[發明專利]一種注塑機狀態識別及異常預警方法

在審

• 申請號: 201710429900.1
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107632196A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 葉玲紅;朱凱莉
• 申請（專利權）人: 浙江科技學院
• 主分類號: G01R22/06
• 分類號: G01R22/06;G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及注塑機的技術領域，特別是一種注塑機狀態識別及異常預警方法的技術領域。

【背景技術】

注射成型機(簡稱注射機或注塑機)是將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料制品的主要成型設備。注射成型是通過注塑機和模具來實現的。注塑機通常由注射系統、合模系統、液壓傳達動系統、電氣控制系統、潤滑系統、加熱及冷卻系統、安全監測系統等組成。注塑機的安全裝置主要是用來保護人、機安全的裝置。主要由安全門、液壓閥、限位開關、光電檢測元件等組成，實現電氣——機械——液壓的聯鎖保護。監測系統主要對注塑機的油溫、料溫、系統超載，以及工藝和設備異常進行監測，發現異常情況進行指示或報警。現有機床的安全監測系統安全性低，僅僅為常規的異常報警，無法對各種狀態進行識別；且只有現場的安全報警，無遠程報警，亦無狀態監測；除此之外，現有系統僅對異常報警，而對能耗無監測，無預警。

現有對注塑機能耗進行采集的方案，如田宇在期刊《中國塑料》2011年5月刊上的發表的題為《基于LabVIEW的注塑過程能耗分布實驗研究》中提出了一種能耗檢測系統，但并未利用能耗進行狀態識別，亦無利用能耗數據進行預警。

為此，需要一種注塑機狀態識別及異常預警方法，以及需要一種配合該方法的裝置或系統，用于對注塑機的狀態獲取、異常預警、遠程查看。

【發明內容】

本發明的目的就是解決現有技術中的問題，提出一種注塑機狀態識別及異常預警方法，能夠實現注塑機的狀態識別及異常預警。

為實現上述目的，本發明提出了一種注塑機狀態識別及異常預警方法，包括以下步驟：

步驟一：將所需檢測預警的注塑機外接采集處理裝置，采集處理裝置采集并預處理各傳感器信號，各傳感器信號包括位置信號Posi、壓力信號Pres、轉速信號Speed、流量信號Flow和溫度信號Temp；采集處理裝置采集并預處理各傳感器信號能耗信號，獲得功率數據Power和能耗數據Ener，所述能耗信號包括電流信號I＝(I₁，I₂，I₃)、電壓信號U＝(U₁，U₂，U₃)；

步驟二：根據能耗限定要求輸入能耗預警閾值，所述能耗預警閾值包括單日總能耗閾值、單個產品能耗閾值、批次產品總能耗閾值、閑置能耗閾值；

步驟三：將實時獲取到的各傳感器信號及能耗信號，與狀態特征樹進行特征對比分析，判斷是否存在突變特征，當特征存在，則進行下一步；當特征不存在，則重復步驟三；

步驟四：判斷該特征是否為異常特征，若是，則進行異常報警；若否，進行下一步；

步驟五：獲得能耗預警指標值，判斷是否需要預警，若是，則進行能耗預警；若否，則更新注塑機狀態后重復步驟三，所述注塑機的初始狀態為關機。

作為優選，所述步驟一中的采集處理裝置包括采集處理裝置主體、顯示屏、按鍵、數據接口、電源接口、機床外開關、能耗檢測電路、主控制器、報警器、控制按鍵、存儲單元、無線通訊電路和各傳感器，各傳感器包括位置傳感器、壓力傳感器、轉速傳感器、流量傳感器和溫度傳感器；所述采集處理裝置主體前端嵌裝有顯示屏和按鍵，按鍵包括機床外開關和控制按鍵，采集處理裝置主體前端設有數據接口、電源接口；所述主控制器與顯示屏、位置傳感器、壓力傳感器、轉速傳感器、流量傳感器、溫度傳感器、能耗檢測電路、報警器、控制按鍵、存儲單元、無線通訊電路均電性連接，存儲單元與數據接口電性連接；所述機床外開關、能耗檢測電路均與注塑機空開電性連接。

作為優選，所述步驟三中的狀態特征樹包括注塑機狀態、突變特征和相對應的傳感器狀態及能耗特征。

作為優選，所述步驟三中的狀態特征樹的獲取方法包括以下步驟：

步驟一：將所需檢測預警的注塑機外接采集處理裝置，采集處理裝置采集并預處理各傳感器信號；

步驟二：完成若干次注塑實驗的數據采集及注塑機狀態記錄；

步驟三：進行數據分析，挖掘注塑機狀態之間的突變特征；

步驟四：將注塑機突變特征與傳感器狀態及能耗特征相對應，建立狀態特征樹；

步驟五：優化狀態特征樹：先進行注塑實驗、數據采集、狀態記錄；再對比狀態特征樹，計算誤差；然后根據誤差是否大于誤差閾值以判斷是否需要修正特征樹，若是，修正狀態特征樹后重新優化，若否，結束優化，獲得最終的狀態特征樹。