CN101879775A - 一种工艺参数自动优化的注塑机控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动优化的注塑机控制系统及其控制方法。该控制系统包括上位机、人机交流装置，其特征在于所述的上位机上设有工艺参数优化单元，该工艺参数优化单元内设有模型库，上位机分别与压力传感器、温度控制器、输入/输出接口相连。上位机具有数据处理和存储功能，人机交流装置可以将系统的功能、参数提供给操作者，操作者可以通过它输入一应的指令。模型库的功能在于通过数字的形式存入大量模型的参数。通过实际产器的参数于模型参数相对比得到加工数据，实现能够准确、高效的确定注塑产品的工艺参数，并能减少试注次数。

Description

一种工艺参数自动优化的注塑机控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种注塑机控制系统及其控制方法，尤其是涉及一种自动优化的注塑机控制系统及其控制方法

背景技术

目前注塑机的工艺参数控制一般是由熟练的技术人员利用回忆、借鉴或直觉方式在注塑机设定出原始工艺参数，再由注塑机试注出样品，再根据样品，由技术人员逐步将工艺参数进行优化及微调。这种基于人为的回忆、借鉴或直觉的处理方式不但费时、费力、费料，而且因为技术人员的变动，工艺参数难以有效管理。这些参数的确定可以利用较低的压力、较小的熔融温度和最短的注塑时间，达到最佳的注塑效果，通常，一个非常有经验的注塑工，利用现有的Mold Flow与CAD/CAM的技术手段，一般要反复实验10次以上，才能达到最佳注塑效果。

申请号为200510061145.3的中国专利公开了一种塑料注射工艺参数的设置方法，以大量的注塑实例为基础建立实例数据库，根据目标实例的塑料注射条件，利用实例推理的方法，在实例数据库中搜索和目标实例最相近的实例，得到相近的塑料注射工艺参数，并通过实例吸取和修正该工艺参数，从而确定目标实例的工艺参数。还提供了一种注塑机，其包括注塑机主机、存贮器、工艺参数处理器和控制器，所述的存储器存储实例库、塑料物性库和注塑机库，所述的工艺参数处理器通过上述方法确定工艺参数，并将工艺参数传输给控制器。该发明的优点在于：用实例推理方法，能够快速地得到特定注塑条件下的塑料注射的工艺参数，从而提高缩短塑料产品生产周期、提高制品质量、促使注射机生产能力。

但是该发明在得到相近的工艺参数后，仍然要多次修正该工艺参数，而且这个参数修正的过程在该发明中末作明确的描述，如果用普通的方法完成，这个步骤还是不能达到非常准确、高效的目的，甚至容易出现较大的偏差。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的注塑机的工艺参数的确定不能达到非常准确、高效，甚至容易出现较大的偏差等的技术问题，提供一种能够准确、高效的确定注塑产品的工艺参数，并能减少试注次数的工艺参数自动优化的注塑机控制系统。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种工艺参数自动优化的注塑机控制系统，包括上位机、人机交流装置，其特征在于所述的上位机上设有工艺参数优化单元，该工艺参数优化单元内设有模型库，上位机分别与压力传感器、温度控制器、输入/输出接口相连。上位机具有数据处理和存储功能，人机交流装置可以将系统的功能、参数提供给操作者，操作者可以通过它输入一应的指令。模型库的功能在于通过数字的形式存入大量模型的参数。压力传感器、温度控制器可以将注塑机的工作情况反馈给上位机，上位机可以根据其反馈信息对注塑机的工作状态进行相应的调整。注塑机的各种控制信号通过输入/输出接口发送到物理终端。

作为优选，所述的模型库所储存的内容包括模型对应的产品参数和工艺参数。产品参数和工艺参数的确定就可以确定模型所对应的产品的本身的特征，也可以确定其在注塑过程所需要的条件。

作为优选，所述的产品参数包括产品的原料、形状、重量、颜色；产品的工艺参数包括温度、压力。

作为优选，所述的模型库所储存的产品模型包括3000套以上自80吨到350吨标准注塑机不同塑料在不同工艺条件下的最优化参数，该参数可以根据需要不断更新。由于塑料产品的更新换代非常快，所以必须对模型库进行不断的更新，以适应不断变化的市场需求。

作为优选，所述的人机交流装置包括一个样品与真实产品的差别量输入装置，该差别量包括5个等级，分别为很小、小、中、稍大、超大。由操作者判断的参数差别只有5个等级，使得操作者的操作非常简单，把主要的分析过程能系统自行完成。对于这五个等级的具体判断可以在操作者经过几次实际操作中得出经验的积累。即使在没有经验的积累的情况下，也可以通过选择较小差别的等级完成。

本发明需要解决的另一个问题是工艺参数自动优化的注塑机控制方法。

它是通过下述技术方案得以解决的：一种工艺参数自动优化的注塑机控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤，

a.建立模型库，储存于工艺参数优化单元内，模型库中的每个模型是以数字方式存储的，不同塑料在不同生产条件下的最佳优化参数；

b.输入产品参数和工艺参数，产品参数包括产品的原料、形状、期待重量，工艺参数包括料量加温方式、模温控制方式；

c.将通过产品参数与工艺参数与模型库中的模型参数进行对比，获得最相近的模型，并提取该模型参数；

d.将通过步骤c获得的模型参数进行模流分析生成初始工艺参数，并储存于上位机；

e.根据初始工艺参数进行注塑样品；

f.根据注塑的样品状况人工判断其与产品真实情况的差别的大小，并通过人机交流界面输入样品与产品真实情况差别的大小，系统将储存于上位机的初始工艺参数代替产品参数，重复步骤c-f，直到人工判断样品与产品的真实情况没有差别或该差别可以忽略，即完成试注。

通过对比的方法获得模型参数比独立的通过对产品本身的分析得出工艺参数的过程在更为简单，数据处理量小得多，所以其处理时间更短，同时只是人工判断样品的差别大小，系统自动再次与更为接近的模型进行比对，以获得更为接近的样品，如此循环，直到获得的样品与产品的真实情况没有差别或该差别可以忽略。这种方式能够准确、高效的确定注塑产品的工艺参数，并能减少试注次数。

作为优选，所述的步骤b完成后将该步骤所获得的产品的原料、形状、期待重量的参数通过上位机的计算，将之类化为长方体的数据模型，用该长方体的数据模型代替步骤b所获得的参数。类化为长方体的数据模型后进一步简化了数据处理过程，节约了处理时间。所以这样的简易方式可以在0.2秒内计算出所需的参数，而远远优于传统的计算方式所需的3秒。

作为优选，所述的步骤f所得出的样品与产品真实情况的差别分为5个等级，分别是很小、小、中、稍大、超大，操作者通过判断输入所述的5个等级中的一个。

本发明的带来的有益效果是，解决了现有技术所存在的注塑机的工艺参数的确定不能达到非常准确、高效，甚至容易出现较大的偏差等的技术问题，实现了一种能够准确、高效的确定注塑产品的工艺参数，并能减少试注次数的工艺参数自动优化的注塑机控制系统及其控制方法。

附图说明

附图1是本发明的一种结构示意图；

附图2是本发明的一种控制过程图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：如附图1所示，本发明是一种工艺参数自动优化的注塑机控制系统，包括上位机、人机交流装置，上位机分别与压力传感器、温度控制器、输入/输出接口相连。人机交流装置包括显示系统、语音系统、打印系统以及一个样品与真实产品的差别量输入装置，该差别量包括5个等级，分别为很小、小、中、稍大、超大。上位机上设有工艺参数优化单元，该工艺参数优化单元内设有模型库。模型库所储存的内容包括模型对应的产品参数和工艺参数。产品参数包括产品的原料、形状、重量、颜色；产品的工艺参数包括温度、压力。模型库所储存的产品模型包括3000套以上自80吨到350吨标准注塑机不同塑料在不同工艺条件下的最优化参数，该参数可以根据需要不断更新。上位机分别与压力传感器、温度控制器、输入/输出接口相连。

通过该工艺参数自动优化的注塑机控制系统完成的控制方法，包括以下过程完成：建立模型库，储存于工艺参数优化单元内，模型库中的每个模型是以数字方式存储的，不同塑料在不同生产条件下的最佳优化参数；输入产品参数和工艺参数，产品参数包括产品的原料、形状、期待重量，工艺参数包括料量加温方式、模温控制方式；所获得的产品的原料、形状、期待重量的参数通过上位机的计算，将之类化为长方体的数据模型，用该长方体的数据模型代替产品的真实参数。将产品参数与工艺参数与模型库中的模型参数进行对比，获得最相近的模型，并提取该模型参数；将获得的模型参数进行模流分析生成初始工艺参数，并储存于上位机；根据初始工艺参数进行注塑样品；根据注塑的样品状况人工判断其与产品真实情况的差别的大小，并通过人机交流界面输入样品与产品真实情况差别的大小。样品与产品真实情况的差别分为5个等级，分别是很小、小、中、稍大、超大，操作者通过判断输入所述的5个等级中的一个。系统将储存于上位机的初始工艺参数代替产品参数与工艺参数与模型库中的模型参数进行对比，并根据原差别等级，再一次获得最相近的模型，并提取该模型参数；将获得的模型参数进行模流分析生成新的初始工艺参数，并储存于上位机；根据初始工艺参数进行注塑样品；根据注塑的样品状况人工判断其与产品真实情况的差别的大小，如此循环，直到人工判断样品与产品的真实情况没有差别或该差别可以忽略，即完成试注。

通过对比的方法获得模型参数比独立的通过对产品本身的分析得出工艺参数的过程在更为简单，数据处理量小得多，所以其处理时间更短，同时只是人工判断样品的关别大小，系统自动再次与更为接近的模型进行比对，以获得更为接近的样品，如此循环，直到获得的样品与产品的真实情况没有差别或该差别可以忽略。这种方式能够准确、高效的确定注塑产品的工艺参数，并能减少试注次数。类化为长方体的数据模型后进一步简化了数据处理过程，节约了处理时间。所以这样的简易方式可以在0.2秒内计算出所需的参数，而远远优于传统的计算方式所需的3秒。

所以本发明具有准备、高效、节省材料、人为因素影响小、工艺管理方便等特征。

Claims (10)

1.一种工艺参数自动优化的注塑机控制系统，包括上位机、人机交流装置，其特征在于所述的上位机上设有工艺参数优化单元，该工艺参数优化单元内设有模型库，上位机分别与压力传感器、温度控制器、输入/输出接口相连。

2.根据权利要求1所述的工艺参数自动优化的注塑机控制系统，其特征在于所述的模型库所储存的内容包括模型对应的产品参数和工艺参数。

3.根据权利要求2所述的工艺参数自动优化的注塑机控制系统，其特征在于所述的产品参数包括产品的原料、形状、重量、颜色；产品的工艺参数包括温度、压力。

4.根据权利要求1或2或3所述的工艺参数自动优化的注塑机控制系统，其特征在于所述的模型库所储存的产品模型包括3000套以上自80吨到350吨标准注塑机不同塑料在不同工艺条件下的，并且可根据需要不断更新的最优化参数，。

5.根据权利要求1或2或3所述的工艺参数自动优化的注塑机控制系统，其特征在于所述的人机交流装置包括一个样品与真实产品的差别量输入装置，该差别量包括5个等级，分别为很小、小、中、稍大、超大。

6.根据权利要求4所述的工艺参数自动优化的注塑机控制系统，其特征在于所述的人机交流装置包括一个样品与真实产品的差别量输入装置，该差别量包括5个等级，分别为很小、小、中、稍大、超大。

7.根据权利要求1或2或3所述的工艺参数自动优化的注塑机控制系统，其特征在于所述的人机交流装置包括显示系统、语音系统、打印系统。

8.一种工艺参数自动优化的注塑机控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

a.建立模型库，储存于工艺参数优化单元内，模型库中的每个模型是以数字方式存储的，不同塑料在不同生产条件下的最佳优化参数；

b.输入产品参数和工艺参数，产品参数包括产品的原料、形状、期待重量，工艺参数包括料量加温方式、模温控制方式；

c.将通过产品参数与工艺参数与模型库中的模型参数进行对比，获得最相近的模型，并提取该模型参数；

d.将通过步骤c获得的模型参数进行模流分析生成初始工艺参数，并储存于上位机；

e.根据初始工艺参数进行注塑样品；

f.根据注塑的样品状况人工判断其与产品真实情况的差别的大小，并通过人机交流界面输入样品与产品真实情况差别的大小，系统将储存于上位机的初始工艺参数代替产品参数，重复步骤c-f，直到人工判断样品与产品的真实情况没有差别或该差别可以忽略，即完成试注。

9.根据权利要求8所述的工艺参数自动优化的注塑机控制方法，其特征在于所述的步骤b完成后将该步骤所获得的产品的原料、形状、期待重量的参数通过上位机的计算，将之类化为长方体的数据模型，用该长方体的数据模型代替步骤b所获得的参数。

10.根据权利要求8或9所述的工艺参数自动优化的注塑机控制方法，其特征在于所述的步骤f所得出的样品与产品真实情况的差别分为5个等级，分别是很小、小、中、稍大、超大，操作者通过判断输入所述的5个等级中的一个。

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