一种人机交互智能闭环控制全自动吹塑生产线及工艺的制作方法

本发明属于吹塑生产领域，尤其涉及一种人机交互智能闭环控制全自动吹塑生产线及工艺。

背景技术：

挤出吹塑主要用于未被支撑的型坯加工，生产效率高，设备成本低，模具和机械的选择范围广，缺点是废品率较高，废料的回收、利用差，制品的厚度控制、原料的分散性受限制，中空容器的质量控制，通常依赖频繁的采样和实验室测试，再根据测试结果手动调节，这一过程不仅耗时长，极大降低了生产线效率，而且也无法完全保证中空容器全部符合规格标准。

业内不中空容器的质量控制日益严格，吹塑工艺也随之变得更为关键。在中空容器生产中，原料分配不佳或不稳定都可能影响工艺质量，甚至导致整条生产线停工。

技术实现要素：

为要解决的上述问题，本发明提供吹塑生产的智能控制方法。

本发明的技术方案：一种人机交互智能闭环控制全自动吹塑生产线及工艺，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：采用3d扫描仪对3d瓶型或3d图纸扫描输入，采集工艺参数；

步骤二：根据采集工艺参数，自动选择合适流胶头和确定流胶曲线；

步骤三：自动混料根据流胶头和流胶曲线，在线色差检查反馈和自动调整色母比例；

步骤四：采用电磁感应加热设备进行加热，并对吹出型胚柔性颈向和轴向壁厚调整，实时监测型胚壁厚并反馈，自动调整型胚壁厚，使产品壁厚分布更均匀；

步骤五：根据预设工艺参数进吹塑成型工序，自动调整吹塑压力、气量，控制模具温度、开合模速度和周期，在线外观和切口质量检查反馈，对给吹塑设备进行尺寸、壁厚等的自动校正，最终生产出合格的产品，实现的闭环自动控制；

步骤六：吹塑半成品中进入去除边料结构，自动去除飞边，实时监测去飞边效果反馈步骤五工序调整自动调整吹塑工艺参数、吹塑和开合模工艺；

步骤七：去除边后的吹塑半成品在线瓶口及瓶身尺寸测量，反馈步骤五自动调整吹塑工艺参数；

步骤八：在线试漏，自动检测剔除漏瓶及反馈和进料、混料、过滤在线巡检报警；

步骤九：应用火焰预处理装置对塑料中空容器贴标的表面进行火焰预处理，能够提高标签的牢固度，不易鼓包或者脱离；

步骤十：在线贴标，采用两用贴标机进行贴标，可以不同生产需要，在线视频检查标签对错、位置、色差问题；

步骤十一：应用二次测漏装置对塑料中空容器进行测漏，防止火焰预处理时塑料中空容器出现侧漏，提高塑料中空容器质量；

步骤十二：检测合格的产品进入堆码包装机进行码垛包装，进入自动堆码包装机打包，自动调整输运、打包速度；

步骤十三：完美预测维护需求。通过吹瓶机的人机交互界面(hmi)，可查看以图形方式记录的各个吹瓶工序的工艺数据。这样，操作员就可以全面了解工艺性能的总体情况，机器还会提醒操作员注意潜在的不一致问题，指出哪些工序的产品超出可接受的容差范围，操作员可轻松识别运行不正常的工序，制定必要的维护计划，最大程度地降低对生产的影响；总体减少了维护工作量和必需的手动操作，大幅节省了劳力和控制成本。

所述步骤四具体如下：采用电磁感应加热设备进行加热，设定吹塑工艺参数，通过调整上述参数来设定预吹塑参考曲线,反馈控制挤出熔料量,使熔料通过预定流速进入机头,当储料量达预定值时，机头口模打开，并对型胚柔性颈向和轴向壁厚调整，实时监测型胚壁厚并反馈，自动调整型胚壁厚，使产品壁厚分布更均匀；

所述步骤五包括以下步骤：

步骤a：预吹塑充气阶段，自动实时监测每个吹塑站上的吹塑曲线，如果吹塑工艺参数曲线偏离参考曲线，则会自动执行矫正，使所有吹塑站上各实际吹塑阶段的预吹塑时间即开始吹塑和持续时间以及吹塑压力，与设定值完全一致，保证了材料分布的精确与一致性；

步骤b：加压阶段阶段，模具按照设定的速度进行合模，合模时要求运动平稳，左右平衡，合模后进行吹气，型坯在气体压力的作用下紧贴模具内壁，保持压力冷却定型后开模，对每个吹塑产品持续进行调节，确保每个吹塑产品符合标准。

所述步骤六还包括去除边料结构的模具剪口发生故障时维修报警。

本发明有益效果是：运行基于持续，自动的工艺调节，无需任何人工干预，准确地分配中容器原料，实时监测在线壁厚测量反馈和自动调整型胚壁厚，使产品壁厚分布更均匀，解决壁厚不一的问题，提高中空容器质量，解决了废品率较高，废料的回收、利用差，制品的厚度控制、原料的分散性受限制、能耗大、提速难等问题，能够有效保证生产品质，生产工艺，得到最优生产，便于实现，节约原材料，降低成本，缩短成型周期，提高生产效率，提高自动化程度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的油自动供料系统的结构示意图。

图3是本实用新型的油吹塑机和二次冷却机构的结构示意图。

图4是本实用新型的压缩冷空气供给机构的结构示意图。

附图中，1.自动供料系统，2.吹塑机，3.二次冷却机构，4.去除边料机构，5.在线测漏机，6.在线贴标机，7.堆码包装机，8.输送机构，9.火焰预处理装置，10.二次测漏装置，11.上料系统，12.混料机，13.总储存罐，14.分储罐，15.电磁阀，16.料位传感器，17.自动控制显示板,18.挤出机，19.储料器，20.机头，21.模具冷却装置，22.进气杆结构，23.冷却鸭嘴，24.压缩冷空气供给机构，25.鼓风机，26.进风风罩,27.风冷换热器,28.出风风罩，29除湿器.30.第一电磁阀,31.第一气体流量计,32.干风装置，33.除尘器，34.螺纹连接段。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做出说明。

附图中，1.自动供料系统，2.吹塑机，3.二次冷却机构，4.去除边料机构，5.在线测漏机，6.在线贴标机，7.堆码包装机，8.输送机构，9.火焰预处理装置，10.二次测漏装置，11.上料系统，12.混料机，13.总储存罐，14.分储罐，15.电磁阀，16.料位传感器，17.自动控制显示板,18.挤出机，19.储料器，20.机头，21.模具冷却装置，22.进气杆结构，23.冷却鸭嘴，24.压缩冷空气供给机构，25.鼓风机，26.进风风罩,27.风冷换热器,28.出风风罩，29除湿器.30.第一电磁阀,31.第一气体流量计,32.干风装置，33.除尘器，34.螺纹连接段。

本发明涉及一种人机交互智能闭环控制全自动吹塑生产线及工艺，步骤一：采用3d扫描仪对3d瓶型或3d图纸扫描输入，采集工艺参数；

步骤二：根据采集工艺参数，自动选择合适流胶头和确定流胶曲线；

步骤三：自动混料根据流胶头和流胶曲线，在线色差检查反馈和自动调整色母比例；

步骤四：采用电磁感应加热设备进行加热，并对吹出型胚柔性颈向和轴向壁厚调整，实时监测型胚壁厚并反馈，自动调整型胚壁厚，使产品壁厚分布更均匀；

所述步骤四具体如下：采用电磁感应加热设备进行加热，设定吹塑工艺参数，通过调整上述参数来设定预吹塑参考曲线,反馈控制挤出熔料量,使熔料通过预定流速进入机头,当储料量达预定值时，机头口模打开，并对型胚柔性颈向和轴向壁厚调整，实时监测型胚壁厚并反馈，自动调整型胚壁厚，使产品壁厚分布更均匀；

步骤五：根据预设工艺参数进吹塑成型工序，自动调整吹塑压力、气量，控制模具温度、开合模速度和周期，在线外观和切口质量检查反馈，对给吹塑设备进行尺寸、壁厚等的自动校正，最终生产出合格的产品，实现的闭环自动控制；

所述步骤五包括以下步骤：

步骤a：预吹塑充气阶段，自动实时监测每个吹塑站上的吹塑曲线，如果吹塑工艺参数曲线偏离参考曲线，则会自动执行矫正，使所有吹塑站上各实际吹塑阶段的预吹塑时间即开始吹塑和持续时间以及吹塑压力，与设定值完全一致，保证了材料分布的精确与一致性；

步骤b：加压阶段阶段，模具按照设定的速度进行合模，合模时要求运动平稳，左右平衡，合模后进行吹气，型坯在气体压力的作用下紧贴模具内壁，保持压力冷却定型后开模，对每个吹塑产品持续进行调节，确保每个吹塑产品符合标准。

所述步骤六还包括去除边料结构的模具剪口发生故障时维修报警。

步骤六：吹塑半成品中进入去除边料结构，自动去除飞边，实时监测去飞边效果反馈步骤五工序调整自动调整吹塑工艺参数、吹塑和开合模工艺；

步骤七：去除边后的吹塑半成品在线瓶口及瓶身尺寸测量，反馈步骤五自动调整吹塑工艺参数；

步骤八：在线试漏，自动检测剔除漏瓶及反馈和进料、混料、过滤在线巡检报警；

步骤九：应用火焰预处理装置对塑料中空容器贴标的表面进行火焰预处理，能够提高标签的牢固度，不易鼓包或者脱离；

步骤十：在线贴标，采用两用贴标机进行贴标，可以不同生产需要，在线视频检查标签对错、位置、色差问题；

步骤十一：应用二次测漏装置对塑料中空容器进行测漏，防止火焰预处理时塑料中空容器出现侧漏，提高塑料中空容器质量；

步骤十二：检测合格的产品进入堆码包装机进行码垛包装，进入自动堆码包装机打包，自动调整输运、打包速度；

步骤十三：完美预测维护需求。通过吹瓶机的人机交互界面(hmi)，可查看以图形方式记录的各个吹瓶工序的工艺数据。这样，操作员就可以全面了解工艺性能的总体情况。此外，机器还会提醒操作员注意潜在的不一致问题，指出哪些工序的产品超出可接受的容差范围。由此，操作员可轻松识别运行不正常的工序，制定必要的维护计划，最大程度地降低对生产的影响。总体而言，减少了维护工作量和必需的手动操作，大幅节省了劳力和控制成本。

以上方法基于吹塑全自动化生产线，吹塑全自动化生产线包括自动供料系统、吹塑机、二次冷却机构、去除边料机构、输送机构、在线测漏机、在线贴标机、堆码包装机、plc控制器和驱动装置，其特征在于自动供料系统、吹塑机、二次冷却机构、去除边料机构、输送机构依次连接，沿输送机构依次设置在线测漏机、在线贴标机，输送机构输出端设置堆码包装机构，在线测漏机和在线贴标机之间设置火焰预处理装置，自动供料系统、吹塑机、二次冷却机构、去除边料机构、输送机构、在线测漏机、在线贴标机、堆码包装机均与plc控制器和驱动装置连接，可以适应不同生产要求，中产设备大大降低设备成本，并且具有高响应性、节能环保等优势，解决了吹塑机能耗大、提速难等问题，能够有效保证生产品质，生产工艺，得到最优生产，便于实现，节约原材料，降低成本，缩短成型周期，提高机器效率，提高自动化程度。

自动供料系统包括上料系统、混料机、总储存罐、分储罐、电磁阀、料位传感器、自动控制显示板和工业电脑，上料系统的出口与混料机连接，混料机与总储存罐连接，分储罐为多个，多个分储罐通过吸料管与总储存罐连通，分储罐与吹塑机连接，总储存罐与多个分储罐内均设置料位传感器，分储罐末端的吸料管上设置电磁阀，多个料位传感器均与plc控制器和自动控制显示板连接，上料系统、混料机、总储存罐、分储罐均与真空系统连接，分储罐设置配料添加口，：plc控制器与设置在总储存罐和分储存罐上的电磁阀、料位传感器，根据分储存罐上缺料信号排序供料、需料情况自动排序，实现中央集中控制，通过检查输入输出点，迅速的判断故障出处，自动控制显示板和警示设备，在发生故障及时警示以便降低损失；

吹塑机包括挤出机、储料器、机头、模具冷却装置和进气杆结构，挤出机、储料器、机头依次连接，模具冷却装置设置在机头下方，进气杆结构设置在模具冷却装置下方，模具冷却装置包括对开模具机构、冷却结构，冷却结构设置在对开模具机构内，冷却结构为蛇形冷却盘管，对开模具机构与输运结构连接，成型速度快，结构稳定，减少定型时间；

二次冷却机构包括冷却鸭嘴和压缩冷空气供给机构，压缩冷空气供给机构与冷却鸭嘴连接并提供冷却空气，冷却鸭嘴包括喷嘴和螺纹连接段，喷嘴上设置多个柱型喷射气孔；压缩冷空气供给机构包括鼓风机、进风风罩、风冷换热器、出风风罩、除湿器、第一电磁阀、第一气体流量计和干风装置，进风风罩和出风风罩分别固定设置在风冷换热器两侧，进风风罩通过管道与鼓风机连通，出风风罩通过管道与除湿器连通，除湿器通过管道与冷却鸭嘴连接，鼓风机的进风口设置有除尘器，干风装置设置有换热管道，换热管道与风冷换热器连接，冷却鸭嘴用机械手固定，冷却鸭嘴与除湿器的送风管道上设置第一电磁阀和第一气体流量计，采用多次定型，一次定型后产品倒挂放置在输送结构上，在产品底部上方设置特殊鸭嘴结构，鸭嘴结构与压缩冷空气连通，达到加速制品冷却目的，在中空容器输送的同时进行冷却，有效提高生产效率，缩短生产周期时间，降低生产成本；

去除边料机构包括安装基板和切胶机构，切胶机构设置在安装基板上，切胶机构包括机架、切胶刀、切胶刀架、辅助支架、轴承组件、加强固定架、气缸、传动组件，其特征在于机架的左右两侧相对端面上设置有导向轨，辅助支架和切胶刀架左右端设置导向套机架通过相互匹配的导向轨和导向套与辅助支架和切胶刀架滑动连接，气缸的通过活塞杆与切胶刀架上端连接，切胶刀包括上切胶刀和下切胶刀，上切胶刀设置在切胶刀架下端，下切胶刀设置机架的上，上切胶刀和下切胶刀相对设置，机架上端对称设置两个固定架，辅助支架上对称设置两个轴承组件，传动组件为两组且对称设置，传动组件的一端与固定架固定，传动组件的另一端与切胶刀架连接，传动组件与轴承组件连接，加强固定架与两个轴承组件的顶部连接，保证去除边料快速，同时使轴承组件、切胶刀及切胶刀架在切割过程中的位置保持相对稳定，从而避免或减少切胶刀及切胶刀架因机械振动等因素造成的晃动，延长切胶刀的使用寿命；

输送机构包括输送支架和传送带，输送支架设置在工作台上，传送带设置在送支架上，输送机构设置带有滑动机构的可移动的机械手，使塑料中空容器在传送带保持稳定，同时保证中空容器贴标时的稳定；

在线测漏机设置有漏桶捡出装置，漏桶捡出装置把不合格产品剔除，保证产品品质

在线贴标机采用两用贴标机结构，能够plc控制器控制下在热转印和不干胶两种操作模式之间进行转换，适应不同生产要求。

在线贴标机和堆码包装机之间设置二次测漏装置，二次测漏装置对塑料中空容器进行测漏，防止火焰预处理时塑料中空容器出现侧漏。

进风风罩、出风风罩底部和除湿器分别设置有排水口；排水口与循环水槽连通，合理利用资源，降低生产成本，与风冷换热器连接的换热管道设置第二电磁阀和第二气体流量计，有效控制和监测，

干风装置为冷水机，蛇形冷却盘管管沿管内壁设置内翅片，内翅片为2条，内翅片为有凸出螺纹线结构，2条内翅片沿内壁对称设置相互交叉，提高热交换效率。

以上对本发明的一个实例进行了详细说明，但内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。