專利名稱：一種控制多個注塑室的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及模制品的成型，但不限于此，具體而言是關(guān)于但不限于一種控制多個注塑室注塑性能的方法。
背景技術(shù)：
成型工藝通過使用一種成型系統(tǒng)而使成型材料(比如聚乙烯對苯二甲酯(PET)、 聚丙烯(PP)等材料)制成模制品。成型工藝(比如注塑成型)可用于生產(chǎn)各種模制品。比如模制品(比如以PET材料制成)可以是型坯，隨后吹制成飲料瓶等飲料容器。一個典型的注塑系統(tǒng)包括但不限于一個注塑單元、一個鎖模組件和一個模具組件。注塑單元可以是往復(fù)螺桿型，或是雙級螺桿型。在往復(fù)螺桿型注塑單元中，原材料(比如PET顆粒等)通過一個料斗依次進(jìn)料至塑化螺桿的入口端。塑化螺桿套在一個料筒中， 由料筒加熱器來加熱料筒。螺桿的螺旋狀(或其他類型)螺紋沿著螺桿的操作軸輸送原材料。典型情況下，螺桿的根部直徑沿著操作軸遠(yuǎn)離入口端的方向逐漸增加。原材料沿螺桿輸送期間，在螺桿的螺紋、螺桿根部與料筒內(nèi)表面之間剪切。原材料還會吸收料筒加熱器釋放的、經(jīng)由料筒傳遞的一些熱量。由于剪切強(qiáng)度隨著根部直徑的增加而增加，原材料逐漸轉(zhuǎn)化為基本均質(zhì)的熔料。在螺桿出料端(相對于螺桿入口端的另一最遠(yuǎn)端)的空間內(nèi)積聚了所需量的熔料時，螺桿隨后向前推進(jìn)，迫使所需量的熔料進(jìn)入一個或多個模腔中。相應(yīng)地，可以說往復(fù)式注塑單元的螺桿起著兩個作用，即(1)將原材料塑化為基本均質(zhì)的熔料；( 將基本均質(zhì)的熔料注入一個或多個模腔中。兩級注塑單元可以說基本類似于往復(fù)式注塑單元，只是塑化功能與注塑功能分開操作而已。具體而言，是擠出機(jī)料筒中的螺桿發(fā)揮著塑化功能。一旦積累了所需量的熔料， 便會轉(zhuǎn)移到注塑室中(有時業(yè)界也指配有一個注塑柱塞(起注塑作用)的注塑室)。美國專利6，M1，932(發(fā)明人Choi等人，
公開日2001年6月5日)公開了一種雙級注塑機(jī)的操作方法和操作系統(tǒng)，其中注塑室中注塑柱塞的移動與塑化螺桿的移動及熔料流入注塑室相協(xié)調(diào)，從而使得柱塞對熔料流入注塑室具有最小的阻力，同時避免了熔料中產(chǎn)生孔隙或空氣。因此減少了不必要的剪切力，相應(yīng)減少了剪切產(chǎn)生的熔料降解產(chǎn)物。美國專利6，514，440(發(fā)明人=Kazmer等人)2003年2月4日公開了一種注塑裝置、注塑系統(tǒng)和注塑方法，其中注塑循環(huán)期間物料的流速可控。根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施例，為注塑系統(tǒng)提供了一種開模吹洗方法，其中包括一個分流板，用于接收注塑機(jī)注入的物料。該方法包括目標(biāo)吹洗壓力的選擇步驟；從注塑機(jī)將物料注入分流板；控制吹洗壓力以便充分跟蹤目標(biāo)吹洗壓力，其中吹洗壓力可以獨(dú)立于注塑機(jī)壓力進(jìn)行控制。美國專利4，311，446(發(fā)明人Hold等人，
公開日1982年1月19日)、美國專利 4，094，940(發(fā)明人Hold，
公開日1978年6月13日)、美國專利3，937，776 (發(fā)明人=Hold 等人，
公開日1976年2月10日)、美國專利3，870，445(發(fā)明人Hold等人，
公開日1975 年3月11日)中的每個專利都公開了一種控制注塑機(jī)注塑工藝參數(shù)的方法和裝置，其中注塑機(jī)由一個料筒(配備一個塑化室)和一個螺桿(旋轉(zhuǎn)滑動式布置在所述塑化室中)組成，其中料斗是指與之相通的所述塑化室的相鄰一端，噴嘴是指與一個模具相通的所述塑化室另一端。注塑工藝的控制通過事件識別原理來實(shí)現(xiàn)，即通過檢測螺桿的位置、螺桿注塑的速度及熔料溫度，并將工作循環(huán)期間某些情況下的數(shù)值與已知的或所需的數(shù)值進(jìn)行比較，同時利用這些數(shù)值、數(shù)值的變動及數(shù)值的差值來監(jiān)控和改變工藝參數(shù)。。

發(fā)明內(nèi)容
如本發(fā)明第一方面的廣泛介紹，本發(fā)明提供了一種用于控制注塑單元的方法，所述注塑單元包括第一子部件和第二子部件，該方法按照控制法則的規(guī)定由自適應(yīng)控制調(diào)節(jié)器可操作的產(chǎn)生控制操作，其中包括接收針對所述第一子部件和所述第二子部件中的每一個的各自的操作參數(shù)；接收與操作所述第一子部件和所述第二子部件中的每一個有關(guān)的目標(biāo)設(shè)定值；根據(jù)不同于所述目標(biāo)設(shè)定值的所述第一子部件和所述第二子部件中的至少一個的所述各自操作參數(shù)作出響應(yīng)，執(zhí)行由所述控制法則產(chǎn)生的控制操作，以調(diào)節(jié)所述第一子部件和所述第二子部件中的至少一個的所述各自性能朝向所述目標(biāo)設(shè)定值；并且改變所述第一子部件和所述第二子部件中的之一的所述控制法則，以便所述第一子部件和所述第二子部件隨后產(chǎn)生不同的控制操作，以使在二者間具有實(shí)質(zhì)相同的性能。如本發(fā)明第二方面的廣泛介紹，本發(fā)明提供了一種用于控制注塑單元的控制器， 所述注塑單元含有第一子部件和第二子部件，以及為所述注塑單元提供控制法則的自適應(yīng)控制調(diào)節(jié)器，所述控制器可操作的接收針對所述第一子部件和所述第二子部件中的每一個的各自的操作參數(shù)；接收與操作所述第一子部件和所述第二子部件中的每一個有關(guān)的目標(biāo)設(shè)定值接收與每個第一子部件和第二子部件各自的操作有關(guān)的一個目標(biāo)設(shè)定值；在針對所述第一子部件和所述第二子部件中的至少一個的所述各自操作參數(shù)不同于所述目標(biāo)設(shè)定值之處，執(zhí)行控制操作，以根據(jù)所述控制法則調(diào)節(jié)所述第一子部件和所述第二子部件中的至少一個的所述各自性能朝向所述目標(biāo)設(shè)定值；并且其中，所述自適應(yīng)控制調(diào)節(jié)器可操作的改變所述第一子部件和所述第二子部件中的之一的所述控制法則，以便所述第一子部件和所述第二子部件隨后產(chǎn)生不同的控制操作，以使在二者間具有實(shí)質(zhì)相同的性能。


通過參考實(shí)施例的詳細(xì)說明以及下列圖紙，可以更好地了解本發(fā)明實(shí)施例(包括替代實(shí)施例和/或各種類型實(shí)施例)，其中圖1為本發(fā)明一個非限制性實(shí)施例采用的注塑單元局部剖面前視圖。圖2為圖1所示注塑單元的局部剖面頂視圖。圖3為圖1和2所示注塑單元的自適應(yīng)控制示意圖。圖4為圖1和圖2所示注塑單元自適應(yīng)控制方法的一個非限制性實(shí)施例操作步驟流程圖。圖5為多個注塑單元的自適應(yīng)控制示意圖。這些圖紙不需要按比例繪制，且可以用假想線、圖示和不連續(xù)視圖來表現(xiàn)。在某些例子中，對于理解實(shí)施例沒有必要或者會致使其他細(xì)節(jié)難以理解的詳細(xì)信息可能被忽略。
具體實(shí)施例方式
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如圖1和圖2所示，本發(fā)明非限制性實(shí)施例采用的注塑單元100將在此詳細(xì)介紹， 其中圖1為注塑單元100的局部剖面前視圖，圖2為注塑單元100的局部剖面頂視圖。在目前所述的實(shí)施例中，注塑單元100是一種雙級螺桿，在此意義上，注塑單元 100由多個子部件組成，其中包括一個擠出機(jī)102和一個注塑室122。擠出機(jī)102內(nèi)部含有一個用于塑化原材料的螺桿(無圖示)，將在下文作詳細(xì)介紹。在本發(fā)明某些實(shí)施例中， 擠出機(jī)102可以是雙螺桿擠出機(jī)，在此意義上，擠出機(jī)102內(nèi)部可以含有一套雙螺桿(無圖示)。擠出機(jī)102(準(zhǔn)確而言是擠出機(jī)102中的螺桿)是由螺桿驅(qū)動器108進(jìn)行驅(qū)動。在本發(fā)明具體的非限制性實(shí)施例中，螺桿驅(qū)動器108通過一個齒輪箱(未單獨(dú)編號)連接到擠出機(jī)102 ；但是，并非本發(fā)明每個實(shí)施例都需要如此。同樣，應(yīng)該意識到螺桿驅(qū)動器108可以配置為不同類型，比如液壓驅(qū)動器、機(jī)械驅(qū)動器或組合驅(qū)動器。應(yīng)該注意，在非限制性替代實(shí)施例中，注塑單元100可以配置為帶有一個往復(fù)式螺桿的單級注塑單元。在本發(fā)明某些實(shí)施例中，擠出機(jī)102能以連續(xù)塑化的方式運(yùn)行(即擠出機(jī)102可以配置為一個連續(xù)式擠出機(jī))。在其他實(shí)施例中，擠出機(jī)102能以近乎連續(xù)塑化的方式運(yùn)行。在其他一些實(shí)施例中，擠出機(jī)102能以間歇式塑化方式運(yùn)行(尤其是在擠出機(jī)102配置為往復(fù)式單元時)。在此處所述的具體的非限制性實(shí)施例中，螺桿驅(qū)動器108驅(qū)動擠出機(jī)102的螺桿做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，而這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動具有兩個作用(a)塑化原材料；(b)將原材料輸送到注塑室 122。同樣，在該實(shí)施例中，擠出機(jī)102的螺桿與往復(fù)運(yùn)動無關(guān)。但是，在替代實(shí)施例中(特別適用于但不限于擠出機(jī)102采用單個螺桿的情形)，擠出機(jī)102的螺桿可以在螺桿驅(qū)動器 108或單獨(dú)方式的驅(qū)動下做往復(fù)運(yùn)動。注塑單元100進(jìn)一步包括一個送料器110。送料器110用于將原材料輸送到擠出機(jī)102。送料器110可以配置成可控式(或計(jì)量式)送料器或連續(xù)式計(jì)量器。在本發(fā)明具體的非限制性實(shí)施例中，原材料采用PET。在替代實(shí)施例中，可以使用其他材料或混合材料。在本發(fā)明的一個特定實(shí)施例中，原材料包括新的原材料與回收的原材料以特定比例混合的材料。新的原材料(比如粒狀形式)與回收的原材料(比如片狀形式)可以在送料器110或另一個上游裝置(無圖示，比如干燥機(jī))中進(jìn)行混合。除了送料器110之外，在本發(fā)明某些實(shí)施例中，可能配置了一個助劑送料器(無圖示)，用于添加其他的物質(zhì)，比如將著色劑、乙醛(AA)阻聚劑等助劑添加到擠出機(jī)102中。 這類助劑送料器為行業(yè)熟知，因此不在此贅述。同時配備了一個過濾器112，該過濾器靈活定位在擠出機(jī)102與注塑室122之間。 過濾器112的作用是過濾擠出機(jī)102向注塑室122輸送的塑化材料中的雜質(zhì)及其他異物。 應(yīng)該注意，在本發(fā)明某些實(shí)施例中(包括但不限于只使用新的原材料的情形)，可以不配備過濾器112。在此處所述的具體的非限制性實(shí)施例中，注塑室122采用雙注塑室配置，因此注塑室122可以含有一個第一子部件和一個第二子部件，即一個主要注塑室121和一個輔助注塑室123，并且選擇性地靈活連接到擠出機(jī)102，詳情見下文所示。在本發(fā)明非限制性替代實(shí)施例中，注塑室122可以包含兩個或多個注塑單元100，其中每個注塑單元100都包含一個注塑室122(無圖示)。每個主要注塑室121和輔助注塑室123都包含一個注塑柱塞128，有效布置在主要注塑室121和輔助注塑室123的各個注塑室中。注塑柱塞128由一個單獨(dú)的活塞130進(jìn)行驅(qū)動，在本發(fā)明這一特定實(shí)施例中采用液壓活塞配置。但是，在本發(fā)明非限制性替代實(shí)施例中，注塑柱塞1 可由其他類型的一個驅(qū)動器(無圖示)進(jìn)行驅(qū)動，比如機(jī)械驅(qū)動器、電子驅(qū)動器等。同時配置了一個分流部件124，該部件靈活定位在擠出機(jī)102與注塑室122之間， 位于過濾器112的下游。分流部件IM采用分流閥，并且有選擇性地靈活連接(a)擠出機(jī)102連接到主要注塑室121，同時將輔助注塑室123連接到噴嘴127，從而可以直接與模腔(無圖示)連通或通過一個熔料分流系統(tǒng)(無圖示)與模腔連通，比如通過一個熱流道(無圖示)使熔料從擠出機(jī)102輸送到主要注塑室121，并使熔料從輔助注塑室123通過噴嘴127注入模腔(無圖示)；(b)擠出機(jī)102連接到輔助注塑室123，同時將主要注塑室121連接到噴嘴127， 以便使熔料從擠出機(jī)102輸送到輔助注塑室123，并使熔料從主要注塑室121通過噴嘴127 注入模腔(無圖示)。其中還包括一個狀態(tài)傳感器，示意圖如圖1中125所示。一般而言，狀態(tài)傳感器 125用于檢測與注塑單元100的操作有關(guān)的一個或多個操作參數(shù)。在本發(fā)明實(shí)施例中，狀態(tài)傳感器125可以配置成一個或多個同類型或不同類型的傳感器，詳情見下文所示。在本發(fā)明某些實(shí)施例中，狀態(tài)傳感器125可以配置為與兩種注塑室122各自相關(guān)的位置傳感器。在該實(shí)施例中，第二種狀況的指示內(nèi)容包括與各個主要注塑室121和輔助注塑室123的各個注塑柱塞1 有關(guān)的(a)位置；(b)速度。在本發(fā)明其他實(shí)施例中，狀態(tài)傳感器125可以配置為與兩種注塑室122各自相關(guān)的壓力傳感器。在該實(shí)施例中，第二種狀況用于指示與各個活塞130有關(guān)的可壓縮流體的壓力。同樣，可壓縮流體的壓力可以是各個活塞130所用驅(qū)動油的壓力，或是輸送到各個主要注塑室121和輔助注塑室123的注塑材料的壓力。當(dāng)然，狀態(tài)傳感器125可以采用其他的實(shí)施例。同時，在圖1和圖2所示結(jié)構(gòu)中還包含一個控制器126(出于簡化目的，只在圖1 中標(biāo)出)?？刂破? 可以配置為一個通用型或?qū)Ｓ眯陀?jì)算設(shè)備，用于控制注塑單元100的一個或多個操作。同時請注意，控制器126可以是一個共享控制器，可以控制一臺帶有注塑單元100的注塑機(jī)(無圖示)和/或其他輔助設(shè)備(無圖示)的操作。在控制器126能夠控制的大量功能中，其中一些功能是(但不限于)(i)控制螺桿驅(qū)動器108，具體而言，是控制擠出機(jī)102的螺桿(無圖示)轉(zhuǎn)速；(ii)控制分流部件124，以便有選擇地在上文所述兩種注塑室122之間進(jìn)行熔料輸送和熔料注入的切換；(iii)控制送料器110，其中送料器110配置為可控送料器，有時也被熟習(xí)此項(xiàng)技術(shù)者稱為容量送料器；(iv)控制上述提供有助劑送料器的實(shí)施例中的助劑送料器(無圖示)；(ν)接收狀態(tài)傳感器125檢測和發(fā)送的一個或多個操作參數(shù)；(vi)控制其他的輔助設(shè)備(無圖示)，比如干燥機(jī)等；(vii)執(zhí)行注塑循環(huán)優(yōu)化程序，以便分析和優(yōu)化注塑循環(huán)不同的參數(shù)。控制器1 包含一個內(nèi)存140，該內(nèi)存用于存儲一條或多條指令，以便執(zhí)行一個或多個程序。這些指令及目標(biāo)設(shè)定值146可以顯示在人機(jī)界面上，或顯示在HMI 142上。內(nèi)存140也可存儲和/或更新各種參數(shù)，比如(但不限于)(i)含有注塑單元100的注塑機(jī)(無圖示)循環(huán)時間的目標(biāo)設(shè)定值146的指示信號；(ii)比如在注塑循環(huán)給定點(diǎn)注塑柱塞128的速度和位置(一般稱為“注料速度曲線”和“注料切換保壓位置曲線”)的目標(biāo)設(shè)定值146的指示信號。(另外，注料切換保壓的操作可以根據(jù)液壓壓力和注料時間來實(shí)施，而不是根據(jù)速度和位置)；(iii)保壓壓力或保壓位置的指示參數(shù)；(iv)指示擠出機(jī)102與注塑室122之間注塑材料輸送量的目標(biāo)設(shè)定值。(ν)設(shè)置與注塑單元100或其部件有關(guān)的參數(shù)。如圖1和圖2所示的結(jié)構(gòu)，通過對每個子部件采用自適應(yīng)控制，能夠采用一種方法來控制多個子部件。現(xiàn)在參見圖3，該示意圖詳細(xì)闡述了每個注塑室122的一些操作參數(shù)和目標(biāo)設(shè)定值。如上文所述，每個注塑室122(即主要注塑室121和輔助注塑室123)包含一個注塑柱塞128，該柱塞用于向外推動熔料經(jīng)過噴嘴127。每個注塑柱塞1 都連接到一個 (液壓驅(qū)動的)活塞130。一個(或多個)液壓閥132用于調(diào)節(jié)活塞130的驅(qū)動速度和壓力。通過調(diào)整液壓閥132，控制器1 可以在每個注塑循環(huán)期間調(diào)整每個注塑柱塞128 的注料速度和保壓壓力，以便最大限度地接近一個或多個目標(biāo)設(shè)定值146。如上文所述，狀態(tài)傳感器125可以將每個注塑柱塞128的操作參數(shù)(比如位置和速度)返回控制器126。 控制器1 可以包含不同操作參數(shù)的子程序，在這種情況下，每個液壓閥132的控制器由一個保壓調(diào)節(jié)器134、一個注料調(diào)節(jié)器136和一個線性化表138組成。每個注塑室122都包含其特有的保壓調(diào)節(jié)器134、注料調(diào)節(jié)器136和線性化表138。保壓調(diào)節(jié)器1；34和注料調(diào)節(jié)器 136可以為其各自的注塑室122提供控制法則(一般是閉環(huán)控制)。據(jù)熟習(xí)此項(xiàng)技術(shù)者所知，模制品的物理質(zhì)量與每個注塑循環(huán)中注塑操作的注料曲線和保壓曲線有關(guān)。這些曲線是將增益值144應(yīng)用在保壓調(diào)節(jié)器134和注料調(diào)節(jié)器136中、 調(diào)整線性化表138或其他控制操作而產(chǎn)生的結(jié)果。由于注塑室122中的部件其機(jī)械性質(zhì)隨時間而變化，所以實(shí)際的注料曲線和保壓曲線也隨時間而變。據(jù)熟習(xí)此項(xiàng)技術(shù)者所知，開環(huán)調(diào)整和閉環(huán)調(diào)整都適合通過一個PID控制器來應(yīng)用增益值144，而與是否采用前饋校正無關(guān)。兩個注塑室122根據(jù)緊密公差制造而成，以便獲得完全相同的特性。因此，相同的增益值144和線性化表138可以應(yīng)用在這兩個注塑室122上，以便在其開始操作時調(diào)整其性能。但是，這兩個注塑室122各自性能將隨時間而彼此發(fā)生偏離，因?yàn)榇嬖诹慵哪p、 柱塞、閥門和密封等部件的熱性能偏差和/或污染物的積累。在連續(xù)的機(jī)器循環(huán)中，這種系統(tǒng)將使注塑件的質(zhì)量出現(xiàn)波動，應(yīng)用增益值會獲得不同的結(jié)果。這些制造偏差在某些應(yīng)用中可能無法接受。對于雙注塑室122，其中一個注塑柱塞1 在注料期間受到的摩擦力可能高于另一個注塑室?！澳芰Α睆?qiáng)的注塑柱塞1 必須適應(yīng)這種情況(或減速)，以便與“行動遲緩”的注塑柱塞1 保持同步操作，從而在模具中產(chǎn)生一致的注塑件。因此，每個注塑室122都含有自己獨(dú)立的線性化表138、保壓調(diào)節(jié)器134和注料調(diào)節(jié)器136。按照目標(biāo)設(shè)定值146的規(guī)定，利用所需的注料和保壓曲線以及注料切換保壓(獲得良好、一致的注塑件質(zhì)量所必需)，增益值144和線性化表138可以根據(jù)每個注塑室122 的實(shí)際曲線(由狀態(tài)傳感器125測得)進(jìn)行調(diào)節(jié)。控制器1 進(jìn)一步包括一個自適應(yīng)控制調(diào)節(jié)器148，該控制器用以更改控制法則，從而調(diào)整每個注塑室122的調(diào)節(jié)速率。自適應(yīng)控制調(diào)節(jié)器148將在下文作詳細(xì)介紹。利用該方法可以使一系列注塑單元100(各有一個單獨(dú)的注塑室12 (圖幻或一系列注塑單元100(各有兩個注塑室，無圖示)獲得相同的性能。它不限于注塑室，還包括其他功能，比如注塑件頂出和鎖模(無圖示)。另外，也不限于液壓功能，還包括電驅(qū)動注塑柱塞128(也無圖示)。自適應(yīng)控制調(diào)節(jié)器148用于監(jiān)控單個控制回路的各自性能，并調(diào)整增益值和線性化表，或者改變每個控制回路的控制法則，以便能以完全相同的方式運(yùn)行一組控制回路，即使有工藝波動并且部件的狀態(tài)隨時間而變化。發(fā)明方法實(shí)施例1現(xiàn)在參見圖4，根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例，控制器1 可以利用一種方法300來控制一個熔料制備設(shè)備的一個第一子部件和一個第二子部件。在這些實(shí)施例中，為了便于闡述而假設(shè)(a)擠出機(jī)102配置為一臺連續(xù)式擠出機(jī)。(b)送料器110配置為一臺可控式送料器。(c)第一子部件是主要注塑室121，第二子部件是輔助注塑室123，如圖2所示；(d)狀態(tài)傳感器125配置為與各個主要注塑室121和輔助注塑室123有關(guān)的一個位置傳感器和一個壓力傳感器。步驟310該方法300從步驟310開始實(shí)施，其中控制器1 接收與一個注塑室122 (即主要注塑室121)有關(guān)的一個各自操作參數(shù)。在一個特定示例中，保壓調(diào)節(jié)器134和注料調(diào)節(jié)器 136接收狀態(tài)傳感器125發(fā)送的與主要注塑室121有關(guān)的注塑柱塞1 的位置、速度和背壓的指示信號。步驟320該方法300隨后執(zhí)行步驟320，其中控制器1 接收與一個注塑室122(即輔助注塑室12 有關(guān)的一個各自操作參數(shù)。在一個特定示例中，保壓調(diào)節(jié)器134和注料調(diào)節(jié)器 136接收狀態(tài)傳感器125發(fā)送的與輔助注塑室123有關(guān)的注塑柱塞1 的位置、速度和背壓的指示信號。盡管步驟310和320按順序進(jìn)行介紹，但應(yīng)明白步驟310和320的實(shí)施順序可以顛倒，或者同時進(jìn)行。步驟330該方法300隨后執(zhí)行步驟330，其中控制器1 用于控制一個或多個目標(biāo)設(shè)定值 146，該設(shè)定值與每個主要注塑室121和輔助注塑室123的操作有關(guān)。在當(dāng)前所示實(shí)施例中， 與兩個注塑室122各自相關(guān)的目標(biāo)設(shè)定值146完全相同。在當(dāng)前所示實(shí)施例中，對于注料速度、注料切換保壓以及保壓壓力，其目標(biāo)設(shè)定值146存儲在內(nèi)存140中。在特定示例中， 控制器1 訪問內(nèi)存140并檢索每個注塑柱塞128的保壓壓力的目標(biāo)設(shè)定值146。在本發(fā)明某些實(shí)施例中，保壓壓力、注料速度等參數(shù)的目標(biāo)設(shè)定值146可由操作員通過人機(jī)界面142以設(shè)置方式存儲在內(nèi)存140中。在本發(fā)明非限制性替代實(shí)施例中，目標(biāo)設(shè)定值146可以包含狀態(tài)傳感器125所檢測并存儲在內(nèi)存140中的前一注塑循環(huán)的操作參數(shù)。在本發(fā)明非限制性替代實(shí)施例中，目標(biāo)設(shè)定值146可由控制器1 執(zhí)行一個注塑循環(huán)優(yōu)化程序來產(chǎn)生和存儲，該注塑循環(huán)優(yōu)化程序用于分析和優(yōu)化注塑循環(huán)不同的參數(shù)，其中包括所需的目標(biāo)保壓壓力、注料速度、注料時間和/或注料切換保壓(注料切換保壓可以基于位置和時間，或基于壓力和時間)。盡管步驟330在步驟310/320之后介紹，但應(yīng)明白步驟330可以在步驟310或320 之前實(shí)施，或與之同時實(shí)施。步驟340該方法300隨后執(zhí)行步驟340，其中控制器1 根據(jù)操作參數(shù)和目標(biāo)設(shè)定值146來調(diào)整一個或兩個注塑室122的性能，即利用開環(huán)或閉環(huán)控制法則從所測操作值向目標(biāo)設(shè)定值146進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)需要調(diào)整的操作參數(shù)的不同，控制器1 按照控制法則產(chǎn)生控制操作，比如將增益值144應(yīng)用到一個或兩個注塑室122的保壓調(diào)節(jié)器134或注料調(diào)節(jié)器136。 這些控制操作將會使每個注塑室122的注料速度、注料切換保壓或保壓壓力向著目標(biāo)設(shè)定值146的方向改變。步驟350該方法300隨后執(zhí)行步驟350，其中控制器1 用于確定兩個注塑室122之一是否與另一個注塑室122的各自性能發(fā)生偏離。如果自適應(yīng)控制調(diào)節(jié)器148采取的控制操作不足以使兩個注塑室122達(dá)到目標(biāo)設(shè)定值146，則自適應(yīng)控制調(diào)節(jié)器148將會限制高效的注塑室122的各自性能，使其與低效的注塑室122性能相同。控制器1 通過調(diào)整增益值144 和線性化表138，或者改變控制法則，使兩個注塑室122各自的控制回路達(dá)到基本類似的性能級別。比如，如果主要注塑室121的注塑柱塞128的轉(zhuǎn)變速度慢于輔助注塑室123的注塑柱塞128，并且自適應(yīng)控制調(diào)節(jié)器148無法充分調(diào)整主要注塑室121的各自性能來滿足目標(biāo)設(shè)定值146，則自適應(yīng)控制調(diào)節(jié)器148會減少注料調(diào)節(jié)器136的增益值144，以使輔助注塑室123的注塑柱塞1 更密切地配合主要注塑室121的注塑柱塞128。實(shí)施例介紹了本發(fā)明采用的一些示例，這些示例不限于本發(fā)明涉及的范圍。上文所述的概念可能適用于具體的條件和/或功能，并可能進(jìn)一步拓展到本發(fā)明范圍涉及的各種其他應(yīng)用中。根據(jù)所述典型實(shí)施例，顯然可以在不偏離所示概念的情況下進(jìn)行修改和增強(qiáng)。因此，受專利證書保護(hù)的內(nèi)容只受下列權(quán)利要求范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種用于控制注塑單元(100)的方法(300)，所述注塑單元包括第一子部件和第二子部件，該方法按照控制法則的規(guī)定由自適應(yīng)控制調(diào)節(jié)器(148)可操作的產(chǎn)生控制操作， 其中包括接收針對所述第一子部件和所述第二子部件中的每一個的各自的操作參數(shù)； 接收與操作所述第一子部件和所述第二子部件中的每一個有關(guān)的目標(biāo)設(shè)定值(146)； 根據(jù)不同于所述目標(biāo)設(shè)定值(146)的所述第一子部件和所述第二子部件中的至少一個的所述各自操作參數(shù)作出響應(yīng)，執(zhí)行由所述控制法則產(chǎn)生的控制操作，以調(diào)節(jié)所述第一子部件和所述第二子部件中的至少一個的所述各自性能朝向所述目標(biāo)設(shè)定值(146)；并且改變所述第一子部件和所述第二子部件中的之一的所述控制法則，以便所述第一子部件和所述第二子部件隨后產(chǎn)生不同的控制操作，以使在二者間具有實(shí)質(zhì)相同的性能。
2.如權(quán)利要求1所述的方法(300)，其中，所述第一子部件是第一注塑室(121)，和所述第二子部件是第二注塑室(123)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法(300)，其中，所述目標(biāo)設(shè)定值(146)是下列其中之一 針對所述第一注塑室(121)和所述第二注塑室(12 中的每一個的注料速度； 針對所述第一注塑室(121)和所述第二注塑室(123)中的每一個的注料切換保壓；和針對所述第一注塑室(121)和所述注塑室(12 中的每一個的保壓壓力。
4.如權(quán)利要求2所述的方法(300)，其中，接收所述各自操作參數(shù)包括接收來自狀態(tài)傳感器(12 的所述各自操作參數(shù)的指示信號。
5.如權(quán)利要求4所述的方法(300)，其中，所述狀態(tài)傳感器(125)包括至少下列其中之與所述第一注塑室(121)和所述第二注塑室(123)中的至少一個的注塑柱塞(128)有關(guān)聯(lián)的位置和速度傳感器；以及與所述注塑柱塞(128)的活塞(130)有關(guān)聯(lián)的壓力傳感器。
6.如權(quán)利要求2所述的方法(300)，其中，所述各自操作參數(shù)包括至少下列其中之一 與所述第一注塑室(121)和所述第二注塑室(12 中的至少一個的注塑柱塞(128)有關(guān)聯(lián)的位置；與所述第一注塑室(121)和所述第二注塑室(12 中的至少一個的注塑柱塞(128)有關(guān)聯(lián)的速度；和與所述注塑柱塞(128)的活塞(130)有關(guān)聯(lián)的油壓；和與被輸送到所述第一注塑室(121)和所述第二注塑室(12 中的至少一個的熔化材料有關(guān)聯(lián)的熔化壓力；和與所述第一注塑室(121)和所述第二注塑室(12 中的至少一個的所述注塑柱塞 (128)有關(guān)聯(lián)的注料時間。
7.如權(quán)利要求2所述的方法(300)，其中，所述控制操作包括對為所述第一注塑室 (121)和所述第二注塑室(12 中的至少一個的保壓調(diào)節(jié)器(134)應(yīng)用調(diào)整增益。
8.如權(quán)利要求2所述的方法(300)，其中，所述控制操作包括對為所述第一注塑室 (121)和所述第二注塑室(12 中的至少一個的注料調(diào)節(jié)器(136)應(yīng)用調(diào)整增益。
9.如權(quán)利要求2所述的方法(300)，其中，所述自適應(yīng)控制調(diào)節(jié)器(148)可操作的改變所述控制操作，以用于下列至少其中之一(i)調(diào)整增益，針對所述第一注塑室(121)和所述第二注塑室(12 中的至少一個的保壓調(diào)節(jié)器(134)；(ii)調(diào)整增益，針對所述第一注塑室(121)和所述第二注塑室(12 中的至少一個的注料調(diào)節(jié)器(136)；以及(iii)線性化表(138)，針對所述第一注塑室(121)和所述第二注塑室(12 中的至少一個。
10.一種用于控制注塑單元(100)的控制器(1 )，所述注塑單元含有第一子部件和第二子部件，以及為所述注塑單元(100)提供控制法則的自適應(yīng)控制調(diào)節(jié)器(148)，所述控制器(126)可操作的接收針對所述第一子部件和所述第二子部件中的每一個的各自的操作參數(shù)；接收與操作所述第一子部件和所述第二子部件中的每一個有關(guān)的目標(biāo)設(shè)定值(146)接收與每個第一子部件和第二子部件各自的操作有關(guān)的一個目標(biāo)設(shè)定值(146)；在針對所述第一子部件和所述第二子部件中的至少一個的所述各自操作參數(shù)不同于所述目標(biāo)設(shè)定值(146)之處，執(zhí)行控制操作，以根據(jù)所述控制法則調(diào)節(jié)所述第一子部件和所述第二子部件中的至少一個的所述各自性能朝向所述目標(biāo)設(shè)定值(146)；并且其中，所述自適應(yīng)控制調(diào)節(jié)器(148)可操作的改變所述第一子部件和所述第二子部件中的之一的所述控制法則，以便所述第一子部件和所述第二子部件隨后產(chǎn)生不同的控制操作，以使在二者間具有實(shí)質(zhì)相同的性能。
11.如權(quán)利要求10所述的控制器(1 )，其中，所述第一子部件是第一注塑室(121)，和所述第二子部件是第二注塑室(123)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法(300)，其中，接收所述各自操作參數(shù)包括接收來自狀態(tài)傳感器(125)的所述各自操作參數(shù)的指示信號。
13.如權(quán)利要求11所述的控制器(1 )，其中，所述各自操作參數(shù)包括至少下列其中之與所述第一注塑室(121)和所述第二注塑室(12 中的至少一個的注塑柱塞(128)有關(guān)聯(lián)的位置；與所述第一注塑室(121)和所述第二注塑室(12 中的至少一個有關(guān)聯(lián)的注料時間；與所述第一注塑室(121)和所述第二注塑室(12 中的至少一個的所述注塑柱塞 (128)有關(guān)聯(lián)的速度；和與所述注塑柱塞(128)的活塞(130)有關(guān)聯(lián)的油壓；和與被輸送到所述第一注塑室(121)和所述第二注塑室(12 中的至少一個的熔化材料有關(guān)聯(lián)的熔化壓力。
14.如權(quán)利要求11所述的控制器(1 )，其中，所述控制操作包括對為所述第一注塑室 (121)和所述第二注塑室(12 中的至少一個的保壓調(diào)節(jié)器(134)應(yīng)用調(diào)整增益。
15.如權(quán)利要求12所述的控制器(1 )，其中，所述自適應(yīng)控制調(diào)節(jié)器(148)被適合于改變至少下列其中之一的所述控制操作i)調(diào)整增益，針對所述第一注塑室(121)和所述第二注塑室(123)中的至少一個的保壓調(diào)節(jié)器(134)；(ii)調(diào)整增益，針對所述第一注塑室(121)和所述第二注塑室(12 中的至少一個的注料調(diào)節(jié)器(136)；以及(iii)線性化表(138)，針對所述第一注塑室(121)和所述第二注塑室(12 中的至少一個。
全文摘要
一種用于控制注塑單元(100)的方法(300)，所述注塑單元包括第一子部件和第二子部件，該方法按照控制法則的規(guī)定由自適應(yīng)控制調(diào)節(jié)器(148)可操作的產(chǎn)生控制操作，其中包括接收針對所述第一子部件和所述第二子部件中的每一個的各自的操作參數(shù)；接收與操作所述第一子部件和所述第二子部件中的每一個有關(guān)的目標(biāo)設(shè)定值(146)；根據(jù)不同于所述目標(biāo)設(shè)定值(146)的所述第一子部件和所述第二子部件中的至少一個的所述各自操作參數(shù)作出響應(yīng)，執(zhí)行由所述控制法則產(chǎn)生的控制操作，以調(diào)節(jié)所述第一子部件和所述第二子部件中的至少一個的所述各自性能朝向所述目標(biāo)設(shè)定值(146)；并且改變所述第一子部件和所述第二子部件中的之一的所述控制法則，以便所述第一子部件和所述第二子部件隨后產(chǎn)生不同的控制操作，以使在二者間具有實(shí)質(zhì)相同的性能。
文檔編號B29C45/76GK102470596SQ201080032264
公開日2012年5月23日 申請日期2010年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者凱文·文航·梁, 邁克爾·戴維·科爾肖 申請人:赫斯基注塑系統(tǒng)有限公司