CN114953382B - 一种注塑机辅助系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种注塑机辅助系统，该系统的控制台包括了工艺生成上传模块、工艺设置模块、质量管控模块、流程管控指引模块，通过数据收发模块在注塑机、辅助设备、数据存储模块、数据处理模块、云平台之间进行工艺的发送与接收，并且利用云平台保存接收到的工艺、以及对接收到的工艺或工艺需求进行分析、评价，然后生成相应的反馈信息并发送至控制台的数据处理模块，数据处理模块加载、解析所接收到的工艺、控制命令和反馈信息，生成相应的控制指令并发送至注塑机和辅助设备执行，从而实现自动生成和加载生产工艺、自动生成质检记录的功能；同时，质量管控模块检测实时的工艺，流程管控指引模块提供全流程注塑指引，从而降低工人的熟练要求。

Description

一种注塑机辅助系统

技术领域

本发明涉及注塑机技术领域，尤其涉及一种注塑机辅助系统。

背景技术

注塑机是塑料制造业中不可或缺的生产设备。随着塑料制品的多样化、生产线上注塑机数量的增加、生产工艺的复杂化等原因，用于注塑机生产线的自动化控制系统也呈现出多样化、复杂化的改进趋势，生产线上还存在例如机械手、上料设备、冷却设备等其他辅助设备，而且生产线上也包括了多台同时进行作业的注塑机，这就要求生产线上的工人对这些注塑机及其他辅助设备的操作十分熟练，而且需要对生产线的生产流程、生产操作进行合理地规划，需要对各项生产参数、生产工艺进行合理地管理和应用，才能够更加有效地控制注塑机和其他辅助设备的生产能耗，提高生产效率，提高塑料制品的成品质量。

另一方面，目前应用于注塑机的自动化控制系统，大多数只是从注塑机的管理角度出发，针对注塑机和其他辅助设备的生产流程进行自动化标准控制，对于新手工人而言仍需学习相应流程的各种操作，新手工人的学习时间长、难度大、上手程度低，实际操作存在各种错误，这也不利于生产管理者对生产线进行管理。而且在实际生产作业中，无论工人或技术员如何熟悉工艺流程，每次新的生产任务，都需要非常复杂的调试流程，造成调试耗时较长、调试过程容易出差错、重新调试造成浪费等问题。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种注塑机辅助系统，这种注塑机辅助系统能够自动生成和加载生产工艺、自动生成质检记录，并提供全流程注塑指引，降低工人的熟练要求。采用的技术方案如下：

一种注塑机辅助系统，其特征在于：包括注塑机、辅助设备、控制台、图像采集设备和云平台，注塑机、辅助设备均与控制台通信连接，控制台与云平台通信连接；控制台包括硬件部分和软件部分，硬件部分包括数据收发模块、数据存储模块和数据处理模块，软件部分包括工艺生成上传模块、工艺设置模块、质量管控模块、流程管控指引模块：其中，

数据收发模块，用于在注塑机、辅助设备、数据存储模块、数据处理模块、云平台之间进行工艺的发送与接收；

数据存储模块，用于储存注塑机和辅助设备的实时工艺；

数据处理模块，用于加载、解析所接收到的工艺、控制命令和反馈信息，生成相应的控制指令并发送至注塑机和辅助设备执行；

工艺生成上传模块，将注塑机、辅助设备的操作步骤、参数条件生成工艺流程，并通过数据收发模块上传至云平台；

工艺设置模块，用于从云平台加载工艺流程到注塑机和辅助设备上；

质量管控模块，用于设置定期质检并生成质检记录；

流程管控指引模块，按照工艺流程顺序进行工艺的指引；

图像采集设备，分别与所述注塑机、辅助设备、以及所述控制台通信连接，用于获取注塑机、辅助设备的作业情况、产品状态、以及抓取获取注塑机和辅助设备的作业情况时每次执行操作指令时的画面，生成相应的图像和视频流并上传至云平台；

云平台，用于保存接收到的工艺，以及对接收到的工艺需求进行分析、筛选，生成相应的反馈信息或筛选出符合工艺需求的工艺流程并发送至控制台。

上述辅助设备包括注塑机生产线上安装的其他设备，包括但不限于机械手、上料设备、冷却设备等。

上述工艺包括工艺步骤和工艺条件，工艺步骤包括操作人员对注塑机和辅助设备的所有操作记录，工艺条件通常包括原料量，原料温度，注入时间，注入速度，注入压力，冷却时间，冷却水的量和温度等，机台吨位、机台安数、锁模力、背压、溶胶量、后模温度、修模次数等。

上述数据收发模块包括整个注塑机辅助系统中起数据发收和数据接收功能的硬件，具体包括但不限于注塑机和辅助设备上的数据接口、连接各硬件设备之间的有线设备和无线设备。

上述云平台用于保存接收到的工艺，以及对接收到的工艺需求进行分析、筛选，具体包括：云平台接收调机时的工艺需求，工艺需求包括生产要求及注塑机、辅助设备的参数条件，然后在云平台上对工艺需求进行分解及组合，再根据分解及组合后的工艺需求在已储存的备选工艺流程中进行筛选，如果没有符合工艺需求的备选工艺流程，则生成相应的反馈信息并发送至控制台的数据处理模块，由调机人员根据工艺需求进行手动调机；如果筛选出符合工艺需求的备选工艺流程，将该符合工艺需求的备选工艺流程发送至控制台的数据处理模块，由控制台的数据处理模块进行加载并生成相应的控制指令并发送至注塑机和辅助设备执行。

上述图像采集设备获取注塑机、辅助设备的作业情况以及产品状态，并且在获取注塑机和辅助设备的作业情况时对每次执行操作指令时的画面进行抓取，生成图像和视频流，作为工人进行产品质量管控的依据，每一个产品所对应的设备的操作流程、工艺条件、以及生产作业时的情况均进行存档，工人可以随时调取进行查阅，获取产品状态、调用产品的工艺步骤和工艺条件，通过表格、图片、视频流等形式对产品进行质检，同时也能够作为工艺调整的依据。

本发明注塑机辅助系统的控制台包括了工艺生成上传模块、工艺设置模块、质量管控模块、流程管控指引模块，通过数据收发模块在注塑机、辅助设备、数据存储模块、数据处理模块、云平台之间进行工艺的发送与接收，并且利用云平台保存接收到的工艺、以及对接收到的工艺或工艺需求进行分析、评价，然后生成相应的反馈信息并发送至控制台的数据处理模块，数据处理模块加载、解析所接收到的工艺、控制命令和反馈信息，生成相应的控制指令并发送至注塑机和辅助设备执行，从而实现自动生成和加载生产工艺、自动生成质检记录的功能；同时，质量管控模块检测实时的工艺，流程管控指引模块提供全流程注塑指引，从而降低工人的熟练要求。

作为本发明的优选方案，在正常生产的条件下，所述工艺生成上传模块按照生产流程各个环节的先后顺序，获取所述注塑机和辅助设备的工艺步骤和工艺条件，生成工艺表并上传至云平台。前述正常生产的状态是指最终得到的产品合格，符合生产要求。

作为本发明进一步的优选方案，在调机时，将所述注塑机和辅助设备的工艺步骤和工艺条件记录在所述的数据存储模块中。

作为本发明的优选方案，所述工艺设置模块加载存储在数据存储模块中至注塑机和辅助设备上的工艺，是以调机时的预设工艺为根据，通过过往生产作业中所收集的注塑机和辅助设备的工艺，通过云平台进行分析、筛选之后得到符合当前需求的工艺，将该工艺下发至数据存储模块，再由数据处理模块进行解析后生成相应的控制指令并发送至注塑机和辅助设备执行。工艺设置模块通过数据收发模块向云平台发送所需的工艺条件，云平台根据所储存的工艺，分析、筛选、并推荐最合适的工艺，这样在进行新的生产任务时，工人无需再对注塑机和辅助设备进行复杂的调试，便能够直接接收推荐工艺快速启动生产作业，大大降低工人的学习成本和因为事前调试所带来的后续一系列问题（比如调试出错、重复调试造成资源浪费等）。

作为本发明的优选方案，所述质量管控模块通过设置定期质检，通知质检员在指定期限内对产品的质量进行检验，并根据质检结果生成质检书并发送至云平台，质检书记载产品的合格情况以及该产品的实时工艺条件。

作为本发明进一步的优选方案，所述质量管控模块还生成产品检验为最优条件下的最优质检书并在最优质检书中记载最优工艺条件。

作为本发明更进一步的优选方案，所述图像采集设备将获取注塑机、辅助设备的作业情况以及产品状态所生成图像和视频流记载到所述质检书中。质检书能够作为工人进行产品质量管控的依据，每一个产品所对应的设备的操作流程、工艺条件、以及生产作业时的情况，均记载在质检书中，工人可以随时调取质检书进行查阅，获取产品状态、调用产品的工艺步骤和工艺条件，通过表格、图片、视频流等形式对产品进行质检。

作为本发明再更进一步的优选方案，所述图像采集设备在获取注塑机和辅助设备的作业情况时，将抓取到的每次执行操作指令时的画面所生成的图像和视频流记载在所述质检书中。质检书同时记录工人在操作注塑机和辅助设备的操作实况画面，后续在质检时质检书与工人能够形成相互印证，能够作为工艺调整的依据，进一步提高产品的管控质量。

作为本发明再更进一步的优选方案，所述云平台从接收到的质检书中选择出最优质检书，每次产生新的质检书时，云平台调用最优质检书并根据最优质检书对新的质检书进行分析、评价，生成评价报告。最优质检书可以通过人工筛选选出，也可以通过在云平台设置特定条件（比如多少项工艺条件符合生产要求）进行筛选。工人可以通过质检书与最优质检书的对比来检查产品的情况，将最优质检书作为工艺调整的依据。

作为本发明的优选方案，所述流程管控指引模块在正常生产的状态下，对整个工艺按照关键节点进行先后顺序拆分成多个分流程，每个分流程的步骤均按照先后顺序在注塑机和辅助设备上进行相应的指引，工人按照指引执行相应的操作，由流程管控指引模块确认无误之后，再进行下一步步骤的指引和执行。工人能够根据操作指引按照先后顺序严格进行相应的操作，保证不同工人对同一个生产流程进行操作时的稳定性，降低工人对注塑机和辅助设备的操作要求，使工人、特别是新手工人能够更快上手注塑机和辅助设备的操作，提高整个工艺流程的管控质量。前述操作指引包括信息显示、操作确认、发出指示音的蜂鸣器、操作指示灯、发光按键等多种方式。

作为本发明的优选方案，所述注塑机辅助系统还包括远程终端，远程终端分别与所述控制台、所述云平台通信连接，远程终端获取云平台保存的工艺，并能够向控制台发送相关的控制指令。通过远程终端可以直接向控制台发送注塑机和辅助设备的控制指令，也可以获取云平台中的相关工艺信息。

作为本发明的优选方案，所述注塑机辅助系统的登录方式包括人脸扫描、工卡扫描和工号输入，所述控制台中保存工人的人脸特征、工卡信息和工号。整个注塑机辅助系统可以配备人脸扫描器、工卡读取器和按键输入设备等多种登录方式，满足工人不同的登录需求。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

本发明注塑机辅助系统的控制台包括了工艺生成上传模块、工艺设置模块、质量管控模块、流程管控指引模块，通过数据收发模块在注塑机、辅助设备、数据存储模块、数据处理模块、云平台之间进行工艺的发送与接收，并且利用云平台保存接收到的工艺、以及对接收到的工艺或工艺需求进行分析、评价，然后生成相应的反馈信息并发送至控制台的数据处理模块，数据处理模块加载、解析所接收到的工艺、控制命令和反馈信息，生成相应的控制指令并发送至注塑机和辅助设备执行，从而实现自动生成和加载生产工艺、自动生成质检记录的功能；同时，质量管控模块检测实时的工艺，流程管控指引模块提供全流程注塑指引，从而降低工人的熟练要求。

附图说明

图1为本发明注塑机辅助系统的结构示意图；

图2为本发明注塑机辅助系统工艺生成上传模块的硬件示意图；

图3为本发明注塑机辅助系统工艺生成上传模块作业时的流程示意图；

图4为本发明注塑机辅助系统工艺设置模块的硬件示意图；

图5为本发明注塑机辅助系统工艺设置模块作业时的流程示意图；

图6为本发明注塑机辅助系统质量管控模块生成质检书的示意图；

图7为本发明注塑机辅助系统质量管控模块生成产品评价报告的流程示意图；

图8为本发明注塑机辅助系统流程管控指引模块作业时的流程示意图；

其中，各标示为：1-注塑机，2-辅助设备，3-控制台，301-数据收发模块，302-数据存储模块，303-数据处理模块，4-远程终端，5-图像采集设备，6-云平台，701-人脸扫描器，702-工卡读取器，703-按键输入设备。

具体实施方式

下面结合附图和本发明的优选实施方式做进一步的说明。

如图1所示，一种注塑机辅助系统，包括注塑机1、辅助设备2、控制台3、远程终端4、图像采集设备5和云平台6，注塑机1、辅助设备2均与控制台3通信连接，控制台3与云平台6通信连接；图像采集设备5分别与注塑机1、辅助设备2、以及控制台3通信连接；远程终端4分别与控制台3、云平台6通信连接；注塑机1辅助系统的登录方式包括人脸扫描、工卡扫描和工号输入，相应地在控制台3上配备人脸扫描器701、工卡读取器702和按键输入设备703，并且控制台3中保存工人的人脸特征、工卡信息和工号，满足工人不同的登录需求。

控制台3包括硬件部分和软件部分，硬件部分包括数据收发模块301、数据存储模块302和数据处理模块303，软件部分包括软件部分包括工艺生成上传模块、工艺设置模块、质量管控模块、流程管控指引模块，下面结合附图对控制台3的软件部分的各个功能模块做进一步的描述。

如图2和图3所示，工艺生成上传模块用于在正常生产的条件下，按照生产流程各个环节的先后顺序，获取注塑机1和辅助设备2的工艺步骤和工艺条件后生成工艺表，并通过数据收发模块301上传至云平台6；并且在工人进行调机时，将注塑机1和辅助设备2的工艺步骤和工艺条件记录在数据存储模块302中。

如图4和图5所示，工艺设置模块收集注塑机1、辅助设备2所需的工艺条件后通过数据收发模块301发送至云平台6，云平台6以调机时的预设工艺为根据、通过过往生产作业中所收集的注塑机1和辅助设备2的工艺，对接收到的工艺需求进行分析、筛选之后得到符合当前需求的工艺，并推荐最合适的工艺，将该工艺下发至数据存储模块302，再由数据处理模块303进行解析后生成相应的控制指令并发送至注塑机1和辅助设备2执行。这样在进行新的生产任务时，工人无需再对注塑机1和辅助设备2进行复杂的调试，便能够直接接收推荐工艺快速启动生产作业，大大降低工人的学习成本和因为事前调试所带来的后续一系列问题（比如调试出错、重复调试造成资源浪费等）。

如图6和图7所示，质量管控模块设置定期质检、通知质检员在指定期限内对产品的质量进行检验，并根据质检结果生成质检书并发送至云平台6；质检书记载产品的合格情况以及该产品的实时工艺条件，包括通过图像采集设备5获取注塑机1、辅助设备2的作业情况、每次执行操作指令时的画面、以及产品状态所生成的图像和视频流；云平台6从接收到的质检书中选择出产品检验为最优条件下的最优质检书并在最优质检书中记载最优工艺条件，每次产生新的质检书时，云平台6调用最优质检书并根据最优质检书对新的质检书进行分析、评价，生成评价报告。在具体实施过程中，图像采集设备5包括但不限于安装在生产线上的各个摄像头、监控设备、以及注塑机1、辅助设备2本身能够截取操作界面的功能模块。

质检书能够作为工人进行产品质量管控的依据，每一个产品所对应的设备的操作流程、工艺条件、以及生产作业时的情况，均记载在质检书中，工人可以随时调取质检书进行查阅，获取产品状态、调用产品的工艺步骤和工艺条件，通过表格、图片、视频流等形式对产品进行质检。质检书同时记录工人在操作注塑机1和辅助设备2的操作实况画面，后续在质检时质检书与工人能够形成相互印证，能够作为工艺调整的依据，进一步提高产品的管控质量。最优质检书通过在云平台6设置特定条件（比如多少项工艺条件符合生产要求）进行筛选，工人可以通过质检书与最优质检书的对比来检查产品的情况，将最优质检书作为工艺调整的依据。

如图8所示，流程管控指引模块在正常生产的状态下，对整个工艺按照关键节点进行先后顺序拆分成多个分流程，每个分流程的步骤均按照先后顺序在注塑机1和辅助设备2上进行相应的指引，工人按照指引执行相应的操作，由流程管控指引模块确认无误之后，再进行下一步步骤的指引和执行。工人能够根据操作指引按照先后顺序严格进行相应的操作，保证不同工人对同一个生产流程进行操作时的稳定性，降低工人对注塑机1和辅助设备2的操作要求，使工人、特别是新手工人能够更快上手注塑机1和辅助设备2的操作，提高整个工艺流程的管控质量。在实际生产作业中，操作指引包括注塑机1、辅助设备2的显示屏上提供的信息显示、操作确认，还包括设置在生产线上的发出指示音的蜂鸣器、操作指示灯、发光按键等多种方式。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

（一）本发明注塑机辅助系统包括了工艺生成上传模块、工艺设置模块、质量管控模块、流程管控指引模块，通过数据收发模块301在注塑机1、辅助设备2、数据存储模块302、数据处理模块303、云平台6之间进行工艺的发送与接收，并且利用云平台6保存接收到的工艺、以及对接收到的工艺或工艺需求进行分析、评价，然后生成相应的反馈信息并发送至控制台3的数据处理模块303，数据处理模块303加载、解析所接收到的工艺、控制命令和反馈信息，生成相应的控制指令并发送至注塑机1和辅助设备2执行，从而实现自动生成和加载生产工艺、自动生成质检记录的功能；

（二）工艺设置模块通过数据收发模块301向云平台6发送所需的工艺条件，云平台6根据所储存的工艺，分析、筛选、并推荐最合适的工艺，这样在进行新的生产任务时，工人无需再对注塑机1和辅助设备2进行复杂的调试，便能够直接接收推荐工艺快速启动生产作业，大大降低工人的学习成本和因为事前调试所带来的后续一系列问题（比如调试出错、重复调试造成资源浪费等）；

（三）质量管控模块检测实时的工艺，通知质检员在指定期限内对产品的质量进行检验，并根据质检结果生成质检书并发送至云平台6，云平台6从接收到的质检书中选择出最优质检书，每次产生新的质检书时，云平台6调用最优质检书并根据最优质检书对新的质检书进行分析、评价，生成评价报告；质检书能够作为工人进行产品质量管控的依据，每一个产品所对应的设备的操作流程、工艺条件、以及生产作业时的情况，均记载在质检书中，工人可以随时调取质检书进行查阅，获取产品状态、调用产品的工艺步骤和工艺条件，通过表格、图片、视频流等形式对产品进行质检；工人可以通过质检书与最优质检书的对比来检查产品的情况，将最优质检书作为工艺调整的依据，而且质检书同时记录工人在操作注塑机1和辅助设备2的操作实况画面，后续在质检时质检书与工人能够形成相互印证，能够作为工艺调整的依据，进一步提高产品的管控质量；

（四）流程管控指引模块提供全流程注塑指引，工人能够根据操作指引按照先后顺序严格进行相应的操作，保证不同工人对同一个生产流程进行操作时的稳定性，降低工人对注塑机1和辅助设备2的操作要求，使工人、特别是新手工人能够更快上手注塑机1和辅助设备2的操作，提高整个工艺流程的管控质量。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。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，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种注塑机辅助系统，其特征在于：包括注塑机、辅助设备、控制台、图像采集设备和云平台，注塑机、辅助设备均与控制台通信连接，控制台与云平台通信连接；控制台包括硬件部分和软件部分，硬件部分包括数据收发模块、数据存储模块和数据处理模块，软件部分包括工艺生成上传模块、工艺设置模块、质量管控模块、流程管控指引模块：其中：

数据收发模块，用于在注塑机、辅助设备、数据存储模块、数据处理模块、云平台之间进行工艺的发送与接收；

数据存储模块，用于储存注塑机和辅助设备的实时工艺；

数据处理模块，用于加载、解析所接收到的工艺、控制命令和反馈信息，生成相应的控制指令并发送至注塑机和辅助设备执行；

工艺生成上传模块，将注塑机、辅助设备的操作步骤、参数条件生成工艺流程，并通过数据收发模块上传至云平台；

工艺设置模块，用于从云平台加载工艺流程到注塑机和辅助设备上；

质量管控模块，用于通过设置定期质检，通知质检员在指定期限内对产品的质量进行检验，并根据质检结果生成质检书并发送至云平台，质检书记载产品的合格情况以及该产品的实时工艺条件，云平台从接收到的质检书中选择出产品检验为最优条件下的最优质检书并在最优质检书中记载最优工艺条件；

图像采集设备，分别与注塑机、辅助设备、以及控制台通信连接，获取注塑机、辅助设备的作业情况以及产品状态，生成相应的图像和视频流并记载到质检书中，并且在获取注塑机和辅助设备的作业情况时，对每次执行操作指令时的画面进行抓取，生成相应的图像和视频流并记载在质检书中；

流程管控指引模块，按照工艺流程顺序进行工艺的指引，流程管控指引模块在正常生产的状态下，对整个工艺按照关键节点进行先后顺序拆分成多个分流程，每个分流程的步骤均按照先后顺序在注塑机和辅助设备上进行相应的指引，工人按照指引执行相应的操作，由流程管控指引模块确认无误之后，再进行下一步步骤的指引和执行；

云平台，用于保存接收到的工艺、以及对接收到的工艺需求进行分析、筛选，生成相应的反馈信息或筛选出符合工艺需求的工艺流程并发送至控制台，并且从接收到的质检书中选择出最优质检书，每次产生新的质检书时，云平台调用最优质检书并根据最优质检书对新的质检书进行分析、评价，生成评价报告。

2.根据权利要求1所述的注塑机辅助系统，其特征在于：在正常生产的条件下，所述工艺生成上传模块按照生产流程各个环节的先后顺序，获取所述注塑机和辅助设备的工艺步骤和工艺条件，生成工艺表并上传至云平台。

3.根据权利要求2所述的注塑机辅助系统，其特征在于：在调机时，将所述注塑机和辅助设备的工艺步骤和工艺条件记录在所述的数据存储模块中。

4.根据权利要求1所述的注塑机辅助系统，其特征在于：所述工艺设置模块加载存储在数据存储模块中至注塑机和辅助设备上的工艺，是以调机时的预设工艺为根据，通过过往生产作业中所收集的注塑机和辅助设备的工艺，通过云平台进行分析、筛选之后得到符合当前需求的工艺，将该工艺下发至数据存储模块，再由数据处理模块进行解析后生成相应的控制指令并发送至注塑机和辅助设备执行。

5.根据权利要求1所述的注塑机辅助系统，其特征在于：所述注塑机辅助系统还包括远程终端，远程终端分别与所述控制台、所述云平台通信连接，远程终端获取云平台保存的工艺，并能够向控制台发送相关的控制指令。

6.根据权利要求1所述的注塑机辅助系统，其特征在于：所述注塑机辅助系统的登录方式包括人脸扫描、工卡扫描和工号输入，所述控制台中保存工人的人脸特征、工卡信息和工号。

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