CN115071109B - 一种吹瓶机中挤出机的口模控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于吹瓶机吹瓶技术领域，公开了一种吹瓶机中挤出机的口模控制方法及系统，具体为：首先加热塑料原料后形成熔融的坯料，再把熔融坯料放入挤出机，根据各个口模的挤出速率，进行挤出速度的均衡性分析，通过分析结果调控挤出机的各个口模的挤出压力，最后从各个口模挤出管状塑料型坯送入模具，并吹附到模具的模腔内，冷却后制成产品。采集到的数据对异常挤出的识别的能力得到强化，提高了口模的挤出异常的判断的灵敏性，降低了各个口模运行过程中出现异常的风险，风险包括同一段挤出任务中各个口模的挤速不均衡或者挤压出的材料的长度差异大的风险；提高了生产产品的质量，成品率得以保证。

Description

一种吹瓶机中挤出机的口模控制方法及系统

技术领域

本发明属于吹瓶机吹瓶技术领域，具体涉及一种吹瓶机中挤出机的口模控制方法及系统。

背景技术

吹瓶机的吹瓶工艺中，往往是多个工件同时进行加工，但是同时加工多个工件的时候，由于各个挤出孔共用一个挤出机，而处在挤出孔的坯料的温度、熔融程度、挤出头的孔径堵塞程度不一样，经常会影响各个挤出孔的挤出效果，导致一个批次内获得同一段挤出坯料的长度不一致，进而大大影响工件的质量，工件之间的质量不均衡，对吹瓶效果产生影响，容易出现吹破或者厚度不足的情况；因此对同一批次的各个工件位置的挤出长度往往需要控制在2%以下的差异。

现在控制这种工件之间的质量差异的方法中，往往是通过人为地调节挤出机中各个挤出孔对应的阀门的方式，控制各个挤出孔的压力，或者是通过实时地监测各个挤出孔的流速，来调节阀门的大小。现存的这些控制方法往往带有严重的滞后性，即判断得出工件之间的质量发生差异的时刻与距离实际上工件之间的质量发生差异的时刻已经距离很远，中间已经有不良产品的输出，对异常判断的灵敏度低下或者调节挤出孔对应阀门的效率都将大大影响生产线的效率，因此亟需一种吹瓶机中挤出机的口模控制方法来提高异常判断的灵敏度，提高调节挤出孔对应阀门的效率。

发明内容

本发明的目的在于提出一种吹瓶机中挤出机的口模控制方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种吹瓶机中挤出机的口模控制方法，所述方法包括以下步骤：

S100，加热塑料原料后形成熔融的坯料；

S200，将熔融的坯料放入挤出机中，在挤出机的各个口模分别布置高温流量计，实时地获得挤出速率；（口模是安装在挤出机末端的有孔部件，它使挤出物形成规定的横截面形状）；

S300，根据各个口模的挤出速率，进行挤出速度的均衡性分析，获得分析结果；

S400，通过分析结果调控挤出机的各个口模的挤出压力；

S500，从各个口模挤出管状塑料型坯送入模具，并吹附到模具的模腔内，冷却后制成产品。

进一步地，在步骤S100中，加热塑料原料后形成熔融的坯料的方法是：把塑料原料加入到挤出机的入料口或者料斗，旋转挤出机中的螺杆对塑料原料进行塑化以及均匀混合，依靠螺杆旋转产生的压力及剪切力，能使得塑料原料可以充分进行塑化以及均匀混合，塑化形成混合均匀的熔融的坯料。

进一步地，在S200中，将熔融的坯料放入挤出机中，在挤出机的各个口模分别布置高温流量计，实时地获得挤出速率的方法是：在吹瓶机的挤出机中有机头和口模，其中机头用于把熔融的坯料从旋转运动转变为平行直线运动，使熔融的坯料塑化均匀，并使熔融的坯料均匀而平稳的导入口模，给熔融的坯料形成成型压力；挤出机中口模的数量为sqo_N个，挤出机形成熔融的坯料，通过口模将熔融坯料挤出成管状塑料型坯；每个口模安装有阀门，所述阀门用于调节各个口模的成型压力；在各个口模的挤出孔上方安装有高温流量计，通过高温流量计实时地测量获得口模中熔融坯料的挤出速率。

进一步地，在S300中，根据各个口模的挤出速率，进行挤出速度的均衡性分析，获得分析结果的方法是：挤出机中口模的数量为sqo_N，以完整挤出一个工件所需的管状塑料型坯作为一次挤出任务，挤出任务之间没有时间间隔；将挤出任务口模中熔融坯料的挤出速率的测量的时间间隔分割成par_N次子任务，每个子任务时间结束后对口模进行调整，从而控制口模挤出的管状塑料型坯不同位置的厚度，以T_t为完成一次挤出任务的时间,以gp_t代表高温流量计测量获得挤出速率的时间间隔；优选地，gp_t设置为T_t÷(sqo_N×2)或者设置为3-20秒；

在当前的时刻下，获取各个口模的挤出速率的算术平均值作为速率基数Stv，计算当前的口模的挤压态势SPtl，SPtl=(|sqv－Stv|)/(|maxSqv-Stv|)；

其中，sqv为当前口模的挤出速率，maxSqv为各个口模的挤出速率的最大值；以各个口模的挤压态势作为分析结果。

优选地，在当前的时刻下，获取各个口模的挤出速率的算术平均值作为速率基数Stv，计算当前的口模的挤压态势SPtl，SPtl＝|sqv－Stv|÷max{|sqv(d2)-Stv|,d2∈[1,sqo_N]}；

其中，sqv为当前口模的挤出速率；d2为口模的序号，sqv(d2)为当前时刻第d2个口模的挤出速率；max{|sqv(d2)-Stv|,d2∈[1,sqo_N]}计算为各个口模中熔融坯料的挤出速率与速率基数Stv的差值中的最大值；

以各个口模的挤压态势作为分析结果。

由于在上述分析结果的获得过程中，存在参考的变量单一的现象，容易导致数据采集后获得的分析结果的参考价值具有临时性，无法对长期性的规律进行识别。为了使得分析结果更具有适时性或者精确性，减少变量单一带来的不确定性，所以本发明提出了一个更优选的方案如下：

优选地，挤压态势的方法还可以是：以同一时刻下各个口模的挤出速率的算术平均值作为速率基数Stv，或者以预先设置的各个口模的挤出速率作为速率基数Stv；

以一个口模的当前子任务开始时首次获得的挤出速率作为档后挤速S_sqv(d1)，把当前时刻的速率基数记作S_Stv，以当前子任务的前一个子任务的第二次采集的挤出速率作为档前挤速F_sqv(d1)，把当前子任务的前一个子任务第二次获得的速率基数记作F_Stv；其中d1为口模在挤出机中的序号，d1∈[1，sqo_N]；计算第d1个口模在当前时刻的第一速差值Fdv(d1), Fdv(d1)＝|S_sqv(d1)－F_sqv(d1)|；计算当前时刻的第二速差值Sdv，Sdv＝|S_stv－F_stv|；则计算第d1个口模的挤压态势SPtl(d1)为：

SPtl(d1)＝ln(EQS_d1)×(Fdv(d1)－Sdv)；

其中，ln为取自然对数，EQS_d1为第d1个口模的压变比，其计算方法如下：令EQS_d1为e，或者，EQS_d1＝Frk_d1/Srk_d1；其中Frk_d1和Srk_d1分别代表第一压变险值和第二压变险值，Frk_d1和Srk_d1的计算方法如下：获取前W_tms次挤出任务作为校准参考任务，W_tms∈[3,10]；如果前W_tms次挤出任务不存在，则压变险值为自然常数e；

在前i2次挤出任务中，计算第一压变险值Frk_d1为各个口模在当前挤出任务时的档后挤速最小值SA1与当前时刻的速率基数SA2的差值；在前i2次挤出任务中，计算第二压变险值Srk_d1为各个口模在当前挤出任务时的档后挤速最大值SA1与当前时刻的速率基数SA2的差值；i2为挤出任务的序号，i2∈[1,W_tms]；以挤压态势作为分析结果。

有益效果：通过挤压态势量化各个口模在当前作业中挤出速率与规划的速率或者总体的平均挤出速率的偏离程度，提高对偏离程度高的数据的灵敏性，结合同一挤出机的各个口模的基础速率作为参考，加强获得数据的时效性和鲁棒性，进而通过采集到的数据对异常挤出的识别的能力得到强化。

进一步地，在S400中，通过分析结果调控挤出机的各个口模的挤出压力的方法是：

定义在同一时刻下，如果一个口模获得的挤压态势是各个口模的挤压态势中的最大值，则定义所述口模在该时刻下出现一次偏高极态势（偏高极态势意味着：口模运行过程中出现异常的风险，所述风险包括同一段挤出任务时的各个口模的挤速不均衡或者挤压出的材料的长度差异大）；

分别获得各个口模最近一次发生偏高极态势时的时刻，以各个所述时刻对应的挤压态势中的最大值记为MaxSPtl，以MaxSPtl对应的所述时刻到当前时刻的时间段为TB，在TB时间段内各个口模发生偏高极态势的次数作为极态长度frl或者获取各个口模的挤出速率的次数作为极态长度frl；以每个口模最近获得的frl个挤压态势作为一行，以同一时刻下的各个口模的挤压态势作为一列，构建一个矩阵作为第二速差平衡模型sPMx；

以sPMx中各个数值的算术平均值作为态势参考水平SPLV；以sPMx中最大值与最小值的差值作为模型域差Dmm，记sPMx中出现最大值的时刻与最小值的时刻之间相隔的时间间隔为srl，计算第d4个口模的挤变平衡度vabd(d4)，计算方法如下：

；

其中sPMx[d4,i4] 为sPMx中第d4行第i4个元素，d4为口模的序号，i4为累加变量；

如果一个口模的挤变平衡度在最近的时间间隔srl中总是大于其他的口模的挤变平衡度的算术平均值，则将该口模的挤出压力或者挤出速率减少2%～10%，如果一个口模的挤变平衡度在最近的时间间隔srl中总是小于其他的口模的挤变平衡度的算术平均值，则将该口模的挤出压力或者挤出速率增大2%～10%。

然而，通过第二速差平衡模型获得的挤变平衡度以时序上的连续时间作为参考，在口模连续进行多个相似的子任务转而进行一个或多个较之前相似的子任务有一定差异的子任务时，获得的挤变平衡度灵敏度不稳定，导致挤出压力的调节的时机有过早或者过晚的倾向，然而现有技术并无法解决调节的时机有过早或者过晚的倾向的问题。为了使得挤出压力的调节的时机更加精确，消除所述平衡度灵敏度不稳定的影响，所以本发明提出了一个更优选的方案如下：

优选地，调控挤出机的各个口模的挤出压力的方法还可以是：

按照时间顺序获取当前时刻的前T_t内（即口模的最近时间段T_t内）各个口模的速率基数Stv，以所述各个速率基数构建一个序列作为基数序列Stv_Ls；以基数序列中的一个元素与其前一个元素相减所得的值的绝对值作为该元素所在时刻的挤速差度Dsqv；T_t为完成一次挤出任务的时间；

通过基数序列为当前时刻的前T_t内各个时刻计算挤速差度，以其中的最大值和非零的最小值的平均值作为第一挤速差阈值，以所述各个时刻的挤速差度的算术平均值作为第二挤速差阈值，以第一挤速差阈值与第二挤速差阈值的平均值作为挤速差阈值；如果一个时刻的挤速差度比挤速差阈值大，则该时刻为一个高转压点。

以每个口模当前时刻的前T_t内（即口模的最近时间段T_t内）各个高转压点获得的挤压态势作为一行，以各个口模在同一高转压点下获得的挤压态势作为一列，构建一个矩阵作为速差平衡模型PMx；PMx中高转压点的数量为cntP，将速差平衡模型的数据通过min-max法(规范化方法)或者z-score法(正规化方法)进行数据标准化处理；

以速差平衡模型的一列中的最大值对应的元素作为一个超压点，以速差平衡模型的一列中的最小值对应的元素作为一个损压点；

或者，获取速差平衡模型的每一列中的最大值，如果该最大值所对应时刻获取的各个口模的速率基数Stv小于该最大值，则以该最大值对应的PMx中的元素作为一个超压点；获取速差平衡模型的每一列中的最小值，如果该最小值所对应时刻获取的各个口模的速率基数Stv大于该最小值，则以该最小值对应的PMx中的元素作为一个损压点；

为速差平衡模型中各行统计出现超压点的次数作为超压度o_ad，为速差平衡模型中各行统计出现第损压点的次数作为损压度l_ad；以时序上连续的各个高转压点作为一个高转压段，记一个高转压段中高转压点的数量为高转压段值htd_N；计算获得第d3个口模的挤变平衡度vabd(d3)：

；

其中err_i3为第d3行元素的第i3个高转压点的转压适应度，err_i3＝htd_c_N_i3/htd_N，其中htd_N为速差平衡模型中第d3行中各个高转压段值中的最大值，htd_c_N_i3为速差平衡模型中第d3行的第i3个元素所属于的高转压段对应的高转压段值；以PMx[d3，i3]代表速差平衡模型第d3行第i3个元素，o_ad_d3和l_ad_d3分别代表第d3行元素的超压度和损压度，d3为口模的序号,i3为累加变量；获取PMx各行中的最大值与最小值之间的高转压点的数量，记其中的中位数为trl；

如果一个口模的挤变平衡度在最近的trl个高转压点中总是大于其他的口模的挤变平衡度的算术平均值，则将该口模的挤出压力或者挤出速率减少2%～10%，如果一个口模的挤变平衡度在最近的trl个高转压点中总是小于其他的口模的挤变平衡度的算术平均值，则将该口模的挤出压力或者挤出速率增大2%～10%。

有益效果：利用各个口模的挤变平衡度对口模的挤压压力或者熔融的坯料的挤出速度进行差异性规整，即对子任务之间的调节效果进行量化，从而减少各个口模运行过程中出现异常的风险，所述风险包括同一段挤出任务时的各个口模的挤速不均衡或者挤压出的材料的长度差异大；经过风险量化以及实时判断，及时地对各个口模的流速进行调控，减少所述风险发生的概率。

进一步地，在S500中，从各个口模挤出管状塑料型坯送入模具，并吹附到模具的模腔内，冷却后制成产品的方法是：将管状塑料型坯送入模具，通过吹瓶机的吹气管或者吹针，对管状塑料型坯内部进行吹气，使得熔融状态的坯料发生形变，并且与模具的模腔贴合；通过吹入的空气以及模具使得塑料冷却凝固，最后打开模具获得成型的产品。

本发明还提供了一种吹瓶机中挤出机的口模控制系统，所述一种吹瓶机中挤出机的口模控制系统包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述一种吹瓶机中挤出机的口模控制方法中的步骤，所述一种吹瓶机中挤出机的口模控制系统可以运行于桌上型计算机、笔记本电脑、掌上电脑或云端数据中心的计算设备中，可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器、服务器集群，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：

加热熔融单元，用于加热塑料原料后形成熔融的坯料；

数据采集单元，用于将熔融的坯料放入挤出机中，在挤出机的各个口模分别布置高温流量计，实时地获得挤出速率；

挤速分析单元，用于根据各个口模的挤出速率，进行挤出速度的均衡性分析，获得分析结果；

实时调控单元，用于通过分析结果调控挤出机的各个口模的挤出压力；

吹拉成型单元，用于从各个口模挤出管状塑料型坯送入模具，并吹附到模具的模腔内，冷却后制成产品。

本发明的有益效果为：本发明提供一种吹瓶机中挤出机的口模控制方法及系统，采集到的数据对异常挤出的识别的能力得到强化，提高了口模的挤出异常的判断的灵敏性，减少了各个口模运行过程中出现异常的风险，风险包括同一段挤出任务中各个口模的挤速不均衡或者挤压出的材料的长度差异大的风险；提高了生产产品的质量，成品率得以保证。

附图说明

通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本发明的上述以及其他特征将更加明显，本发明附图中相同的参考标号表示相同或相似的元素，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，在附图中：

图1所示为一种吹瓶机中挤出机的口模控制方法的流程图；

图2所示为一种吹瓶机中挤出机的口模控制系统的结构框图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示为一种吹瓶机中挤出机的口模控制方法的流程图，下面结合图1来阐述根据本发明的实施方式的一种吹瓶机中挤出机的口模控制方法，所述方法包括以下步骤：

S100，加热塑料原料后形成熔融的坯料；

S200，将熔融的坯料放入挤出机中，在挤出机的各个口模分别布置高温流量计，实时地获得挤出速率；（口模是安装在挤出机末端的有孔部件，它使挤出物形成规定的横截面形状）；

S300，根据各个口模的挤出速率，进行挤出速度的均衡性分析，获得分析结果；

S400，通过分析结果调控挤出机的各个口模的挤出压力；

S500，从各个口模挤出管状塑料型坯送入模具，并吹附到模具的模腔内，冷却后制成产品。

进一步地，在步骤S100中，加热塑料原料后形成熔融的坯料的方法是：把塑料原料加入到挤出机的入料口或者料斗，旋转挤出机中的螺杆对塑料原料进行塑化以及均匀混合，依靠螺杆旋转产生的压力及剪切力，能使得塑料原料可以充分进行塑化以及均匀混合，塑化形成混合均匀的熔融的坯料。

进一步地，在S200中，将熔融的坯料放入挤出机中，在挤出机的各个口模分别布置高温流量计，实时地获得挤出速率的方法是：在吹瓶机的挤出机中有机头和口模，其中机头用于把熔融的坯料从旋转运动转变为平行直线运动，使熔融的坯料塑化均匀，并使熔融的坯料均匀而平稳的导入口模，给熔融的坯料形成成型压力；挤出机中口模的数量为sqo_N个，挤出机形成熔融的坯料，通过口模将熔融坯料挤出成管状塑料型坯；每个口模安装有阀门，所述阀门用于调节各个口模的成型压力；在各个口模的挤出孔上方安装有高温流量计，通过高温流量计实时地测量获得口模中熔融坯料的挤出速率。

进一步地，在S300中，根据各个口模的挤出速率，进行挤出速度的均衡性分析，获得分析结果的方法是：挤出机中口模的数量为sqo_N，以完整挤出一个工件所需的管状塑料型坯作为一次挤出任务，挤出任务之间没有时间间隔；一次挤出任务被平均分割成par_N次子任务，每个子任务时间结束后对口模进行调整，从而控制口模挤出的管状塑料型坯不同位置的厚度，par_N的取值范围在[128，512]之间，以T_t代表完成一次挤出任务的时间,以gp_t代表高温流量计测量获得挤出速率的时间间隔，gp_t＝T_t÷(par_N×2)；

通过高温流量计实时地测量获得各个口模中熔融坯料的挤出速率；从挤出任务开始的时刻后1/2×gp_t开始，每隔gp_t采集一次挤出速率，即每次子任务前后共采集两次挤出速率；

优选地，以同一时刻下各个口模的挤出速率的算术平均值作为速率基数Stv，计算一个口模的挤压态势SPtl，SPtl＝|sqv－Stv|÷max{|sqv(d2)-Stv|,d2∈[1,sqo_N]}；

其中，sqv为当前口模的挤出速率；d2为口模的序号，sqv(d2)为当前时刻第d2个口模的挤出速率；max{|sqv(d2)-Stv|,d2∈[1,sqo_N]}计算为各个口模中熔融坯料的挤出速率与速率基数Stv的差值中的最大值；

以各个口模的挤压态势SPtl作为分析结果。

优选地，挤压态势的方法还可以是：以同一时刻下各个口模的挤出速率的算术平均值作为速率基数Stv，或者以预先编程中设定的各个口模的挤出速率作为速率基数Stv；

一个口模当前子任务采集首次获得的挤出速率作为档后挤速S_sqv(d1)，把前时刻的速率基数记作S_Stv，以当前子任务的前一个子任务第二次采集的挤出速率作为档前挤速F_sqv(d1)，把当前子任务的前一个子任务第二次获得的速率基数记作F_Stv；其中d1为口模在挤出机中的序号，d1∈[1，sqo_N]；计算第d1个口模在当前时刻的第一速差值Fdv(d1), Fdv(d1)＝S_sqv(d1)－F_sqv(d1)；计算当前时刻的第二速差值Sdv，Sdv＝S_stv－F_stv；计算第d1个口模的挤压态势SPtl(d1)：

SPtl(d1)＝ln(EQS_d1)×(Fdv(d1)－Sdv)；

其中EQS_d1为第d1个口模的压变比，其计算方法如下： EQS_d1＝Frk_d1/Srk_d1；其中Frk_d1和Srk_d1分别代表第一压变险值和第二压变险值，Frk_d1和Srk_d1的计算方法如下：获取前W_tms次挤出任务作为校准参考任务，W_tms∈[3,10] ；如果前W_tms次挤出任务不存在，则压变险值为自然常数e；

计算第一压变险值：Frk_d1＝mean(S_sqv_i2(d1)－S_stv_i2)，式中，S_sqv_i2(d1)＞S_stv_i2，i2∈[1,W_tms]；

计算第二压变险值：Srk_d1＝mean(S_stv_i2－S_sqv_i2(d1))，式中，S_sqv_i2(d1)＜S_stv_i2，i2∈[1,W_tms]；

其中mean()为求i2的取值范围内所有差值的平均值函数，i2为挤出任务的序号，S_sqv_i2(d1)为当前口模在前i2次挤出任务中，进行与当前子任务相同的子任务时的档后挤速；S_stv_i2为在前i2次挤出任务中，进行与当前子任务相同的子任务时的速率基数；以挤压态势作为分析结果。

优选地，挤压态势的方法还可以是：

以一个口模的当前子任务开始时首次获得的挤出速率作为档后挤速S_sqv(d1)，把当前时刻的速率基数记作S_Stv，以当前子任务的前一个子任务的第二次采集的挤出速率作为档前挤速F_sqv(d1)，把当前子任务的前一个子任务第二次获得的速率基数记作F_Stv；其中d1为口模在挤出机中的序号，d1∈[1，sqo_N]；计算第d1个口模在当前时刻的第一速差值Fdv(d1), Fdv(d1)＝|S_sqv(d1)－F_sqv(d1)|；计算当前时刻的第二速差值Sdv，Sdv＝|S_stv－F_stv|；则计算第d1个口模的挤压态势SPtl(d1)为：

SPtl(d1)＝ln(EQS_d1)×(Fdv(d1)－Sdv)；

其中，ln为取自然对数，EQS_d1为第d1个口模的压变比，其计算方法如下：令EQS_d1为e，或者，EQS_d1＝Frk_d1/Srk_d1；其中Frk_d1和Srk_d1分别代表第一压变险值和第二压变险值，Frk_d1和Srk_d1的计算方法如下：获取前W_tms次挤出任务作为校准参考任务，W_tms∈[3,10]；如果前W_tms次挤出任务不存在，则压变险值为自然常数e；

在前i2次挤出任务中，计算第一压变险值Frk_d1为各个口模在当前挤出任务时的档后挤速最小值SA1与当前时刻的速率基数SA2的差值；在前i2次挤出任务中，计算第二压变险值Srk_d1为各个口模在当前挤出任务时的档后挤速最大值SA1与当前时刻的速率基数SA2的差值； i2为挤出任务的序号,i2∈[1,W_tms]。

进一步地，在S400中，通过分析结果调控挤出机的各个口模的挤出压力的方法是：定义在同一时刻下，如果一个口模获得的挤压态势是各个口模的挤压态势中的最大值，则定义所述口模在该时刻下出现一次偏高极态势；

分别获得各个口模最近一次发生偏高极态势时的时刻，并以其中时刻的数值中拥有最大值的数值作为极态长度frl；以一个口模最近获得的frl个挤压态势作为一行，以同一时刻下的各个口模的挤压态势作为一列，构建一个矩阵作为第二速差平衡模型sPMx；

以第二速差平衡模型中各个数值的算术平均值作为态势参考水平SPLV；以sPMx中最大值与最小值的差作为模型域差Dmm，记sPMx中出现最大值的时刻与最小值的时刻之间相隔的时间间隔为srl，计算第d4个口模的挤变平衡度vabd(d4)，计算方法如下：

；

其中sPMx[d4,i4] 代表第二速差平衡模型第d4行第i4个元素；

如果一个口模的挤变平衡度在最近的srl个时刻中总是大于其他的口模的挤变平衡度的算术平均值，则将该口模的挤出压力减少2%，如果一个口模的挤变平衡度在最近的srl个时刻中总是小于其他的口模的挤变平衡度的算术平均值，则将该口模的挤出压力增大2%。

优选地，调控挤出机的各个口模的挤出压力的方法还可以是：

按照时间顺序获取当前时刻的前T_t内各个速率基数，以所述各个速率基数构建一个序列作为基数序列Stv_Ls；以基数序列中的一个元素与其前一个元素相减所得的值的绝对值作为该元素所在时刻的挤速差度Dsqv；

通过基数序列为当前时刻的前T_t内各个时刻计算挤速差度，以其中的最大值和非零的最小值的平均值作为第一挤速差阈值，以所述各个时刻的挤速差度的算术平均值作为第二挤速差阈值，以第一挤速差阈值与第二挤速差阈值的平均值作为挤速差阈值；如果一个时刻的挤速差度比挤速差阈值大，则该时刻为一个高转压点。

以一个口模当前时刻的前T_t内各个高转压点获得的挤压态势作为一行，以各个口模在同一高转压点下获得的挤压态势作为一列，构建一个矩阵作为速差平衡模型PMx；PMx中高转压点的数量为cntP，将速差平衡模型的数据通过min-max法或者z-score法进行数据标准化处理；以速差平衡模型的一列中的最大值对应的元素作为一个超压点，以速差平衡模型的一列中的最小值对应的元素作为一个损压点；为速差平衡模型中各行统计出现超压点的次数作为超压度o_ad，为速差平衡模型中各行统计出现第损压点的次数作为损压度l_ad；以时序上连续的各个高转压点作为一个高转压段，记一个高转压段中高转压点的数量为高转压段值htd_N；计算获得第d3个口模的挤变平衡度vabd(d3)：

；

其中err_i3为第d3行元素的第i3个高转压点的转压适应度，err_i3＝htd_c_N_i3/htd_N，其中htd_N为速差平衡模型第d3行中各个高转压段值中的最大值，htd_c_N_i3为速差平衡模型第d3行中第i3个元素所属于的高转压段对应的高转压段值；以PMx[d3，i3]代表速差平衡模型第d3行第i3个元素，o_ad_d3和l_ad_d3分别代表第d3行元素的超压度和损压度；获取PMx各行中的最大值与最小值之间的高转压点的数量，记其中的中位数为trl；

如果一个口模的挤变平衡度在最近的trl个高转压点中总是大于其他的口模的挤变平衡度的算术平均值，则将该口模的挤出压力减少2%，如果一个口模的挤变平衡度在最近的trl个高转压点中总是小于其他的口模的挤变平衡度的算术平均值，则将该口模的挤出压力增大2%。

进一步地，在S500中，从各个口模挤出管状塑料型坯送入模具，并吹附到模具的模腔内，冷却后制成产品的方法是：将管状塑料型坯送入模具，通过吹瓶机的吹气管或者吹针，对管状塑料型坯内部进行吹气，使得熔融状态的坯料发生形变，并且与模具的模腔贴合；通过吹入的空气以及模具使得塑料冷却凝固，最后打开模具获得成型的产品。

本发明的实施例提供的一种吹瓶机中挤出机的口模控制系统，如图2所示为一种吹瓶机中挤出机的口模控制系统的结构框图，该实施例的一种吹瓶机中挤出机的口模控制系统包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种吹瓶机中挤出机的口模控制方法中的步骤。

所述系统包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：

加热熔融单元，用于加热塑料原料后形成熔融的坯料；

数据采集单元，用于将熔融的坯料放入挤出机中，在挤出机的各个口模分别布置高温流量计，实时地获得挤出速率；

挤速分析单元，用于根据各个口模的挤出速率，进行挤出速度的均衡性分析，获得分析结果；

实时调控单元，用于通过分析结果调控挤出机的各个口模的挤出压力；

吹拉成型单元，用于从各个口模挤出管状塑料型坯送入模具，并吹附到模具的模腔内，冷却后制成产品。

所述一种吹瓶机中挤出机的口模控制系统可以运行于桌上型计算机、笔记本电脑、掌上电脑或云端数据中心的计算设备中。所述一种吹瓶机中挤出机的口模控制系统，可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述例子仅仅是一种吹瓶机中挤出机的口模控制系统的示例，并不构成对一种吹瓶机中挤出机的口模控制系统的限定，可以包括比例子更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述一种吹瓶机中挤出机的口模控制系统还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述一种吹瓶机中挤出机的口模控制系统运行系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个一种吹瓶机中挤出机的口模控制系统可运行系统的各个部分。

所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述一种吹瓶机中挤出机的口模控制系统的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序（比如声音播放功能、图像播放功能等）等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据（比如音频数据、电话本等）等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、存储卡。

尽管本发明的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，从而有效地涵盖本发明的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本发明进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本发明的非实质性改动仍可代表本发明的等效改动。

Claims (5)

1.一种吹瓶机中挤出机的口模控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S100，加热塑料原料后形成熔融的坯料；

S200，将熔融的坯料放入挤出机中，在挤出机的各个口模分别布置高温流量计，实时地获得挤出速率；

S300，根据各个口模的挤出速率，进行挤出速度的均衡性分析，获得分析结果；

S400，通过分析结果调控挤出机的各个口模的挤出压力；

S500，从各个口模挤出管状塑料型坯送入模具，并吹附到模具的模腔内，冷却后制成产品；

其中，在S300中，根据各个口模的挤出速率，进行挤出速度的均衡性分析，获得分析结果的方法是：挤出机中口模的数量为sqo_N，以完整挤出一个工件所需的管状塑料型坯作为一次挤出任务，挤出任务之间没有时间间隔；将挤出任务口模中熔融坯料的挤出速率的测量的时间间隔分割成par_N次子任务，每个子任务时间结束后对口模进行调整，从而控制口模挤出的管状塑料型坯不同位置的厚度；

在当前的时刻下，获取各个口模的挤出速率的算术平均值作为速率基数Stv，计算当前的口模的挤压态势SPtl，SPtl=(|sqv－Stv|)/(|maxSqv-Stv|)；

其中，sqv为当前口模的挤出速率，maxSqv为各个口模的挤出速率的最大值；以各个口模的挤压态势SPtl作为分析结果；

在S400中，通过分析结果调控挤出机的各个口模的挤出压力的方法是：定义在同一时刻下，如果一个口模获得的挤压态势是各个口模的挤压态势中的最大值，则定义所述口模在该时刻下出现一次偏高极态势；

分别获得各个口模最近一次发生偏高极态势时的时刻，以各个所述时刻对应的挤压态势中的最大值记为MaxSPtl，以MaxSPtl对应的所述时刻到当前时刻的时间段为TB，在TB时间段内各个口模发生偏高极态势的次数作为极态长度frl或者获取各个口模的挤出速率的次数作为极态长度frl；以每个口模最近获得的frl个挤压态势作为一行，以同一时刻下的各个口模的挤压态势作为一列，构建一个矩阵作为第二速差平衡模型sPMx；

以sPMx中各个数值的算术平均值作为态势参考水平SPLV；以sPMx中最大值与最小值的差值作为模型域差Dmm，记sPMx中出现最大值的时刻与最小值的时刻之间相隔的时间间隔为srl，计算第d4个口模的挤变平衡度vabd(d4)，计算方法如下：

；

其中sPMx[d4,i4] 为sPMx中第d4行第i4个元素，d4为口模的序号，i4为累加变量；

如果一个口模的挤变平衡度在最近的时间间隔srl中总是大于其他的口模的挤变平衡度的算术平均值，则将该口模的挤出压力减少2%～10%，如果一个口模的挤变平衡度在最近的时间间隔srl中总是小于其他的口模的挤变平衡度的算术平均值，则将该口模的挤出压力增大2%～10%。

2.根据权利要求1所述的一种吹瓶机中挤出机的口模控制方法，其特征在于，在步骤S100中，加热塑料原料后形成熔融的坯料的方法是：把塑料原料加入到挤出机的入料口或者料斗，旋转挤出机中的螺杆对塑料原料进行塑化以及均匀混合，依靠螺杆旋转产生的压力及剪切力，使得塑料原料充分进行塑化以及均匀混合，塑化形成混合均匀的熔融的坯料。

3.根据权利要求1所述的一种吹瓶机中挤出机的口模控制方法，其特征在于，在S200中，将熔融的坯料放入挤出机中，在挤出机的各个口模分别布置高温流量计，实时地获得挤出速率的方法是：在吹瓶机的挤出机中有机头和口模，其中机头把熔融的坯料从旋转运动转变为平行直线运动，使熔融的坯料塑化均匀，并使熔融的坯料均匀而平稳的导入口模，给熔融的坯料形成成型压力；挤出机中口模的数量为sqo_N个，挤出机形成熔融的坯料，通过口模将熔融坯料挤出成管状塑料型坯；每个口模安装有阀门，所述阀门用于调节各个口模的成型压力；在各个口模的挤出孔上方安装有高温流量计，通过高温流量计实时地测量获得口模中熔融坯料的挤出速率。

4.根据权利要求1所述的一种吹瓶机中挤出机的口模控制方法，其特征在于，在S500中，从各个口模挤出管状塑料型坯送入模具，并吹附到模具的模腔内，冷却后制成产品的方法是：将管状塑料型坯送入模具，通过吹瓶机的吹气管或者吹针，对管状塑料型坯内部进行吹气，使得熔融状态的坯料发生形变，并且与模具的模腔贴合；通过吹入的空气以及模具使得塑料冷却凝固，最后打开模具获得成型的产品。

5.一种吹瓶机中挤出机的口模控制系统，其特征在于，所述一种吹瓶机中挤出机的口模控制系统包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-4中任一项所述的一种吹瓶机中挤出机的口模控制方法中的步骤，所述一种吹瓶机中挤出机的口模控制系统运行于桌上型计算机、笔记本电脑、掌上电脑或云端数据中心的计算设备中；

其中，在S300中，根据各个口模的挤出速率，进行挤出速度的均衡性分析，获得分析结果的方法是：挤出机中口模的数量为sqo_N，以完整挤出一个工件所需的管状塑料型坯作为一次挤出任务，挤出任务之间没有时间间隔；将挤出任务口模中熔融坯料的挤出速率的测量的时间间隔分割成par_N次子任务，每个子任务时间结束后对口模进行调整，从而控制口模挤出的管状塑料型坯不同位置的厚度；

在当前的时刻下，获取各个口模的挤出速率的算术平均值作为速率基数Stv，计算当前的口模的挤压态势SPtl，SPtl=(|sqv－Stv|)/(|maxSqv-Stv|)；

其中，sqv为当前口模的挤出速率，maxSqv为各个口模的挤出速率的最大值；以各个口模的挤压态势SPtl作为分析结果；

在S400中，通过分析结果调控挤出机的各个口模的挤出压力的方法是：定义在同一时刻下，如果一个口模获得的挤压态势是各个口模的挤压态势中的最大值，则定义所述口模在该时刻下出现一次偏高极态势；

分别获得各个口模最近一次发生偏高极态势时的时刻，以各个所述时刻对应的挤压态势中的最大值记为MaxSPtl，以MaxSPtl对应的所述时刻到当前时刻的时间段为TB，在TB时间段内各个口模发生偏高极态势的次数作为极态长度frl或者获取各个口模的挤出速率的次数作为极态长度frl；以每个口模最近获得的frl个挤压态势作为一行，以同一时刻下的各个口模的挤压态势作为一列，构建一个矩阵作为第二速差平衡模型sPMx；

以sPMx中各个数值的算术平均值作为态势参考水平SPLV；以sPMx中最大值与最小值的差值作为模型域差Dmm，记sPMx中出现最大值的时刻与最小值的时刻之间相隔的时间间隔为srl，计算第d4个口模的挤变平衡度vabd(d4)，计算方法如下：

；

其中sPMx[d4,i4] 为sPMx中第d4行第i4个元素，d4为口模的序号，i4为累加变量；

如果一个口模的挤变平衡度在最近的时间间隔srl中总是大于其他的口模的挤变平衡度的算术平均值，则将该口模的挤出压力减少2%～10%，如果一个口模的挤变平衡度在最近的时间间隔srl中总是小于其他的口模的挤变平衡度的算术平均值，则将该口模的挤出压力增大2%～10%。

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