CN114043694B - 一种注塑对象的重量预测方法、关键参数调整方法及装置 - Google Patents

一种注塑对象的重量预测方法、关键参数调整方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种注塑对象的重量预测方法、关键参数调整方法及装置,本发明通过获取注塑喷嘴的电容数据,在注塑喷嘴的位置测量电容数据而不是在模具中进行测量,不需要根据模具内部的几何形状与尺寸对测量传感器进行针对性的设计以获取电容,节省了成本、降低了获取电容数据以及预测的难度;根据总时间、第一采样时刻以及第一电容值,确定第一电容测量值;根据第一电容测量值以及回归模型,得到预测的注塑对象的第一重量,基于熔体在注塑喷嘴处的温度变化与模具测量的不同特点,结合第一电容测量值以及回归模型确定第一重量,提高了预测的准确性,本发明可广泛应用于注塑技术领域。

Description

一种注塑对象的重量预测方法、关键参数调整方法及装置
技术领域
本发明涉及注塑领域,尤其是一种注塑对象的重量预测方法、关键参数调整方法及装置。
背景技术
现有的塑胶件生产线上生产塑胶件需要通过注塑过程,通过注塑机将熔体注射至模具中进行塑胶件的成型。而在注塑过程中,熔体由于自身流动性,各种压力与温度因素不同导致熔体密度差异,在浇口凝固后无法回流,造成最终成品的重量有所波动,而成品重量是注塑过程中需要监控的指标,例如过轻的成重量通常意味着短射,缩水等生产缺陷的产生,因此如何预测确定成本的重量至关重要。
发明内容
有鉴于此,为了解决上述技术问题,本发明的目的是提供降低预测难度以及提高预测准确性的一种注塑对象的重量预测方法、关键参数调整方法及装置。
本发明实施例采用的技术方案是:
一种注塑对象的重量预测方法,包括:
获取注塑喷嘴的电容数据;所述电容数据包括射胶与保压阶段的总时间内若干第一采样时刻对应的第一电容值,所述第一电容值表征熔体经过所述注塑喷嘴所造成的介电常数变化;
根据所述总时间、所述第一采样时刻以及所述第一电容值,确定第一电容测量值;
根据所述第一电容测量值以及回归模型,得到预测的注塑对象的第一重量;所述第一重量为完成注塑过程的产品重量。
进一步,所述根据所述总时间、所述第一采样时刻以及所述第一电容值,确定第一电容测量值,包括:
根据所述第一采样时刻以及所述第一电容值进行加权求和;
计算加权求和结果与所述总时间的比值,得到所述第一电容测量值。
进一步,所述回归模型包括第一回归系数、第二回归系数以及第三回归系数;
所述根据所述第一电容测量值以及回归模型,得到预测的注塑对象的第一重量,包括:
获取所述第一电容值中的第一电容峰值所对应的第一注塑喷嘴温度;
分别计算所述第一电容测量值与所述第一回归系数的第一乘积、所述第一注塑喷嘴温度与所述第二回归系数的第二乘积;
根据所述第一乘积、所述第二乘积以及所述第三回归系数的和确定所述第一重量。
进一步,所述注塑对象的重量预测方法还包括:
从所述第一采样时刻中确定目标采样时刻,确定所述目标采样时刻对应的目标电容值并确定所述目标电容值中的目标电容峰值所对应的目标注塑喷嘴温度;
根据所述目标采样时刻确定时间长度;
根据所述目标采样时刻、所述目标电容值、所述目标注塑喷嘴温度以及所述回归模型,得到特征体积;
获取螺杆处所述注塑喷嘴的熔体通道截面积以及螺杆速度;
根据所述熔体通道截面积、所述螺杆速度、所述时间长度以及所述特征体积,得到预测的注塑对象的第二重量;所述第二重量为注塑过程中模具熔体的重量。
进一步,所述根据所述熔体通道截面积、所述螺杆速度、所述时间长度以及所述特征体积,得到预测的注塑对象的第二重量,包括:
确定所述熔体通道截面积、所述螺杆速度以及所述时间长度的第三乘积;
根据所述第三乘积以及所述特征体积的比值确定所述第二重量。
进一步,所述从所述第一采样时刻中确定目标采样时刻,确定所述目标采样时刻对应的目标电容值并确定所述目标电容值中的目标电容峰值所对应的目标注塑喷嘴温度,包括:
从所述第一采样时刻中确定若干第二采样时刻,确定所述第二采样时刻对应的第二电容值并确定所述第二电容值中的第二电容峰值所对应的第二注塑喷嘴温度;所述目标采样时刻包括若干所述第二采样时刻,所述第二注塑喷嘴温度为所述目标注塑喷嘴温度,所述时间长度为各个所述第二采样时刻的间隔之和;
或者,
从所述第一采样时刻中确定任意一第三采样时刻,确定所述第三采样时刻对应的第三电容值并确定所述第三电容值所对应的第三注塑喷嘴温度;所述目标采样时刻为所述第三采样时刻,所述第三注塑喷嘴温度为所述目标注塑喷嘴温度。
本发明实施例还提供一种关键参数调整方法,包括:
获取第三重量;所述第三重量为根据上述所述注塑对象的重量预测方法得到的第二重量或者第一重量;
根据所述第三重量对注塑过程的过程控制器的关键参数进行调整。
本发明实施例还提供一种注塑对象的重量预测装置,包括:
获取模块,用于获取注塑喷嘴的电容数据;所述电容数据包括射胶与保压阶段的总时间内若干第一采样时刻对应的第一电容值,所述第一电容值表征熔体经过所述注塑喷嘴所造成的介电常数变化;
确定模块,用于根据所述总时间、所述第一采样时刻以及所述第一电容值,确定第一电容测量值;
预测模块,用于根据所述第一电容测量值以及回归模型,得到预测的注塑对象的第一重量;所述第一重量为完成注塑过程的产品重量。
本发明实施例还提供一种注塑对象的重量预测装置,所述重量预测装置包括处理器和存储器,所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现所述方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现所述方法。
本发明的有益效果是:通过获取注塑喷嘴的电容数据,电容数据包括射胶与保压阶段的总时间内若干第一采样时刻对应的第一电容值,第一电容值表征熔体经过注塑喷嘴所造成的介电常数变化,在注塑喷嘴的位置测量电容数据而不是在模具中进行测量,不需要根据模具内部的几何形状与尺寸对测量传感器进行针对性的设计以获取电容,节省了成本、降低了获取电容数据以及预测的难度;根据总时间、第一采样时刻以及第一电容值,确定第一电容测量值;根据第一电容测量值以及回归模型,得到预测的注塑对象的第一重量,基于熔体在注塑喷嘴处的温度变化与模具测量的不同特点,结合第一电容测量值以及回归模型确定第一重量,提高了预测的准确性。
附图说明
图1为本发明注塑对象的重量预测方法的步骤流程示意图;
图2(a)为本发明具体实施例注塑喷嘴的主视图,图2(b)为图2(a)沿A-A方向的剖视图;
图3为本发明具体实施例注塑机以及注塑喷嘴的配合示意图;
图4为本发明具体实施例注塑过程的示意图;
图5为本发明的关键参数调整方法的步骤流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
如图1所示,本发明实施例提供一种注塑对象的重量预测方法,包括步骤S100-S300:
S100、获取注塑喷嘴的电容数据。
本发明实施例中,注塑对象可以指完成注塑过程得到的注塑产品(成品)或者注塑过程中的熔体,例如注塑过程中的模具熔体(半成品)。需要说明的是,本发明实施例中涉及一种对相关技术中的喷嘴进行改进后的注塑喷嘴。
具体地,注塑喷嘴100包括主体1以及熔体通道2,主体1包括内壁11、外壁12以及安装孔13。本发明新型实施例中,主体1采用导电材料制造而成,例如外壁12和内壁11中的至少一个采用导电材料制造而成。具体地,测量时,将传感器模块的检测端接正极,主体为接负极,当熔体流经两电极之间会充当中间层介质,从而介电常数的变化被检出,得到相应的电容数据。
参照图2(a)和图2(b),可选地,安装孔13由外壁12向内壁11方向凹设而成且与熔体通道2连通设置,安装孔13用于安装传感器模块(未图示),传感器模块用于获取温度数据以及电容数据。其中,安装孔13的内边缘与内壁11平齐,因此当传感器模块安装于安装孔13时,传感器模块的检测端可以与内壁11位于同一水平面。可选地,内壁11包括第一部分111、第二部分112以及第三部分113,安装孔13设置于第一部分111的外侧,第一部分111的截面形状为圆角矩形,圆角矩形具有曲面101以及至少一矩形面102(即水平的平面),矩形面102用于与传感器模块的检测端对应,使得矩形面102可以与检测端位于同一水平面。
参照图2(a)和图2(b),本发明新型实施例中,熔体通道2由内壁11环绕而成而设置于主体1的内部。可选地,熔体通道2设置于主体1的内部,包括输入段21、过渡段22以及喷出段23。具体地,输入段21用于连接注塑机以接收注塑机输出的熔体(胶体),由内壁11的第一部分111环绕而成,因此安装孔13设置于输入段21的外侧;过渡段22用于连接输入段21以及喷出段23,位于输入段21与喷出段23之间,过渡段22的截面向喷出段23方向倾斜,过渡段22的宽度朝喷出段23方向逐渐减小,由内壁11的第二部分112环绕而成;喷出段23用于喷出熔体至模具当中,其宽度小于输入段21以及喷出段23的宽度,由内壁11的第三部分113环绕而成。
需要说明的是,相关技术中喷嘴的截面通常整体为圆弧曲面状,因此将传感器模块设置于喷嘴中具有难度,传感器模块安装后其检测端与喷嘴内部的平面不匹配而产生落差,容易造成熔体在传感器模块处的堆积,从而影响测量以及注塑过程,容易产生更大的测量误差。而本发明实施例中,对主体1的形状作出改进,改变内壁11的第一部分111的形状,从而使得传感器模块安装后其检测端能够与第一部分111位于同一水平面,减少了检测端对熔体测量时熔体出现堆积的可能性,提高了检测精度,为测量注塑喷嘴的电容数据和温度数据提供了可能性。另外,由于通常注塑喷嘴为注塑机的一部分,因此当更换不同的模具时注塑喷嘴亦不需要更换,传感器模块不需要再次进行安装,因此节约了时间以及成本。
如图3所示,为注塑机与注塑喷嘴100的配合示意图,注塑喷嘴100安装于注塑机200的前端,当原料通过料筒201进入注塑机200内部通道,加热环202进行加热,马达M驱动螺杆203将熔体推动至注塑喷嘴100的熔体通道的输入段21中,供传感器模块进行熔体的测量,熔体通过注塑喷嘴100喷出至模具300中进行注塑过程。
本发明实施例中,电容数据包括射胶与保压阶段的总时间内若干第一采样时刻对应的第一电容值,第一电容值表征熔体经过注塑喷嘴所造成的介电常数变化。需要说明的,如图4所示,通常单次注塑过程分为开模、合模、射胶、V/P切换(螺杆的运动从流动速率控制转换到压力控制)、保压、浇口凝固、冷凝(溶胶)等阶段,从合模开始到开模结束为一个完整的批次,射胶与保压阶段的总时间指的是射胶和保压阶段所经过的总时间,例如20min,则在20min中根据预设间隔(可根据实际调整)进行采样,采样的时刻记为第一采样时刻,例如可以每隔1s采样一次,每一第一采样时刻对应一个第一电容值以及第一温度值;其中第一温度值指的是注塑喷嘴温度,具体为注塑喷嘴的熔体通道表面的温度。
需要说明的是,根据实验分析可以得到电容与温度变化在小范围内呈现线性关系的经验式:
C=C0(1+αΔT)
其中,C为变化电容值,C0为介质在当前温度下的电容值,α代表温度系数,会因为介质材料的不同而不同,ΔT为介质的温度变化,通过上述可知道传感器模块测量的电容值会受到环境温度的影响。
S200、根据总时间、第一采样时刻以及第一电容值,确定第一电容测量值。
可选地,步骤S200包括步骤S210-S220:
S210、根据第一采样时刻以及第一电容值进行加权求和。
S220、计算加权求和结果与总时间的比值,得到第一电容测量值。
具体地,第一电容测量值的计算公式为:
其中,CT为第一电容测量值,代表当前批次内计算出的电容特征值,CTi为第i个第一采样时刻对应的第一电容值,Tm为第m个第一采样时刻,T为射胶与保压阶段的总时间(以下简称总时间)。
S300、根据第一电容测量值以及回归模型,得到预测的注塑对象的第一重量。
本发明实施例中,第一重量为完成注塑过程的产品重量,例如一个批次完成时开模被顶出的产品重量。
需要说明的是,由于将传感器模块设置于注塑喷嘴,而熔体在注塑喷嘴处的温度随批次的变化更大,而温度变化直接对于传感器模块测量温度以及电容值会造成影响,例如电容值会造成偏移,因此需要对温度进行修正以适应于从注塑喷嘴处获取电容数据,具体地通过引入第一电容测量值以及回归模型。其中,回归模型通过在离线测试中,对大批已经生产的注塑产品重量、注塑喷嘴采集的电容值以及喷嘴处的熔体温度,通过最小二乘回归计算得到,以建立出相关系数达到0.95以上的模型,具体地为确定了第一回归系数、第二回归系数以及第三回归系数,从而确定回归模型的回归公式,用于预测产品重量。
可选地,步骤S300包括步骤S310-S330:
S310、获取第一电容值中的第一电容峰值所对应的第一注塑喷嘴温度。
具体地,从若干第一电容值中确定第一电容峰值,并将第一电容峰值对应的第一温度值作为第一注塑喷嘴温度。
S320、分别计算第一电容测量值与第一回归系数的第一乘积、第一注塑喷嘴温度与第二回归系数的第二乘积。
S330、根据第一乘积、第二乘积以及第三回归系数的和确定第一重量。
具体地,回归模型的回归公式为:
W1=A1CT+A2T1+A3
其中,W1为第一重量,A1为第一回归系数,CT为第一电容测量值,A2为第二回归系数,T1为第一注塑喷嘴温度,A3为第三回归系数;通过第一注塑喷嘴温度的引入消除了传感器模块(例如测量电容的电容单元)受所在环境温度影响对预测产品重量造成的误差。
可选地,本发明实施例的注塑对象的重量预测方法还包括步骤S400,步骤S400与步骤S200以及S300不限定执行顺序,可选地步骤S400包括S410-S450:
S410、从第一采样时刻中确定目标采样时刻,确定目标采样时刻对应的目标电容值并确定目标电容值中的目标电容峰值所对应的目标注塑喷嘴温度。
可选地,步骤S410通过步骤S4101或者S4102实现,具体地:
S4101、从第一采样时刻中确定若干第二采样时刻,确定第二采样时刻对应的第二电容值并确定第二电容值中的第二电容峰值所对应的第二注塑喷嘴温度。
可选地,假设总时间内采集了共有100第一采样时刻,则从其中确定若干第二采样时刻,例如20个第一采样时刻记为第二采样时刻,每一第二采样时刻对应的电容值记为第二电容值,从该些第二电容值中确定第二电容峰值,第二电容峰值即为目标电容值,并将第二电容峰值(相当于目标电容峰值)对应的温度值作为第二注塑喷嘴温度。可以理解的是,该种模式下目标采样时刻包括若干第二采样时刻,第二注塑喷嘴温度为目标注塑喷嘴温度。
S4102、从第一采样时刻中确定任意一第三采样时刻,确定第三采样时刻对应的第三电容值并确定第三电容值所对应的第三注塑喷嘴温度;目标采样时刻为第三采样时刻,第三注塑喷嘴温度为目标注塑喷嘴温度。
可选地,假设总时间内采集了共有100第一采样时刻,则从其中确定任意一第三采样时刻,将第三采样时刻对应的电容值记为第三电容值,该第三电容值相当于目标电容值以及目标电容峰值,将第三电容值对应的温度值确定为第三注塑喷嘴温度,即相当于目标注塑喷嘴温度。
S420、根据目标采样时刻确定时间长度。
需要说明的是,当采用S4101的方式确定目标采样时刻,此时时间长度为各个第二采样时刻的间隔之和,例如有三个第二采样时刻,两两间隔2s,则时间长度为4s;当采用S4102的方式确定目标采样时刻,则确定时间长度为固定值,例如1。
S430、根据目标采样时刻、目标电容值、目标注塑喷嘴温度以及回归模型,得到特征体积。
需要说明的是,第二电容测量值确定的公式与步骤S220类似,第二电容测量值CT1计算公式为:
其中,CTj为第j个目标采样时刻对应的目标电容值,Tn为第n个目标采样时刻,ΔTn为经过时间。可选地,经过时间为时间长度,其他实施例中可以为总时间。
可选地,平均密度的测量利用特征体积表示,与密度呈反相关,传统上利用Tait方程基于压力与温度来得到,而本发明实施例中,通过构建回归模型得到,回归模型的第一回归系数、第二回归系数以及第三回归系数通过步骤S300的方式确定:
V(CT,T)=A1CT1+A2T11+A3
其中,V(CT,T)为特征体积,A1为第一回归系数,A2为第二回归系数,A3为第三回归系数,T11为目标注塑喷嘴温度,CT1为第二电容测量值。
S440、获取螺杆处注塑喷嘴的熔体通道截面积以及螺杆速度。
具体地,获取螺杆处注塑喷嘴的熔体通道截面积A(例如输入段的熔体通道截面积)以及螺杆速度v。
S450、根据熔体通道截面积、螺杆速度、时间长度以及特征体积,得到预测的注塑对象的第二重量;第二重量为注塑过程中模具熔体的重量。
本发明实施例中,提出一种批次内(即注塑过程中)对模具内熔体重量的估计方式:
W2=∫ρdV=∑ρiΔV
其中,W2为第二重量,ρ为平均密度,代表每个单位体积内熔体的平均密度,ρi为第i个单位体积内熔体的密度,V代表流入模具的熔体体积,ΔV代表V的变化,公式即对每一体积内所采样的密度对体积的积分求和,熔体整体的重量因而能得到估计。
可选地,步骤S450包括步骤S4501-S4502:
S4501、确定熔体通道截面积、螺杆速度以及时间长度的第三乘积。
S4502、根据第三乘积以及特征体积的比值确定第二重量。
本发明实施例中,平均密度的测量使用特征体积来表示,而体积的微分则使用螺杆速度与采样时间的乘积来表示,因此批次内熔体重量实时估计的表达式可以如下式表示:
其中,W2为第二重量,A为熔体通道截面积,v为螺杆速度,V(CT,T)为特征体积,ΔTm为时间长度。
如图5所示,本发明实施例还提供一种关键参数调整方法,包括步骤S500-S600:
S500、获取第三重量。
可选地,第三重量可以为上述的第一重量或者第二重量。
S600、根据第三重量对注塑过程的过程控制器的关键参数进行调整。
相关技术中,注塑过程中设置有基于过程变量反馈的控制器,具体地是对过程变量的控制,通过各种传感器直接获得对应的反馈,如螺杆位置,螺杆速度,料筒温度等等,使过程变量能够稳定无偏地追踪设定值。但是通常来说,注塑过程的参数设定是由调机师来完成的,通过经验与生产前的测试观察试做产品的质量是否符合性能指标,不断调整直到获得理想的工艺参数,进而由控制器实现对过程变量的稳定闭环控制实现稳定的生产过程,但是这种模式会受到环境扰动影响,例如原材料的变动等一系列不确定因素会导致生产品质发生劣化,原来的参数并不一定继续适用,控制器不能实现很好的控制效果。
针对上述问题本发明实施例提供一种基于重量反馈的过程控制器,根据反馈的预测重量对过程控制器的关键参数设定进行调整,重量控制的优点在于可以实现关键参数的自整定。可选地,关键参数包括但不限于注塑速度、保压压力以及保压温度等等;过程控制器用于在注塑过程根据实际情况调整关键参数。
需要说明的是,当第三重量为第一重量时,通过完成注塑过程的产品重量对过程控制器的关键参数进行调整;而当第三重量为第二重量时,采用的是注塑过程中实时预测的第二重量对过程控制器的关键参数进行调整。可以理解的是,当第三重量为第一重量时步长相对第二重量较大,需要完成一个批次的生产才能对关键参数进行调整,而当第三重量为第二重量时,能够降低步长,能够在当前批次还在进行的时候(批次内)获得实时在线的重量预测反馈,并计算出适当的控制信号对过程控制器的关键参数进行调整,提高实时性和调整效率。可选地,可以事先建立一个注塑速度、保压压力、保压温度等参数与重量形成的数学模型,或者说以重量参数为目标,对注塑速度、保压压力、保压温度等参数进行优化求解,从而确定一个调整模型,通过第三重量可以产生控制信号从而调整注塑过程中基于重量反馈的过程控制器的关键参数。
本发明实施例还提供一种注塑对象的重量预测装置,包括:
获取模块,用于获取注塑喷嘴的电容数据;电容数据包括射胶与保压阶段的总时间内若干第一采样时刻对应的第一电容值,第一电容值表征熔体经过注塑喷嘴所造成的介电常数变化;
确定模块,用于根据总时间、第一采样时刻以及第一电容值,确定第一电容测量值;
预测模块,用于根据第一电容测量值以及回归模型,得到预测的注塑对象的第一重量;第一重量为完成注塑过程的产品重量。
本发明实施例还提供了一种注塑对象的重量预测装置,重量预测装置包括处理器和存储器,存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现前述实施例的注塑对象的重量预测方法。本发明实施例的重量预测装置包括但不限于手机、平板电脑、电脑、工控机、注塑机控制系统等。
上述方法实施例中的内容均适用于本装置实施例中,本装置实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同,并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现前述实施例的注塑对象的重量预测方法。
本发明实施例还提供一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行前述实施例的注塑对象的重量预测方法。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应当理解,在本申请中,“至少一个(项)”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,用于描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:只存在A,只存在B以及同时存在A和B三种情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,“a和b”,“a和c”,“b和c”,或“a和b和c”,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括多指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序的介质。
以上,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种注塑对象的重量预测方法,其特征在于,包括:
获取注塑喷嘴的电容数据;所述电容数据包括射胶与保压阶段的总时间内若干第一采样时刻对应的第一电容值,所述第一电容值表征熔体经过所述注塑喷嘴所造成的介电常数变化;
根据所述总时间、所述第一采样时刻以及所述第一电容值,确定第一电容测量值;
根据所述第一电容测量值以及回归模型,得到预测的注塑对象的第一重量;所述第一重量为完成注塑过程的产品重量。
2.根据权利要求1所述注塑对象的重量预测方法,其特征在于:所述根据所述总时间、所述第一采样时刻以及所述第一电容值,确定第一电容测量值,包括:
根据所述第一采样时刻以及所述第一电容值进行加权求和;
计算加权求和结果与所述总时间的比值,得到所述第一电容测量值。
3.根据权利要求1所述注塑对象的重量预测方法,其特征在于:所述回归模型包括第一回归系数、第二回归系数以及第三回归系数;
所述根据所述第一电容测量值以及回归模型,得到预测的注塑对象的第一重量,包括:
获取所述第一电容值中的第一电容峰值所对应的第一注塑喷嘴温度;
分别计算所述第一电容测量值与所述第一回归系数的第一乘积、所述第一注塑喷嘴温度与所述第二回归系数的第二乘积;
根据所述第一乘积、所述第二乘积以及所述第三回归系数的和确定所述第一重量。
4.根据权利要求1-3任一项所述注塑对象的重量预测方法,其特征在于:所述注塑对象的重量预测方法还包括:
从所述第一采样时刻中确定目标采样时刻,确定所述目标采样时刻对应的目标电容值并确定所述目标电容值中的目标电容峰值所对应的目标注塑喷嘴温度;
根据所述目标采样时刻确定时间长度;
根据所述目标采样时刻、所述目标电容值、所述目标注塑喷嘴温度以及所述回归模型,得到特征体积;
获取螺杆处所述注塑喷嘴的熔体通道截面积以及螺杆速度;
根据所述熔体通道截面积、所述螺杆速度、所述时间长度以及所述特征体积,得到预测的注塑对象的第二重量;所述第二重量为注塑过程中模具熔体的重量。
5.根据权利要求4所述注塑对象的重量预测方法,其特征在于:所述根据所述熔体通道截面积、所述螺杆速度、所述时间长度以及所述特征体积,得到预测的注塑对象的第二重量,包括:
确定所述熔体通道截面积、所述螺杆速度以及所述时间长度的第三乘积;
根据所述第三乘积以及所述特征体积的比值确定所述第二重量。
6.根据权利要求4所述注塑对象的重量预测方法,其特征在于:所述从所述第一采样时刻中确定目标采样时刻,确定所述目标采样时刻对应的目标电容值并确定所述目标电容值中的目标电容峰值所对应的目标注塑喷嘴温度,包括:
从所述第一采样时刻中确定若干第二采样时刻,确定所述第二采样时刻对应的第二电容值并确定所述第二电容值中的第二电容峰值所对应的第二注塑喷嘴温度;所述目标采样时刻包括若干所述第二采样时刻,所述第二注塑喷嘴温度为所述目标注塑喷嘴温度,所述时间长度为各个所述第二采样时刻的间隔之和;或者,
从所述第一采样时刻中确定任意一第三采样时刻,确定所述第三采样时刻对应的第三电容值并确定所述第三电容值所对应的第三注塑喷嘴温度;所述目标采样时刻为所述第三采样时刻,所述第三注塑喷嘴温度为所述目标注塑喷嘴温度。
7.一种关键参数调整方法,其特征在于,包括:
获取第三重量;所述第三重量为根据如权利要求4-6任一项所述注塑对象的重量预测方法得到的第二重量或者根据如权利要求1-3任一项所述注塑对象的重量预测方法得到的第一重量;
根据所述第三重量对注塑过程的过程控制器的关键参数进行调整。
8.一种注塑对象的重量预测装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取注塑喷嘴的电容数据;所述电容数据包括射胶与保压阶段的总时间内若干第一采样时刻对应的第一电容值,所述第一电容值表征熔体经过所述注塑喷嘴所造成的介电常数变化;
确定模块,用于根据所述总时间、所述第一采样时刻以及所述第一电容值,确定第一电容测量值;
预测模块,用于根据所述第一电容测量值以及回归模型,得到预测的注塑对象的第一重量;所述第一重量为完成注塑过程的产品重量。
9.一种注塑对象的重量预测装置,其特征在于,所述重量预测装置包括处理器和存储器,所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序,所述至少一条指令、所述至少一段程序、由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1-7中任一项所述方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序,所述至少一条指令、所述至少一段程序由处理器加载并执行以实现如权利要求1-7中任一项所述方法。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103386753A (zh) * 2013-07-30 2013-11-13 郑州大学 电容传感器在聚合物成型加工中的应用
CN105328886A (zh) * 2015-11-10 2016-02-17 广州市香港科大霍英东研究院 基于点电极的注塑模具内熔体状态感知系统及其检测方法
CN105415629A (zh) * 2015-11-10 2016-03-23 广州市香港科大霍英东研究院 一种注塑过程在线质量检测仪
CN107379453A (zh) * 2016-05-16 2017-11-24 群达模具(深圳)有限公司 一种注塑成型模具及其在线质量检测方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103386753A (zh) * 2013-07-30 2013-11-13 郑州大学 电容传感器在聚合物成型加工中的应用
CN105328886A (zh) * 2015-11-10 2016-02-17 广州市香港科大霍英东研究院 基于点电极的注塑模具内熔体状态感知系统及其检测方法
CN105415629A (zh) * 2015-11-10 2016-03-23 广州市香港科大霍英东研究院 一种注塑过程在线质量检测仪
CN107379453A (zh) * 2016-05-16 2017-11-24 群达模具(深圳)有限公司 一种注塑成型模具及其在线质量检测方法

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