CN110774553A - 一种多注塑机联动注塑精密控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多注塑机联动注塑精密控制系统，其特征在于：包括控制器、多个注塑机模块、开合模顶出装置、报警模块和上位机，所述控制器与分别与各个注塑机模块、开合模顶出装置、报警模块和上位机电连接，所述信息采集模块、执行控制模块均与所述注塑机模块一一对应，具有数据传输和处理效率快，控制精准的优势，本发明还提供一种多注塑机联动注塑精密控制系统的控制方法，通过多台注塑机进行联合控制，从而达到成型单色、双色、多色的注塑制品的目的，甚至能够实现注塑制品界限分明的颜色效果、渐变色效果或者夹层色效果，控制精度高、稳定性好，具有较高的重复再现性，能够确保产品成型的一致性。
Description
技术领域
本发明涉及注塑机技术领域，尤其是一种多注塑机联动注塑精密控制系统及其控制方法。
背景技术
随着注塑技术的不断发展，塑料制品也不断地向精密化、多样化、轻型化、多彩化的方向发展，特别是双色注塑技术在注塑机领域中的应用越来越广泛，已经出现界限分明的清双色产品、混双色产品、渐变色产品等，基于双色注塑技术，多色塑料制品或者夹层塑料制品也逐步涌现，由于制品有两种或者两种以上的物料组成，因此对应了两台或者两台以上的注塑机，为了获得所需的注塑制品，在注塑工艺过程中，必须严格控制每一台注塑机的变化动作的时间以及动作过程中的压力、温度、位移等方面的参数，才能够确保注塑成型的多色产品中每种物料的比例以及分布的一致性，获得所需的塑料制品。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种多注塑机联动注塑精密控制系统及其控制方法，采用PLC控制技术对多台注塑机进行联合控制，从而达到成型单色、双色、多色的注塑制品的目的，甚至能够实现注塑制品界限分明的颜色效果、渐变色效果或者夹层色效果，控制精度高、稳定性好，具有较高的重复再现性，能够确保产品成型的一致性。
为实现上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：
一种多注塑机联动注塑精密控制系统，包括控制器、多个个注塑机模块、开合模顶出装置、报警模块和上位机，所述控制器与分别与各个注塑机模块、开合模顶出装置、报警模块和上位机电连接， 所述控制器包括信息采集模块、控制信息模块、数据处理模块和执行控制模块，所述信号采集模块与注塑机模块对应的检测元件连接，所述控制信息模块与上位机连接，所述数据处理模块分别与信息采集模块、控制信息模块和执行控制模块连接，所述执行控制模块与注塑机模块对应的执行元件连接。
所述数据处理模块设置有能够根据控制信息模拟生成注塑成品图像的模拟设计单元，所述模拟设计单元通过数据传输模块连接显示器。
所述信息采集模块与所述注塑机模块一一对应。
所述执行控制模块与所述注塑机模块一一对应。
所述控制器还包括与数据处理模块连接的具有数据存储和导出功能的数据存储模块。
所述数据处理模块设置有定时单元。
所述检测元件包括第一压力传感器、第二压力传感器、位移传感器、温度传感器和流量传感器。
所述执行元件包括计量泵、锁模驱动机构、射台驱动机构和熔胶马达。
本发明提供一种采用所述多注塑机联动注塑精密控制系统的控制方法，包括如下的步骤：
（1）注塑机模块选择：用户通过上位机选择对应需要控制的注塑机模块，对于未选择的注塑机模块，数据处理模块将对应的信息采集模块和执行控制模块关闭控制；
（2）参数设置：用户通过上位机设置开模时间、合模时间，设置注塑机模块各执行单元的工艺参数；
（3）模拟设计：数据处理模块中的模拟设计单元对控制信息进行模拟整合，通过显示器显示对应的注塑成品的图像；
（4）参数调试和确认：用户根据注塑成品的图像进行调试控制信息，直至确认参数设置；
（5）合模：控制器控制开合模顶出装置执行合模动作；
（6）注塑成型：控制根据确认的参数通过闭环的控制方式控制注塑工艺过程，信息采集模块将对应的注塑机模块的检测元件检测的信号发送至数据处理模块，数据处理模块根据检测信息以及控制信息模块的控制信息进行放大、比对和运算获得对应的执行控制信息，执行控制模块根据执行控制信息对对应的执行元件启动和停止，执行元件的动作导致的检测元件的检测信息变化进一步反馈到数据处理模块中，数据处理模块根据反馈信号作进一步的运算处理，直至完成注塑成型过程；
（7）冷却开模：降温到规定的温度，控制器控制开合模顶出装置执行开模动作；
针对上述过程中检测到的异常，报警模块启动发出报警并将异常项显示在显示器上。
本发明的有益效果为：
1、本发明采用PLC控制器作为核心控制元件对多台注塑机模块进行控制，采用闭环控制的方法实现对注塑机模块的油泵出油口压力、速度、注射量、注塑温度、塑化量、塑化密度等的反馈和控制，达到了精密控制的目的，可靠性高。
2、采用模块化的处理方式，通过设置与注塑机模块一一对应的信息采集模块，将每一个注塑机模块进行统一整合成一个完整的数据包后再传送至数据处理模块，通过模块化的数据分割能够有效提高数据传送和处理的速率，同时还能够有效避免数据窜位导致的错误，提高控制的精确度和可靠性，同样地，通过与注塑机模块一一执行控制模块来对来控制注塑机模块对应的执行单元，既高效又精准。
3、本控制系统能够根据具体的需求选择对应的注塑机模块进行注塑工艺，能够生产单色注塑制品、双色注塑制品、多色注塑制品、渐变色注塑制品以及夹层带色的注塑制品。
附图说明
图1是本发明的结构示意图，
图2是本发明的控制流程图，
其中，1-上位机、2控制信息模块、3-信息采集模块、4-数据处理模块、5-数据存储模块、6-执行控制模块、7-注塑机模块、8-开合模顶出装置、9-报警模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1所示：
一种多注塑机联动注塑精密控制系统，包括控制器、n个注塑机模块7（其中n≥1）、开合模顶出装置8、报警模块9和上位机，所述控制器与分别与n个注塑机模块7、开合模顶出装置8、报警模块9和上位机电连接；
所述控制器包括信息采集模块3、控制信息模块2、数据处理模块4和执行控制模块6；
所述数据处理模块4分别与信息采集模块3、控制信息模块2和执行控制模块6连接，所述数据处理模块4包括A/D转换器、信号放大器和滤波器，用于对对检测信号、控制信号、反馈信号等信号进行放大运算处理和反馈；
所述控制信息模块2与上位机连接，用于传输上位机的控制信号；
所述信息采集模块3和执行控制模块6均与所述注塑机模块7一一对应设置连接，所述信号采集模块与注塑机模块7对应的检测元件连接，用于采集注塑机模块7中各检测器检测的数据；所述执行控制模块6与注塑机模块7对应的执行元件连接，用于控制对应的执行元件动作；
所述检测元件包括用于检测油泵出油口压力的第一压力传感器、用于检测螺杆回油背压力的第二压力传感器、用于检测螺杆位移距离位移传感器、用于检测注塑树脂温度的温度传感器和用于检测注塑流量的流量传感器；
所述执行元件包括计量泵、射台驱动机构和熔胶马达。
所述数据处理模块4还包括模拟设计单元，所述模拟设计单元根据控制信息模块2传送的控制信息模拟生成注塑成品图像数据并通过数据传输模块显示在上位机的显示器上。
所述控制器还包括与数据处理模块4数连接的据存储模块，所述数据存储模块5通过数据传输模块连接上位机，可以实现数据的存储和导出。
所述数据处理模块4设置有计时单元，所述计时单元对各个注塑机模块7的注塑时间，数据处理模块4根据注塑是时间以及螺杆的位移可以确定螺杆的速度，同时根据计时单元精准确定执行元件的启动节点。
如图2所示，一种采用所述多注塑机联动注塑精密控制系统的控制方法，包括如下的步骤：
（1）注塑机模块7选择：用户通过上位机选择对应需要控制的注塑机模块7，对于未选择的注塑机模块7，数据处理模块4将对应的信息采集模块3和执行控制模块6关闭控制；
（2）参数设置：用户通过上位机设置开模时间、合模时间，设置注塑机模块7各执行单元的启动时间点、塑化量、注塑流量、注塑压力、螺杆速度、注塑树脂温度等参数；
（3）模拟设计：数据处理模块4中的模拟设计单元对控制信息进行模拟整合，显示出注塑成品的图像；
（4）参数调试和确认：用户根据注塑成品的图像进行调试控制信息，直至确认参数设置；
（5）合模：控制器控制开合模顶出装置8执行合模动作；
（6）注塑成型：控制根据确认的参数通过闭环的控制方式控制注塑成型过程，信息采集模块3将对应的注塑机模块7的检测元件的检测信息发送至数据处理模块4，数据处理模块4根据检测信息以及控制信息进行放大、比对和运算获得对应的执行控制信息，执行控制模块6根据执行控制信息对对应的执行元件启动和停止，执行元件的动作导致的检测元件的检测信息变化进一步反馈到数据处理模块4中，数据处理模块4根据反馈信号作进一步的运算处理，直至完成注塑成型过程；
（7）冷却开模：降温到规定的温度，控制器控制开合模顶出装置8执行开模动作；
针对上述过程中检测到的异常，报警模块9启动发出报警并将异常项显示在显示器上。
本发明采用模块化的处理方式，通过设置与注塑机模块7一一对应的信息采集模块3和执行控制模块6，将需要运算处理的庞大数据进行模块划分整合之后再进行有效的处理和控制，有效提高数据处理速率以及控制的精度；同时能够根据具体的需求选择对应的注塑机模块7进行合理的调试和控制，过程中对未选择的注塑机模块7、信息采集模块3和执行控制模块6关闭控制，针对性地精简控制过程中的数据信息，减少干扰，提高数据传输速率和控制精度；此外本发明设置的模拟设计单元能够根据输入的控制信息进行模拟整合获得预设的注塑成品的图像，直观明了便于工艺参数的调试；通过对应的注塑机模块7的选择与注塑参数的控制，实现多注塑机联动注塑过程中的压力控制、速度控制、温度控制、流量控制、塑化量和塑化密度的控制、注塑点和注塑量的控制，能够生产单色注塑制品、双色注塑制品、多色注塑制品、渐变色注塑制品以及夹层带色的注塑制品，适应市场的不同需求。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (9)
1.一种多注塑机联动注塑精密控制系统，其特征在于：包括控制器、多个注塑机模块、开合模顶出装置、报警模块和上位机，所述控制器与分别与各个注塑机模块、开合模顶出装置、报警模块和上位机电连接， 所述控制器包括信息采集模块、控制信息模块、数据处理模块和执行控制模块，所述信号采集模块与注塑机模块对应的检测元件连接，所述控制信息模块与上位机连接，所述数据处理模块分别与信息采集模块、控制信息模块和执行控制模块连接，所述执行控制模块与注塑机模块对应的执行元件连接。
2.根据权利要求1所述的多注塑机联动注塑精密控制系统，其特征在于：所述数据处理模块设置有能够根据控制信息模拟生成注塑成品图像的模拟设计单元，所述模拟设计单元通过数据传输模块连接显示器。
3.根据权利要求2所述的多注塑机联动注塑精密控制系统，其特征在于：所述信息采集模块、执行控制模块均与所述注塑机模块一一对应。
4.根据权利要求3所述的多注塑机联动注塑精密控制系统，其特征在于：所述控制器还包括与数据处理模块连接的具有数据存储和导出功能的数据存储模块。
5.根据权利要求3所述的多注塑机联动注塑精密控制系统，其特征在于：所述数据处理模块设置有定时单元。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的多注塑机联动注塑精密控制系统，其特征在于：所述检测元件包括第一压力传感器、第二压力传感器、位移传感器、温度传感器和流量传感器。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的多注塑机联动注塑精密控制系统，其特征在于：所述执行元件包括计量泵、锁模驱动机构、射台驱动机构和熔胶马达。
8.采用权利要求5所述的多注塑机联动注塑精密控制系统的控制方法，其特征在于：包括如下的步骤：
（1）注塑机模块选择：用户通过上位机选择对应需要控制的注塑机模块，对于未选择的注塑机模块，数据处理模块将对应的信息采集模块和执行控制模块关闭控制；
（2）参数设置：用户通过上位机设置开模时间、合模时间，设置注塑机模块各执行单元的工艺参数；
（3）模拟设计：数据处理模块中的模拟设计单元对控制信息进行模拟整合，通过显示器显示对应的注塑成品的图像；
（4）参数调试和确认：用户根据注塑成品的图像进行调试控制信息，直至确认参数设置；
（5）开模：控制器控制开合模顶出装置执行合模动作；
（6）注塑成型：控制根据确认的参数通过闭环的控制方式控制注塑工艺过程，直至完成注塑成型过程；
（7）冷却开模：降温到规定的温度，控制器控制开合模顶出装置执行开模动作。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于：步骤（6）包括信息采集模块将对应的注塑机模块的检测元件的检测信息发送至数据处理模块，数据处理模块根据检测信息以及控制信息模块传送的控制信息进行放大、比对和运算获得对应的执行控制信息，执行控制模块根据执行控制信息对对应的执行元件启动和停止，执行元件的动作导致的检测元件的信息变化进一步反馈到数据处理模块中，数据处理模块根据反馈信号作进一步的运算处理。
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