專利名稱：基于噴嘴壓力的注塑機(jī)注射保壓切換控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及注塑過程的控制方法，更詳細(xì)的說，本發(fā)明涉及注塑機(jī)注塑成型過程中注射過程到保壓過程的切換控制方法，實(shí)現(xiàn)注射到保壓的平穩(wěn)、無超調(diào)切換控制。
背景技術(shù)：
注塑機(jī)是將高分子原材料經(jīng)過注塑機(jī)的料桶加熱到生產(chǎn)需要的溫度，變成熔融態(tài)，然后將加熱到熔融態(tài)的高分子流體，通過螺桿注射到模具中冷卻成型的加工機(jī)械。塑料注射成型可對形狀復(fù)雜的制品實(shí)現(xiàn)一次成型，具有效率高、尺寸精確、適合大批量生產(chǎn)等特點(diǎn)，是塑料制品最具優(yōu)勢也是最主要的加工方式。一臺典型的液壓式注塑機(jī)包括注射機(jī)構(gòu)、 合模機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四個(gè)部分。注塑成型過程是一個(gè)周期性的復(fù)雜過程。一個(gè)典型的注塑成型過程包括合模、注射、保壓、預(yù)塑和冷卻、開模和頂出幾個(gè)步驟。注射裝置的作用是將塑料均勻地塑化，并注射到模具型腔中。注射裝置由塑化部件(螺桿，料桶，加熱裝置，噴嘴)，料斗、計(jì)量裝置、傳動裝置、注射油缸及移動油缸等組成。合模裝置實(shí)現(xiàn)模具的開閉，在注射時(shí)應(yīng)保證模具可靠地合緊。合模裝置主要由前后固定模板，移動模板，連接拉桿，連桿機(jī)構(gòu)，調(diào)模裝置，合模油缸，移模油缸以及制品頂出裝置組成。液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)提供動力并使注塑機(jī)按照預(yù)定的工藝過程要求(壓力，速度，時(shí)間，溫度)和動作順序工作。注塑使用的高分子材料、模具、注塑機(jī)械和注塑工藝四個(gè)方面直接控制著注塑產(chǎn)品的質(zhì)量。在注塑的高分子材料、模具和注塑工藝一定的情況下，注塑產(chǎn)品的質(zhì)量直接由注塑機(jī)械的工藝參數(shù)控制精度決定。注塑成型最重要的工藝條件是影響塑化流動和冷卻的溫度、注射精度、壓力以及流量控制等。注射和保壓過程是直接成型產(chǎn)品的關(guān)鍵過程，其對應(yīng)工藝參數(shù)的控制的精度直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量。當(dāng)高分子原來通過預(yù)塑過程被從注塑機(jī)料筒傳送到注塑機(jī)的注射料筒，并被加熱到設(shè)定的溫度，形成熔融態(tài)，然后按照設(shè)定的液壓速度被旋轉(zhuǎn)的注射螺桿充填進(jìn)閉合的模腔，該過程成為注射過程。當(dāng)閉合的模腔被熔融態(tài)的高分子原料充填滿以后，注射螺桿繼續(xù)保持一定的壓力進(jìn)行補(bǔ)充高分子原料在冷卻成型過程中的收縮形成精確外形尺寸的產(chǎn)品，該過程成為保壓過程。然后經(jīng)過冷卻過程形成最終的產(chǎn)品。保壓過程對精密塑件的影響極大，準(zhǔn)確地說，保壓能較好地補(bǔ)縮，減小塑件變形， 控制塑件精度。保壓壓力的穩(wěn)定決定了塑件的成型精度，螺桿的終止位置不變是決定保壓效果的決定因素。注射成型過程需要合適的保壓壓力，以提高塑件的密實(shí)度，減小收縮變形，保證制件精度。但是，并非注射壓力越大越好，壓力過大會產(chǎn)生飛邊現(xiàn)象。實(shí)際應(yīng)用中保壓壓力不是不變的，而是采用階段式的保壓過程，也就是保壓過程分成幾個(gè)階段，從注射過程到保壓過程開始，以時(shí)間順序成為保壓一、保壓二、保壓三等階段，不同大小的注塑產(chǎn)品所需的要保壓段數(shù)不同。一般而言第一階段的保壓壓力最大，而后依次減小。從注射過程到保壓過程是一個(gè)連續(xù)的過程，注射過程主要以注射的液壓過程的速度為控制目標(biāo)，而保壓過程主要以液壓過程的壓力為控制目標(biāo)。在什么時(shí)刻、采用何種方式從注射過程切換到保壓過程有不同的方法，實(shí)際控制的效果也不同。目前主要的注射過程轉(zhuǎn)保壓過程的切換控制方法主要有時(shí)間方式、位置方式和壓力方式。時(shí)間控制方式是在注射階段設(shè)定注射過程的時(shí)間，當(dāng)注射過程達(dá)到設(shè)定時(shí)間以后切換到保壓過程。位置方式為設(shè)定注射過程中注射螺桿的位置，當(dāng)注射螺桿達(dá)到該位置以后切換到保壓過程。而壓力控制方式是設(shè)定液壓系統(tǒng)的壓力，控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)的檢測注塑液壓系統(tǒng)的壓力，當(dāng)注射過程中液壓系統(tǒng)的壓力達(dá)到設(shè)定值以后就切換到保壓過程。不同的切換控制方法有不同的控制特點(diǎn)和控制效果。例如利用注射液壓系統(tǒng)的壓力進(jìn)行切換，由于液壓系統(tǒng)的壓力和模具模腔中的壓力并不相等，而且存在滯后現(xiàn)象，導(dǎo)致注射壓力超調(diào)現(xiàn)象，形成模具內(nèi)模腔壓力迅速上升，大大超過設(shè)定的最高保壓壓力，最終壓力過高導(dǎo)致形成飛邊、曲翹等注射缺陷。因此抓住合適的時(shí)機(jī)迅速的轉(zhuǎn)換到保壓過程是非
常重要的。噴嘴壓力和模腔壓力是相互聯(lián)系的，利用噴嘴壓力的檢測可以間接反映模腔壓力的變化。一個(gè)三段保壓的保壓過程壓力曲線設(shè)置如附圖1所示，一般三段保壓的參數(shù)是階梯下降的。按時(shí)間順序其中201為第一段保壓，202為第二段保壓，203為第三段保壓。而常規(guī)的切換控制方法模腔內(nèi)部壓力變化如附圖2中所示。其中302為附圖1中所述意義的三段設(shè)置保壓壓力，而虛線部分301為模腔內(nèi)部實(shí)際壓力，可以看出保壓開始階段模腔內(nèi)部壓力迅速上升，大大超過了第一段設(shè)置壓力，這對于產(chǎn)品質(zhì)量有很大的不良影響。本發(fā)明就是為了克服這個(gè)問題，提高注塑產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明的發(fā)明重點(diǎn)就是要解決如何準(zhǔn)確、迅速的實(shí)現(xiàn)注射過程到保壓過程的切換問題，實(shí)現(xiàn)注射到保壓的平穩(wěn)、壓力無超調(diào)切換控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種新的基于注射料筒噴嘴壓力的注射保壓切換控制系統(tǒng)。本發(fā)明更進(jìn)一步的目的是提供一種基于噴嘴壓力的注射保壓切換控制方法，實(shí)現(xiàn)注射到保壓過程的平穩(wěn)切換。本發(fā)明解決技術(shù)問題采用的技術(shù)方案如下提供一種基于噴嘴壓力的注塑機(jī)注射保壓切換控制系統(tǒng)，包括注塑機(jī)和注塑液壓系統(tǒng)；還包括用于設(shè)置噴嘴壓力閾值和壓力上升斜率閾值的壓力和壓力斜率閾值設(shè)定模塊；用于實(shí)時(shí)檢測注射料筒的噴嘴處壓力的噴嘴壓力采集模塊；和用于實(shí)現(xiàn)噴嘴壓力和壓力上升斜率實(shí)測值與閾值比較、注射過程與保壓過程切換的切換控制模塊；壓力和壓力斜率閾值設(shè)定模塊連接到切換控制模塊，噴嘴壓力采集模塊安裝于注塑機(jī)的注射料筒的噴嘴相應(yīng)位置，并且通過信號線連接到切換控制模塊；切換控制模塊通過信號線連接至設(shè)于注塑機(jī)上的注塑液壓系統(tǒng)。本發(fā)明進(jìn)一步提供了基于前述系統(tǒng)的注塑機(jī)注射保壓切換控制方法，包括(1)壓力和壓力斜率閾值設(shè)定模塊根據(jù)注塑機(jī)工藝參數(shù)設(shè)定的最大保壓壓力Vmax 設(shè)置噴嘴壓力閾值\，根據(jù)實(shí)際注塑機(jī)最大注射速度設(shè)置壓力上升斜率閾值Kt，并將兩個(gè)設(shè)定閾值傳送至切換控制模塊；(2)噴嘴壓力采集模塊依據(jù)采樣周期Δ T實(shí)時(shí)檢測注射料筒的噴嘴處壓力Vk，并將壓力數(shù)據(jù)傳送至切換控制模塊；
(3)切換控制模塊將接收到的實(shí)時(shí)噴嘴壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)化得到噴嘴壓力\，
并根據(jù)公式(a)計(jì)算當(dāng)前實(shí)時(shí)的壓力上升斜率Kk : V, -V,Kk =(Vk-Vk1)/△T(a)式中，k表示當(dāng)前采樣時(shí)刻，Vk為當(dāng)前采樣時(shí)刻的噴嘴壓力，Vlri為前一時(shí)刻的噴嘴壓力，Δ T為采樣周期；(4)切換控制模塊計(jì)算得到當(dāng)前壓力上升斜率Kk以后，保存Kk以用于下一周期的計(jì)算；并根據(jù)公式(b)進(jìn)行二次平均濾波處理，得到當(dāng)前的有效壓力上升斜率K ；K = (Kk+Kkl) /2 (b)其中Kk為通過公式(a)計(jì)算得到的當(dāng)前壓力上升斜率Kk，IV1為上一采樣時(shí)刻計(jì)算得到壓力上升斜率；(5)如果檢測得到的當(dāng)前噴嘴壓力Vk滿足Vk ^ Vt，且當(dāng)前的有效壓力上升斜率K 滿足K ^ Kt,則切換控制模塊發(fā)出注射過程到保壓過程的切換指令，注塑液壓系統(tǒng)控制注塑機(jī)由注射過程轉(zhuǎn)變到保壓過程；否則不進(jìn)行切換控制，注塑機(jī)繼續(xù)保持注射過程不變。本發(fā)明中，所述采樣間隔時(shí)Δ T的取值為0. 1 10ms。本發(fā)明中，所述噴嘴壓力閾值Vt的設(shè)定范圍為Vt = (40% 80% )*Vmax。本發(fā)明中，所述壓力上升斜率閾值Kt的設(shè)定范圍為0 2000bar/s。本發(fā)明的具體思路如下本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如附圖3所示，包括壓力和壓力斜率閾值設(shè)定模塊101、噴嘴壓力采集模塊105、切換控制模塊102、注塑液壓系統(tǒng)103和注塑機(jī)104幾個(gè)部分。噴嘴壓力采集模塊105采用壓力傳感器實(shí)時(shí)采集注射料筒噴嘴處的壓力，控制算法在切換控制模塊102內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。壓力和壓力斜率閾值設(shè)定模塊101連接到切換控制模塊102，將噴嘴壓力閾值Vt和壓力上升斜率閾值Kt兩個(gè)參數(shù)傳送到切換控制模塊。噴嘴壓力采集模塊105 安裝在注塑機(jī)104注射料筒的噴嘴對應(yīng)位置，實(shí)時(shí)的檢測噴嘴處的壓力，并且噴嘴壓力采集模塊105通過信號線連接到切換控制模塊102，將實(shí)時(shí)采集的噴嘴壓力傳送給切換控制模塊102。切換控制模塊102內(nèi)置切換控制算法，首先利用實(shí)時(shí)得到的噴嘴壓力計(jì)算噴嘴壓力上升斜率，然后和當(dāng)前噴嘴壓力與設(shè)定模塊設(shè)置的壓力和壓力上升斜率進(jìn)行判斷比較， 如果當(dāng)前噴嘴壓力大于設(shè)定的壓力閾值，而且計(jì)算得到的壓力上升斜率大于設(shè)定的壓力上升斜率，則切換控制模塊102實(shí)現(xiàn)發(fā)出注射過程到保壓過程的切換控制信號，否則繼續(xù)保持注射過程不變。切換控制模塊102通過信號線連接到注塑液壓系統(tǒng)103，對液壓系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際的控制，實(shí)現(xiàn)注射過程和保壓過程的切換。而注塑液壓系統(tǒng)103安裝在注塑機(jī)104對應(yīng)位置，控制注塑機(jī)的實(shí)際動作和運(yùn)行。各模塊的功能具體如下壓力和壓力斜率閾值設(shè)定模塊101設(shè)置切換控制所需要的噴嘴壓力閾值Vt和壓力上升斜率閾值Kt。根據(jù)設(shè)定的最大保壓壓力Vmax設(shè)置噴嘴壓力閾值Vt，一般情況下Vt = (40% 80% )*Vmax，而壓力上升斜率閾值Kt 一般根據(jù)實(shí)際注塑機(jī)最大注射速度進(jìn)行設(shè)置， 一般范圍為0 2000bar/s。切換控制模塊102內(nèi)置計(jì)算程序?qū)崟r(shí)的計(jì)算噴嘴壓力上升斜率K。切換控制模塊 102首先利用噴嘴壓力采集模塊105采集并傳送過來的噴嘴壓力，通過A/D轉(zhuǎn)化計(jì)算，得到當(dāng)前的噴嘴壓力\，下標(biāo)k表示當(dāng)前采樣時(shí)刻。并且保存當(dāng)前噴嘴實(shí)際壓力\，然后通過下面公式(a)計(jì)算當(dāng)前實(shí)時(shí)壓力上升斜率Kk. V, -V,K, =^~^ (a)
k AT其中Vk為當(dāng)前采樣時(shí)刻的噴嘴壓力，而Vlri為切換控制模塊102保存的前一時(shí)刻的噴嘴壓力，ΔΤ為采樣間隔時(shí)間，也就是采樣周期，每隔Δ T時(shí)間切換控制模塊102通過噴嘴壓力采集模塊采集105采集一次噴嘴當(dāng)前壓力。采樣間隔時(shí)間△ T的設(shè)置根據(jù)實(shí)際注塑過程精確閉環(huán)控制的需要、壓力傳感器的采集能力、壓力采集模塊A/D (模擬數(shù)字)轉(zhuǎn)換速度的限制等條件進(jìn)行設(shè)置，實(shí)際控制中一般為0. 1 IOms (毫秒)。切換控制模塊102計(jì)算得到當(dāng)前壓力上升斜率Kk以后，保存Kk以用于下一周期的計(jì)算。為了防止壓力檢測誤差和其他各種外接干擾，切換控制模塊102通過下面公式(b) 進(jìn)行二次平均濾波處理得到當(dāng)前的有效壓力上升斜率K。K = (W1) /2 (b)其中Kk為通過公式(a)計(jì)算得到的當(dāng)前壓力上升斜率Kk，IV1為上一采樣時(shí)刻計(jì)算得到壓力上升斜率。切換控制模塊102利用公式(b)計(jì)算得到的當(dāng)前的有效壓力上升斜率K和當(dāng)前的噴嘴壓力Vk進(jìn)行注射和保壓過程的切換判斷。切換判斷過程如下如果檢測得到的當(dāng)前噴嘴壓力Vk滿足Vk彡Vt，而且通過公式(a)和(b)計(jì)算得到有效壓力上升斜率K滿足K > Kt，則切換控制模塊102實(shí)現(xiàn)注射過程到保壓過程的切換，注塑機(jī)由注射過程轉(zhuǎn)變到保壓過程，否則不進(jìn)行切換控制，注塑機(jī)繼續(xù)保持注射過程不變。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明通過噴嘴壓力和噴嘴壓力上升斜率兩個(gè)閾值實(shí)現(xiàn)注塑過程注射到保壓的平穩(wěn)切換，壓力上升斜率閾值參數(shù)的作用是為了判斷模腔已經(jīng)基本被熔融了高分子原料充填滿，壓力開始快速上升，而噴嘴壓力閾值的作用可以增加切換的安全性，防止斜率計(jì)算的誤差，以及調(diào)整注射到保壓的切換點(diǎn)，達(dá)到平穩(wěn)的切換。采用噴嘴處壓力進(jìn)行切換控制，壓力傳感器尺寸精度要求低，安裝方便，便與實(shí)施。采用噴嘴壓力的檢測，可以克服采用模腔壓力切換的檢測難問題，因?yàn)橐话隳＞叻浅＞?，難以在模腔內(nèi)安裝合適的壓力傳感器檢測模腔內(nèi)部壓力。同時(shí)可以克服采用注塑液壓系統(tǒng)壓力判斷的滯后現(xiàn)象。


圖1為典型的保壓壓力設(shè)置曲線。圖2為一般切換控制方法模腔實(shí)際壓力曲線。圖3為本切換控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式以一個(gè)60噸小型注塑機(jī)的注射保壓切換控制過程為例進(jìn)行說明，該注塑工藝參數(shù)中注射過程有4段，保壓過程有3段。其他各種噸位和型號的注塑機(jī)注射到保壓的切換控制算法類似，都被認(rèn)為在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
本實(shí)施借助圖3的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和圖1的典型壓力設(shè)置曲線進(jìn)行說明。如圖3中所示，各模塊連接如下壓力和壓力上升斜率閾值設(shè)定模塊101連接到切換控制模塊102，將噴嘴壓力閾值和噴嘴壓力上升斜率閾值傳送到切換控制模塊102。注塑機(jī)104的料筒噴嘴處安裝有噴嘴壓力采集模塊105，噴嘴壓力采集模塊105通過信號線連接到切換控制模塊102，切換控制模塊內(nèi)置有A/D模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，將噴嘴壓力采集模塊 105傳送過來的壓力信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。切換控制模塊102內(nèi)置計(jì)算程序?qū)崟r(shí)的計(jì)算噴嘴壓力上升斜率K。切換控制模塊102通過信號線連接到注塑機(jī)液壓系統(tǒng)103，注塑機(jī)液壓系統(tǒng)103安裝在注塑機(jī)104上。當(dāng)切換控制模塊102計(jì)算得到的噴嘴有效壓力上升斜率K 和當(dāng)前噴嘴壓力Vk滿足條件是驅(qū)動控制注塑液壓系統(tǒng)103，注塑液壓系統(tǒng)103帶動注塑機(jī) 104實(shí)現(xiàn)注射過程到保壓過程的切換。如圖1中所示三段保壓壓力設(shè)置分別如圖1中201、202、203所示。其中201為第一段保壓壓力，202為第二段保壓壓力，203為第三段保壓壓力。假設(shè)該注塑機(jī)加工產(chǎn)品時(shí)根據(jù)實(shí)際情況三段保壓壓力設(shè)置如下第一段保壓壓力201設(shè)置為90bar，第二段保壓壓力 202設(shè)置為60bar，第三段保壓壓力203設(shè)置為40bar。下面針對該設(shè)置值對本注射保壓切換控制方法進(jìn)行說明。首先，根據(jù)注塑機(jī)工藝參數(shù)設(shè)置噴嘴壓力閾值Vt和噴嘴壓力上升斜率閾值Kt。三段壓力設(shè)置值如上所述，因此最大設(shè)定保壓壓力Vmax = 90bar，一般情況下Vt = (40% 80% )*Vmax，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可設(shè)置Vt = 40bar。而壓力上升斜率閾值Kt 一般根據(jù)實(shí)際注塑機(jī)最大注射速度進(jìn)行設(shè)置，假設(shè)最后一段注射速度為50%，本實(shí)例設(shè)置Kt為400bar/S。其次，設(shè)置壓力采樣周期ΔΤ，進(jìn)行壓力上升斜率的實(shí)時(shí)計(jì)算。為了實(shí)現(xiàn)壓力控制的快速響應(yīng)，本實(shí)例設(shè)置ΔΤ= 1ms。切換控制模塊首先利用噴嘴壓力采集模塊105采集并傳送過來的噴嘴壓力，通過A/D轉(zhuǎn)化計(jì)算，得到當(dāng)前的噴嘴壓力Vk，下標(biāo)k表示當(dāng)前采樣時(shí)刻。并且保存當(dāng)前噴嘴實(shí)際壓力Vk，然后通過下面公式(a)計(jì)算當(dāng)前實(shí)時(shí)壓力上升斜率Kk.
V, -V, V, -V,K, =^~kU~。
k AT 0.001其中Vk為當(dāng)前采樣時(shí)刻的噴嘴壓力，而Vlri為切換控制模塊102保存的前一時(shí)刻的噴嘴壓力，ΔΤ為采樣間隔時(shí)間。切換控制模塊102計(jì)算得到當(dāng)前壓力上升斜率Kk以后，保存Kk以用于下一周期的計(jì)算。為了防止壓力檢測誤差和其他各種外接干擾，切換控制模塊102通過下面公式(b) 進(jìn)行二次平均濾波處理得到當(dāng)前的有效壓力上升斜率K。K = (W1) /2 (b)其中Kk為通過公式(a)計(jì)算得到的當(dāng)前壓力上升斜率Kk，IV1為上一采樣時(shí)刻計(jì)算得到壓力上升斜率。最后切換控制模塊102利用公式(b)計(jì)算得到的當(dāng)前的有效壓力上升斜率K進(jìn)行注射和保壓過程的切換判斷。切換判斷過程如下如果檢測得到的當(dāng)前噴嘴壓力Vk滿足Vk彡Vt = 40bar,而且通過公式(a)和(b) 計(jì)算得到有效壓力上升斜率K滿足K > Kt = 400bar/s,則切換控制模塊102實(shí)現(xiàn)注射過程到保壓過程的切換，注塑機(jī)由注射過程轉(zhuǎn)變到保壓過程，否則不進(jìn)行切換控制，注塑過程繼
7續(xù)進(jìn)行注射控制。
權(quán)利要求
1.一種基于噴嘴壓力的注塑機(jī)注射保壓切換控制系統(tǒng)，包括注塑機(jī)和注塑液壓系統(tǒng)； 其特征在于，還包括用于設(shè)置噴嘴壓力閾值和壓力上升斜率閾值的壓力和壓力斜率閾值設(shè)定模塊；用于實(shí)時(shí)檢測注射料筒的噴嘴處壓力的噴嘴壓力采集模塊；和用于實(shí)現(xiàn)噴嘴壓力和壓力上升斜率實(shí)測值與閾值比較、注射過程與保壓過程切換的切換控制模塊；壓力和壓力斜率閾值設(shè)定模塊連接到切換控制模塊，噴嘴壓力采集模塊安裝于注塑機(jī)的注射料筒的噴嘴相應(yīng)位置，并且通過信號線連接到切換控制模塊；切換控制模塊通過信號線連接至設(shè)于注塑機(jī)上的注塑液壓系統(tǒng)。
2.基于權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的注塑機(jī)注射保壓切換控制方法，其特征在于，包括(1)壓力和壓力斜率閾值設(shè)定模塊根據(jù)注塑機(jī)工藝參數(shù)設(shè)定的最大保壓壓力Vmax設(shè)置噴嘴壓力閾值\，根據(jù)實(shí)際注塑機(jī)最大注射速度設(shè)置壓力上升斜率閾值Kt，并將兩個(gè)設(shè)定閾值傳送至切換控制模塊；(2)噴嘴壓力采集模塊依據(jù)采樣周期ΔT實(shí)時(shí)檢測注射料筒的噴嘴處壓力Vk，并將壓力數(shù)據(jù)傳送至切換控制模塊；(3)切換控制模塊將接收到的實(shí)時(shí)噴嘴壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)化得到噴嘴壓力Vk，并根據(jù)公式(a)計(jì)算實(shí)時(shí)的當(dāng)前壓力上升斜率Kk :Kk = V「V" (a) k AT式中，k表示當(dāng)前采樣時(shí)刻，Vk為當(dāng)前采樣時(shí)刻的噴嘴壓力，Vlri為前一時(shí)刻的噴嘴壓力，ΔΤ為采樣周期；(4)切換控制模塊計(jì)算得到當(dāng)前壓力上升斜率Kk以后，保存Kk以用于下一周期的計(jì)算； 并根據(jù)公式(b)進(jìn)行二次平均濾波處理，得到當(dāng)前的有效壓力上升斜率K;K = (W1)/2 (b)其中Kk為通過公式(a)計(jì)算得到的當(dāng)前壓力上升斜率Kk，IV1為上一采樣時(shí)刻計(jì)算得到壓力上升斜率；(5)如果檢測得到的當(dāng)前噴嘴壓力Vk滿足Vk^ Vt，且當(dāng)前的有效壓力上升斜率K滿足 K ^ Kt，則切換控制模塊發(fā)出注射過程到保壓過程的切換指令，注塑液壓系統(tǒng)控制注塑機(jī)由注射過程轉(zhuǎn)變到保壓過程；否則不進(jìn)行切換控制，注塑機(jī)繼續(xù)保持注射過程不變。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述采樣間隔時(shí)ΔΤ的取值為0.1 IOms0
4 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述噴嘴壓力閾值Vt的設(shè)定范圍為Vt= (40% 80%)*Vmax。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述壓力上升斜率閾值Kt的設(shè)定范圍為 0 2000bar/so
全文摘要
本發(fā)明涉及注塑過程的控制方法，旨在提供一種基于噴嘴壓力的注塑機(jī)注射保壓切換控制系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)包括注塑機(jī)、注塑液壓系統(tǒng)、壓力和壓力斜率閾值設(shè)定模塊、噴嘴壓力采集模塊和切換控制模塊；壓力和壓力斜率閾值設(shè)定模塊連接到切換控制模塊，噴嘴壓力采集模塊安裝于注塑機(jī)的注射料筒的噴嘴相應(yīng)位置，并且通過信號線連接到切換控制模塊；切換控制模塊通過信號線連接至設(shè)于注塑機(jī)上的注塑液壓系統(tǒng)。本發(fā)明可以增加切換的安全性，防止斜率計(jì)算的誤差，達(dá)到平穩(wěn)的切換。壓力傳感器尺寸精度要求低，安裝方便，便與實(shí)施?？梢钥朔捎媚Ｇ粔毫η袚Q的檢測難問題和采用注塑液壓系統(tǒng)壓力判斷的滯后現(xiàn)象。
文檔編號B29C45/77GK102555180SQ20121003062
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月10日
發(fā)明者彭勇剛, 韋巍 申請人:浙江大學(xué)