熊华[1]2003年在《注塑机性能自动测试系统的研究与设计》文中研究表明塑料注射成型机(简称注塑机)作为一种重要的塑料加工成型机械,在轻工业行业中占据着重要的地位。注塑机的机器结构及其各项性能参数直接关系到塑料制品的质量、企业的信誉和市场。准确获取机器的各项性能参数不仅是评估机器质量的手段,也是改进机器结构从而提高其性能的前提。目前对注塑机性能参数的测试主要通过人工方式,主要存在的缺点是测试数据精度不高、测试速度慢、测试操作复杂等。应用计算机自动测试系统测试其性能参数能克服人工方式的缺点,并能将测试数据及时和完整的反馈给设计者以便进行分析研究。本文介绍了注塑机的工作原理和注塑机各个性能参数及其测试方法,着重阐述了硬件测试平台的设计过程和面向对象的软件测试系统的设计方法和实现过程,分析了构造测试系统的难点,并提出了改进测试系统的想法。在硬件测试平台设计部分,本文首先根据对注塑机所有性能参数及其测试方法的分析总结了所有需要测试的信号量;然后介绍了此自动测试系统硬件平台的体系结构、数据采集设备和主计算机;最后阐述了此系统所采用的抗干扰措施。在软件测试系统设计部分,本文介绍了使用标准统一建模语言UML建立注塑机软件测试系统模型的方法,着重介绍了用例图、配置图和活动图;然后介绍了运用面向对象方法构造软件系统的过程,包括面向对象的分析、面向对象的设计、面向对象的构造和面向对象的测试。
瞿迪水[2]2016年在《叁轴伺服注塑机机械手控制系统的设计》文中指出随着我国工业自动化不断向前推进和人力资源成本不断提高,简单的斜臂式、全气动式和单伺服轴注塑机机械手越来越难以满足注塑企业生产需求。叁轴或五轴伺服注塑机机械手作为一种可进行复杂生产活动的高性能机械手会越来越受到注塑企业的青睐,成为行业的主流。本文以叁轴伺服横行式注塑机机械手为研究对象,立足于注塑企业的现实需求,通过对注塑机和机械手工作过程的深入研究,完成了机械手控制系统的设计。控制系统采用主从式结构,分为上位机和下位机两个部分,其中上位机采用S3C2416为核心处理器,下位机采用STM32F303VCT6为核心处理器,并完成了上下位机硬件电路板制作和开发了功能齐全、安全可靠上下位机软件。在保证机械手基本功能基础上,控制系统引入了平面直线、空间直线和平面圆弧插补算法,实现堆迭、检测、适配、避障功能,提高了机械手工作效率,并设计了在线编程模块,实现了功能灵活配置,扩大了机械手的应用范围。本文首先根据机械手工作特点和控制系统需求,从整体结构、控制算法、任务分配、状态设计和通信设计五个方面详细介绍整体方案的设计。其次依据上位机控制系统的特点,完成了以S3C2416为核心的硬件电路设计,并在WinCE操作系统上开发了界面友好美观的上位机软件。在上位机软件中,引入了多线程机制,提高了系统运行效率,并实现了操作简单、编程灵活的在线编程模块。然后依据下位机控制系统的特点,完成了以STM32F303VCT6为核心的硬件电路设计,采用前后台框架,完成了叁大状态下的程序设计、S型加减速算法和插补算法的程序设计,开发了实时性强、可靠性高的下位机软件。最后基于上下位机通信特点,设计了安全可靠的通信协议,保证了数据传输的安全。经过对控制系统进行控制算法、定位精度以及在线编程测试,证明控制系统基本满足设计要求,具有良好的应用前景。
罗佳烽[3]2008年在《基于CAE技术的大型注塑模自干扰进浇设计及工艺参数优化》文中提出近年来,随着塑料工业与汽车、航天航空及家用电器行业的不断发展,使得大型塑件也正越来越受到广泛的重视和应用,相应地对大型模具和塑件的设计和制造也提出了更高的要求。大型塑件主要采用注塑成型,诸如轿车保险杠这类长条形大曲面特征的注塑件,其主要的成型缺陷是,成型后翘曲变形较大,影响产品的安装;局部地方有缩凹,影响制品的外观;个别熔接线较为明显,影响制品的强度和喷涂效果。熔体自干扰流动是一种对注塑充模非常有利的流动状态,其原理与动态成型技术类似,就是通过控制熔体在型腔内特殊的流动状态来实现塑料制品的凝聚态结构的改进,从而达到提高制品性能的目的,相比而言,熔体自干扰流动无须额外装置提供压力,而是靠浇口自身的结构来实现的。对于大型塑件的工艺参数优化这类复杂的工程问题,实验设计方法是一种科学、合理、有效的工具。田口(Taguchi)实验设计方法可以对注塑成型过程中的质量指标进行优化,在进行最少次数实验的前提下给出最佳的实验因素水平组合,确定出最佳实验条件,并将实验因素对实验目标的影响大小排序,由此获得最重要的影响因素。本文围绕广东省关键领域重点突破项目“汽车大型精密复杂注塑模具数字化制造”(项目编号:2004A10402001),针对汽车保险杠的主要注塑成型缺陷,将熔体自干扰流动和田口实验设计方法引入到对大型注塑件成型质量的改善当中来。基于对熔体自干扰流动的理论和实验研究成果,设计并建立了保险杠的自干扰进浇模型,从而改变了熔体充模的流动状态,改善制品的质量指标,提升制品的性能;通过田口实验设计方法,优化了自干扰进浇方案的工艺参数,设计出一组最佳的工艺参数组合,进一步提升制品的质量。本文的研究内容主要包含以下几点:1.分析和研究熔体自干扰流动的特定规律,通过CAE模拟,分析熔体自干扰流动中两股熔体的融合机理和干扰机理,以及两股熔体融合时熔接痕的形成及影响因素。2.通过对CAE模拟结果的分析,比较同一模型采用常规进浇和自干扰浇口进浇时对制品质量指标的影响,并通过实际注射成型样件和对其力学性能的测试进行验证。3.将熔体自干扰流动方式引入到大型复杂薄壁件的成型,改变浇注系统浇口的形式和结构,改善熔体的流动状态及塑件凝聚态结构,提高制品的质量。4.借助田口方法,结合实际的生产成型条件设定工艺参数进行CAE模拟,得出优化的成型工艺,减少制品的收缩率和翘曲,提高熔接痕的质量,进一步提升产品的质量。研究结果表明,自干扰流动下两股熔体融合时是否产生明显的熔接痕取决于两浇口之间的距离,而与浇口尺寸、注射速度、材料性质、浇口形状以及自干扰浇口在壁面上的位置无关;自干扰流动可以有效的提高制品的力学性能,垂直于进浇方向的拉伸强度提高了10%左右,而自干扰试样的冲击强度有明显的提高,部分区域的冲击强度提升超过了100%;利用田口方法得出了最佳的工艺参数组合,并通过CAE(Moldflow)模拟的确认实验证实了它的有效性和可靠性。
任峰[4]2008年在《注塑螺杆构型对塑化能耗影响的研究》文中研究表明近年来,能源问题越来越多地受到人们重视,节能降耗也成为政府评价企业优良的主要指标。而随着注塑机的不断改进发展,注塑机的能耗问题也日趋凸现出来。如何提高注塑机性能,开发节能型注塑机,成为生产企业提高市场竞争力的主要因素。本文主要研究了注塑螺杆参数变化对塑化单产能耗的影响。本文对注塑螺杆计量段长度L_3(螺杆长径比)、螺距S、槽深h_3(螺杆压缩比)及螺棱顶部距机筒内壁间隙δ四个因素建立正交试验表,通过ProE软件建立螺杆计量段模型,用Gambit进行螺杆和流道的有限元网格划分,通过流体有限元分析软件POLYFLOW模拟分析了它们对注射机塑化单产能耗的影响。建立注塑成型机实验台测试系统,对注射成型机塑化能耗进行测量。通过加装传感器,对注塑机螺杆转矩、功率和转速以及电机功率进行实时在线测量。设计加工模拟的9根螺杆,对螺杆参数变化与注塑机塑化单产能耗关系进行了实验研究。结合实验结果,运用正交实验表通过极差分析、综合比较找出计量段长度L_3(螺杆长径比)、螺距S、槽深h_3(螺杆压缩比)及螺棱顶部距机筒内壁间隙δ对塑化单产能耗影响的大小,同时结合螺杆的混合性能,与模拟结果综合比较,最后给出了在混合性能最优情况下能耗最低的螺杆参数,为实际生产中设计节能型螺杆提供了参考,对实际生产有一定的指导意义。
范元迪[5]2012年在《基于DSP的永磁交流伺服系统设计及其在注塑领域的运用》文中提出高性能全电动注塑机是塑料机械行业未来发展的方向，具有高精度、节能环保、高技术的特点。而全电动注塑机的核心与难点则是其大功率交流伺服系统。本课题以设计出高性能永磁交流伺服系统为目标，进行了伺服驱动器软硬件平台的设计与调试，成功设计出了符合项目要求的大功率伺服系统。并将自主研发的伺服系统应用于全电动注塑机上，通过安装与现场调试，成功地制造出全电动注塑机样机。本论文主要分为四大块：一、对课题的课题背景和研究对象—全电动注塑机作了详细介绍，包括其工艺流程、机械机构和控制系统。对其国内外研究现状及未来发展趋势进行了分析，预测了全电动注塑机未来的发展趋势。并介绍和分析了全电动注塑机中的核心部件—交流伺服系统。阐述了永磁同步电机的结构，在此基础上建立了数学模型。并详细解析了电机控制中的坐标系变换、矢量控制理论及空间矢量脉宽调制理论。二、设计交流伺服系统的硬件部分，包括功率驱动板和DSP控制板。功率控制板采用富士公司的智能功率模块为核心，在此基础上设计了IGBT驱动电路，电路采样电路和开关电源等外围电路；DSP控制板使用美国德州仪器公司主推的高性能数字信号处理器TMS320F28335作为控制核心，并以此为基础设计了PWM发生电路、编码器检测电路、模拟量信号处理电路、数码管及键盘显示电路以及485通讯电路等外围电路。叁、交流伺服控制软件的设计。采用软件模块化的设计方法，将伺服系统软件分为了几部分，每一部分软件都完成某特定功能。并对系统的几处关键算法进行了描述，如永磁同步电机转子位置信息的采集，实时转速的计算，PI调节器的设计和空间脉宽矢量调制技术的数字化实现方法。四、设计完成交流伺服系统，对其性能做了相关实验，在论文中给出了实验测试工具，测试方法以及实验过程中采集到的相关测试数据。并将这套交流伺服系统应用在了全电动注塑机上，制造完成了样机，经相关权威检测机构的检测，其性能完全达到了设计要求，符合理论预期，效果理想。最后对整篇文章所做的工作进行了总结，并提出了需要继续完善的地方以及改进的方案，为后续的研究打下了基础。
姚绍雯[6]2014年在《基于PLC注塑机控制系统设计与实现》文中研究表明随着世界科技水平不断发展,我国在材料学研究影响力越来越大,塑料制品性能参数不断提高,使得许多场合金属制品直接由塑料制品来代替,从而达到更好的经济效益,促进了塑料制品生产机器不断更新。设计出更为高效、环保、精密的注塑机,形成机器智能化操作,多台注塑机组成自动化生产线。在实现方法上由注塑机各部分组成控制系统的开环控制方式和闭环控制方式,分别可适应不同精度要求的场合,尤其是计算机技术、传感器技术发展,使基本PLC为核心的控制系统具有相当智能化水平,发展空间很大。课题采用软件工程的方法从注塑机控制系统的发展现状和控制功能出发,确立注塑机控制系统的设计目标,并对系统的具体功能需求和非功能需求进行了分析。在具体分析时以实现注塑机控制任务的液压控制系统设计为前提,设计电气系统实现的慢速保模→快速合模→慢速合模→低压慢速合模→高压慢速合模→注射座前进→慢速注射→快速注射→保压→预塑→防流涎→注射台后退→慢速开模→快速开模→慢速开模→产品顶出→顶出缸复位的循环过程工作任务为主线,对塑料挤入模腔、保压与冷却、开模与顶出产品划分为在模块,对其工作方式设置了手动操作、全自动操作、半自动操作叁种工作模式,以满足控制任务需要。课题设计中对PLC硬件设计,完成了PLC外围输入输出分配、1/0接线图。在软件设计中首先画出控制任务工艺流程图、软件设计流程图分析设计思想,之后设计手动与自动控制方式框图,并设计手动模式下梯形图,油泵电动机的主电路及PLC程序。设计中对全自动模式下的功能实现设计了详细的工艺线路、顺序功能图、梯形图程序、组态软件等做了详细的分析,并在分析的基础上设计了一套注塑机的自动控制系统。系统设计中对软件系统基于Gx-simulater软件进行了仿真调试,按计算机技术流程对软件功能进行测试分析。并对基于组态王软件下设置触摸屏的基本操作方法进行介绍。从测试情况来看是可以满足设计任务要求,实现了设计一套“机-电-液”结合的工业产品的控制系统。
白婧婧[7]2012年在《五轴注塑机械手手控器软件设计》文中进行了进一步梳理近年来，随着科技的迅猛发展，工业设备的自动化程度越来越高，注塑机械手已经成为现代塑料产品制造业中的主要自动化设备之一。本课题以五轴注塑机械手为研究对象，手控器选用的是日本白光公司的V706触摸屏，它用于显示机械手的状态信息，向PLC发送指令，从而实现对机械手和注塑机的控制。通过对人机工程学理论的研究，本课题设计了简单、友好、方便、一致的人机交互界面。手控器软件设计的全过程严格遵循软件工程方法，注重增强软件升级能力。程序采用模块化设计方法，将复杂的控制系统划分为手动测试、自动运行、工艺编程、动作参数设定、故障记录和生产管理等相对独立的模块。在V-SFT5.3.0.0软件开发环境下利用宏指令分别对这些模块进行编程，并在工业现场结合PLC、注塑机、电机以及机械执行装置进行联机调试。经验证，对试验样机进行的各个功能模块的测试表明：界面显示直观清晰，操作简单方便，各个模块的功能都得以实现，满足系统的设计要求。此外，由于手控器软件设计灵活，在硬件条件满足时，能同时适用于叁轴、五轴注塑机械手的控制。
王师华[8]2007年在《注塑型腔压力远程监控系统的研究与实现》文中认为本文介绍涉及注塑成型和型腔压力测试监控及其远程控制的原理方法和实验研究的综合课题。通常用来描述一个注塑过程的参数,都是指类似模具温度、螺杆背压、注射量、注射速度、保压切换位置等等机械设置参数,但在实际注塑过程中,上述各种参数都是用来控制机器设备的,再间接通过机器设备的动作对注塑件产生作用,与产品的质量之间并无直接关系。所以,模具一旦闭合就像一个黑匣子,对模腔内正在成型的注塑件的成型情况一无所知,而模腔内实际的温度、压力、速度等参数才真正决定了注塑产品的最终质量,才是对注塑过程做出改善和优化的最可靠的依据。型腔压力是直接影响注塑成型产品质量的重要过程变量。控制不当会造成制品充型不足、尺寸超差、飞边、凹陷、短射、缩松等缺陷。它是传统注塑工艺所面临的一个难题。在注塑成型控制系统中,为了获得所需要的制品精度要求,应用型腔压力控制技术来代替传统的工艺方法。通过在模具型腔内安装传感器并且通过一定的测试技术得到型腔压力,就像医疗领域的所用的听诊器,是一项保证注塑过程稳定及制品完整的重要技术。利用虚拟仪器技术开发一套典型的型腔压力测试系统并通过B/S或者C/S方式对测试系统进行远程控制,从而提供在线监控及诊断纠错的功能。最终可以集成成为一个便携式数据采集系统,以更加安全和方便的方式对型腔压力进行监控。实际应用中,在注塑机上通过调节参数获得完美的制品,通过型腔压力测试系统得到实际的数据和曲线。这些数据和曲线与注塑机的选择无关,可以作为注塑成型模拟软件用于分析的重要依据,同时也可以评定注塑成型模拟软件的质量。
马正韦[9]2012年在《液压站自动测控系统的设计和软硬件实现》文中认为近几年一大批伺服驱动器生产厂商涌入注塑机行业，但其使用的液压站测控系统仍为传统的手动操作方式，不能同时监控注塑机驱动器和液压站，不能进行复杂工况的测试，从而不能因应不同客户的需求提供准确的配型依据。长期来看，谁能为客户提供真实可靠的模拟工况测试数据，并据此提供最优的配型，谁才能真正得到客户的喜爱，并在这个竞争激烈的行业中生存下去。因此，有必要研制针对注塑机驱动器测试的液压站自动测控系统。本文首先从各注塑机驱动器厂商的测控系统现状开始，指出了其不足，并针对生产厂商特点提出了一种简单可靠的测控系统方案。其主要研究内容是如何使用CAN通讯同时与注塑机驱动器和液压站进行通讯，以及在I/O资源不足的情况下，如何用SPI进行扩展，以减少线束和不必要的干扰。本方案无论在硬件还是软件上，都具备极强的可扩展性，稍加改造后，便可成为一种适用范围更广的自动测控方案。其次，在对系统设计需求进行分析后，给出了系统方案设计,并以从整体到局部的方式，进一步将其分解为各个硬件子系统设计和软件子系统设计。其中，对控制电路、输入输出电路、CAN通讯、SPI通讯以及LabVIEW程序设计进行了着重论述。然后，在以从局部到整体的方式逐步完成了系统调试后，结合一个具体的测试任务进行了测试，从测试数据来看，完全可以模拟用户的实际工况。并给出了一个在传统手动模式下，用固定工况测试得到的数据。在对数据进行比较分析后，得出了截然相反的结论。根据客户处的反馈，前者被证明是正确的。由此，体现出了本自动测控系统强大的优势。最后，对进一步的研究进行了展望。主要提出了应参考Infineon、Semikron等国际知名IPM制造商的做法，完全由软件仿真的想法。在公司主页上提供配型工具供客户下载，由客户根据其特点输入工况，并根据仿真结果提供最佳配型，这才是真正方便客户的做法。相信这会成为注塑机伺服驱动行业发展的一种趋势。本课题旨在利用注塑机驱动器的产品特点，加以改造后，实现了液压站自动测控系统的设计。目前国内大多数厂商的注塑机驱动器都带有CAN通讯功能，因此，本课题的研究可以给这些厂商对自动测控系统的研制提供参考，具有一定的指导意义和应用前景。
曾璐[10]2008年在《基于ARM的注塑机控制系统的研究与设计》文中指出分类号： 密 级：学 号： 2005045 单位代码： 10407硕 士 学 位 论 文论文题目: 基于 ARM 的注塑机控制系统的研究与
参考文献：
[1]. 注塑机性能自动测试系统的研究与设计[D]. 熊华. 北京化工大学. 2003
[2]. 叁轴伺服注塑机机械手控制系统的设计[D]. 瞿迪水. 华南理工大学. 2016
[3]. 基于CAE技术的大型注塑模自干扰进浇设计及工艺参数优化[D]. 罗佳烽. 广东工业大学. 2008
[4]. 注塑螺杆构型对塑化能耗影响的研究[D]. 任峰. 北京化工大学. 2008
[5]. 基于DSP的永磁交流伺服系统设计及其在注塑领域的运用[D]. 范元迪. 华南理工大学. 2012
[6]. 基于PLC注塑机控制系统设计与实现[D]. 姚绍雯. 电子科技大学. 2014
[7]. 五轴注塑机械手手控器软件设计[D]. 白婧婧. 西安电子科技大学. 2012
[8]. 注塑型腔压力远程监控系统的研究与实现[D]. 王师华. 华中科技大学. 2007
[9]. 液压站自动测控系统的设计和软硬件实现[D]. 马正韦. 上海交通大学. 2012
[10]. 基于ARM的注塑机控制系统的研究与设计[D]. 曾璐. 江西理工大学. 2008
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