【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于注塑機(jī)，尤其是涉及一種注塑機(jī)水平檢測系統(tǒng)、水平檢測單元、水平檢測算法。
技術(shù)介紹
1、注塑機(jī)又名注射成型機(jī)或注射機(jī)。它是將熱塑性塑料或者熱固性塑料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料制品的主要成型設(shè)備，注塑機(jī)在注塑成型生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣不但取決于注塑機(jī)本身的性能精度，還取決于售后安裝人員裝配的工藝精度，安裝區(qū)域的地面平整度等環(huán)境相關(guān)因素，注塑機(jī)的安裝維護(hù)及規(guī)范的使用方式對(duì)其使用壽命影響非常大。
2、現(xiàn)業(yè)界售后安裝流程為：
3、1.由售后工程師安裝好后，利用水平儀現(xiàn)場調(diào)平，以達(dá)到不超過0.1mm/1000mm的精確度。
4、2.裝配完成后上電調(diào)試，打出合格產(chǎn)品后，定期回訪，再次檢查設(shè)備水平度，偏差在允許范圍內(nèi)則不再作調(diào)整。
5、由于使用環(huán)境的不同，設(shè)備水平度偏差出現(xiàn)的可能性和頻繁程度都是不同的。如落后地區(qū)廠房基建落后，地基等易發(fā)生沉降，注塑設(shè)備在使用較長時(shí)間之后，水平度發(fā)生偏差至允許范圍外是經(jīng)常會(huì)發(fā)生的，而水平度都是由廠家安裝時(shí)調(diào)試好，并且定期回訪檢查的，注塑機(jī)操作人員作為使用方大多不會(huì)刻意如安裝人員一樣去檢查水平度，很容易出現(xiàn)在水平度已發(fā)生較大偏差的情況下仍然照常使用的情況，進(jìn)而導(dǎo)致注塑設(shè)備出現(xiàn)格林柱斷裂等由于機(jī)身傾斜導(dǎo)致的相關(guān)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是針對(duì)上述問題，提供一種注塑機(jī)水平檢測系統(tǒng)、水平檢測單元、水平檢測算法。
2、一種注塑機(jī)水平檢測系統(tǒng)，包括注塑機(jī)本體和水平檢測單
3、在上述的注塑機(jī)水平檢測系統(tǒng)中，所述的水平檢測單元包括一萬向水平儀，且所述的萬向水平儀包括內(nèi)裝有液體且具有一個(gè)氣泡的水準(zhǔn)器，所述的水準(zhǔn)器內(nèi)位于零讀數(shù)位置具有一液體傳感器，且所述液體傳感器的信號(hào)輸出端被引出至水準(zhǔn)器外部，用于與注塑機(jī)控制器相連接；
4、注塑機(jī)控制器在接收到液體傳感器的液體檢測信號(hào)時(shí)，認(rèn)為存在傾斜信號(hào)，并通過所述的報(bào)警裝置發(fā)出警報(bào)。
5、在上述的注塑機(jī)水平檢測系統(tǒng)中，所述的水平檢測單元包括加速度傳感器和角速度傳感器，所述的注塑機(jī)控制器基于接收到的加速度數(shù)據(jù)和角速度數(shù)據(jù)通過特定算法進(jìn)行水平檢測，并在檢測到角度位置變化大于設(shè)定閾值時(shí)認(rèn)為存在傾斜信號(hào)，并通過所述的報(bào)警裝置發(fā)出警報(bào)。
6、在上述的注塑機(jī)水平檢測系統(tǒng)中，所述特定算法包括：
7、對(duì)加速度信號(hào)進(jìn)行去噪：
8、
9、其中，y(n)是第n個(gè)采樣點(diǎn)的濾波后輸出，x(n)是第n個(gè)采樣點(diǎn)的原始輸入，y(n-1)和y(n-2)是第n-1和n-2個(gè)采樣點(diǎn)的濾波后輸出，(a_1)、(a_2)、(b_1)和(b_2)分別是濾波器的系數(shù)；
10、
11、其中，(f_s)是采樣頻率；
12、對(duì)三個(gè)方向上的加速度，即(a_x)、(a_y)和(a_z)都采用上述濾波算法，然后通過積分得到物體在三個(gè)方向上的速度(v_x)、(v_y)和(v_z)，即：
13、[vx＝∫axdt][vy＝∫aydt][vz＝∫azdt]
14、再通過積分得到物體在三個(gè)方向上的位移(s_x)、(s_y)和(s_z)，即：
15、[sx＝∫vxdt][sy＝∫vydt][sz＝∫vzdt]
16、最后，通過速度和位移的變化率得到物體在三個(gè)方向上的角速度ωx、ωy、ωz，即
17、
18、對(duì)角速度信號(hào)進(jìn)行去噪：
19、
20、其中，(w_k)是k時(shí)刻的濾波器參數(shù)，(x_k)是k時(shí)刻的輸入信號(hào)，(d_k)是k時(shí)刻的期望輸出信號(hào)，(e_k)是k時(shí)刻的誤差信號(hào)，μk是自適應(yīng)濾波器的步長參數(shù)；
21、對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行融合和濾波得到角速度計(jì)算值：
22、[ωest＝αωgyro+(1-α)ωacc]
23、其中，ωest是角速度計(jì)算值，ωgyro是角速度傳感器檢測到的角速度，ωacc是通過加速度推算出的角速度；α是權(quán)重系數(shù)，0<α<1；最后對(duì)ωest進(jìn)行卡爾曼濾波：
24、
25、其中，是k時(shí)刻的狀態(tài)估計(jì)值；
26、pk|k-1是k時(shí)刻的狀態(tài)協(xié)方差矩陣，uk是k時(shí)刻的控制輸入；
27、a和b是系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣和控制輸入矩陣，qk是系統(tǒng)噪聲協(xié)方差矩陣，c是測量矩陣，rk是測量噪聲協(xié)方差矩陣，kk是卡爾曼增益矩陣；
28、是k時(shí)刻的最優(yōu)估計(jì)值；
29、pk|k是k時(shí)刻的最優(yōu)估計(jì)協(xié)方差矩陣。
30、在上述的注塑機(jī)水平檢測系統(tǒng)中，所述的注塑機(jī)控制器包括開機(jī)檢測模塊，開機(jī)檢測模塊用于在每次開機(jī)時(shí)進(jìn)行一次檢測，當(dāng)存在傾斜信號(hào)時(shí)，則不允許開機(jī)；
31、所述的報(bào)警裝置包括蜂鳴器和/或警報(bào)燈。
32、一種水平檢測單元，包括萬向水平儀，且所述的萬向水平儀包括內(nèi)裝有液體且具有一個(gè)氣泡的水準(zhǔn)器，所述的水準(zhǔn)器內(nèi)位于零讀數(shù)位置具有一液體傳感器，且所述液體傳感器的信號(hào)輸出端被引出至水準(zhǔn)器外部，用于在液體傳感器檢測到液體時(shí)向注塑機(jī)控制器傳輸液體檢測信號(hào)。
33、在上述的水平檢測單元中，所述水準(zhǔn)器上開設(shè)有開孔，所述液體傳感器的信號(hào)輸出端利用信號(hào)線通過密封件從所述開孔處被引出至水準(zhǔn)器外部，用于與注塑機(jī)控制器相連接；
34、所述水準(zhǔn)器上貫穿有導(dǎo)電柱，且導(dǎo)電柱通過密封件貫穿所述的水準(zhǔn)器，導(dǎo)電柱的一端在水準(zhǔn)器內(nèi)部與液體傳感器的信號(hào)輸出端接觸，另一端在水準(zhǔn)器外部用于與外部設(shè)備電連接。
35、在上述的水平檢測單元中，所述液體傳感器的感應(yīng)頭僅位于零讀數(shù)位置；
36、或者，所述液體傳感器的感應(yīng)頭位于以零讀數(shù)位置為中心的第一設(shè)定度數(shù)范圍內(nèi)；
37、或者，所述液體傳感器的感應(yīng)頭位于包含零讀數(shù)位置的第二設(shè)定度數(shù)范圍內(nèi)；
38、且當(dāng)檢測對(duì)象處于水平狀態(tài)時(shí)，感應(yīng)頭全部位于氣泡中。
39、在上述的水平檢測單元中，所述的第一設(shè)定度數(shù)范圍為0.1°-0.2°之間的任意度數(shù)；
40、所述的第二設(shè)定度數(shù)范圍為0.1°-0.2°之間的任意度數(shù)。
41、一種注塑機(jī)水平檢測算法，將加速度傳感器和角速度傳感器安裝于注塑機(jī)的水平面上，同時(shí)接收加速度數(shù)據(jù)和角速度數(shù)據(jù)，并對(duì)加速度和角速度數(shù)據(jù)進(jìn)行如下處理以進(jìn)行注塑機(jī)的水平檢測：
42、對(duì)加速度信號(hào)進(jìn)行去噪：
43、
44、其中，y(n)是第n個(gè)采樣點(diǎn)的濾波后輸出，x(n)是第n個(gè)采樣點(diǎn)的原始輸入，y(n-1)和y(n-2)是第n-1和n-2個(gè)采樣點(diǎn)的濾波后輸出，(a_1)、(a_2)、(b_1)和(b_2)分別是濾波器的系數(shù)；
45、
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1.一種注塑機(jī)水平檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括注塑機(jī)本體和水平檢測單元，所述的水平檢測單元安裝于所述注塑機(jī)的水平面上，且所述水平檢測單元的信號(hào)輸出端與所述注塑機(jī)本體的注塑機(jī)控制器(5)相連接，所述的注塑機(jī)控制器(5)連接有用于在獲取到通過水平檢測單元獲取的傾斜信號(hào)時(shí)發(fā)出警報(bào)的報(bào)警裝置(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注塑機(jī)水平檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的水平檢測單元包括一萬向水平儀，且所述的萬向水平儀包括內(nèi)裝有液體且具有一個(gè)氣泡(4)的水準(zhǔn)器(1)，所述的水準(zhǔn)器(1)內(nèi)位于零讀數(shù)位置具有一液體傳感器(2)，且所述液體傳感器(2)的信號(hào)輸出端被引出至水準(zhǔn)器(1)外部；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注塑機(jī)水平檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的水平檢測單元包括加速度傳感器(7)和角速度傳感器(8)，所述的注塑機(jī)控制器(5)基于接收到的加速度數(shù)據(jù)和角速度數(shù)據(jù)通過特定算法進(jìn)行水平檢測，并在檢測到角度位置變化大于設(shè)定閾值時(shí)認(rèn)為存在傾斜信號(hào)，并通過所述的報(bào)警裝置(6)發(fā)出警報(bào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的注塑機(jī)水平檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述特定算法包括：
5.
6.一種水平檢測單元，其特征在于，包括萬向水平儀，所述的萬向水平儀包括內(nèi)裝有液體且具有一個(gè)氣泡(4)的水準(zhǔn)器(1)，所述的水準(zhǔn)器(1)內(nèi)位于零讀數(shù)位置具有一液體傳感器(2)，且所述液體傳感器(2)的信號(hào)輸出端被引出至水準(zhǔn)器(1)外部，用于在液體傳感器(2)檢測到液體時(shí)向注塑機(jī)控制器(5)傳輸液體檢測信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水平檢測單元，其特征在于，所述水準(zhǔn)器(1)上開設(shè)有開孔，所述液體傳感器(2)的信號(hào)輸出端利用信號(hào)線通過密封件從所述開孔處被引出至水準(zhǔn)器(1)外部；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水平檢測單元，其特征在于，所述液體傳感器(2)的感應(yīng)頭僅位于零讀數(shù)位置；
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水平檢測單元，其特征在于，所述的第一設(shè)定度數(shù)范圍為0.1°-0.2°之間的任意度數(shù)；
10.一種注塑機(jī)水平檢測算法，其特征在于，將加速度傳感器(7)和角速度傳感器(8)安裝于注塑機(jī)的水平面上，同時(shí)接收加速度數(shù)據(jù)和角速度數(shù)據(jù)，并對(duì)加速度和角速度數(shù)據(jù)進(jìn)行如下處理以進(jìn)行注塑機(jī)的水平檢測：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種注塑機(jī)水平檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括注塑機(jī)本體和水平檢測單元，所述的水平檢測單元安裝于所述注塑機(jī)的水平面上，且所述水平檢測單元的信號(hào)輸出端與所述注塑機(jī)本體的注塑機(jī)控制器(5)相連接，所述的注塑機(jī)控制器(5)連接有用于在獲取到通過水平檢測單元獲取的傾斜信號(hào)時(shí)發(fā)出警報(bào)的報(bào)警裝置(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注塑機(jī)水平檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的水平檢測單元包括一萬向水平儀，且所述的萬向水平儀包括內(nèi)裝有液體且具有一個(gè)氣泡(4)的水準(zhǔn)器(1)，所述的水準(zhǔn)器(1)內(nèi)位于零讀數(shù)位置具有一液體傳感器(2)，且所述液體傳感器(2)的信號(hào)輸出端被引出至水準(zhǔn)器(1)外部；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注塑機(jī)水平檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的水平檢測單元包括加速度傳感器(7)和角速度傳感器(8)，所述的注塑機(jī)控制器(5)基于接收到的加速度數(shù)據(jù)和角速度數(shù)據(jù)通過特定算法進(jìn)行水平檢測，并在檢測到角度位置變化大于設(shè)定閾值時(shí)認(rèn)為存在傾斜信號(hào)，并通過所述的報(bào)警裝置(6)發(fā)出警報(bào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的注塑機(jī)水平檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述特定算法包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的注塑機(jī)水平檢測系統(tǒng)，其特征在于，所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李君，張智，李佳桉，胡劍華，林婭丹，胡嶸，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西諾控股集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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