CN117841319B - 一种食品级pet塑料瓶罐注塑成型控制系统 - Google Patents
一种食品级pet塑料瓶罐注塑成型控制系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于注塑控制技术领域，涉及一种食品级PET塑料瓶罐注塑成型控制系统，本发明利用熔融指数仪实时监测目标PET瓶原料的熔融指数，判断参照塑化参数是否存在修正需求，帮助在目标PET瓶原料塑化处理过程中实时进行参照塑化参数的一阶修正，接着当目标PET瓶原料的熔融指数达到其预设的最佳熔融指数时，对当前的参照塑化参数进行二阶修正，确保目标PET瓶原料注射时处于最佳熔融状态的同时实现目标PET瓶原料的干燥优化，在目标PET瓶模腔填充完成后获取模腔红外热成像图，判断目标PET瓶模腔是否存在注射修复需求，从原料空缺修复和原料气泡修复两个层面对目标PET瓶模腔进行注射修复，帮助进一步优化完善目标PET瓶的注塑工作。
Description
技术领域
本发明属于注塑控制技术领域，具体而言，涉及一种食品级PET塑料瓶罐注塑成型控制系统。
背景技术
随着人们对食品安全和环保意识的不断提高，食品包装材料的选择也日益受到关注，PET塑料作为一种环保、无毒、轻便、透明的食品包装材料，被广泛应用于饮料、食品等行业的包装领域。然而，PET塑料瓶罐的注塑成型过程是一个复杂的过程，需要精确控制各种参数，以保证生产出的PET塑料瓶罐符合食品级安全标准和质量要求。因此，开发一种食品级PET塑料瓶罐注塑成型控制系统对于提高生产效率和产品质量，保障食品安全具有重要意义。
现有技术虽满足一定要求，但仍存在局限性表现，具体为：现有技术侧重于PET塑料瓶罐原料的注射控制以及冷却控制，比如在原料注射至模腔过程中实时控制注射压力和注射速度，在原料注射完成后实时控制冷却温度，一方面忽略了塑化控制在注塑过程中的重要性，如果塑化阶段未得到精准控制，会导致塑料原料的物理性质不均匀，影响注射成型的效果，进而即使后续注射控制良好，注塑件也可能因为塑化不佳而导致失败。
另一方面现有技术没有充分具备应对注射过程中异常情况的修复控制能力，如果在注射过程中出现注射速度控制不当、注射压力不足或过高等问题，注塑件可能会出现气泡或者原料空缺，缺乏有效的注射修复控制会降低生产效率和产品质量。
发明内容
为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种食品级PET塑料瓶罐注塑成型控制系统，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种食品级PET塑料瓶罐注塑成型控制系统，包括：塑化处理模块，用于将目标PET瓶原料投入注塑机塑化装置内，按照参照塑化参数对目标PET瓶原料进行塑化处理，并利用熔融指数仪实时监测目标PET瓶原料的熔融指数。
塑化修正需求判断模块，用于采集目标PET瓶原料监测时间段内各监测时间点的熔融指数，判断参照塑化参数是否存在修正需求。
塑化一阶修正模块，用于当判断参照塑化参数存在修正需求时，拍摄当前注塑机塑化装置的内部塑化处理图像，对参照塑化参数进行一阶修正，并重复上述操作直至参照塑化参数不存在修正需求。
塑化二阶修正模块，用于当目标PET瓶原料的熔融指数达到其预设的最佳熔融指数时，对当前的参照塑化参数进行二阶修正，并将注塑机塑化装置内的目标PET瓶原料注射至目标PET瓶模腔内。
注射修复需求判断模块，用于当目标PET瓶模腔填充完成后获取模腔红外热成像图，判断目标PET瓶模腔是否存在注射修复需求。
注射修复处理模块，用于当判断目标PET瓶模腔存在注射修复需求时，对目标PET瓶模腔进行注射修复处理。
云数据库，用于存储目标PET瓶模腔的预设厚度，存储目标PET瓶原料的预设密度、基准流动状态对应的搅拌速度以及各水分含量占比区间对应的适宜干燥温度值，存储注塑机塑化装置搅拌速度、熔融温度对应的塑化合理系数的预设合理阈值和预设修正值，存储注塑机塑化装置单位时间原料熔融指数增长率的合理阈值，存储模腔真空泵单位极限压力对应的气泡抽取体积。
优选地，所述判断参照塑化参数是否存在修正需求，包括：获取相邻监测时间点的间隔时长，根据目标PET瓶原料监测时间段内各监测时间点的熔融指数/>，其中/>为监测时间段内各监测时间点的编号，/>，结合云数据库中存储的注塑机塑化装置单位时间原料熔融指数增长率的合理阈值/>，由公式/>得到参照塑化参数的熔融效益系数，其中/>为目标PET瓶原料监测时间段内第/>个监测时间点的熔融指数，/>为监测时间段内监测时间点数量，/>为自然常数。
将参照塑化参数的熔融效益系数与预设的熔融效益系数合理阈值进行比对，若参照塑化参数的熔融效益系数小于预设的熔融效益系数合理阈值，则判断参照塑化参数存在修正需求，反之判断参照塑化参数不存在修正需求。
优选地，所述参照塑化参数包括注塑机塑化装置的预设熔融温度值和预设搅拌速度/>。
优选地，所述对参照塑化参数进行一阶修正，包括：对当前注塑机塑化装置的内部塑化处理图像进行预处理和二值化处理，识别图像内的原料特征并提取原料轮廓，获取图像内各原料的分布位置和轮廓面积。
将当前注塑机塑化装置的内部塑化处理图像均分为各塑化子图像，依据各原料的分布位置，统计各塑化子图像内的原料数量，/>为各塑化子图像的编号，，计算当前注塑机塑化装置内原料的分布均匀度/>，，/>为塑化子图像数量。
利用热成像技术将当前注塑机塑化装置的内部塑化处理图像转化为热成像图，依据各原料的分布位置获取其对应的参照温度值，分析当前注塑机塑化装置内原料的温度均匀度。
由公式得到注塑机塑化装置的预设搅拌速度对应的塑化合理系数，根据云数据库中存储的注塑机塑化装置搅拌速度对应的塑化合理系数的预设合理阈值/>和预设修正值/>，分析注塑机塑化装置预设搅拌速度对应的修正参数/>，其计算公式为：。
优选地，所述对参照塑化参数进行一阶修正，还包括：根据当前注塑机塑化装置的内部塑化处理图像内各原料的轮廓面积，/>为图像内各原料的编号，/>，由公式/>得到当前注塑机塑化装置内原料的熔融颗粒均匀度，/>为图像内原料总数量，/>为当前注塑机塑化装置的内部塑化处理图像内第/>个原料的轮廓面积。
将当前注塑机的塑化装置的内部塑化处理图像转化为RGB颜色空间，获取图像内各像素的颜色平均像素值，/>为图像内各像素的编号，/>，进而由公式得到当前注塑机塑化装置内原料的熔融颜色符合度，其中/>为在RGB颜色空间内透明颜色对应的预设颜色平均像素值，/>为图像内像素总数量。
由公式得到注塑机塑化装置预设熔融温度值对应的塑化合理系数，根据云数据库中存储的注塑机塑化装置熔融温度对应的塑化合理系数的预设合理阈值和预设修正值/>，分析注塑机塑化装置预设熔融温度值对应的修正参数/>，其计算公式为：/>。
根据注塑机塑化装置预设搅拌速度、预设熔融温度值对应的修正参数对参照塑化参数进行一阶修正，并将注塑机塑化装置的预设搅拌速度、预设熔融温度对应的修正参数重新作为参照塑化参数。
优选地，所述对当前的参照塑化参数进行二阶修正，包括：当目标PET瓶原料的熔融指数达到其预设的最佳熔融指数时，利用PET水分测定仪对目标PET瓶原料进行抽样监测，获取样品的水分含量占比，并将其作为目标PET瓶原料当前的参照水分含量占比，进一步获取目标PET瓶原料当前的参照水分含量占比区间，根据云数据库中存储的目标PET瓶原料各水分含量占比区间对应的适宜干燥温度值，获取目标PET瓶原料当前的适宜干燥温度值，结合当前的参照塑化参数中的熔融温度值，将二者的均值计算结果作为当前的参照塑化参数中的熔融温度值对应的二阶修正参数，并记为。
根据云数据库中存储的目标PET瓶原料基准流动状态对应的搅拌速度以及当前的参照塑化参数中的搅拌速度，将二者间的均值计算结果作为当前的参照塑化参数中的搅拌速度对应的二阶修正参数，由此对当前的参照塑化参数进行二阶修正。
优选地，所述判断目标PET瓶模腔是否存在注射修复需求，包括：依据模腔红外热成像图获取模腔各分区域的温度值，其中/>为模腔各区域的编号，/>，由公式/>得到目标PET瓶模腔的注射质量系数，其中/>为模腔分区域数量，/>为模腔各分区域的平均温度值，/>，/>分别为预设的模腔分区域的温度合理偏差阈值、温度方差合理阈值。
将目标PET瓶模腔的注射质量系数与预设的模腔注射质量系数合理阈值进行比对，若目标PET瓶模腔的注射质量系数小于预设的模腔注射质量系数合理阈值，则判断目标PET瓶模腔存在注射修复需求，反之判断目标PET瓶模腔不存在注射修复需求。
优选地，所述对目标PET瓶模腔进行注射修复处理，包括：将满足条件的模腔各分区域记为模腔各异常注射分区域，利用x射线探测仪对模腔各异常注射分区域所在位置进行x射线探测，得到模腔各异常注射分区域的射线强度反馈值，将其与参照射线强度值进行比对，若模腔某异常注射分区域的射线强度反馈值大于参照射线强度值，则表示模腔该异常注射分区域为原料空缺区域，若模腔某异常注射分区域的射线强度反馈值小于参照射线强度值，则表示模腔该异常注射分区域为原料气泡区域，进而将模腔各异常注射分区域筛分为模腔各原料空缺区域和模腔各原料气泡区域。
获取模腔各原料空缺区域的位置与面积，将模腔各原料空缺区域进一步划分为模腔左侧各原料空缺区域和模腔右侧各原料空缺区域，结合云数据库中存储的目标PET瓶模腔的预设厚度和目标PET瓶原料的预设密度/>，分别计算模腔左侧原料空缺量和模腔右侧原料空缺量，记为/>，/>，/>，/>为模腔左侧第/>个原料空缺区域的面积，/>为模腔左侧各原料空缺区域的编号，，/>为模腔右侧第/>个原料空缺区域的面积，/>为模腔右侧各原料空缺区域的编号，/>。
进而由目标PET瓶模腔的左侧原料喷嘴注射对应模腔左侧原料空缺量的目标PET瓶原料，由目标PET瓶模腔的右侧原料喷嘴注射对应模腔右侧原料空缺量的目标PET瓶原料，对目标PET瓶模腔进行原料空缺修复。
优选地，所述对目标PET瓶模腔进行注射修复处理，包括：获取模腔各原料气泡区域的面积，计算模腔原料气泡体积，结合云数据库中存储的模腔真空泵单位极限压力对应的气泡抽取体积/>，对目标PET瓶模腔真空泵的极限压力下调/>个单位，对目标PET瓶模腔进行原料气泡修复。
相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：（1）本发明利用熔融指数仪实时监测目标PET瓶原料的熔融指数，判断参照塑化参数是否存在修正需求，帮助在目标PET瓶原料塑化处理过程中实时进行参照塑化参数的一阶修正，使得在塑化过程中能够更好地控制目标PET瓶原料的物理性质和流动性能，提高生产效率和稳定性，为目标PET瓶注塑件的高品质提供基础保障。
（2）本发明在目标PET瓶原料的熔融指数达到其预设的最佳熔融指数时，对当前的参照塑化参数进行二阶修正，确保目标PET瓶原料注射时处于最佳熔融状态的同时实现目标PET瓶原料的干燥优化，有效实现能源优化，且进一步提升目标PET瓶原料注射过程中的稳定性。
（3）本发明在目标PET瓶模腔填充完成后获取模腔红外热成像图，计算目标PET瓶模腔的注射质量系数并以此作为目标PET瓶模腔是否存在注射修复需求的判断依据，在冷却前及时发现注射过程中的问题，避免了因注射质量问题导致的注塑件报废，从而提高了生产效率。
（4）本发明当判断目标PET瓶模腔存在注射修复需求时，对目标PET瓶模腔进行注射修复处理，包括原料空缺修复和原料气泡修复，利用x射线探测仪得到模腔各异常注射分区域的射线强度反馈值，进而筛分出模腔各原料空缺区域和模腔各原料气泡区域，详细计算出模腔内的原料空缺量和原料气泡体积，分别以模腔喷嘴补料和模腔真空泵下调极限压力的方式进行注射修复工作，弥补现有技术在这一层面的缺失，进而帮助进一步优化和完善目标PET瓶的注塑工作。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明的模块连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
参照图1所示，本发明提供一种食品级PET塑料瓶罐注塑成型控制系统，包括：塑化处理模块、塑化修正需求判断模块、塑化一阶修正模块、塑化二阶修正模块、注射修复需求判断模块、注射修复处理模块和云数据库。
所述塑化处理模块与塑化修正需求判断模块连接，所述塑化修正需求判断模块与塑化一阶修正模块连接，所述塑化一阶修正模块与塑化二阶修正模块连接，所述塑化二阶修正模块与注射修复需求判断模块连接，所述注射修复需求判断模块与注射修复处理模块连接，所述云数据库分别与塑化修正需求判断模块、塑化一阶修正模块、塑化二阶修正模块、注射修复处理模块连接。
所述塑化处理模块，用于将目标PET瓶原料投入注塑机塑化装置内，按照参照塑化参数对目标PET瓶原料进行塑化处理，并利用熔融指数仪实时监测目标PET瓶原料的熔融指数。
需要说明的是，上述熔融指数是一个专业的参数名称，用于表示塑胶材料在加工过程中的流动性。
所述塑化修正需求判断模块，用于采集目标PET瓶原料监测时间段内各监测时间点的熔融指数，判断参照塑化参数是否存在修正需求。
具体地，所述判断参照塑化参数是否存在修正需求，包括：获取相邻监测时间点的间隔时长，根据目标PET瓶原料监测时间段内各监测时间点的熔融指数/>，其中/>为监测时间段内各监测时间点的编号，/>，结合云数据库中存储的注塑机塑化装置单位时间原料熔融指数增长率的合理阈值/>，由公式/>得到参照塑化参数的熔融效益系数，其中/>为目标PET瓶原料监测时间段内第/>个监测时间点的熔融指数，/>为监测时间段内监测时间点数量，/>为自然常数。
将参照塑化参数的熔融效益系数与预设的熔融效益系数合理阈值进行比对，若参照塑化参数的熔融效益系数小于预设的熔融效益系数合理阈值，则判断参照塑化参数存在修正需求，反之判断参照塑化参数不存在修正需求。
所述塑化一阶修正模块，用于当判断参照塑化参数存在修正需求时，拍摄当前注塑机塑化装置的内部塑化处理图像，对参照塑化参数进行一阶修正，并重复上述操作直至参照塑化参数不存在修正需求。
具体地，所述参照塑化参数包括注塑机塑化装置的预设熔融温度值和预设搅拌速度/>。
具体地，所述对参照塑化参数进行一阶修正，包括：对当前注塑机塑化装置的内部塑化处理图像进行预处理和二值化处理，识别图像内的原料特征并提取原料轮廓，获取图像内各原料的分布位置和轮廓面积。
需要说明的是，上述图像内各原料的分布位置的获取方法为：以图像左下角点为原点构建二位直角坐标系，并以正方形单位网格进行坐标定位，以图像内各原料轮廓中心点的坐标作为图像内各原料的分布位置，将图像内各原料轮廓内像素数量按照设定比例关系转化为图像内各原料的轮廓面积。
将当前注塑机塑化装置的内部塑化处理图像均分为各塑化子图像，依据各原料的分布位置，统计各塑化子图像内的原料数量，/>为各塑化子图像的编号，，计算当前注塑机塑化装置内原料的分布均匀度/>，，/>为塑化子图像数量。
利用热成像技术将当前注塑机塑化装置的内部塑化处理图像转化为热成像图，依据各原料的分布位置获取其对应的参照温度值，分析当前注塑机塑化装置内原料的温度均匀度。
需要说明的是，上述当前注塑机塑化装置内原料的温度均匀度的计算公式为：，/>为当前注塑机塑化装置的内部塑化处理图像内第/>个原料对应的参照温度值，/>为图像内各原料的编号，/>，/>为图像内原料总数量。
由公式得到注塑机塑化装置的预设搅拌速度对应的塑化合理系数，根据云数据库中存储的注塑机塑化装置搅拌速度对应的塑化合理系数的预设合理阈值/>和预设修正值/>，分析注塑机塑化装置预设搅拌速度对应的修正参数/>，其计算公式为：。
具体地，所述对参照塑化参数进行一阶修正，还包括：根据当前注塑机塑化装置的内部塑化处理图像内各原料的轮廓面积，由公式/>得到当前注塑机塑化装置内原料的熔融颗粒均匀度，/>为当前注塑机塑化装置的内部塑化处理图像内第/>个原料的轮廓面积。
将当前注塑机的塑化装置的内部塑化处理图像转化为RGB颜色空间，获取图像内各像素的颜色平均像素值，/>为图像内各像素的编号，/>，进而由公式得到当前注塑机塑化装置内原料的熔融颜色符合度，其中/>为在RGB颜色空间内透明颜色对应的预设颜色平均像素值，/>为图像内像素总数量。
需要说明的是，图像像素的颜色平均像素值是通过图像像素在RGB颜色空间各颜色通道的像素值进行均值计算获取得到的。
由公式得到注塑机塑化装置预设熔融温度值对应的塑化合理系数，根据云数据库中存储的注塑机塑化装置熔融温度对应的塑化合理系数的预设合理阈值和预设修正值/>，分析注塑机塑化装置预设熔融温度值对应的修正参数/>，其计算公式为：/>。
根据注塑机塑化装置预设搅拌速度、预设熔融温度值对应的修正参数对参照塑化参数进行一阶修正，并将注塑机塑化装置的预设搅拌速度、预设熔融温度对应的修正参数重新作为参照塑化参数。
本发明实施例利用熔融指数仪实时监测目标PET瓶原料的熔融指数，判断参照塑化参数是否存在修正需求，帮助在目标PET瓶原料塑化处理过程中实时进行参照塑化参数的一阶修正，使得在塑化过程中能够更好地控制目标PET瓶原料的物理性质和流动性能，提高生产效率和稳定性，为目标PET瓶注塑件的高品质提供基础保障。
所述塑化二阶修正模块，用于当目标PET瓶原料的熔融指数达到其预设的最佳熔融指数时，对当前的参照塑化参数进行二阶修正，并将注塑机塑化装置内的目标PET瓶原料注射至目标PET瓶模腔内。
具体地，所述对当前的参照塑化参数进行二阶修正，包括：当目标PET瓶原料的熔融指数达到其预设的最佳熔融指数时，利用PET水分测定仪对目标PET瓶原料进行抽样监测，获取样品的水分含量占比，并将其作为目标PET瓶原料当前的参照水分含量占比，进一步获取目标PET瓶原料当前的参照水分含量占比区间，根据云数据库中存储的目标PET瓶原料各水分含量占比区间对应的适宜干燥温度值，获取目标PET瓶原料当前的适宜干燥温度值，结合当前的参照塑化参数中的熔融温度值，将二者的均值计算结果作为当前的参照塑化参数中的熔融温度值对应的二阶修正参数，并记为。
需要说明的是，上述样品的水分含量占比表示为样品的水分监测重量与其抽样重量的比值。
根据云数据库中存储的目标PET瓶原料基准流动状态对应的搅拌速度以及当前的参照塑化参数中的搅拌速度，将二者间的均值计算结果作为当前的参照塑化参数中的搅拌速度对应的二阶修正参数，由此对当前的参照塑化参数进行二阶修正。
本发明实施例在目标PET瓶原料的熔融指数达到其预设的最佳熔融指数时，对当前的参照塑化参数进行二阶修正，确保目标PET瓶原料注射时处于最佳熔融状态的同时实现目标PET瓶原料的干燥优化，有效实现能源优化，且进一步提升目标PET瓶原料注射过程中的稳定性。
所述注射修复需求判断模块，用于当目标PET瓶模腔填充完成后获取模腔红外热成像图，判断目标PET瓶模腔是否存在注射修复需求。
需要说明的是，上述模腔红外热成像图是通过红外热成像仪拍摄得到的。
具体地，所述判断目标PET瓶模腔是否存在注射修复需求，包括：依据模腔红外热成像图获取模腔各分区域的温度值，其中/>为模腔各区域的编号，/>，由公式/>得到目标PET瓶模腔的注射质量系数，其中/>为模腔分区域数量，/>为模腔各分区域的平均温度值，/>，/>分别为预设的模腔分区域的温度合理偏差阈值、温度方差合理阈值。
需要说明的是，上述模腔各分区域表示为模腔红外热成像图各颜色区域。
将目标PET瓶模腔的注射质量系数与预设的模腔注射质量系数合理阈值进行比对，若目标PET瓶模腔的注射质量系数小于预设的模腔注射质量系数合理阈值，则判断目标PET瓶模腔存在注射修复需求，反之判断目标PET瓶模腔不存在注射修复需求。
本发明实施例在目标PET瓶模腔填充完成后获取模腔红外热成像图，计算目标PET瓶模腔的注射质量系数并以此作为目标PET瓶模腔是否存在注射修复需求的判断依据，在冷却前及时发现注射过程中的问题，避免了因注射质量问题导致的注塑件报废，从而提高了生产效率。
所述注射修复处理模块，用于当判断目标PET瓶模腔存在注射修复需求时，对目标PET瓶模腔进行注射修复处理。
具体地，所述对目标PET瓶模腔进行注射修复处理，包括：将满足条件的模腔各分区域记为模腔各异常注射分区域，利用x射线探测仪对模腔各异常注射分区域所在位置进行x射线探测，得到模腔各异常注射分区域的射线强度反馈值，将其与参照射线强度值进行比对，若模腔某异常注射分区域的射线强度反馈值大于参照射线强度值，则表示模腔该异常注射分区域为原料空缺区域，若模腔某异常注射分区域的射线强度反馈值小于参照射线强度值，则表示模腔该异常注射分区域为原料气泡区域，进而将模腔各异常注射分区域筛分为模腔各原料空缺区域和模腔各原料气泡区域。
获取模腔各原料空缺区域的位置与面积，将模腔各原料空缺区域进一步划分为模腔左侧各原料空缺区域和模腔右侧各原料空缺区域，结合云数据库中存储的目标PET瓶模腔的预设厚度和目标PET瓶原料的预设密度/>，分别计算模腔左侧原料空缺量和模腔右侧原料空缺量，记为/>，/>，/>，/>为模腔左侧第/>个原料空缺区域的面积，/>为模腔左侧各原料空缺区域的编号，，/>为模腔右侧第/>个原料空缺区域的面积，/>为模腔右侧各原料空缺区域的编号，/>。
进而由目标PET瓶模腔的左侧原料喷嘴注射对应模腔左侧原料空缺量的目标PET瓶原料，由目标PET瓶模腔的右侧原料喷嘴注射对应模腔右侧原料空缺量的目标PET瓶原料，对目标PET瓶模腔进行原料空缺修复。
具体地，所述对目标PET瓶模腔进行注射修复处理，包括：获取模腔各原料气泡区域的面积，计算模腔原料气泡体积，结合云数据库中存储的模腔真空泵单位极限压力对应的气泡抽取体积/>，对目标PET瓶模腔真空泵的极限压力下调/>个单位，对目标PET瓶模腔进行原料气泡修复。
需要说明的是，上述模腔原料气泡体积是通过模腔各原料气泡区域的面积进行累加得到模腔原料气泡区域总面积，将其与目标PET瓶模腔的预设厚度进行相乘得到的。
本发明实施例当判断目标PET瓶模腔存在注射修复需求时，对目标PET瓶模腔进行注射修复处理，包括原料空缺修复和原料气泡修复，利用x射线探测仪得到模腔各异常注射分区域的射线强度反馈值，进而筛分出模腔各原料空缺区域和模腔各原料气泡区域，详细计算出模腔内的原料空缺量和原料气泡体积，分别以模腔喷嘴补料和模腔真空泵下调极限压力的方式进行注射修复工作，弥补现有技术在这一层面的缺失，进而帮助进一步优化和完善目标PET瓶的注塑工作。
所述云数据库，用于存储目标PET瓶模腔的预设厚度，存储目标PET瓶原料的预设密度、基准流动状态对应的搅拌速度以及各水分含量占比区间对应的适宜干燥温度值，存储注塑机塑化装置搅拌速度、熔融温度对应的塑化合理系数的预设合理阈值和预设修正值，存储注塑机塑化装置单位时间原料熔融指数增长率的合理阈值，存储模腔真空泵单位极限压力对应的气泡抽取体积。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员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，只要不偏离发明的结构或者超越本发明所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种食品级PET塑料瓶罐注塑成型控制系统，其特征在于，该系统包括：
塑化处理模块，用于将目标PET瓶原料投入注塑机塑化装置内，按照参照塑化参数对目标PET瓶原料进行塑化处理，并利用熔融指数仪实时监测目标PET瓶原料的熔融指数；
塑化修正需求判断模块，用于采集目标PET瓶原料监测时间段内各监测时间点的熔融指数，判断参照塑化参数是否存在修正需求；
塑化一阶修正模块，用于当判断参照塑化参数存在修正需求时，拍摄当前注塑机塑化装置的内部塑化处理图像，对参照塑化参数进行一阶修正，并重复上述操作直至参照塑化参数不存在修正需求；
塑化二阶修正模块，用于当目标PET瓶原料的熔融指数达到其预设的最佳熔融指数时，对当前的参照塑化参数进行二阶修正，并将注塑机塑化装置内的目标PET瓶原料注射至目标PET瓶模腔内；
注射修复需求判断模块，用于当目标PET瓶模腔填充完成后获取模腔红外热成像图，判断目标PET瓶模腔是否存在注射修复需求；
注射修复处理模块，用于当判断目标PET瓶模腔存在注射修复需求时，对目标PET瓶模腔进行注射修复处理；
云数据库，用于存储目标PET瓶模腔的预设厚度，存储目标PET瓶原料的预设密度、基准流动状态对应的搅拌速度以及各水分含量占比区间对应的适宜干燥温度值，存储注塑机塑化装置搅拌速度、熔融温度对应的塑化合理系数的预设合理阈值和预设修正值，存储注塑机塑化装置单位时间原料熔融指数增长率的合理阈值，存储模腔真空泵单位极限压力对应的气泡抽取体积。
2.根据权利要求1所述的一种食品级PET塑料瓶罐注塑成型控制系统，其特征在于：所述判断参照塑化参数是否存在修正需求，包括：获取相邻监测时间点的间隔时长，根据目标PET瓶原料监测时间段内各监测时间点的熔融指数/>，其中/>为监测时间段内各监测时间点的编号，/>，结合云数据库中存储的注塑机塑化装置单位时间原料熔融指数增长率的合理阈值/>，由公式/>得到参照塑化参数的熔融效益系数，其中/>为目标PET瓶原料监测时间段内第/>个监测时间点的熔融指数，/>为监测时间段内监测时间点数量，/>为自然常数；
将参照塑化参数的熔融效益系数与预设的熔融效益系数合理阈值进行比对，若参照塑化参数的熔融效益系数小于预设的熔融效益系数合理阈值，则判断参照塑化参数存在修正需求，反之判断参照塑化参数不存在修正需求。
3.根据权利要求1所述的一种食品级PET塑料瓶罐注塑成型控制系统，其特征在于：所述参照塑化参数包括注塑机塑化装置的预设熔融温度值和预设搅拌速度/>。
4.根据权利要求3所述的一种食品级PET塑料瓶罐注塑成型控制系统，其特征在于：所述对参照塑化参数进行一阶修正，包括：对当前注塑机塑化装置的内部塑化处理图像进行预处理和二值化处理，识别图像内的原料特征并提取原料轮廓，获取图像内各原料的分布位置和轮廓面积；
将当前注塑机塑化装置的内部塑化处理图像均分为各塑化子图像，依据各原料的分布位置，统计各塑化子图像内的原料数量，/>为各塑化子图像的编号，/>，计算当前注塑机塑化装置内原料的分布均匀度/>，/>，/>为塑化子图像数量；
利用热成像技术将当前注塑机塑化装置的内部塑化处理图像转化为热成像图，依据各原料的分布位置获取其对应的参照温度值，分析当前注塑机塑化装置内原料的温度均匀度；
由公式得到注塑机塑化装置的预设搅拌速度对应的塑化合理系数，根据云数据库中存储的注塑机塑化装置搅拌速度对应的塑化合理系数的预设合理阈值/>和预设修正值/>，分析注塑机塑化装置预设搅拌速度对应的修正参数/>，其计算公式为：。
5.根据权利要求4所述的一种食品级PET塑料瓶罐注塑成型控制系统，其特征在于：所述对参照塑化参数进行一阶修正，还包括：根据当前注塑机塑化装置的内部塑化处理图像内各原料的轮廓面积，/>为图像内各原料的编号，/>，由公式得到当前注塑机塑化装置内原料的熔融颗粒均匀度，/>为图像内原料总数量，/>为当前注塑机塑化装置的内部塑化处理图像内第/>个原料的轮廓面积；
将当前注塑机的塑化装置的内部塑化处理图像转化为RGB颜色空间，获取图像内各像素的颜色平均像素值，/>为图像内各像素的编号，/>，进而由公式得到当前注塑机塑化装置内原料的熔融颜色符合度，其中/>为在RGB颜色空间内透明颜色对应的预设颜色平均像素值，/>为图像内像素总数量；
由公式得到注塑机塑化装置预设熔融温度值对应的塑化合理系数，根据云数据库中存储的注塑机塑化装置熔融温度对应的塑化合理系数的预设合理阈值/>和预设修正值/>，分析注塑机塑化装置预设熔融温度值对应的修正参数/>，其计算公式为：；
根据注塑机塑化装置预设搅拌速度、预设熔融温度值对应的修正参数对参照塑化参数进行一阶修正，并将注塑机塑化装置的预设搅拌速度、预设熔融温度对应的修正参数重新作为参照塑化参数。
6.根据权利要求5所述的一种食品级PET塑料瓶罐注塑成型控制系统，其特征在于：所述对当前的参照塑化参数进行二阶修正，包括：当目标PET瓶原料的熔融指数达到其预设的最佳熔融指数时，利用PET水分测定仪对目标PET瓶原料进行抽样监测，获取样品的水分含量占比，并将其作为目标PET瓶原料当前的参照水分含量占比，进一步获取目标PET瓶原料当前的参照水分含量占比区间，根据云数据库中存储的目标PET瓶原料各水分含量占比区间对应的适宜干燥温度值，获取目标PET瓶原料当前的适宜干燥温度值，结合当前的参照塑化参数中的熔融温度值，将二者的均值计算结果作为当前的参照塑化参数中的熔融温度值对应的二阶修正参数，并记为；
根据云数据库中存储的目标PET瓶原料基准流动状态对应的搅拌速度以及当前的参照塑化参数中的搅拌速度，将二者间的均值计算结果作为当前的参照塑化参数中的搅拌速度对应的二阶修正参数，由此对当前的参照塑化参数进行二阶修正。
7.根据权利要求6所述的一种食品级PET塑料瓶罐注塑成型控制系统，其特征在于：所述判断目标PET瓶模腔是否存在注射修复需求，包括：依据模腔红外热成像图获取模腔各分区域的温度值，其中/>为模腔各区域的编号，/>，由公式得到目标PET瓶模腔的注射质量系数，其中/>为模腔分区域数量，/>为模腔各分区域的平均温度值，/>，/>分别为预设的模腔分区域的温度合理偏差阈值、温度方差合理阈值；
将目标PET瓶模腔的注射质量系数与预设的模腔注射质量系数合理阈值进行比对，若目标PET瓶模腔的注射质量系数小于预设的模腔注射质量系数合理阈值，则判断目标PET瓶模腔存在注射修复需求，反之判断目标PET瓶模腔不存在注射修复需求。
8.根据权利要求7所述的一种食品级PET塑料瓶罐注塑成型控制系统，其特征在于：所述对目标PET瓶模腔进行注射修复处理，包括：将满足条件的模腔各分区域记为模腔各异常注射分区域，利用x射线探测仪对模腔各异常注射分区域所在位置进行x射线探测，得到模腔各异常注射分区域的射线强度反馈值，将其与参照射线强度值进行比对，若模腔某异常注射分区域的射线强度反馈值大于参照射线强度值，则表示模腔该异常注射分区域为原料空缺区域，若模腔某异常注射分区域的射线强度反馈值小于参照射线强度值，则表示模腔该异常注射分区域为原料气泡区域，进而将模腔各异常注射分区域筛分为模腔各原料空缺区域和模腔各原料气泡区域；
获取模腔各原料空缺区域的位置与面积，将模腔各原料空缺区域进一步划分为模腔左侧各原料空缺区域和模腔右侧各原料空缺区域，结合云数据库中存储的目标PET瓶模腔的预设厚度和目标PET瓶原料的预设密度/>，分别计算模腔左侧原料空缺量和模腔右侧原料空缺量，记为/>，/>，/>，/>为模腔左侧第/>个原料空缺区域的面积，/>为模腔左侧各原料空缺区域的编号，/>，为模腔右侧第/>个原料空缺区域的面积，/>为模腔右侧各原料空缺区域的编号，；
进而由目标PET瓶模腔的左侧原料喷嘴注射对应模腔左侧原料空缺量的目标PET瓶原料，由目标PET瓶模腔的右侧原料喷嘴注射对应模腔右侧原料空缺量的目标PET瓶原料，对目标PET瓶模腔进行原料空缺修复。
9.根据权利要求8所述的一种食品级PET塑料瓶罐注塑成型控制系统，其特征在于：所述对目标PET瓶模腔进行注射修复处理，包括：获取模腔各原料气泡区域的面积，计算模腔原料气泡体积，结合云数据库中存储的模腔真空泵单位极限压力对应的气泡抽取体积，对目标PET瓶模腔真空泵的极限压力下调/>个单位，对目标PET瓶模腔进行原料气泡修复。
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