[發明專利]一種塑料管胚的壁厚控制方法及系統

有效

• 申請號: 202011604420.2
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112873808B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 何衛東;韓煒;胡翔海;楊瑞;任張輝
• 申請（專利權）人: 常州多博特機器人科技股份有限公司
• 主分類號: B29C48/92
• 分類號: B29C48/92;B29C49/04
• 代理公司: 西安科果果知識產權代理事務所(普通合伙) 61233
• 代理人: 李倩

1.一種塑料管胚的壁厚控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

A1.根據塑料管胚的要求，信號輸入終端通過曲線類型選擇單元調取基本壁厚曲線,生成隨時間變化的壁厚設定值，并發送至壁厚控制器；

信號輸入終端為能識別VB人機交互界面的上位機；將VB人機交互界面外掛在所述上位機上，并以圖像方式在VB人機交互界面的圖像區域輸入多個類型的基本壁厚曲線；

所述基本壁厚曲線的類型包括直線、貝賽爾曲線或二次曲線中的一種或者多種；

輸入所述基本壁厚曲線的方法如下：

輸入直線：在點與點之間形成一條筆直的線條；

輸入貝塞爾曲線：由三個點確定的一條相對平緩的曲線；

輸入二次曲線：由三個點確定的一條相對陡峭的曲線；

曲線類型選擇單元根據待加工產品的厚度尺寸要求調取直線、貝塞爾曲線、二次曲線中的一種或多種，生成隨時間變化的壁厚設定值；

壁厚控制器通過壁厚設定值輸入單元接收壁厚設定值，并發送至比例積分分段控制單元；

A2.位移傳感器實時測量模芯間隙值，并實時傳輸至壁厚控制器；

壁厚控制器通過高通濾波器、超前滯后濾波器依次對輸入的模芯間隙值進行高通濾波，并濾除跟隨誤差波動得到壁厚反饋值，并發送至比例積分分段控制單元；

A3.壁厚控制器中的比例積分分段控制單元根據同一時刻的壁厚設定值和壁厚反饋值的差值計算出比例參數和積分參數，并基于比例參數和積分參數進行PID運算，向限幅輸出單元輸出控制信號；

所述比例參數的計算公式如下：

其中，b1為第一變比例帶寬，取值范圍為0.03-0.08；

b2為第二變比例帶寬，取值范圍為0.03-0.08；

n為采樣時間，e(n)為壁厚設定值和壁厚反饋值的差值；

KP1的取值范圍為0-10；KP2的取值范圍為0-80；

g[e(n)]為比例參數；

所述積分參數的公式如下：

其中，b′1為第一變積分帶寬，取值范圍為0.03-0.08；

b′2為第二變積分帶寬，取值范圍為0.03-0.08；

n為采樣時間，e′(n)為壁厚設定值和壁厚反饋值的差值；

Ki1的取值范圍為0-5；Ki2的取值范圍為0-5；

g′[e(′n)]為積分參數；

A4.壁厚控制器中的限幅輸出單元接收控制信號并增設執行機構的限幅值，將其作為執行信號輸出；

A5.執行機構中的比例伺服閥接收執行信號，控制液壓油缸中的活塞拉動拉桿控制模套，實時調整模芯間隙。

2.根據權利要求1所述塑料管胚的壁厚控制方法，其特征在于，所述步驟A2中，超前滯后濾波器通過傳遞函數對輸入的模芯間隙值和輸出的模芯間隙值進行校正。

3.根據權利要求2所述塑料管胚的壁厚控制方法，其特征在于，所述傳遞函數為：

其中，S為模芯間隙值；

fLeadFilterTau為超前濾波時間；

fLagFilterTau為滯后濾波時間；

D(S)為校正后的模芯間隙值。

4.根據權利要求1所述塑料管胚的壁厚控制方法，其特征在于，所述步驟A3中，PID運算的計算公式如下：

其中，g[e(n)]為比例參數；g′[e(′n)]為積分參數；

n為采樣時間；e(n)為壁厚設定值和壁厚反饋值的差值；

Td是微分參數，取零。

5.根據權利要求1所述的塑料管胚的壁厚控制方法中的控制系統，其特征在于，包括與信號輸入終端依次連接的壁厚控制器、執行機構，所述壁厚控制器還連接至設置在模芯部位的位移傳感器；

所述壁厚控制器包括與信號輸入終端連接的壁厚設定值輸入單元，與位移傳感器依次連接的高通濾波器和超前滯后濾波器；所述壁厚設定值輸入單元和超前滯后濾波器的輸出端均連接至比例積分分段控制單元，并連接至限幅輸出單元；

所述執行機構包括與限幅輸出單元連接的比例伺服閥，一端與比例伺服閥連接、另一端連接至模套的液壓油缸；所述液壓油缸接收比例伺服閥發送的執行信號，通過液壓油缸中的活塞拉動拉桿控制模套位置，以調整模芯間隙。