CN112606348A - 一种基于拉杆位置、扭矩控制的注塑机调模方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于拉杆位置、扭矩控制的注塑机调模方法，包括以下步骤：在卧式注塑机各拉杆上均安装锁模力测试仪；初步设定卧式注塑机各拉杆所在锁模位置相对应的锁模力，各个拉杆所在锁模位置的锁模力相加得拉杆所在锁模位置对应的锁模吨位；在调模控制***上建立初始化线性表；启动卧式注塑机自动调模程序，对初始化线性表进行数据校准；将初始化线性表中拉杆的锁模位置下的锁模吨位、驱动器的动力输出轴扭矩值修改为拉杆的锁模位置下的实际锁模吨位、驱动器的实际动力输出轴扭矩值；重复上述步骤进行锁模吨位的依次递增操作，得到准确的锁模吨位线性表，进行调模。本发明使自动调模简单化，缩短调模周期，提高调模结果的稳定性和准确性。
Description
技术领域
本发明属于注塑机调模技术领域，涉及一种基于拉杆位置、扭矩控制的注塑机调模方法。
背景技术
目前注塑机的自动调模都是采用电眼做高压终点的判断控制，同时其吨位的控制范围误差较大，并且没有经过锁模力测试仪的测试验证，调模结果不准。行业内需要对吨位的调整范围比较小的时候，采用电眼做高压终点的判断控制的自动调模方式对工艺的调整就比较困难，使得现场调试工人的调试难度增加，同时出现调试不稳定的现象，且自动调模时间较长。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种基于拉杆位置、扭矩控制的注塑机调模方法，不仅缩短调模周期，还提高了调模结果的稳定性和准确性。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种基于拉杆位置、扭矩控制的注塑机调模方法，包括以下步骤：
(1)开模状态下，在卧式注塑机的每根拉杆上均安装锁模力测试仪；
(2)初步设定卧式注塑机的每个拉杆所在锁模位置相对应的锁模力，各个拉杆所在锁模位置的锁模力相加得出拉杆所在锁模位置对应的锁模吨位；
(3)在调模控制***输入拉杆的锁模位置以及其对应的锁模吨位、驱动器的动力输出轴扭矩，建立初始化线性表；
(4)启动卧式注塑机自动调模程序，对初始化线性表进行数据校准：在调模控制***上输入拉杆所在位置对应的锁模吨位，卧式注塑机自动调模完成后，将卧式注塑机的调模状态切换至手动状态，进行手动合模；然后对卧式注塑机的开合模位置进行校准，根据初始化线性表确定拉杆的锁模位置；
(5)使用手动开合模方式向卧式注塑机施加锁模吨位数值大小的压力，读取卧式注塑机每根拉杆上锁模力测试仪的显示的实际锁模力的数值，相加得出拉杆所在位置对应的实际锁模吨位；调模控制***获取驱动器的实际动力输出轴扭矩值，对初始化线性表中数据进行校准：将初始化线性表中拉杆的锁模位置下的锁模吨位、驱动器的动力输出轴扭矩值修改为拉杆的锁模位置下的实际锁模吨位、驱动器的实际动力输出轴扭矩值；
(6)重复上述步骤进行锁模吨位的依次递增操作，对初始化线性表中拉杆的锁模位置下的锁模吨位、驱动器的动力输出轴扭矩值进行数据校准，直到卧式注塑机所能达到的最大锁模吨位停止调模，得到准确的锁模吨位线性表，进行调模。
进一步，所述的步骤(1)中在卧式注塑机的每根拉杆上均安装锁模力测试仪后，同时将每个锁模力测试仪在没有锁模力的状态下进行零位校准。
进一步，所述的步骤(3)初始化线性表中，拉杆的锁模位置与其对应的锁模吨位、驱动器的动力输出轴扭矩一一对应。
进一步，所述的调模控制***通过Systerm Manager扫描驱动器的动力输出轴，以获取驱动器的动力输出轴扭矩值。
进一步，通过锁模力测试仪对卧式注塑机的每根拉杆的伸缩度进行测试，确定每根拉杆的伸缩度。
进一步，所述的卧式注塑机的拉杆位置变化产生位移，当拉杆位置变化产生的位移为曲线时，通过步骤(6)中锁模吨位线性表对曲线进行线性规划，包括如下步骤：
将拉杆位置变化产生的曲线进行多段切割，将曲线转换为多段直线，多段切割后，分别建立拉杆的锁模位置对应的锁模力与锁模吨位、驱动器的动力输出轴扭矩的线性关系，从而进行调模。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明公开了一种基于拉杆位置、扭矩控制的注塑机调模方法，通过拉杆所在的锁模位置的锁模力得出拉杆所在锁模位置对应的锁模吨位，以拉杆的锁模位置以及其对应的锁模吨位、驱动器的动力输出轴扭矩建立初始化线性表，通过对初始化线性表进行数据校准，确定拉杆的锁模位置，得到准确的锁模吨位线性表，方便对注塑机进行调模；本发明大大提高了拉杆所在锁模位置的锁模力的重复精度和锁模终点的重复精度，同时此方法对于卧式注塑机锁模操作的安全性，简便性有很大的提高。
本发明改掉了传统的卧式注塑机通过机械电眼判断自动调模的终点位置，排除掉了因为硬件安装的问题而导致的锁模力不准的位置，同时也方便了客户的应用，在卧式注塑机机器不变的情况下，最终的锁模吨位线性表的参数不用进行调整，可进行数据的复制，而不用再次进行锁模吨位线性表的校准，方便客户大批量的生产制造同一类型的卧式注塑机。同时在实际的应用中，通过对卧式注塑机的调模测试，拉杆所在锁模位置的锁模吨位和锁模力测试仪的锁模力大小一致，误差比较小，方便客户对卧式注塑机进行锁模吨位的调整。
附图说明
图1为本发明的一种基于拉杆位置、扭矩控制的注塑机调模方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述，所述是对本发明的解释而不是限定。
参见图1，一种基于拉杆位置、扭矩控制的注塑机调模方法，包括以下步骤：
(1)开模状态下，在卧式注塑机的每根拉杆上均安装锁模力测试仪；
(2)初步设定卧式注塑机的每个拉杆所在锁模位置相对应的锁模力，各个拉杆所在锁模位置的锁模力相加得出拉杆所在锁模位置对应的锁模吨位；
(3)在调模控制***输入拉杆的锁模位置以及其对应的锁模吨位、驱动器的动力输出轴扭矩，建立初始化线性表；
(4)启动卧式注塑机自动调模程序，对初始化线性表进行数据校准：在调模控制***上输入拉杆所在位置对应的锁模吨位，卧式注塑机自动调模完成后，将卧式注塑机的调模状态切换至手动状态，进行手动合模；然后对卧式注塑机的开合模位置进行校准，根据初始化线性表确定拉杆的锁模位置；
(5)使用手动开合模方式向卧式注塑机施加锁模吨位数值大小的压力，读取卧式注塑机每根拉杆上锁模力测试仪的显示的实际锁模力的数值，相加得出拉杆所在位置对应的实际锁模吨位；调模控制***获取驱动器的实际动力输出轴扭矩值，对初始化线性表中数据进行校准：将初始化线性表中拉杆的锁模位置下的锁模吨位、驱动器的动力输出轴扭矩值修改为拉杆的锁模位置下的实际锁模吨位、驱动器的实际动力输出轴扭矩值；
(6)重复上述步骤进行锁模吨位的依次递增操作，对初始化线性表中拉杆的锁模位置下的锁模吨位、驱动器的动力输出轴扭矩值进行数据校准，直到卧式注塑机所能达到的最大锁模吨位停止调模，得到准确的锁模吨位线性表，进行调模。
具体的，卧式注塑机的拉杆与控制电机的输出轴相连接，控制电机的输入轴通过驱动器与调模控制***相连接；调模控制***通过驱动器的动力输出轴的扭矩，以获得卧式注塑机的拉杆所在的锁模位置，从而对始化线性表进行数据校准。所述的锁模力测试仪的型号为中研塑力SL-1008哥林柱测试仪；在卧式注塑机的四根立柱上分别夹持一个锁模力测试仪器，通过线连接到显示仪器上，在显示仪器上分别读出四根立柱的锁模力的数据，从而调节四根立柱的平衡。
根据测出的四根立柱的锁模力的具体数据，然后相加，得出锁模吨位的数值，在调模控制***的操作界面上，在自动调模吨位选择框中输入锁模吨位的数值。卧式注塑机的自动调模通过自动调模程序实现，自动调模程序是由DHMI上位机进行控制，通过背负TwinCAT2的具体逻辑编写实现。
当步骤2)中初步设定卧式注塑机的每个拉杆所在锁模位置相对应的锁模力得出的锁模吨位与实际吨位不相符或者存在差距的情况下，需要将锁模吨位线性表中锁模吨位的数值改为实际吨位的数值。例如：预设的锁模力100T对应的是机器运动40mm，而实际机器运动了40mm后，实际产生了90T的力，此时将锁模吨位线性表的100T改为90T，使锁模力与实际吨位形成一一对应的关系。
具体操作如下：
1)将锁模力测试仪安装到卧式注塑机开模状态下的每根立柱上，同时将其在没有锁模力的状态下进行校准0位；
2)初步设定卧式注塑机的每个拉杆所在锁模位置相对应的锁模力，各个拉杆所在锁模位置的锁模力相加得出拉杆所在锁模位置对应的锁模吨位；
3)建立初始化线性表，在调模控制***上按照一定的规律进行填写，如10T-10mm-100N*M,20T-12mm-200N*M,40T-15mm-400N*M,……,300T-50mm-3200N*M，依次进行线性表的初始化；
表1初始化线性表
4)对初始化线性表进行数据校准，启动卧式注塑机自动调模程序，使用自动调模程序进行数据校准；具体操作如下：在调模控制***上设定一个吨位，例如10T，使用自动调模后，即可对卧式注塑机的开合模位置进行校准，同时对锁模位置依据初始线性表确定为10mm；
5)使用手动开合模进行上高压，依据立柱上的锁模力测试仪显示的锁模力数值，可以分别读取四根立柱的锁模力的数值，相加得出其总的锁模力，例如此时读取的锁模力为13T，扭矩为90N*M，则将表1初始化线性表中锁模力为13T的数据改为13T-10mm-90N*M；
6)重复上述步骤进行锁模吨位的依次递增操作，对初始化线性表中拉杆的锁模位置下的锁模吨位、驱动器的动力输出轴扭矩值进行数据校准，直到卧式注塑机所能达到的最大锁模吨位停止调模，得到最终的准确的锁模吨位线性表，从而对注塑机进行调模。
依靠上述方法，确定12mm对应的吨位和扭矩值，一直确认到机器所能达到的最大锁模力的值即可；待准确的线性表测试完成后，根据准确的线性表进行调模。
进一步，所述的步骤(1)中在卧式注塑机的每根拉杆上均安装锁模力测试仪后，同时将每个锁模力测试仪在没有锁模力的状态下进行零位校准。
进一步，所述的步骤(3)初始化线性表中，拉杆的锁模位置与其对应的锁模吨位、驱动器的动力输出轴扭矩一一对应。
进一步，所述的调模控制***通过Systerm Manager扫描驱动器的动力输出轴，以获取驱动器的动力输出轴扭矩值。调模控制***通过Systerm Manager读取驱动器内部关于动力输出轴扭矩的参数、以及控制电机中的编码器的数值，获取电机轴的位置，以确定拉杆的位置。
具体的，Syster Manger为倍福TwinCAT的***管理器。本发明通过SystermManager扫描驱动器动力输出轴，配置力矩的通道以及Systerm Manager和驱动器通讯的必要通道，确认拉杆所在位置的变化。
进一步，通过锁模力测试仪对卧式注塑机的每根拉杆的伸缩度进行测试，确定每根拉杆的伸缩度。
进一步，所述的卧式注塑机的拉杆位置变化产生位移，当拉杆位置变化产生的位移为曲线时，通过步骤(6)中锁模吨位线性表对曲线进行线性规划，包括如下步骤：
将拉杆位置变化产生的曲线进行多段切割，将曲线转换为多段直线，多段切割后，分别建立拉杆的锁模位置对应的锁模力与锁模吨位、驱动器的动力输出轴扭矩的线性关系，从而进行调模。
步骤(6)中，重复上述步骤进行锁模吨位的依次递增操作，进行数据校准后，并将校准的数据填入锁模吨位线性表中。重复进行锁模力测试，并将其进行线性对比，是用于将不规则曲线或者抛物线形式的曲线进行线性化，将不规则曲线分为多段，将每一段进行线性处理，分别建立拉杆的锁模位置对应的锁模力与锁模吨位、驱动器的动力输出轴扭矩的线性关系，从而进行调模。
进一步，所述的调模控制***还包括智能互锁机制***，在驱动器的扭矩和拉杆的位置出现异常情况时，停止控制电机轴的电流供给，进行报警并停机，保护皮带不被拉断。调模控制***根据卧式注塑机实际运行过程中电流的细微变化进行智能化判断，当其存在异常情况的时候进行停机的操作，避免事故的发生。
由以上技术方案，本发明提供了一种基于拉杆位置、扭矩控制的注塑机调模方法，通过拉杆所在的锁模位置的锁模力得出拉杆所在锁模位置对应的锁模吨位，以拉杆的锁模位置以及其对应的锁模吨位、驱动器的动力输出轴扭矩建立初始化线性表，通过对初始化线性表进行数据校准，确定拉杆的锁模位置，得到准确的锁模吨位线性表，方便对注塑机进行调模；本发明大大提高了拉杆所在锁模位置的锁模力的重复精度和锁模终点的重复精度，同时此方法对于卧式注塑机锁模操作的安全性，简便性有很大的提高。
本发明改掉了传统的卧式注塑机通过机械电眼判断自动调模的终点位置，排除掉了因为硬件安装的问题而导致的锁模力不准的位置，同时也方便了客户的应用，在卧式注塑机机器不变的情况下，最终的锁模吨位线性表的参数不用进行调整，可进行数据的复制，而不用再次进行锁模吨位线性表的校准，方便客户大批量的生产制造同一类型的卧式注塑机。同时在实际的应用中，通过对卧式注塑机的调模测试，拉杆所在锁模位置的锁模吨位和锁模力测试仪的锁模力大小一致，误差比较小，方便客户对卧式注塑机进行锁模吨位的调整。
以上给出的实施例是实现本发明较优的例子，本发明不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本发明技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于拉杆位置、扭矩控制的注塑机调模方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)开模状态下，在卧式注塑机的每根拉杆上均安装锁模力测试仪；
(2)初步设定卧式注塑机的每个拉杆所在锁模位置相对应的锁模力，各个拉杆所在锁模位置的锁模力相加得出拉杆所在锁模位置对应的锁模吨位；
(3)在调模控制***输入拉杆的锁模位置以及其对应的锁模吨位、驱动器的动力输出轴扭矩，建立初始化线性表；
(4)启动卧式注塑机自动调模程序，对初始化线性表进行数据校准：在调模控制***上输入拉杆所在位置对应的锁模吨位，卧式注塑机自动调模完成后，将卧式注塑机的调模状态切换至手动状态，进行手动合模；然后对卧式注塑机的开合模位置进行校准，根据初始化线性表确定拉杆的锁模位置；
(5)使用手动开合模方式向卧式注塑机施加锁模吨位数值大小的压力，读取卧式注塑机每根拉杆上锁模力测试仪的显示的实际锁模力的数值，相加得出拉杆所在位置对应的实际锁模吨位；调模控制***获取驱动器的实际动力输出轴扭矩值，对初始化线性表中数据进行校准：将初始化线性表中拉杆的锁模位置下的锁模吨位、驱动器的动力输出轴扭矩值修改为拉杆的锁模位置下的实际锁模吨位、驱动器的实际动力输出轴扭矩值；
(6)重复上述步骤进行锁模吨位的依次递增操作，对初始化线性表中拉杆的锁模位置下的锁模吨位、驱动器的动力输出轴扭矩值进行数据校准，直到卧式注塑机所能达到的最大锁模吨位停止调模，得到准确的锁模吨位线性表，进行调模。
2.根据权利要求1所述的基于拉杆位置、扭矩控制的注塑机调模方法，其特征在于，所述的步骤(1)中在卧式注塑机的每根拉杆上均安装锁模力测试仪后，同时将每个锁模力测试仪在没有锁模力的状态下进行零位校准。
3.根据权利要求1所述的基于拉杆位置、扭矩控制的注塑机调模方法，其特征在于，所述的步骤(3)初始化线性表中，拉杆的锁模位置与其对应的锁模吨位、驱动器的动力输出轴扭矩一一对应。
4.根据权利要求1所述的基于拉杆位置、扭矩控制的注塑机调模方法，其特征在于，所述的调模控制***通过Systerm Manager扫描驱动器的动力输出轴，以获取驱动器的动力输出轴扭矩值。
5.根据权利要求1所述的基于拉杆位置、扭矩控制的注塑机调模方法，其特征在于，通过锁模力测试仪对卧式注塑机的每根拉杆的伸缩度进行测试，确定每根拉杆的伸缩度。
6.根据权利要求1所述的基于拉杆位置、扭矩控制的注塑机调模方法，其特征在于，所述的卧式注塑机的拉杆位置变化产生位移，当拉杆位置变化产生的位移为曲线时，通过步骤(6)中锁模吨位线性表对曲线进行线性规划，包括如下步骤：
将拉杆位置变化产生的曲线进行多段切割，将曲线转换为多段直线，多段切割后，分别建立拉杆的锁模位置对应的锁模力与锁模吨位、驱动器的动力输出轴扭矩的线性关系，从而进行调模。
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