[發(fā)明專利]一種注塑機(jī)高效開模控制方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010045899.4
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111152431A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅楊;周拓;姚曉華;李超;馬亞萍
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波伊士通控制技術(shù)有限公司
• 主分類號: B29C45/76
• 分類號: B29C45/76;B29C45/80;B29C45/82;B29C45/67
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33226
• 代理人: 方小惠

1.一種注塑機(jī)高效開模控制方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)設(shè)定開環(huán)增益系數(shù)、死區(qū)時(shí)間和最小減速時(shí)間，將環(huán)增益系數(shù)記為K_opn，將死區(qū)時(shí)間記為t_d，將最小減速時(shí)間記為T_min；

(2)確定開環(huán)增益系數(shù)K_opn、死區(qū)時(shí)間t_d和最小減速時(shí)間T_min，具體過程為：

A、設(shè)定注塑機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為固定轉(zhuǎn)速r，進(jìn)行一個(gè)開模動作，獲取該開模動作處于中間位置時(shí)注塑機(jī)的開模油缸的實(shí)際移動速度，將該速度記為spd mm/s，其中，r的取值范圍為500rpm～1700rpm，采用公式(1)計(jì)算得到開環(huán)增益系數(shù)K_opn：

B、設(shè)定注塑機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為1500rpm，在進(jìn)行一個(gè)開模動作前，提前0.1s打開注塑機(jī)的開模閥，記錄打開注塑機(jī)的開模閥的時(shí)刻t0，在該開模動作過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測開模油缸上設(shè)置的電子尺數(shù)據(jù)，當(dāng)檢測到開模油缸上設(shè)置的電子尺的位移超過0.1mm時(shí)，記錄此刻時(shí)間為t1，采用公式(2)計(jì)算得到死區(qū)時(shí)間t_d：

t_d＝t1-t0 (2)

C、確定最小減速時(shí)間T_min，具體過程為：

C-1、將開模油缸的直徑記為cyl，將開模油缸的活塞桿直徑記為rod，通過公式(3)計(jì)算得到開模油缸的有效作用面積A：

式(3)中，π表示圓周率；

C-2、將油泵到開模油缸的輸油管內(nèi)部容積的初始值記為V₁，在開模過程中油泵到開模油缸的輸油管內(nèi)部容積隨著當(dāng)前開模位置x的變化而變化，當(dāng)前開模位置x由開模油缸的電子尺反饋而來，開模起始位置處對應(yīng)電子尺的0標(biāo)度，隨著開模動作推進(jìn)，當(dāng)前開模位置位置x不斷增大，由電子尺標(biāo)度讀取，將開模位置x處油泵到開模油缸的輸油管內(nèi)部容積記為V_x，將注塑機(jī)使用的液壓油的彈性模量記為β，模板加模具的總質(zhì)量記為m，將開模位置x處的固有頻率記為W_x，采用公式(4)求得開模位置x處的固有頻率W_x：

C-3、采用步驟C-2得到所有開模位置處的固有頻率，找出取值最小的固有頻率，將該取值最小的固有頻率記為W_min；

C-4、將開模動作的阻尼系數(shù)記為ξ，ξ為大于等于0.3且小于等于0.7的任意數(shù)，根據(jù)公式(5)求得最小加減速時(shí)間T_min：

根據(jù)以上A、B、C計(jì)算出相應(yīng)機(jī)器特性參數(shù)，為后面的開模控制做準(zhǔn)備。

(3)設(shè)定注塑機(jī)的電機(jī)的初始轉(zhuǎn)速，將其記為speed_set，設(shè)定注塑機(jī)的開模油缸的目標(biāo)開模位置，將其記為x_set，x_set位于開模油缸的最大行程內(nèi)，設(shè)定開模位置的獲取周期，將其記為CycleTime，CycleTime的取值大于0.5ms且小于等于2ms，設(shè)定獲取周期數(shù)變量，將其記為t，

(4)開啟注塑機(jī)，進(jìn)行開模動作，與此同時(shí)對t進(jìn)行初始化，令t＝1，進(jìn)入第t個(gè)獲取周期獲取當(dāng)前開模位置，將第t個(gè)獲取周期獲取的開模位置記為x_t，在整個(gè)開模動作過程中每獲取一次開模位置，t的值就加1；

(5)設(shè)定對比開模位置，將其記為x'；采用式(6)計(jì)算得到x'：

(6)比較x_t和x'，如果x_t小于x'，則注塑機(jī)的電機(jī)保持當(dāng)前轉(zhuǎn)速不變，如果x_t大于等于x'且小于x_set，則獲取當(dāng)前t的值，將其記為T，進(jìn)入步驟(7)對電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行周期性的控制，；

(7)對電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行第j個(gè)控制周期的控制，j＝t-T+1，j表示當(dāng)前控制周期數(shù)，j的初始值為1，將第j個(gè)控制周期電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)整為speed_set_j，speed_set_j采用式(7)計(jì)算得到：

式(7)中，speed_set_j-1表示上一控制周期電機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)j等于1時(shí)，speed_set_j-1等于speed_set，Kp為增益系數(shù)，取值范圍在1.00～3.00之間；

(8)判斷x_T+j-1是否大于等于x_set，如果小于x_set，則j的取值在t的取值加1時(shí)同步加1，然后采用公式(7)重新計(jì)算得到轉(zhuǎn)速并采用計(jì)算得到的轉(zhuǎn)速調(diào)整當(dāng)前控制周期電機(jī)的轉(zhuǎn)速，如果x_T+j-1大于等于x_set，則當(dāng)前開模動作完成，將電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)置為0，開模閥關(guān)閉。