CN114589896A - 注塑机控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种注塑机控制系统，包括：多个网关，分别连接至多台注塑机的通信接口，适于分别采集多台注塑机的成型工艺参数；和工控机，包括服务器和数据库，服务器连接至多个网关以接收采集到的成型工艺参数，数据库用于存储采集到的成型工艺参数的样本数据。服务器适于根据采集到的成型工艺参数的样本数据计算每台注塑机的成型工艺参数的阈值范围和判断每台注塑机的当前的成型工艺参数是否在阈值范围以内。当判定不在相应的阈值范围以内时，服务器对注塑机的成型工艺参数进行调整，使得成型工艺参数位于相应的阈值范围以内。因此，本发明能够实现注塑机的成型工艺参数的在线监测和实时调整，极大地提高了注塑机的效率，有效降低了的废品率。

Description

注塑机控制系统
技术领域
本发明涉及一种注塑机控制系统。
背景技术
在注塑机生产注塑产品的过程中，由于注塑机的成型工艺参数的不稳定，经常会导致注塑产品出现毛刺和注塑产品填充不足的问题。此时，就需要停机手动调整注塑机的成型工艺参数。手动调节注塑机的成型工艺参数仅依靠操作人员的经验，不能保证调整的准确性。而且人工调整时间较长，降低了生产效率。
发明内容
本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。
根据本发明的一个方面，提供一种注塑机控制系统，适于同时控制多台注塑机。所述注塑机控制系统包括：多个网关，分别连接至所述多台注塑机的通信接口，适于分别采集所述多台注塑机的成型工艺参数；和工控机，包括服务器和数据库，所述服务器连接至所述多个网关以接收采集到的成型工艺参数，所述数据库用于存储采集到的成型工艺参数的样本数据。所述服务器适于根据采集到的成型工艺参数的样本数据计算每台注塑机的成型工艺参数的阈值范围和判断每台注塑机的当前的成型工艺参数是否在所述阈值范围以内。当所述服务器判定所述注塑机的当前的成型工艺参数不在相应的阈值范围以内时，所述服务器对所述注塑机的成型工艺参数进行调整和优化，使得所述注塑机的成型工艺参数位于相应的阈值范围以内。
根据本发明的一个实例性的实施例，所述样本数据中的比所述样本数据的平均值大的数据中的最小的一个数据被设定为所述成型工艺参数的阈值范围的上限值；并且所述样本数据中的比所述样本数据的平均值小的数据中的最大的一个数据被设定为所述成型工艺参数的阈值范围的下限值。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述服务器将调整和优化后的成型工艺参数发送到每个网关，并且每个网关将调整和优化后的成型工艺参数写入对应的注塑机。
根据本发明的另一个实例性的实施例，当所述服务器判定所述注塑机的当前的成型工艺参数在相应的阈值范围以内时，所述服务器不对所述注塑机的成型工艺参数进行调整。
根据本发明的另一个实例性的实施例，当所述服务器判定所述注塑机的当前的成型工艺参数大于所述阈值范围的上限值时，所述服务器以预定步长逐步减小所述注塑机的成型工艺参数直至所述注塑机的成型工艺参数被调整到小于或等于所述阈值范围的上限值。
根据本发明的另一个实例性的实施例，当所述服务器判定所述注塑机的当前的成型工艺参数小于所述阈值范围的下限值时，所述服务器以预定步长逐步增加所述注塑机的成型工艺参数直至所述注塑机的成型工艺参数被调整到大于或等于所述阈值范围的下限值。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述预定步长等于所述于所述阈值范围的上限值与下限值之差的0.01～0.001倍。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述服务器适于将采集到的最新的成型工艺参数添加到样本数据中和删除样本数据中最老的成型工艺参数，以实时更新所述样本数据。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述注塑机控制系统还包括图形用户界面，所述图形用户界面连接至所述服务器，用于实时显示和监控所述注塑机的当前的成型工艺参数。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述注塑机包括成型模具、缸体、螺杆和伺服电机，所述注塑机的成型工艺参数至少包括容纳在所述缸体中的熔融的注塑材料的压力、温度以及所述螺杆的转速。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述多台注塑机为相同类型的注塑机或者为不同类型的注塑机，所述注塑机控制系统适于同时控制多台相同类型的注塑机或多台不同类型的注塑机。
在根据本发明的前述各个实例性的实施例中，注塑机控制系统能够实现注塑机的成型工艺参数的在线监测和实时调整，极大地提高了注塑机的生产效率，有效降低了注塑产品的废品率。
通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。
附图说明
图1显示根据本发明的一个实例性的实施例的注塑机控制系统的示意图；
图2显示根据本发明的一个实例性的实施例的注塑机的示意图。
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。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。
另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
根据本发明的一个总体技术构思，提供一种注塑机控制系统，适于同时控制多台注塑机。所述注塑机控制系统包括：多个网关，分别连接至所述多台注塑机的通信接口，适于分别采集所述多台注塑机的成型工艺参数；和工控机，包括服务器和数据库，所述服务器连接至所述多个网关以接收采集到的成型工艺参数，所述数据库用于存储采集到的成型工艺参数的样本数据。所述服务器适于根据采集到的成型工艺参数的样本数据计算每台注塑机的成型工艺参数的阈值范围和判断每台注塑机的当前的成型工艺参数是否在所述阈值范围以内。当所述服务器判定所述注塑机的当前的成型工艺参数不在相应的阈值范围以内时，所述服务器对所述注塑机的成型工艺参数进行调整和优化，使得所述注塑机的成型工艺参数位于相应的阈值范围以内。
图1显示根据本发明的一个实例性的实施例的注塑机控制系统的示意图。图2显示根据本发明的一个实例性的实施例的注塑机的示意图。
如图1所示，在图示的实施例中，该注塑机控制系统适于同时控制多台注塑机10，以提高控制效率和降低生产成本。如图2所示，注塑机10主要包括成型模具11、缸体12、螺杆13和伺服电机14。伺服电机14驱动螺杆13旋转，螺杆13将缸体12中的熔融的注塑材料挤压到成型模具11中，从而制成具有预定形状的注塑产品。注塑机10的成型工艺参数关系到制成的注塑产品的质量。在本发明的一个实施例中，注塑机10的成型工艺参数至少包括容纳在缸体12中的熔融的注塑材料的压力、温度，螺杆12的转速以及其他需要监控的成型工艺参数。
如图1所示，在图示的实施例中，该注塑机控制系统主要包括多个网关20和工控机30。多个网关20分别连接至多台注塑机10的通信接口，适于分别采集多台注塑机10的成型工艺参数。工控机30主要包括服务器31和数据库32。服务器31连接至多个网关20以接收采集到的成型工艺参数，数据库32用于存储采集到的成型工艺参数的样本数据。
如图1所示，在图示的实施例中，服务器31适于根据采集到的成型工艺参数的样本数据计算每台注塑机10的成型工艺参数的阈值范围和判断每台注塑机10的当前的成型工艺参数是否在阈值范围以内。当服务器31判定注塑机10的当前的成型工艺参数不在相应的阈值范围以内时，服务器31对注塑机10的成型工艺参数进行调整和优化，使得注塑机10的成型工艺参数位于相应的阈值范围以内。这样，就实现了注塑机10的成型工艺参数的在线监测和实时调整，极大地提高了注塑机的生产效率，有效降低了注塑产品的废品率。
如图1所示，在本发明的一个实例性的实施例中，样本数据中的比样本数据的平均值大的数据中的最小的一个数据被设定为成型工艺参数的阈值范围的上限值。样本数据中的比样本数据的平均值小的数据中的最大的一个数据被设定为成型工艺参数的阈值范围的下限值。
为了清楚地说明成型工艺参数的阈值范围的计算，下面以注塑机10的压力参数为例来详细说明。
首先，采集压力参数的样本数据D1、D2、D3、…、Dn，样本数据中的数据量n越多越好，例如，样本数据的数据量n可以为100个、200个或更多个；
然后，计算样本数据的平均值D＝(D1+D2+D3+…+Dn)/n；
然后，将样本数据D1、D2、D3、…、Dn中的比样本数据的平均值D大的数据中的最小的一个数据设定为压力参数的阈值范围的上限值；
最后，将样本数据D1、D2、D3、…、Dn中的比样本数据的平均值D小的数据中的最大的一个数据设定为压力参数的阈值范围的下限值。
这样，就计算出了注塑机10的压力参数的阈值范围。其他参数(例如温度参数、转速参数)的阈值范围的计算过程与前述压力参数的阈值范围的计算过程相同，这里不再赘述。
如图1所示，在图示的实施例中，服务器31将调整和优化后的成型工艺参数发送到每个网关20，并且每个网关20将调整和优化后的成型工艺参数写入对应的注塑机10。
如图1所示，在图示的实施例中，当服务器31判定注塑机10的当前的成型工艺参数在相应的阈值范围以内时，服务器31不对注塑机10的成型工艺参数进行调整。
如图1所示，在图示的实施例中，当服务器31判定注塑机10的当前的成型工艺参数大于阈值范围的上限值时，服务器31以预定步长逐步减小注塑机10的成型工艺参数直至注塑机10的成型工艺参数被调整到小于或等于阈值范围的上限值。
如图1所示，在图示的实施例中，当服务器31判定注塑机10的当前的成型工艺参数小于阈值范围的下限值时，服务器31以预定步长逐步增加注塑机10的成型工艺参数直至注塑机10的成型工艺参数被调整到大于或等于阈值范围的下限值。
如图1所示，在本发明的一个实例性的实施例中，调整成型工艺参数所使用的预定步长可以被设定为等于阈值范围的上限值与下限值之差的0.01～0.001倍。
如图1所示，在本发明的一个实例性的实施例中，服务器31适于将采集到的最新的成型工艺参数添加到样本数据中和删除样本数据中最老的成型工艺参数，以实时更新样本数据。
如图1所示，在图示的实施例中，注塑机控制系统还包括图形用户界面40，该图形用户界面40连接至服务器31，用于实时显示和监控注塑机10的当前的成型工艺参数。
如图1所示，在图示的实施例中，多台注塑机10为相同类型的注塑机。但是，本发明不局限于图示的实施例，多台注塑机10也可以为不同类型的注塑机，本发明的注塑机控制系统也适于同时控制多台不同类型的注塑机。因为，多台注塑机10分别通过一个单独的网关20与工控机30的服务器31通信。
如图1所示，在图示的实施例中，注塑机控制系统能够实现注塑机10的成型工艺参数的自适应闭环控制。智能网关20是一种复杂的网络互连设备，用于两种不同高级协议之间的互连。网关20是该注塑机控制系统的核心设备，它们完成域间的数据交换和数据转发。
如图1所示，在图示的实施例中，服务器31是注塑机控制系统的中央控制器。服务器31中安装有数据处理软件。数据处理软件获取注塑机10的成型工艺参数并保存到数据库32中。服务器31中的数据处理软件适于对成型工艺参数进行在线监测、分析、预测、优化和调整。
如图1所示，在图示的实施例中，注塑机控制系统的工作流程如下：
开机后，网关20从注塑机10采集成型工艺参数数据并发送给工控机30的服务器31，服务器31中的数据处理软件将数据保存到数据库32中；
在完成成型工艺参数的样本数据的采集之后，数据处理软件开始处理样本数据，计算样本数据的平均值以及成型工艺参数的上限值和下限值；
在计算出成型工艺参数的上、下限值之后，判断当前的成型工艺参数是否在上限值和下限值限定的阈值范围以内，如果不在，数据处理软件会根据计算出的阈值范围对注塑机的成型工艺参数进行优化和调整，并将调整后和优化的成型工艺参数发送给网关，然后网关将优化后的成型工艺参数发送给注塑机，注塑机按照调整后的成型工艺参数运行；
如果注塑机接收到停机信号，则会停止对该注塑机的成型工艺参数的控制。
本发明的注塑机控制系统实现了注塑机的成型工艺参数的自动调整，无需人工干预，这有助于节省劳动力成本。
本发明的注塑机控制系统可以实现注塑机的成型工艺参数的在线调整，极大地提高了注塑机的生产效率，而且能够有效地降低废品率。
本发明的注塑机控制系统可以适用于各种注塑机，因此，极大地扩大了其应用范围。
本领域的技术人员可以理解，上面所描述的实施例都是示例性的，并且本领域的技术人员可以对其进行改进，各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合。
虽然结合附图对本发明进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本发明优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本发明的一种限制。
虽然本总体发明构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。
应注意，措词“包括”不排除其它元件或步骤，措词“一”或“一个”不排除多个。另外，权利要求的任何元件标号不应理解为限制本发明的范围。

Claims (11)

1.一种注塑机控制系统，适于同时控制多台注塑机(10)，其特征在于，所述注塑机控制系统包括：
多个网关(20)，分别连接至所述多台注塑机(10)的通信接口，适于分别采集所述多台注塑机(10)的成型工艺参数；和
工控机(30)，包括服务器(31)和数据库(32)，所述服务器(31)连接至所述多个网关(20)以接收采集到的成型工艺参数，所述数据库(32)用于存储采集到的成型工艺参数的样本数据，
所述服务器(31)适于根据采集到的成型工艺参数的样本数据计算每台注塑机(10)的成型工艺参数的阈值范围和判断每台注塑机(10)的当前的成型工艺参数是否在所述阈值范围以内，
当所述服务器(31)判定所述注塑机(10)的当前的成型工艺参数不在相应的阈值范围以内时，所述服务器(31)对所述注塑机(10)的成型工艺参数进行调整和优化，使得所述注塑机(10)的成型工艺参数位于相应的阈值范围以内。
2.根据权利要求1所述的注塑机控制系统，其特征在于：
所述样本数据中的比所述样本数据的平均值大的数据中的最小的一个数据被设定为所述成型工艺参数的阈值范围的上限值；并且
所述样本数据中的比所述样本数据的平均值小的数据中的最大的一个数据被设定为所述成型工艺参数的阈值范围的下限值。
3.根据权利要求1所述的注塑机控制系统，其特征在于：
所述服务器(31)将调整和优化后的成型工艺参数发送到每个网关(20)，并且每个网关(20)将调整和优化后的成型工艺参数写入对应的注塑机(10)。
4.根据权利要求1所述的注塑机控制系统，其特征在于：
当所述服务器(31)判定所述注塑机(10)的当前的成型工艺参数在相应的阈值范围以内时，所述服务器(31)不对所述注塑机(10)的成型工艺参数进行调整。
5.根据权利要求2所述的注塑机控制系统，其特征在于：
当所述服务器(31)判定所述注塑机(10)的当前的成型工艺参数大于所述阈值范围的上限值时，所述服务器(31)以预定步长逐步减小所述注塑机(10)的成型工艺参数直至所述注塑机(10)的成型工艺参数被调整到小于或等于所述阈值范围的上限值。
6.根据权利要求2所述的注塑机控制系统，其特征在于：
当所述服务器(31)判定所述注塑机(10)的当前的成型工艺参数小于所述阈值范围的下限值时，所述服务器(31)以预定步长逐步增加所述注塑机(10)的成型工艺参数直至所述注塑机(10)的成型工艺参数被调整到大于或等于所述阈值范围的下限值。
7.根据权利要求5或6所述的注塑机控制系统，其特征在于：
所述预定步长等于所述所述阈值范围的上限值与下限值之差的0.01～0.001倍。
8.根据权利要求1所述的注塑机控制系统，其特征在于：
所述服务器(31)适于将采集到的最新的成型工艺参数添加到样本数据中和删除样本数据中最老的成型工艺参数，以实时更新所述样本数据。
9.根据权利要求1所述的注塑机控制系统，其特征在于：
所述注塑机控制系统还包括图形用户界面(40)，所述图形用户界面(40)连接至所述服务器(31)，用于实时显示和监控所述注塑机(10)的当前的成型工艺参数。
10.根据权利要求1所述的注塑机控制系统，其特征在于：
所述注塑机(10)包括成型模具(11)、缸体(12)、螺杆(13)和伺服电机(14)，所述注塑机(10)的成型工艺参数至少包括容纳在所述缸体(12)中的熔融的注塑材料的压力、温度以及所述螺杆(13)的转速。
11.根据权利要求1所述的注塑机控制系统，其特征在于：
所述多台注塑机(10)为相同类型的注塑机或者为不同类型的注塑机，所述注塑机控制系统适于同时控制多台相同类型的注塑机或多台不同类型的注塑机。
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