减速阶段(流量下降阶段)来实现的，如图1中所示用直线表示的第二曲线2，对于塑料机械来说，在控制加速时间的情况下，加速阶段是很轻易就能实现，但对于减速阶段来说，要准确的停在设定的开模位置是件不容易的事，因此，我们必须要提前一定的位置就要对下降流量斜率进行修正，本申请人将这个位置称为速度修正起始位置，而这个速度修正起始位置取决与执行机构的响应速度，执行机构响应越快，这个速度修正起始位置就越接近设定的开模位置，否则就必须使速度修正起始位置离设定的开模位置远点，从而延长运动过程的执行时间。在上述原理的应用下，如图2和图3所示，本发明注塑机开模位置的精确控制方法在保留现有技术几个加速阶段的情况下，还包括了以下步骤：
首先，在注塑机的中央控制系统中预先设定一个阵列数值表，所述阵列数值表内包括有三十二个从小到大依次排列的第一下降流量斜率，这三十二个第一下降流量斜率是从十六位的流量输出中挑选出来的，所以这个阵列数值表＝{3913，6330，8242，9882，11331，12651，13875，15012，16076，17092，18060，18981，19869，20717，21541，22341，23110，23862，24598，25310，25998，26679，27343，27991，28631，29247，29863，30463，31056，31632，32200，32767}，上述阵列数值表的每个数值代表一个第一下降流量斜率值；然后，在注塑机开模位置设定中预先设定一个流量修正起始位置即图1中所示的Q5位置处；所述中央控制系统相对应电子尺上的流量修正起始位置设定一个默认的第二下降流量斜率即数值阵列表中的25998；
当模板移动到流量修正起始位置Q5处时，电子尺将流量修正起始位置Q5处的电压反馈给中央控制系统，中央控制系统根据电子尺反馈的电压判断出模板在流量修正起始位置处的第一即时速度；
接着，中央控制系统判断出模板在第一即时速度按照默认的第二下降流量斜率下降到零时的第一位移量以及当前模板的位置与目标开模位置的第一偏差；中央控制系统对所述的第一位移量和所述的第一偏差进行比较，若第一位移量小于第一偏差，则中央控制系统就会自动在所述的阵列数值表中挑选一个比第二下降流量斜率小的第一下降流量斜率进行流量输出；若第一位移量大于第一偏差，则中央控制系统就会自动在所述的阵列数值表中选择一个比第二下降流量斜率大的第一下降流量斜率进行流量输出；由于本实施例中第一位移量小于第一偏差，因此中央控制系统会自动在阵列数值表中挑选一个比默认的第二下降流量斜率即数值阵列表中的25998小的第一下降流量斜率，此时中央控制系统选择的第一下降流量斜率为数值真列表中的20717；
当中央控制系统完成一个程序运行周期时，中央控制系统再次检测电子尺上当前模板位置的电压反馈，并根据这个电压反馈判断出模板在当前位置处的第二即时速度，由于第二即时速度不是最大设定速度的5％，因此，中央控制系统需要判断出模板在第二即时速度按照当前的第一下降流量斜率即数值真列表中的20717下降到零时的第二位移量以及当前模板的位置与目标开模位置的第二偏差，然后中央控制系统对所述的第二位移量和所述的第二偏差进行比较，由于第二位移量大于第二偏差，则中央控制系统就会自动在所述的阵列数值表中挑选一个比当前的第一下降流量斜率即数值真列表中的20717大的第一下降流量斜率进行流量输出，此时中央控制系统选择的第一下降流量斜率为数值真列表中的29247；
当中央控制系统又完成一个程序运行周期时，中央控制系统再次检测电子尺上当前模板位置的电压反馈，并根据这个电压反馈判断出模板在当前位置处的第二即时速度(实际上为第三即时速度，但为了与说明书内容部分保持同一，所以这里的第三即时速度就称为第二即时速度)，由于第二即时速度不是最大设定速度的5％，因此，中央控制系统需要判断出模板在第二即时速度按照当前的第一下降流量斜率即数值真列表中的29247下降到零时的第二位移量(实际上为第三位移量，但为了与说明书内容部分保持同一，所以这里的第三位移量就称为第二位移量)以及当前模板的位置与目标开模位置的第二偏差(实际上为第三偏差，但为了与说明书内容部分保持同一，所以这里的第三位偏差就称为第二偏差)，然后中央控制系统对所述的第二位移量和所述的第二偏差进行比较，由于这里的第二位移量小于第二偏差，因此，中央控制系统就会自动在所述的阵列数值表中挑选一个比当前的第一下降流量斜率即数值真列表中的29247小的第一下降流量斜率进行流量输出，此时中央控制系统选择的第一下降流量斜率为数值真列表中的27991；
当中央控制系统又完成一个程序运行周期后，中央控制系统再次检测电子尺上当前模板位置的电压反馈，并根据这个电压反馈判断出模板在当前位置处的第二即时速度(实际上为第四即时速度，但为了与说明书内容部分保持同一，所以这里的第四即时速度就称为第二即时速度)，由于此时的第二即时速度为最大设定速度的5％，因此，中央控制系统保持这个第二即时速度直到模板到达目标开模位置，最后中央控制系统再选取阵列数值表中的最大值即32767作为第二下降流量斜率使第二即时速度下降到零即实际开模位置为图1中的Q3位置处。
通过采用上述步骤的控制方法后，我们可以从图3中明显发现，Q3与Q5之间的第三曲线3类似一段波浪线，这说明模板移动过程中，中央控制系统对流量(速度)在不停的进行修正，从而最近使实际的开模位置非常接近设定的开模位置即目标开模位置Q1，而使用现有技术控制方法后的开模位置Q2与Q1的距离明显大于Q3与Q1的距离。
Claims (5)
1、一种注塑机开模位置的精确控制方法，其特征在于：它包括以下步骤：
①、在注塑机的中央控制系统中预先设定一个阵列数值表，所述阵列数值表内包括有若干从小到大依次排列的第一下降流量斜率；在注塑机开模位置设定中预先设定一个流量修正起始位置；所述中央控制系统相对应的流量修正起始位置设定一个默认的第二下降流量斜率；
②、当模板移动到流量修正起始位置时，电子尺将流量修正起始位置处的电压反馈给中央控制系统，中央控制系统根据电子尺反馈的电压计算出模板在流量修正起始位置处的第一即时速度；
③、中央控制系统判断出模板在第一即时速度按照默认的第二下降流量斜率下降到零时的第一位移量以及当前模板的位置与目标开模位置的第一偏差；
④、中央控制系统对所述的第一位移量和所述的第一偏差进行比较，若第一位移量小于第一偏差，则中央控制系统就会自动在所述的阵列数值表中挑选一个比第二下降流量斜率小的第一下降流量斜率进行流量输出；若第一位移量大于第一偏差，则中央控制系统就会自动在所述的阵列数值表中选择一个比第二下降流量斜率大的第一下降流量斜率进行流量输出；
⑤、当中央控制系统完成一个程序运行周期时，中央控制系统再次检测电子尺上当前模板位置的电压反馈，并根据这个电压反馈判断出模板在当前位置处的第二即时速度，若第二即时速度为最大设定速度的3％～6％时，中央控制系统保持这个第二即时速度直到模板到达目标开模位置，最后中央控制系统再选取阵列数值表中最大值的第二下降流量斜率使第二即时速度下降到零；若第二即时速度大于最大设定速度的3％～6％，则进入步骤⑥～⑦；
⑥、中央控制系统判断出模板在第二即时速度按照当前的第一下降流量斜率下降到零时的第二位移量以及当前模板的位置与目标开模位置的第二偏差；
⑦、中央控制系统对所述的第二位移量和所述的第二偏差进行比较，若第二位移量小于第二偏差，则中央控制系统就会自动在所述的阵列数值表中选择一个比当前的第一下降流量斜率小的第一下降流量斜率进行流量输出；若第二位移量大于第二偏差，则中央控制系统就会自动在所述的阵列数值表中挑选一个比当前的第一下降流量斜率大的第一下降流量斜率进行流量输出；
⑧、重复步骤⑤；
以上所述的第一下降流量斜率和第二下降流量斜率均是指流量的变化率；所述的流量变化率与速度的变化率成正比；所述最大设定速度是指中央控制系统预先设定的系统最大速度。
2、根据权利要求1所述的注塑机开模位置的精确控制方法，其特征在于：所述阵列数值表中第一下降流量斜率的个数为30～42个。
3、根据权利要求2所述的注塑机开模位置的精确控制方法，其特征在于：所述阵列数值表中第一下降流量斜率的个数为32个。
4、根据权利要求1所述的注塑机开模位置的精确控制方法，其特征在于：所述程序运行周期的时间为0.5ms～1.5ms。
5、根据权利要求4所述的注塑机开模位置的精确控制方法，其特征在于：所述程序运行周期的时间为1ms。
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