本發(fā)明涉及工藝控制,具體涉及一種注吹中空成型控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、注吹中空成型機是一種自動化程度高的先進設(shè)備,廣泛應(yīng)用于飲料、食品、化工醫(yī)療、化妝品等行業(yè),注吹機能通過各種注吹原料,通過注吹的方式,生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的碳酸飲料瓶、礦泉水瓶、廣口瓶、化妝品瓶、奶瓶等注吹產(chǎn)品。
2、在注吹中空成型過程中,需要實時監(jiān)控產(chǎn)品的狀態(tài),從而對工藝中吹氣速度進行調(diào)節(jié),但是,在對吹氣速度進行調(diào)整過程中,所獲得的調(diào)整后吹氣速度,可能會對產(chǎn)品最終質(zhì)量產(chǎn)生影響,甚至導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的不合格。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種注吹中空成型控制系統(tǒng),以解決上述背景中技術(shù)問題。
2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
3、本發(fā)明提供了一種注吹中空成型控制系統(tǒng),包括:
4、數(shù)據(jù)采集模塊:對過往注吹中空成型獲得的塑料進行檢測,獲得塑料的檢測數(shù)據(jù);
5、其中,檢測數(shù)據(jù)包括:異常程度系數(shù)和異常分布系數(shù);
6、數(shù)據(jù)處理模塊:基于檢測數(shù)據(jù),計算塑料的質(zhì)量系數(shù);
7、質(zhì)量評估模塊:基于質(zhì)量系數(shù),對塑料的質(zhì)量進行評估,判定注吹中空成型獲得的塑料質(zhì)量是否合格,并生成質(zhì)量檢測信號;
8、其中,質(zhì)量檢測信號包括:質(zhì)量合格信號和質(zhì)量不合格信號;
9、關(guān)聯(lián)分析模塊:基于質(zhì)量不合格信號,對塑料注吹中空成型過程中吹氣速度的調(diào)整情況進行分析,獲得關(guān)聯(lián)系數(shù);
10、關(guān)聯(lián)評估模塊:基于關(guān)聯(lián)系數(shù),判定塑料質(zhì)量異常是否與吹氣速度有關(guān),并生成關(guān)聯(lián)評估信號;
11、其中,關(guān)聯(lián)評估信號包括:有關(guān)聯(lián)信號和無關(guān)聯(lián)信號;
12、控制模塊:基于有關(guān)聯(lián)信號,對后續(xù)注吹中空成型工藝的吹氣速度進行控制。
13、作為本發(fā)明進一步的方案:檢測數(shù)據(jù)獲取過程為:
14、基于過往注吹中空成型獲得的塑料,將塑料進行均勻地空間劃分,獲得若干個檢測區(qū)域;
15、對塑料的各個檢測區(qū)域進行檢測,獲得各個檢測區(qū)域的區(qū)域異常系數(shù);
16、基于所有檢測區(qū)域的異常系數(shù),分別計算塑料的異常程度系數(shù)和異常分布系數(shù)。
17、作為本發(fā)明進一步的方案:區(qū)域異常系數(shù)的獲取過程為:
18、基于單個檢測區(qū)域,對該檢測區(qū)域的外側(cè)表面進行檢測,獲取外觀異常系數(shù);
19、同時,對該檢測區(qū)域的內(nèi)部缺陷進行掃描,獲得內(nèi)部異常系數(shù);
20、將外觀異常系數(shù)與內(nèi)部異常系數(shù)進行乘積計算,獲得區(qū)域異常系數(shù);
21、其中,外觀異常系數(shù)的獲取過程為:
22、獲取該檢測區(qū)域的三維模型,并將該檢測區(qū)域的三維模型與預(yù)設(shè)模型進行重合分析,計算三維模型與預(yù)設(shè)模型的表面交線的總長度,獲得表面異常表征值,再將表面異常表征值與表面異常表征閾值進行比值計算,獲得外觀異常系數(shù);
23、其中,內(nèi)部異常系數(shù)的獲取過程為:
24、獲取該檢測區(qū)域內(nèi)部缺陷區(qū)域的體積,獲得內(nèi)部異常表征值,并將內(nèi)部異常表征值與區(qū)域體積值進行比值計算,獲得內(nèi)部異常系數(shù)。
25、作為本發(fā)明進一步的方案:獲取各個檢測區(qū)域的區(qū)域異常系數(shù),并將所有區(qū)域異常系數(shù)分別與區(qū)域異常閾值進行對比分析;
26、若區(qū)域異常系數(shù)≤區(qū)域異常閾值,則生成區(qū)域正常信號,并將對應(yīng)的檢測區(qū)域標(biāo)記為正常區(qū)域;
27、若區(qū)域異常系數(shù)>區(qū)域異常閾值,則生成區(qū)域異常信號,并將對應(yīng)的檢測區(qū)域標(biāo)記為異常區(qū)域;
28、提取所有異常區(qū)域的區(qū)域異常系數(shù),并求均值,獲得異常程度系數(shù)。
29、作為本發(fā)明進一步的方案:異常分布系數(shù)的獲取過程為:
30、基于任意一個異常區(qū)域與相鄰的檢測區(qū)域進行合并處理,若相鄰的檢測區(qū)域為異常區(qū)域,將該異常區(qū)域與相鄰的異常區(qū)域合并作為一個新的區(qū)域,標(biāo)記為第一次合并異常區(qū)域;
31、按照上述的方式,將合并異常區(qū)域與相鄰的檢測區(qū)域進行合并處理,若相鄰的檢測區(qū)域為異常區(qū)域,將該合并異常區(qū)域與相鄰的異常區(qū)域合并作為一個新的區(qū)域,標(biāo)記為第二次合并異常區(qū)域;
32、循環(huán)上述操作,直至得到第n次合并異常區(qū)域所相鄰的檢測區(qū)域均為正常區(qū)域為止,將第n次合并異常區(qū)域標(biāo)記為合并異常新區(qū)域;
33、若相鄰的檢測區(qū)域為正常區(qū)域,不進行合并處理,將該異常區(qū)域標(biāo)記為獨立異常新區(qū)域;
34、獲取檢測區(qū)域中所有合并異常新區(qū)域和獨立異常新區(qū)域的總個數(shù),標(biāo)記為合并后異常區(qū)域總數(shù);
35、將所有合并后異常區(qū)域總數(shù)與所有異常區(qū)域總數(shù)進行比值計算,獲得異常分布系數(shù)。
36、作為本發(fā)明進一步的方案:質(zhì)量系數(shù)的獲取過程為:
37、通過公式:,計算獲得質(zhì)量系數(shù)zl,其中,a1、a2為預(yù)設(shè)比例因子,a3為常數(shù),且a1、a2、a3均大于0,cd為異常程度系數(shù),fb為異常分布系數(shù)。
38、作為本發(fā)明進一步的方案:生成質(zhì)量檢測信號的過程為:
39、預(yù)設(shè)質(zhì)量閾值,將質(zhì)量系數(shù)與質(zhì)量閾值進行對比分析;
40、若質(zhì)量系數(shù)≤質(zhì)量閾值,則生成質(zhì)量合格信號;
41、若質(zhì)量系數(shù)>質(zhì)量閾值,則生成質(zhì)量不合格信號,并將該塑料標(biāo)記為異常塑料。
42、作為本發(fā)明進一步的方案:關(guān)聯(lián)系數(shù)的獲取過程為:
43、提取多個異常塑料,并分別獲取各個異常塑料在注吹中空成型過程中吹氣速度的調(diào)控系數(shù);
44、基于單個異常塑料,將該異常塑料的調(diào)控系數(shù)與異常質(zhì)量系數(shù)進行比值計算,獲得該異常塑料的影響比;
45、再將所有異常塑料的影響比進行方差計算,獲得關(guān)聯(lián)系數(shù);
46、其中,調(diào)控系數(shù)的獲取過程為:
47、基于單個異常塑料,獲取該異常塑料在注吹中空成型過程中吹氣速度的調(diào)整次數(shù)以及每次調(diào)整的調(diào)整間隔和調(diào)整值;
48、通過公式:,計算調(diào)控系數(shù)tk,n為調(diào)整次數(shù),t為調(diào)整間隔,h為調(diào)整值,i為第i次調(diào)整,i的取值為1、2、3、……、n。
49、作為本發(fā)明進一步的方案:生成關(guān)聯(lián)評估信號的過程為:
50、預(yù)設(shè)關(guān)聯(lián)系數(shù)閾值,將關(guān)聯(lián)系數(shù)與關(guān)聯(lián)系數(shù)閾值進行對比分析;
51、若關(guān)聯(lián)系數(shù)>關(guān)聯(lián)系數(shù)閾值,則生成無關(guān)聯(lián)信號;
52、若關(guān)聯(lián)系數(shù)≤關(guān)聯(lián)系數(shù)閾值,則生成有關(guān)聯(lián)信號。
53、作為本發(fā)明進一步的方案:對后續(xù)注吹中空成型工藝的吹氣速度進行控制的過程為:
54、基于有關(guān)聯(lián)信號,在后續(xù)注吹中空成型過程中,在每次吹氣速度需調(diào)整前,基于獲得的吹氣速度調(diào)整值,計算當(dāng)前調(diào)控系數(shù);
55、將當(dāng)前調(diào)控系數(shù)與調(diào)控系數(shù)閾值進行對比分析;
56、若當(dāng)前調(diào)控系數(shù)≤調(diào)控系數(shù)閾值,則生成可調(diào)控信號,將吹氣速度調(diào)整至吹氣速度調(diào)整值;
57、若當(dāng)前調(diào)控系數(shù)>調(diào)控系數(shù)閾值,則生成不可調(diào)控信號,不對吹氣速度進行調(diào)整;
58、其中,調(diào)控系數(shù)閾值的獲取過程為:
59、提取上述所有異常塑料的影響比,并將所有異常塑料的影響比進行均值計算,獲得影響比均值,將影響比均值與質(zhì)量閾值進行乘積計算,獲得調(diào)控系數(shù)閾值。
60、本發(fā)明的有益效果:
61、本發(fā)明將塑料制品均勻地劃分為多個檢測區(qū)域,以提高檢測的精細度和準(zhǔn)確性;隨后,分別檢測每個區(qū)域的外觀異常和內(nèi)部缺陷,并據(jù)此計算出每個區(qū)域的異常系數(shù);再通過綜合分析所有檢測區(qū)域的異常系數(shù),計算得出塑料的異常程度系數(shù),該系數(shù)反映了塑料整體的質(zhì)量異常水平;同時,還計算異常分布系數(shù),以評估異常在塑料中的分布情況,即異常是否集中或分散;最后,基于異常程度系數(shù)和異常分布系數(shù),計算出塑料的質(zhì)量系數(shù);通過將質(zhì)量系數(shù)與預(yù)設(shè)的質(zhì)量閾值進行比較,可以迅速判斷塑料的質(zhì)量是否合格;若質(zhì)量系數(shù)低于閾值,則生成質(zhì)量合格信號;若高于閾值,則生成質(zhì)量不合格信號,并標(biāo)記該塑料為異常產(chǎn)品;本發(fā)明綜合了塑料的外觀缺陷和內(nèi)部質(zhì)量問題,多維度的檢測塑料的質(zhì)量,確保了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性,為塑料生產(chǎn)企業(yè)的質(zhì)量控制提供了有力支持;
62、本發(fā)明針對多個質(zhì)量不合格的塑料樣本,提取其在成型過程中的吹氣速度調(diào)控數(shù)據(jù),包括調(diào)整次數(shù)、調(diào)整間隔和調(diào)整值,通過特定公式計算每個樣本的調(diào)控系數(shù),該系數(shù)綜合反映了吹氣速度的調(diào)整情況;接著,將每個樣本的調(diào)控系數(shù)與其異常質(zhì)量系數(shù)(即該樣本的質(zhì)量評估結(jié)果)進行比值計算,得到影響比,這一指標(biāo)衡量了吹氣速度調(diào)整對單個樣本質(zhì)量異常的具體貢獻;再通過對所有樣本的影響比進行方差分析,計算關(guān)聯(lián)系數(shù),該系數(shù)從整體上評估了吹氣速度調(diào)整與塑料質(zhì)量異常之間的關(guān)聯(lián)性強度;在評估過程中,預(yù)設(shè)關(guān)聯(lián)系數(shù)閾值作為判斷標(biāo)準(zhǔn),如果計算出的關(guān)聯(lián)系數(shù)大于閾值,說明吹氣速度的調(diào)整與塑料質(zhì)量異常之間的關(guān)聯(lián)性較弱,生成無關(guān)聯(lián)信號;相反,如果關(guān)聯(lián)系數(shù)小于或等于閾值,則表明吹氣速度的調(diào)整對塑料質(zhì)量異常有顯著影響,生成有關(guān)聯(lián)信號;本發(fā)明提供了一種科學(xué)、高效的手段來識別和解決塑料注吹中空成型過程中的質(zhì)量問題,通過快速定位吹氣速度調(diào)整與質(zhì)量異常之間的關(guān)聯(lián),便于優(yōu)化生產(chǎn)工藝,減少不合格品的產(chǎn)生,提升產(chǎn)品質(zhì)量和市場競爭力;
63、本發(fā)明在每次計劃調(diào)整吹氣速度前,會根據(jù)即將實施的調(diào)整值,實時計算當(dāng)前調(diào)控系數(shù);這一系數(shù)基于調(diào)整次數(shù)、間隔和值,全面評估了調(diào)整對工藝過程的影響;接著,將當(dāng)前調(diào)控系數(shù)與預(yù)設(shè)的調(diào)控系數(shù)閾值進行比較,該閾值通過綜合分析歷史異常塑料樣本的影響比均值與預(yù)設(shè)質(zhì)量閾值得出,確保了比較的準(zhǔn)確性和有效性;若當(dāng)前調(diào)控系數(shù)滿足閾值要求(即小于或等于閾值),將生成可調(diào)控信號,允許按原計劃調(diào)整吹氣速度,以確保生產(chǎn)順利進行,反之,若調(diào)控系數(shù)超出閾值,系統(tǒng)則立即發(fā)出不可調(diào)控信號,阻止吹氣速度的調(diào)整,并即時通知管理者,管理者可根據(jù)系統(tǒng)提示,靈活采取干預(yù)措施,如重新計算調(diào)整值、調(diào)整其他工藝參數(shù)或暫停生產(chǎn),以最大限度地減少質(zhì)量異常風(fēng)險;本發(fā)明的智能控制策略,不僅提高了生產(chǎn)過程的自動化水平,還顯著增強了工藝控制的精準(zhǔn)度和靈活性,通過實時監(jiān)控和動態(tài)調(diào)整,確保了注吹中空成型工藝的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性,為塑料制造行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供了有力支持。