CN112606347B - 自动校准注塑机喷嘴中心与头板定位圈同轴的方法及系统 - Google Patents

自动校准注塑机喷嘴中心与头板定位圈同轴的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种自动校准注塑机喷嘴中心与头板定位圈同轴的方法及系统，包括以下步骤：S1.获取包含喷嘴中心和头板定位圈的采集图像；S2.通过所述的采集图像检测所述喷嘴中心和头板定位圈的同轴度，且当同轴度大于重合预设值时，自动调整喷嘴以使同轴度小于重合预设值。本方案能够实现自动化调整，解决现有技术人工调整注塑机喷嘴中心和头板定位圈同轴度过程中耗费时间过长，劳动强大且准确度低等问题。

Description

自动校准注塑机喷嘴中心与头板定位圈同轴的方法及系统
技术领域
本发明属于注塑机技术领域，尤其是涉及一种自动校准注塑机喷嘴中心与头板定位圈同轴的方法及系统。
背景技术
注塑机在使用过程中需要保证喷嘴中心与头板定位圈的轴线位于同一直线上。目前注塑机调整喷嘴中心与头板定位圈同轴度的方法为人工手动调整射台底座微移,通过射台底座一次次微移和对应的人工用卡尺一次次检测,最后根据一次次的检测数据来确定注塑机喷嘴中心与头板定位圈同轴度是否符合要求，存在调节麻烦，调试耗时长，并且容易出现调节精度不够等问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种自动校准注塑机喷嘴中心与头板定位圈同轴的方法；
本发明的另一目的是针对上述问题，提供一种自动校准注塑机喷嘴中心与头板定位圈同轴的系统。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
一种自动校准注塑机喷嘴中心与头板定位圈同轴的方法，包括以下步骤：
S1.获取包含喷嘴中心和头板定位圈的采集图像；
S2.通过所述的采集图像检测所述喷嘴中心和头板定位圈的同轴度，且当同轴度大于重合预设值时，自动调整喷嘴以使同轴度小于重合预设值。
在上述的自动校准注塑机喷嘴中心与头板定位圈同轴的方法中，在步骤S2中，所述的喷嘴连接于射台，所述的射台安装在射台底座上，通过调整所述的射台底座调整所述的喷嘴。
在上述的自动校准注塑机喷嘴中心与头板定位圈同轴的方法中，通过控制连接于所述射台底座的伺服电机调整所述的射台底座；
且调整射台底座的过程中获取所述射台底座的移动距离。
在上述的自动校准注塑机喷嘴中心与头板定位圈同轴的方法中，在步骤S2中，在调整喷嘴的过程中持续获取采集图像并检测同轴度，且持续调整喷嘴直至同轴度小于重合预设值。
在上述的自动校准注塑机喷嘴中心与头板定位圈同轴的方法中，在步骤S2中，根据所述同轴度获取调整距离，并根据所述调整距离向所述伺服电机发出控制指令。
在上述的自动校准注塑机喷嘴中心与头板定位圈同轴的方法中，步骤S2包括：
S21.当同轴度大于重合预设值时，搜索历史调整参数中是否出现过同样的同轴度，若是，则提取历史调整参数中同样同轴度对应的调整距离，并以此调整距离向所述伺服电机发出控制指令，否则执行步骤S22；
S22.判断同轴度与重合预设值的差值占重合预设值的百分比，若百分之百以上，则以每次0.1-0.5mm调整直到差值占重合预设值百分之百以内后以每次0.05-0.2mm调整，并在调整至同轴度合格后记录本次同轴度及总调整距离。
在上述的自动校准注塑机喷嘴中心与头板定位圈同轴的方法中，步骤S21中，在依历史调整参数的调整距离作出调整后，继续检测同轴度，并在同轴度仍然大于重合预设值时执行步骤S22；
且在步骤S22中，本次总调整距离覆盖历史调整参数中同一同轴度对应的调整距离。
在上述的自动校准注塑机喷嘴中心与头板定位圈同轴的方法中，在步骤S2中，当同轴度大于重合预设值时，发出报警提示信息，并将所述同轴度显示在显示屏上；
若接收到用户输入的调整指令，则按调整指令向所述伺服电机发出控制指令。
一种基于所述自动校准注塑机喷嘴中心与头板定位圈同轴的方法的控制系统，包括主控模块，所述的主控模块连接有图像采集模块，所述的主控模块包括同轴度判断模块和电机控制模块，其中，
图像采集模块，用于获取包含喷嘴中心和头板定位圈的采集图像；
同轴度 判断模块，用于检测所述喷嘴中心和头板定位圈的同轴度，比对所述同轴度与重合预设值的关系，并将判断结果发送给电机控制模块；
电机控制模块，用于在同轴度大于重合预设值时根据同轴度向所述伺服电机发出控制指令。
在上述的自动校准注塑机喷嘴中心与头板定位圈同轴的系统中，所述的主控模块还连接有蜂鸣器、位置传感器和输入输出模块，所述的蜂鸣器用于在同轴度大于重合预设值时发出报警提示音，所述的位置传感器用于检测射台底座的移动距离；
所述的伺服电机包括用于左右调整射台底座的水平调整电机和/或上下调整射台底座的纵向调整电机。
本发明的优点在于：
1、能够实现自动化调整，解决现有技术人工调整注塑机喷嘴中心和头板定位圈同轴度过程中耗费时间过长，劳动强大且准确度低等问题；
2、通过控制电机丝杆的方式控制射台底座的移动，能够保证移动精度；
3、采用调用历史调整参数的方式，在同样地情况下直接使用历史调整参数，提高调整效率；
4、采用先粗调后细调的方式，能够保证调整的准确度和精度，并且在利用历史调整参数的情况下仍然进行同轴度检测，在检测不合格的情况下，继续进行调整，并更新历史调整参数以在保证调整速度的同时能够保证调整准确度。
附图说明
图1为本发明实施例一中喷嘴与头板位置结构示意图；
图2为本发明实施例一中喷嘴与头板定位圈同轴时候的示意图；
图3位本发明实施例一中喷嘴与头板定位圈非同轴时候的示意图；
图4为本发明实施例二中的系统框架图。
附图标记：头板定位圈1；喷嘴中心2；喷嘴20；射台3；射台底座4；伺服电机5；定位块6；头板7；主控模块8；同轴度判断模块81；电机控制模块82；图像采集模块9；蜂鸣器10；位置传感器11；输入输出模块12。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
如图1所示，本实施例公开了一种自动校准注塑机喷嘴中心与头板定位圈同轴的方法，包括以下步骤：
S1.获取包含喷嘴中心2和头板定位圈1的采集图像；
S2.通过采集图像检测喷嘴中心2和头板定位圈1的同轴度，且当同轴度大于重合预设值时，自动调整喷嘴20以使同轴度小于重合预设值。
具体地，如图2所示，同轴度的检测方法可以为，标定头板定位圈1的若干直径，喷嘴20会将若干直径截为两段，计算被截为两段的两条线段之间的差值，最大差值的1/2即为同轴度。如图3中，两段实线长度差值的1/2即为同轴度。
具体地，喷嘴20连接于射台3，射台3安装在射台底座4上，通过调整射台底座4调整喷嘴20；具体通过控制连接于射台底座 4的伺服电机5调整射台底座4；且调整射台底座4的过程中获取射台底座4的移动距离。
进一步地，在调整喷嘴20的过程中持续获取采集图像并检测同轴度，且持续调整喷嘴20直至同轴度小于重合预设值。
具体地，根据同轴度获取调整距离，并根据调整距离向伺服电机5发出控制指令。
伺服电机5通过丝杆将转动运动转化为直线运动以驱动射台底座4的左右和/或上下调整，由于大多数注塑机的喷嘴高度是一定的，所以只需要进行左右调整。当然，若需要进行高度调整，则进行相应的高度调整即可，调整方式与左右调整类似，本实施例以左右调整为例。此时，无论喷嘴往左或往右偏移，只需标定头板定位圈1中肯定会经过喷嘴中心2的一条直径，如图3所示的实线直径，计算这条直径的两段线段之间的差值，差值的1/2 即为同轴度。
这里的调整距离指丝杆的移动距离，每个移动距离对应伺服电机5的转动角度，主控模块8根据需要调整的调整距离向伺服电机5发出控制指令以使伺服电机5转动一定的角度从而使丝杆移动相应的距离。
优选地，丝杆采用梯形丝杆,梯形丝杆具有精度高,寿命长, 可自锁等优点。
丝杆的移动距离也就是射台底座4的移动距离，通过精度高于0.1mm的位置传感器11获取射台底座4的移动距离，核对射台底座4的移动距离和设定的移动距离是否一致，若不一致则记录偏差值，同时发出偏差提示信息。如，若主控模块8需要调整丝杆移动0.2mm，并依此向伺服电机5发出控制指令，使其转动相应角度以使丝杆移动0.2mm，移动结束后，位置传感器11获取射台底座4的移动距离，若射台底座4的移动距离为0.2±0.05mm 以内，则表明移动距离与转动角度相适应，若射台底座4的移动距离小于0.15mm或大于0.25mm，则发出偏差提示信息，同时可以在用户确认的前提下自动根据最近若干次的转动角度及射台底座4的移动距离校准移动距离与转动角度的关系，由于伺服电机 5是通过主控模块8发出的脉冲控制的转动，所以也可以说是校准移动距离与脉冲数的关系。
具体地，步骤S2包括：
S21.当同轴度大于重合预设值时，搜索历史调整参数中是否出现过同样的同轴度，若是，则提取历史调整参数中同样同轴度对应的调整距离，并以此调整距离向伺服电机5发出控制指令，否则执行步骤S22；直接依据历史调整参数调整喷嘴，具有调整针对性强且效率高等优点。
S22.判断同轴度与重合预设值的差值占重合预设值的百分比，若百分之百以上，则以每次0.1-0.5mm调整直到差值占重合预设值百分之百以内后以每次0.05-0.2mm调整，并在调整至同轴度合格后记录本次同轴度及总调整距离。以一个方向为正，一个方向为负，例如向左为正，向右为负，调整过程中，向左调整了2次 0.2mm，向右调整了2次0.1mm，则本次总调整距离为+0.2mm。
步骤S22中，在重合度数值较大，即偏差较严重时，先粗调喷嘴20，以较大的距离移动直到偏差减小至一定值后细调喷嘴20。具有更高的调整精度。
进一步地，步骤S21中，在依历史调整参数的调整距离作出调整后，继续检测同轴度，并在同轴度仍然大于重合预设值时执行步骤S22；且此时，在步骤S22中，本次总调整距离覆盖历史调整参数中同一同轴度对应的调整距离以更新同轴度与调整距离的关系。由于环境变化、零件老化等原因，同轴度与调整距离之间的关系会有变化，所以这里优选在依历史数据调整后，再次进行同轴度检测，并且在同轴度仍然不合格的情况下，继续调整喷嘴，以保证调整准确度，同时自动更新历史调整参数。
优选地，在步骤S2中，当同轴度大于重合预设值时，发出报警提示信息，并将同轴度显示在显示屏上；用户可以通过在连接于主控模块8的控制面板上输入具体的调整距离作为调整指令，主控模块8根据调整指令向伺服电机5发出控制指令以使伺服电机转动一定的角度从而调整丝杆移动调整距离，进而调整喷嘴中心的位置，控制面板和显示屏可以集成为触摸显示屏。
本实施例能够实现注塑机喷嘴中心2与头板定位圈1的自动同轴校准，解决人工调整注塑机喷嘴中心对头板定位圈同轴度时调试时间耗费长，准确度低，劳动强度大的问题，实现自动化调整。
实施例二
如图4所示，本实施例公开了一种基于实施例一方法的控制系统，包括主控模块8，主控模块8连接有图像采集模块9，主控模块8包括同轴度判断模块81和电机控制模块82等，其中，
图像采集模块9，安装在注塑机上、注塑机一旁或注塑机前端等部位，或者采用移动式图像采集模块，用于获取包含喷嘴中心2和头板定位圈1的采集图像；
同轴度 判断模块81，用于检测喷嘴中心2和头板定位圈1的同轴度，比对同轴度与重合预设值的关系，并将判断结果发送给电机控制模块82；重合预设值根据具体情况确定，例如50吨-650 吨的小机器可以设定为0.1mm，大机器可以设定为0.2mm。
电机控制模块82，用于在同轴度大于重合预设值时根据同轴度向伺服电机5发出控制指令。电机控制模块82在同轴度大于重合预设值时，搜索历史调整参数中是否出现过同样的同轴度，若是，则提取历史调整参数中同样同轴度对应的调整距离，并以此调整距离向所述伺服电机5发出控制指令，否则由同轴度 判断模块进一步判断同轴度与重合预设值的差值占重合预设值的百分比，若百分之百以上，则以每次0.1-0.5mm调整直到差值占重合预设值百分之百以内后以每次0.05-0.2mm调整，并在调整至同轴度合格后记录本次同轴度及总调整距离。
主控模块8还连接有蜂鸣器10、位置传感器11和输入输出模块12，蜂鸣器10用于在同轴度大于重合预设值时发出报警提示音，位置传感器11用于检测射台底座4的移动距离，输入输出模块12可以采用触摸显示屏，用于输出检测的同轴度等信息及接收用户输入的调整指令等信息；
进一步地，伺服电机5包括用于左右调整射台底座4的水平调整电机和/或上下调整射台底座4的纵向调整电机，具体根据注塑机类型确定。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (4)

1.一种自动校准注塑机喷嘴中心与头板定位圈同轴的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.获取包含喷嘴中心(2)和头板定位圈(1)的采集图像；
S2.通过所述的采集图像检测所述喷嘴中心(2)和头板定位圈(1)的同轴度，且当同轴度大于重合预设值时，自动调整喷嘴(20)以使同轴度小于重合预设值，
在步骤S2中，所述的喷嘴(20)连接于射台(3)，所述的射台(3)安装在射台底座(4)上，通过调整所述的射台底座(4)调整所述的喷嘴(20)，
通过控制连接于所述射台底座(4)的伺服电机(5)调整所述的射台底座(4)；且调整射台底座(4)的过程中获取所述射台底座(4)的移动距离，
在步骤S2中，在调整喷嘴(20)的过程中持续获取采集图像并检测同轴度，且持续调整喷嘴(20)直至同轴度小于重合预设值，
在步骤S2中，根据所述同轴度获取调整距离，并根据所述调整距离向所述伺服电机(5)发出控制指令，
步骤S2包括：
S21.当同轴度大于重合预设值时，搜索历史调整参数中是否出现过同样的同轴度，若是，则提取历史调整参数中同样同轴度对应的调整距离，并以此调整距离向所述伺服电机(5)发出控制指令，否则执行步骤S22；
S22.判断同轴度与重合预设值的差值占重合预设值的百分比，若百分之百以上，则以每次0.1-0.5mm调整直到差值占重合预设值百分之百以内后以每次0.05-0.2mm调整，并在调整至同轴度合格后记录本次同轴度及总调整距离，
在步骤S2中，当同轴度大于重合预设值时，发出报警提示信息，并将所述同轴度显示在显示屏上；
若接收到用户输入的调整指令，则按调整指令向所述伺服电机(5)发出控制指令。
2.根据权利要求1所述的自动校准注塑机喷嘴中心与头板定位圈同轴的方法，其特征在于，步骤S21中，在依历史调整参数的调整距离作出调整后，继续检测同轴度，并在同轴度仍然大于重合预设值时执行步骤S22；
且在步骤S22中，本次总调整距离覆盖历史调整参数中同一同轴度对应的调整距离。
3.一种基于权利要求1-2任意一项所述自动校准注塑机喷嘴中心与头板定位圈同轴的方法的控制系统，其特征在于，包括主控模块(8)，所述的主控模块(8)连接有图像采集模块(9)，所述的主控模块(8)包括同轴度判断模块(81)和电机控制模块(82)，其中，
图像采集模块(9)，用于获取包含喷嘴中心(2)和头板定位圈(1)的采集图像；
同轴度 判断模块(81)，用于检测所述喷嘴中心和头板定位圈的同轴度，比对所述同轴度与重合预设值的关系，并将判断结果发送给电机控制模块(82)；
电机控制模块(82)，用于在同轴度大于重合预设值时根据同轴度向所述伺服电机(5)发出控制指令。
4.根据权利要求3所述的自动校准注塑机喷嘴中心与头板定位圈同轴的系统，其特征在于，所述的主控模块(8)还连接有蜂鸣器(10)、位置传感器(11)和输入输出模块(12)，所述的蜂鸣器(10)用于在同轴度大于重合预设值时发出报警提示音，所述的位置传感器(11)用于检测射台底座(4)的移动距离；
所述的伺服电机(5)包括用于左右调整射台底座(4)的水平调整电机和/或上下调整射台底座(4)的纵向调整电机。
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