[發明專利]基于多傳感器數據融合的注塑機控制系統

在審

• 申請號: 201410649487.6
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN105652789A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 曹文惠
• 申請（專利權）人: 西安越度機電科技有限公司
• 主分類號: G05B19/18
• 分類號: G05B19/18;G05D23/22
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 楊世興

技術領域

本發明涉及一種控制系統，尤其是涉及一種基于多傳感器數據融合的 注塑機控制系統。

背景技術

隨著經濟的發展，塑料制品廣泛應用于醫療、建筑、汽車、國防等多 種行業。注塑機是將塑料原料加熱熔化后注射到模具中經冷卻形成塑料制 品的一種機床，是塑料機械的重要組成之一。隨著塑料工業的市場需求的 變化，對注塑機各方面的性能要求也不斷提高，現代注塑機不斷向精密、 節能、高效、環保發展。注塑機的控制技術是提升注塑機整體水平的關鍵 之一，因此，結合自動化技術和計算機技術，具有高精度、高穩定性的注 塑機控制系統的研制具有十分重要的意義。

對于注塑成型工藝，有許多重要的參數和信息(如塑料聚合物溫度、 熔體流速、注射壓力、注射螺桿位置等)需要實時監視和共享，這就需要 同時用到較多數量且不同類型的傳感器進行信息采集和監測，基于這些采 集和監測到的信息，通過多種相應的終端執行器實現終端控制。現有注塑 機控制系統存在的主要問題是大量不同種類和反饋模式的傳感器和執行 器在同一系統中不能準確、高效的實現數據融合和資源配置。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一 種基于多傳感器數據融合的注塑機控制系統，其結構簡單、穩定性好，工 作能夠對注塑機進行集成化、智能化的控制，提高了注塑機的效率和自動 化水平。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種基于多傳感器數 據融合的注塑機控制系統，其特征在于：包括控制器、塑料注射單元、模 具開合單元、溫度調節單元、數據采集與處理單元和傳感器單元，所述數 據采集與處理單元分別與傳感器單元和控制器相接，所述塑料注射單元、 模具開合單元和溫度調節單元均與所述控制器相接；所述注塑機包括料 斗、料筒、注射螺桿、噴嘴、射臺、模具、合模機構；所述塑料注射單元 包括用于驅動所述注射螺桿實現向前注射運動的射膠電機、用于在預塑化 過程中驅動所述注射螺桿旋轉以便把來自所述料斗的原料向前輸送的溶 膠電機、用于驅動所述射臺往復運動的射臺平移電機、分別與控制器和所 述射膠電機相接的第一伺服驅動器、分別控制器和所述溶膠電機相接的第 二伺服驅動器以及分別與控制器和所述射臺平移電機相接的變頻器，所述 射膠電機與所述注射螺桿同軸緊密連接，所述溶膠電機與所述注射螺桿平 行布設；所述模具開合單元包括第三伺服驅動器和驅動所述合模機構在塑 料成型時將所述模具夾緊且在開模時推出模內制品的模具開合電機，所述 第三伺服驅動器分別與所述模具開合電機和控制器相接；所述溫度調節單 元包括光電隔離器、驅動電路、過流保護電路、固態繼電器、料筒加熱器 和噴嘴加熱器，所述光電隔離器、驅動電路、過流保護電路和固態繼電器 依序連接，所述料筒加熱器和噴嘴加熱器均與所述固態繼電器相接，所述 光電隔離器與控制器相接；所述傳感器單元包括對所述料筒的溫度進行檢 測的第一溫度傳感器、對所述噴嘴的溫度進行檢測的第二溫度傳感器、對 所述射膠電機的轉速進行檢測的第一轉速傳感器、對所述溶膠電機的轉速 進行檢測的第二轉速傳感器、對所述射臺平移電機的轉速進行檢測的第三 轉速傳感器、對所述模具開合電機的轉速進行檢測的第四轉速傳感器、安 裝在所述注射螺桿末端用于檢測注射壓力的壓力傳感器和用于檢測所述 注射螺桿實時位置的位置傳感器；所述數據采集與處理單元包括依序連接 的信號調理電路、數據采集電路、神經網絡數據融合處理器和接口電路； 所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第一轉速傳感器、第二轉速傳感 器、第三轉速傳感器、第四轉速傳感器、壓力傳感器和位置傳感器均與所 述信號調理電路相接，所述接口電路與控制器相接。

上述基于多傳感器數據融合的注塑機控制系統，其特征是：所述控制 器為PLC。

上述基于多傳感器數據融合的注塑機控制系統，其特征是：所述第一 溫度傳感器和第二溫度傳感器均為K型熱電偶。

上述基于多傳感器數據融合的注塑機控制系統，其特征是：所述位置 傳感器為光柵尺位移傳感器。

上述基于多傳感器數據融合的注塑機控制系統，其特征是：所述神經 網絡數據融合處理器為集成有BP神經網絡模型的ARM微處理器。