[發明專利]一種注塑機開模路徑優化方法

有效

• 申請號: 201610039876.6
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105643891B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 周華民;阮宇飛;張云;黃志高;李德群;高煌;毛霆;周循道
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B29C45/76
• 分類號: B29C45/76
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 梁鵬

技術領域

本發明屬于注射成型控制相關領域，更具體地，涉及一種注塑機開模路徑優化方法。

背景技術

塑料制品主要通過注射成形工藝進行生產，而注塑機是主要的生產裝備。典型的注塑成形過程包括以下六個步驟：合模、注射、保壓、冷卻、開模和頂出，其中開模是指塑料制品在模具型腔內冷卻到一定程度后，按照一定的速度和壓力打開模具，再進行下一步的機械手取件，或者進行模內貼標等工序。

目前，液壓伺服注塑機絕大部分采用動作開環分級控制的方法進行開模控制，其根據預先設定的位置、壓力、流量等參數，伺服電機根據傳感器反饋的位置，按照設定的壓力、流量，輸出對應的轉矩及轉速，實現模具的開模。采用上述動作開環分級控制方式進行開模控制存在以下問題：

(1)定位誤差大：在開環分級動作的控制方式下，開模機構在減速停止時，由于機構本身以及模具的質量很大，存在比較大的慣性，加上液壓系統的響應時滯，從而導致開模結束時產生較大定位誤差；

(2)機器震動大：機器在開模的過程中，由于采用動作開環控制方式，在段與段切換的位置，以及開模結束位置會存在比較大震動，而大的震動會對機器的機械結構帶來損傷，同時會影響模具的壽命；

(3)定位速度慢：為了避免在開模過程中產生大的震動現象，工藝人員在設定開模參數時通常會采用較小的開模速度，從而導致開模速度較慢，開模時間較長，生產效率低。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種注塑機開模路徑優化方法，該方法基于前一周期的控制、結果參數，及當前周期目標參數的優化方法，解決現有注塑機開模機構在開模過程中存在的定位誤差大、機器震動大、定位速度慢的問題。

為實現上述目的，本發明提出了一種注塑機開模路徑優化方法，該方法包括以下步驟：

(1)根據模具參數及開模工藝參數，進行開模過程路徑的規劃，獲取開模路徑參數；

(2)根據規劃的路徑進行第一次開模動作，并獲得首次開模結束位置，利用首次開模結束位置與設定的開模結束位置計算得到開模誤差E(k)；

(3)判斷開模誤差的絕對值|E(k)|是否在設定誤差范圍內：如果是，則保存當前的開模路徑參數，優化過程結束；如果否，則采用迭代學習方法對開模過程路徑進行優化，得到優化后的開模路徑參數；

(4)根據優化后的開模路徑參數進行下次開模動作，并獲得下次開模結束位置，利用下次開模結束位置與設定的開模結束位置計算得到開模誤差E(k)；

(5)重復步驟(3)～(4)，直至開模誤差的絕對值|E(k)|達到設定的誤差范圍內，優化結束，并保存優化后的開模路徑參數。

作為進一步優選的，步驟(1)中所述模具參數包括模具尺寸及模具質量；所述開模工藝參數包括開模第一段的壓力P₁、流量V₁、位置S₁，設定的開模結束位置S_D；所述開模路徑參數包括高速段開始位置S_H、高速段流量V_H、開始減速位置S_L、低速段流量V_L、停止位置S_T。

作為進一步優選的，步驟(3)中所述開模誤差的絕對值|E(k)|＝|S_D-S_D(k)|，其中S_D(k)表示當前批次的開模結束位置；所述采用迭代學習方法對開模過程路徑進行優化，具體為：根據|E(k)|的大小，采用迭代學習方法，針對開始減速位置S_L或停止位置S_T進行優化，以優化開模過程的路徑。

作為進一步優選的，所述根據|E(k)|的大小，采用迭代學習方法針對開始減速位置S_L或停止位置S_T進行優化，具體為：

當|E(k)|大于設定的臨界值|E_lim|時，對開始減速位置S_L采用迭代學習方法進行優化；當|E(k)|小于等于設定的臨界值|E_lim|時，對停止位置S_T采用迭代學習方法進行優化。

作為進一步優選的，所述設定誤差范圍為0.2，所述|E_lim|＝1.2。

作為進一步優選的，所述迭代學習方法的表達式如下：

u(k)＝u(k-1)+L_ILC(E(k-1))；