一種用于注塑模具的溫度控制系統(tǒng)與方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)涉及注塑模具控制領(lǐng)域，具體公開了一種用于注塑模具的溫度控制系統(tǒng)與方法，包括步驟：采集模具型腔以及室溫的實(shí)際溫度值；根據(jù)實(shí)際溫度值，在模具型腔溫度值誤差超出設(shè)定誤差范圍時，根據(jù)自適應(yīng)PID算法獲得PWM波的占空比，并生成控制指令；根據(jù)控制指令調(diào)節(jié)通斷時間；根據(jù)通斷時間對注塑模具進(jìn)行加熱。本發(fā)明專利技術(shù)利用PID算法，根據(jù)模具型腔以及室溫的實(shí)際溫度值，精確調(diào)節(jié)主控模塊的輸出，從而使得模具型腔的溫度控制穩(wěn)定，同時通過控制加熱裝置的通斷時間，使得模具型腔的升降溫迅速，從而使模具加工更加精確高效，此外為了解決熱電偶非工作端室溫對其檢測的影響，還增設(shè)了溫度補(bǔ)償，從而令本發(fā)明專利技術(shù)的溫度檢測更加精確。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種用于注塑模具的溫度控制系統(tǒng)與方法
本專利技術(shù)涉及注塑模具控制領(lǐng)域，具體涉及一種用于注塑模具的溫度控制系統(tǒng)與方法。
技術(shù)介紹
模具被譽(yù)為“工業(yè)之母”，是工業(yè)制造的基石，而在現(xiàn)代生活中，塑膠制件更是各種生活用品及電子設(shè)備必不可少的部件，隨著產(chǎn)品工藝的日益精巧和消費(fèi)者審美眼光的提高，對所用塑膠制件的要求也越來越高，具體體現(xiàn)在對制品的外觀、尺寸精度、變形度等方面高的要求，一副制作精良的模具對于后期的產(chǎn)品生產(chǎn)至關(guān)重要。而在注塑模具生產(chǎn)過程的試模環(huán)節(jié)中，模具溫度因素對生產(chǎn)規(guī)格指標(biāo)的影響極為明顯，尤其是型腔溫度的影響。當(dāng)型腔溫度較高時，有利于塑膠流動充填，制品表面效果好，但太高的型腔溫度會導(dǎo)致制件脫模后形變大，需更長的冷卻時間加以克服，因而降低了生產(chǎn)效率；若型腔溫度偏低，不利于塑膠流動充填，易造成制品缺膠或表面熔接痕明顯；再者，型腔溫度的高低變化易造成制品的一致性變差，制品的尺寸精度難以保證，模具型腔內(nèi)的溫度需要經(jīng)歷先升高然后穩(wěn)定再降下來的過程，如果對溫度的控制不到位，通過模具制作出的產(chǎn)品質(zhì)量就難以保證。目前大部分應(yīng)用于注塑模具生產(chǎn)領(lǐng)域的溫度控制方式存在升降溫過慢、溫度跳變、控溫不穩(wěn)等問題。且在實(shí)際生產(chǎn)過程中，環(huán)境溫度會影響溫度采集器非工作端的實(shí)際測得溫度，從而對整體的溫度采集造成不可挽回的影響，導(dǎo)致現(xiàn)有大部分注塑模具的溫控實(shí)際體驗(yàn)并不理想。而在現(xiàn)有技術(shù)中，如公開號為CN108943594A的中國專利，公開了一種型腔溫度可控制的的注塑模具，其主要公開了通過監(jiān)控型腔溫度是否超過閥值來對溫度控制進(jìn)行把控，但其并未將室內(nèi)溫度對生產(chǎn)的影響加入控制量當(dāng)中，實(shí)際溫度控制并不準(zhǔn)確，且僅依靠閥值判斷，實(shí)際溫度控制也并不穩(wěn)定，容易造成上下跳變；又如公開號為CN106180640B的中國專利，公開了一種壓鑄成型模具多腔室溫度控制系統(tǒng)及方法，其通過監(jiān)控多腔室的溫度并加以調(diào)控，從而達(dá)到多腔室溫度控制的目的，但其也并未考慮到模具外的環(huán)境溫度對溫度采集準(zhǔn)確性的影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為解決上述問題，使得模具能夠快速升降溫、控溫穩(wěn)定，本專利技術(shù)提出了一種用于注塑模具的溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，包括溫度采集模塊、主控模塊、溫度控制模塊和加熱裝置，其中：溫度采集模塊，用于通過熱電偶采集模具型腔的溫度值；主控模塊，用于在模具型腔溫度值與設(shè)定溫度值的偏差超過設(shè)定誤差范圍時，根據(jù)自適應(yīng)PID算法，獲得PWM波的占空比，并生成控制指令給溫度控制模塊；溫度控制模塊，用于根據(jù)控制指令調(diào)節(jié)加熱裝置的通斷時間；加熱裝置，用于對注塑模具進(jìn)行加熱。進(jìn)一步地，所述主控模塊中還包括冷端補(bǔ)償單元，用于根據(jù)冷端補(bǔ)償單元中的熱敏電阻以及預(yù)設(shè)的冷端補(bǔ)償算法對溫度采集模塊采集的模具型腔溫度進(jìn)行補(bǔ)償。進(jìn)一步地，還包括系統(tǒng)設(shè)置模塊，用于對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。其中，系統(tǒng)設(shè)置模塊包括：溫度設(shè)置單元、參數(shù)設(shè)置單元、模式設(shè)置單元，其中：溫度設(shè)置單元，用于設(shè)置系統(tǒng)的設(shè)定溫度值、誤差精度；參數(shù)設(shè)置單元，用于設(shè)置各模塊運(yùn)行時的參數(shù)代碼，包括溫度采集模塊的熱電偶類型、預(yù)設(shè)運(yùn)行電流、預(yù)設(shè)運(yùn)行電壓、過溫保護(hù)的預(yù)設(shè)警戒溫度值；模式設(shè)置單元，用于設(shè)置系統(tǒng)運(yùn)行模式，包括手動模式和自動模式。進(jìn)一步地，還包括系統(tǒng)保護(hù)模塊，用于保護(hù)系統(tǒng)，包括反接保護(hù)單元、過流保護(hù)單元、過壓保護(hù)單元、過溫保護(hù)單元，其中：反接保護(hù)單元，用于在熱電偶反接時反饋反接故障信息給溫度控制模塊；過流保護(hù)單元，用于在系統(tǒng)運(yùn)行電流超過預(yù)設(shè)運(yùn)行電流時反饋過流故障信息給溫度控制模塊；過壓保護(hù)單元，用于在系統(tǒng)運(yùn)行電壓超過預(yù)設(shè)運(yùn)行電壓時反饋過壓故障信息給溫度控制模塊；過溫保護(hù)單元，用于在模具的實(shí)際溫度超過預(yù)設(shè)警戒溫度值時反饋過溫故障信息給溫度控制模塊。同時，本系統(tǒng)還包括顯示報警模塊，用于顯示設(shè)定溫度值、實(shí)際溫度值、運(yùn)行模式和參數(shù)信息，當(dāng)溫度控制模塊接收到故障信息時，溫度控制模塊控制系統(tǒng)關(guān)閉，并控制顯示報警模塊根據(jù)故障信息顯示對應(yīng)故障代碼，同時進(jìn)行報警。本專利技術(shù)還提供了一種用于注塑模具的溫度控制方法，包括步驟：S1：采集模具型腔的溫度值；S2：根據(jù)實(shí)際溫度值，在模具型腔溫度值與設(shè)定溫度值的偏差超過設(shè)定誤差范圍時，根據(jù)自適應(yīng)PID算法獲得PWM波的占空比，并生成控制指令；S3：根據(jù)控制指令調(diào)節(jié)通斷時間；S4：根據(jù)通斷時間對注塑模具進(jìn)行加熱。進(jìn)一步地，所述步驟S2前，還包括步驟：S20：根據(jù)預(yù)設(shè)的冷端補(bǔ)償算法對溫度采集模塊采集的模具型腔溫度進(jìn)行補(bǔ)償。進(jìn)一步地，當(dāng)發(fā)生故障時，步驟S1中還包括步驟：S15:關(guān)閉電源，并根據(jù)故障信息顯示對應(yīng)故障代碼并報警。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)至少含有以下有益效果：(1)本專利技術(shù)所述的一種用于注塑模具的溫度控制系統(tǒng)與方法，利用自適應(yīng)PID算法，根據(jù)模具型腔和設(shè)定溫度值，精確調(diào)節(jié)主控模塊輸出，從而使得模具型腔的溫度控制穩(wěn)定，同時通過控制通斷時間，使得模具型腔的升降溫迅速，從而使模具加工更加精確高效；(2)通過自適應(yīng)PID算法來控制溫度，無需人為調(diào)節(jié)參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)將溫度控制在設(shè)定的誤差范圍內(nèi)的目的，進(jìn)而精簡了人員操作步驟，在節(jié)省了人力的情況下還能保證模具生產(chǎn)的安全和質(zhì)量；(3)同時考慮到熱電偶非工作端環(huán)境溫度對其檢測的影響，增設(shè)了溫度補(bǔ)償單元，令本專利技術(shù)所述的方法與系統(tǒng)更為貼近實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境；同時因?yàn)樵搯卧脑鲈O(shè)，使得應(yīng)用了本專利技術(shù)的模具生產(chǎn)系統(tǒng)可以大大減少因外界環(huán)境溫度對生產(chǎn)影響的顧慮，更符合市場的需求。附圖說明圖1為一種用于注塑模具的溫度控制系統(tǒng)與方法的系統(tǒng)框架圖；圖2為一種用于注塑模具的溫度控制系統(tǒng)與方法的方法流程圖；圖3為系統(tǒng)運(yùn)行流程圖；圖4為溫度采集流程圖。具體實(shí)施方式以下是本專利技術(shù)的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本專利技術(shù)的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本專利技術(shù)并不限于這些實(shí)施例。實(shí)施例一為解決上述問題，使得模具能夠快速升降溫、控溫穩(wěn)定，如圖1和圖2所示，本專利技術(shù)提出了一種用于注塑模具的溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，包括溫度采集模塊、主控模塊、溫度控制模塊和加熱裝置，其中：溫度采集模塊，用于通過熱電偶采集模具型腔的溫度值；主控模塊，用于在模具型腔溫度值與設(shè)定溫度值的偏差超出設(shè)定誤差范圍時，根據(jù)自適應(yīng)PID算法，獲得變速積分的系數(shù)，從而獲得PWM波的占空比，并生成控制指令給溫度控制模塊；溫度控制模塊，用于根據(jù)控制指令調(diào)節(jié)加熱裝置的通斷時間(連通時間和斷開時間)；加熱裝置，用于在連通時間內(nèi)對注塑模具進(jìn)行加熱。進(jìn)一步地，所述主控模塊中還包括冷端(非工作端)補(bǔ)償單元，用于根據(jù)冷端補(bǔ)償單元中的熱敏電阻以及預(yù)設(shè)的冷端補(bǔ)償算法對溫度采集模塊采集的模具型腔溫度進(jìn)行補(bǔ)償。熱敏電阻與溫度的變化關(guān)系為：其中RT為溫度TH(K)時的熱敏電阻值，RN為溫度TN(K)時的熱敏電阻值，其阻值為1K，熱敏電阻B值(材料常數(shù))為39本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種用于注塑模具的溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，包括溫度采集模塊、主控模塊、溫度控制模塊和加熱裝置，其中：/n溫度采集模塊，用于通過熱電偶采集模具型腔的溫度值；/n主控模塊，用于在模具型腔溫度值與設(shè)定溫度值的偏差超過設(shè)定誤差范圍時，根據(jù)自適應(yīng)PID算法，獲得PWM波的占空比，并生成控制指令給溫度控制模塊；/n溫度控制模塊，用于根據(jù)控制指令調(diào)節(jié)加熱裝置的通斷時間；/n加熱裝置，用于對注塑模具進(jìn)行加熱。/n

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于注塑模具的溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，包括溫度采集模塊、主控模塊、溫度控制模塊和加熱裝置，其中：
溫度采集模塊，用于通過熱電偶采集模具型腔的溫度值；
主控模塊，用于在模具型腔溫度值與設(shè)定溫度值的偏差超過設(shè)定誤差范圍時，根據(jù)自適應(yīng)PID算法，獲得PWM波的占空比，并生成控制指令給溫度控制模塊；
溫度控制模塊，用于根據(jù)控制指令調(diào)節(jié)加熱裝置的通斷時間；
加熱裝置，用于對注塑模具進(jìn)行加熱。


2.如權(quán)利要求1所述的一種用于注塑模具的溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控模塊中還包括冷端補(bǔ)償單元，用于根據(jù)冷端補(bǔ)償單元中的熱敏電阻以及預(yù)設(shè)的冷端補(bǔ)償算法對溫度采集模塊采集的模具型腔溫度進(jìn)行補(bǔ)償。


3.如權(quán)利要求1所述的一種用于注塑模具的溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括系統(tǒng)設(shè)置模塊，用于對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。


4.如權(quán)利要求3所述的一種用于注塑模具的溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)設(shè)置模塊包括：溫度設(shè)置單元、參數(shù)設(shè)置單元、模式設(shè)置單元，其中：
溫度設(shè)置單元，用于設(shè)置系統(tǒng)的設(shè)定溫度值、誤差精度；
參數(shù)設(shè)置單元，用于設(shè)置各模塊運(yùn)行時的參數(shù)代碼，包括溫度采集模塊的熱電偶類型、預(yù)設(shè)運(yùn)行電流、預(yù)設(shè)運(yùn)行電壓、過溫保護(hù)的預(yù)設(shè)警戒溫度值；
模式設(shè)置單元，用于設(shè)置系統(tǒng)運(yùn)行模式，包括手動模式和自動模式。


5.如權(quán)利要求1或4所述的任意一種用于注塑模具的溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括系統(tǒng)保護(hù)模塊，用于保護(hù)系統(tǒng)，包括反接保護(hù)單元、過流保護(hù)單元、過壓保護(hù)單元、過溫保護(hù)單元，其中：
反接保護(hù)單元，用于在熱電偶反接...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：沃天斌，彭書浙，王旭，衛(wèi)鴻濤，
申請(專利權(quán))人：寧波創(chuàng)元信息科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江;33