专利名称：注塑机自诊断系统及方法
技术领域：
本申请涉及检测技术领域，尤其涉及一种注塑机自诊断系统及方法。
背景技术：
注塑机是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。注塑机的主要组成部件包括驱动器、马达、泵、油缸及相应的机械运动部件。上述部件依次连接，在上位机的控制下，注塑机通过驱动器实现马达的启动、停止及转速调节，从而实现了对泵的压力及流量调节，进而推动油缸，最终控制机械运动部件完成相应的动作。为确保正常运行，注塑机上还设置有故障报警器，在注塑机上述部件出现故障时进行报警。此时工作人员需要检测注塑机的关键部件的参数是否异常，以确定故障原因，进而采取相应措施消除故障。由于引起故障报警的原因是多种多样的，对于经验不足的工作人员，其不得不逐个检测可能引起该故障的多个部件的多个参数，工作量大、效率低。
发明内容
有鉴于此，本申请目的在于提供一种注塑机自诊断系统及方法，以解决现有注塑机故障检测方法效率低、对工作人员工作经验要求高的问题。为实现上述目的，本申请提供如下技术方案一种注塑机自诊断系统，包括检测模块，与注塑机连接，用于实时获取所述注塑机的至少一个性能参数；参数分析模块，与所述检测模块连接，用于判断所述性能参数是否在各自的预设范围内；显示模块，与所述参数分析模块连接，用于分别显示对每个性能参数的判断结果。优选地，所述系统还包括超限计数模块，与所述参数分析模块连接，用于当至少一个所述性能参数不在相应的预设范围内时，将超限数值加I;第一指令生成模块，与所述计数模块连接，用于当所述超限数值大于I时，生成立即停车指令，当所述超限数值等于I时，生成自动保护指令；第一执行模块，分别与所述第一指令生成模块和注塑机连接，用于当接收到所述立即停车指令时，控制所述注塑机立即停车；自动保护模块，分别与所述第一指令生成模块和注塑机连接，用于根据所述自动保护指令将所述注塑机的功率调节至保护功率。优选地，所述性能参数至少包括马达的扭矩和转速；所述系统还包括马达效率分析模块，与所述参数分析模块连接，用于当所述参数分析模块判定所述性能参数均在预设范围内时，计算马达传动效率并判断所述马达传动效率是否异常；马达分析模块，与所述马达效率分析模块连接，用于当所述马达传动效率异常时，分别判断所述马达的输入电流与所述扭矩之比Kt是否在第一预设范围内、所述马达的转速η是否在第二预设范围内，且当所述Kt不在第一预设范围内和/或所述η不在第二预设范围内时，生成提示信息和第二停车指令；第二执行模块，分别与所述马达分析模块和注塑机连接，用于当接收到所述第二停车指令时，控制所述注塑机在第二预设时间后停车；和/ 或，所述性能参数至少包括马达的扭矩和转速，以及泵浦的压力和流量；所述系统还包括泵浦效率分析模块，与所述参数分析模块连接，用于当所述参数分析模块判定所述性能参数均在预设范围内时，计算泵浦传动效率并判断所述泵浦传动效率是否异常； 泵浦分析模块，与所述泵浦效率分析模块连接，用于当所述泵达传动效率异常时，分别判断所述压力与扭矩之比K是否在第三预设范围内、所述流量随所述转速变化的变化率Qn是否在第四预设范围内，且当所述K不在第三预设范围内和/或所述Qn不在第四预设范围内时，生成提示信息和第三停车指令；第三执行模块，与所述泵浦分析模块和注塑机连接，用于当接收到所述第三停车指令时，控制所述注塑机在第三预设时间后停车。优选地，当所述系统包括马达效率分析模块时，所述系统还包括马达特性分析模块，与所述马达效率分析模块连接，用于当所述马达效率分析模块判定所述马达传动效率无异常时，判断所述输入电流与转速之比In是否在第五预设范围内，且当所述In不在第五预设范围内时，生成提示信息和第四停车指令；第四执行模块，与所述马达特性分析模块和注塑机连接，用于当接收到所述第四停车指令时，控制所述注塑机在第四预设时间后停车；当所述性系统包括泵浦效率分析模块时，所述系统还包括泵浦特性分析模块，与所述泵浦效率分析模块连接，用于当所述泵浦传动效率无异常时，判断所述压力随转速增长的增长率Pn是否在第六预设范围内，且当所述Pn不在第六预设范围内时，生成提示信息和第五停车指令；第五执行模块，与所述泵浦特性分析模块连接，用于当接收到所述第五停车指令时，控制所述注塑机在第五预设时间后停车。优选地，所述性能参数还包括以下参数中的至少一种油缸的截面积，机械运动部件的位置和速度，驱动器的电流、电压和传动效率。一种注塑机自诊断方法，包括实时获取所述注塑机的至少一个性能参数；判断所述性能参数是否在各自的预设范围内；分别显示对每个性能参数的判断结果。优选地，所述方法还包括当至少一个所述性能参数不在相应的预设范围内时，超限数值加I ;若所述超限数值大于1，则控制所述注塑机立即停车；若所述超限数值等于1，则所述注塑机的功率调节至保护功率，并显示相应的提示信息。
优选地，所述性能参数至少包括马达的扭矩和转速；所述方法还包括计算马达传动效率并判断所述马达传动效率是否异常；当所述马达传动效率异常时，分别判断所述马达的输入电流与所述扭矩之比Kt是否在第一预设范围内、所述马达的转速η是否在第二预设范围内；当所述Kt不在第一预设范围内和/或所述η不在第二预设范围内时，显示相应的提示信息并控制所述注塑机在第二预设时间后停车； 和/ 或，所述性能参数至少包括马达的扭矩和转速，以及泵浦的压力和流量；所述方法还包括计算泵浦传动效率并判断所述泵浦传动效率是否异常；当所述泵浦传动效率异常时，分别判断所述压力与扭矩之比K是否在第三预设范围内、所述流量随所述转速变化的变化率Qn是否在第四预设范围内；当所述K不在第三预设范围内和/或所述Qn不在第四预设范围内，显示相应的提示信息并控制所述注塑机在第三预设时间后停车。优选地，当判定所述马达传动效率无异常时，所述方法还包括判断所述输入电流与转速之比In是否在第五预设范围内；当所述In不在第五预设范围内时，显示相应的提示信息并控制所述注塑机在第四预设时间后停车；当判定所述泵浦传动效率无异常时，所述方法还包括判断所述压力随转速增长的增长率Pn是否在第六预设范围内；当所述Pn不在第六预设范围内时，显示相应的提示信息并控制所述注塑机在第五预设时间后停车。优选地，所述性能参数还包括以下参数中的至少一种油缸的截面积，机械运动部件的位置和速度，驱动器的电流、电压和传动效率。从上述的技术方案可以看出，本申请通过实时获取注塑机的性能参数，判断并显示上述性能参数是否在预设范围内，实现了注塑机故障自诊断，工作人员根据显示结果即可轻松得知当前注塑机的哪个性能参数异常，从而采取相应措施。与现有在报警器报警后再检测注塑机的各个部件的方式，本申请实施例大大减少了工作人员的工作量，降低了对工作人员的工作经验要求，提高了故障诊断效率。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例一提供的注塑机自诊断方法流程图；图2为本申请实施例二提供的注塑机自诊断方法流程图；图3为本申请实施例三提供的注塑机自诊断方法流程图4为本申请实施例四提供的注塑机自诊断方法流程图；图5为本申请实施例提供的马达传动效率与温度关系示意图；图6为本申请实施例提供的电流与扭矩之比Kt与温度t的关系示意图；图7为本申请实施例提供的转速η与输出频率f的关系示意图；图8本申请实施例提供的马达输入电流与转速的关系示意图；图9本申请实施例提供的压力与扭矩之比K与温度t的关系示意图；图10为本申请实施例提供的泵浦流量与马达转速的关系示意图；图11为本申请实施例提供的泵浦压力与马达转速的关系示意图；
图12为本申请实施例五提供的注塑机自诊断系统结构图；图13为本申请实施例六提供的注塑机自诊断系统结构图；图14为本申请实施例七提供的注塑机自诊断系统结构图；图15为本申请实施例八提供的注塑机自诊断系统结构图。
具体实施例方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本申请实施例公开了一种注塑机自诊断系统及方法，以解决现有注塑机故障检测方法效率低、对工作人员工作经验要求高的问题。参照图1，本申请实施例一提供的注塑机自诊断方法，包括如下步骤S1:实时获取所述注塑机的至少一个性能参数；具体的，可通过传感器、变速器等检测设备对注塑机进行实时检测，从而获取其性能参数。S2 :判断所述性能参数是否在各自的预设范围内；具体的，可通过单片机等数据处理装置判断所述性能参数是否在各自的预设范围内，并生成判断结果。S3 :分别显示对每个性能参数的判断结果。具体的，可将显示器与步骤S2的执行装置连接，通过该显示器显示步骤S2中对每个性能参数的判断结果。当然，亦可同时显示每个性能参数的具体值。由上述方法步骤可知，本申请实施例通过实时获取注塑机的性能参数，判断并显示上述性能参数是否在预设范围内，实现了注塑机故障自诊断，工作人员根据显示结果即可轻松得知当前注塑机的哪个性能参数异常，从而采取相应措施。与现有在报警器报警后再检测注塑机的各个部件的方式，本申请实施例大大减少了工作人员的工作量，降低了对工作人员的工作经验要求，提高了故障诊断效率。参见图2，本申请实施例二提供的注塑机自诊断方法，包括如下步骤S1:实时获取所述注塑机的至少一个性能参数；S2 :判断所述性能参数是否在各自的预设范围内，当至少一个所述性能参数不在相应的预设范围内时，执行步骤S4，否则执行步骤S3 ；
S3 :将超限数值X置0，并分别显示对每个性能参数的判断结果，本次自诊断结束；S4 :将超限数值X加1，并分别显示对每个性能参数的判断结果；S5 :当X大于I时，控制所述注塑机立即停车；ix等于I时，则将注塑机的功率调节至保护功率，并显示相应提示信息。将注塑机的功率调节至保护功率的具体方法因性能参数而异。例如，若超出预设范围的性能参数为马达的转速，则可通过调节驱动器输出的电流使注塑机的功率达到保护功率，若超出预设范围的性能参数为泵浦的压力，则可通过调节驱动器输出的电压使注塑机的功率达到保护功率。根据工作人员的经验或多次试验，预先设定并存储调节参数表。该调节参数表中 记录的是每个性能参数异常时，将注塑机的功率调至保护功率需要调节的参数。当判断某个性能参数首次出现异常时，可通过控制器查询该调节参数表得到相应的调节参数，并自动调节该参数使注塑机的功率调节至保护功率，减轻异常的性能参数对注塑机造成的损坏。当某个性能参数异常次数超过I次，则立即使注塑机停车，以免对注塑机造成严重损坏。因此，本申请实施例实现了注塑机的自动诊断和自动防护。参照图3，本申请实施例三提供的注塑机自诊断方法，包括如下步骤S1:实时获取注塑机的性能参数；该性能参数至少包括马达的扭矩J和转速η ；S2 :判断上述性能参数是否在各自的预设范围内，当至少一个性能参数不在相应的预设范围内时，执行步骤S3，若上述性能参数均在各自的预设范围内，则执行步骤S5 ；S3 :分别显示对每个性能参数的判断结果，并将超限数值X加I ;S4 :当X大于I时，控制注塑机立即停车；当X等于I时，则将注塑机的功率调节至保护功率，并显示相应提示信息，本次自诊断结束；S5 :分别显示对每个性能参数的判断结果，将超限数值X置O ;S6 :计算马达传动效率nm，如果马达传动效率nm异常，则执行步骤S7，否则执行步骤S9 ；正常情况下，马达传动效率nm与马达的温度t的关系如图5所示。可将图5以二位数组(nm[i]，t[i])的形式存储，若当前温度为t[4]，通过查询该二维数组(nm[i]，t[i])可得到相应的马达传动效率的正常值应为nm[4]，进而判断nm是否在[ηω[4]-Δ η, ηω[4] + Δ η]内，如果是，则判定马达传动效率nm正常，否则判定nm异常。其中，λ η的值可根据实际情况设定。S7:分别判断马达的输入电流I与扭矩J之比Kt是否在第一预设范围内、马达的转速η是否在第二预设范围内；其中，判断马达的输入电流I与扭矩J之比Kt是否在第一预设范围内的具体方法如下正常情况下，Kt与马达的温度t的关系如图6所示，同样将图6以二维数组(Kt [i]，t [i])的形式存储，若当前温度为t [4]，通过查询该二维数组(Kt [i]，t [i])可得到相应的输入电流I与扭矩J之比的正常值应为Kt [4]，进而可判断Kt是否在第一预设范围[Kt [4]-AKt, Kt [4]+ AKt]内。如图7所示,正常情况下,马达的转速η随输出频率f的增大而增大，二者成正比，关系式为n=60*f/p (p为马达的磁极对数，一般为4)。故根据马达的输出频率f可计算得到当前马达的正常转速n’=60*f/p,进而可确定第二预设范围为[η’-Δη,η’+ Δη]。因此，判断马达的转速η是否在第二预设范围内，即判断η是否在[η’ -Λη，η’ +Λη]内。S8 :显示步骤S7的判断结果，并当Kt不在第一预设范围内或转速η不在第二预设范围内时，控制注塑机在第二预设时间后停车，本次自诊断结束；本申请实施例除了显示“Kt在第一预设范围内”、“η不在第二预设范围内”等直接判断结果外，还可进一步显示故障信息，方便工作人员直接采取应对措施。如图6中A点所示，Kt>Kt [4] + AKt时，可进一步显示故障信息“电流互感器损坏”，工作人员看到此信息后，直接对电流互感器进行检查，确定并排除故障；再如图6中B点所示，Kt〈Kt[4]-AKt时，可进一步显示故障信息“马达温度过高或退磁”;又如图7A点所示n>n’时，可进一步提示故障信息“马达参数设定错误”，工作人员看到此信息后，立即检查并重新设定马达的一系列参数，使马达正常工作。S9 :判断马达的输入电流I与转速η之比In是否在第五预设范围内，显示该判断 结果，并且当判定In不在第五预设范围内时，控制所述注塑机在第四预设时间后停车，本次自诊断结束。正常情况下，输入电流I随转速η的增大而增大，即如图8 (即马达特性图)所示，I与η成正比，比值为InO ;若当前I与η之比In不在第五预设范围[InO-Λ，InO+Λ ]内，则显示信息“输入电流I与转速η之比异常”，并控制所述注塑机在第四预设时间后停车。另外，上述第二预设时间和第四预设时间可以为一分钟或注塑机的一个运行周期等。当故障不严重时，在预设时间后停车，可避免立即停车对注塑机的损坏。注塑机停车后，运行人员可根据显示结果对注塑机进行进一步维护，彻底排除故障。由上述方法步骤可知，本申请实施例在判定性能参数均无异常时，并未直接认定注塑机正常，而是对马达传动效率n^Kt、]!和马达特性In作进一步判断，从而实现注塑机的故障预警，及时发现注塑机存在的隐患，在故障报警器报警之前，提前消除该故障隐患，减小对注塑机的损害。参见图4，本申请实施例四提供的注塑机自诊断方法，包括如下步骤S1:实时获取注塑机的性能参数；该性能参数至少包括马达的扭矩J和转速n，以及泵浦的压力P和流量Q ；S2 :判断上述性能参数是否在各自的预设范围内，当至少一个性能参数不在相应的预设范围内时，执行步骤S3，若上述性能参数均在各自的预设范围内，则执行步骤S5 ；S3 :分别显示对每个性能参数的判断结果，并将超限数值X加I ;S4 :当X大于I时，控制注塑机立即停车；当1等于I时，则将注塑机的功率调节至保护功率，并显示相应提示信息，本次自诊断结束；S5 :分别显示对每个性能参数的判断结果，将超限数值X置O ;S6 :计算泵浦传动效率nb，如果泵浦传动效率nb异常，则执行步骤S7，否则执行步骤S9 ；判断nb是否异常的具体方法可参照上文实施例三中判断马达传动效率nm是否异常，在此不再赘述。S7 :分别判断压力P与扭矩J之比K是否在第三预设范围内、流量Q与转速η之比Qn是否在第四预设范围内；
其中，判断压力P与扭矩J之比K是否在第三预设范围内的具体方法如下正常情况下，K与泵浦的温度t的关系如图9所示，将图9以二位数组(K[i]，t[i])的形式存储，若当前温度为t[4]，通过查询该二维数组(K[i]，t[i])可得到相应的输入电流I与扭矩J之比的正常值应为K[4]，进而可判断K是否在第一预设范围[Κ[4]-ΛΚ，Κ[4] + ΛΚ]内。同样的，判断流量Q随转速η变化的变化率Qn是否在第四预设范围内的具体方法如下正常情况下，如图10所示，Q与η满足关系Q=n0+Qn0*n ;若当前变化率Qn不在第四预设范围[QnO- Δ Qn, QnO+ Δ Qn]内。S8:显示步骤S7的判断结果，并当K不在第三预设范围内或所述Qn不在第四预设范围内时，控制注塑机在第三预设时间后停车，本次自诊断结束；本申请实施例除了显示“K在第三预设范围内”、“Qn不在第四预设范围内”等直接判断结果外，还可进一步显示故障信息，方便工作人员直接采取应对措施。如图9中A点所示，Κ>Κ[4] + ΛΚ时，可进一步显示故障信息“压力感应器损坏”，工作人员看到此信息后，直 接对压力感应器进行检查，确定并排除故障；再如图9中B点所示，Κ〈Κ[4]-ΛΚ时，可进一步显示故障信息“泵浦损坏”;若Qn>QnO+Λ Qn (即如图10中A点所示)或Qn〈QnO_ Λ Qn (即如图10中B点所示)，可进一步显示故障信息“泵浦浪压不稳”。S9 :判断压力P随转速η增长的增长率Pn是否在第六预设范围内，显示该判断结果，并且当判定Pn不在第六预设范围内时，控制注塑机在第五预设时间后停车，本次自诊断结束。正常情况下，压力P与转速η的关系如图11所示，随着η的增大，P随η增长的增长率Pn先增大后减小。可将图11以二维数组(Pn[i]，n[i])的形式存储，若当前转速为η [3]，查询二维数组(Pn[i]，n[i])可得到相应的增长率正常值Pn [3];进而可判断根据实时获取的P与η计算得到的增长率Pn是否在第六预设范围[Pn [3] - Λ Pn，Pn [3] +Λ Pn]内。如果判定Pn不在[Pn [3] - Λ Pn，Pn [3] +Λ Pn]内，则显示故障信息“泵浦异常”，同时控制注塑机在第五预设时间后停车。另外，上述第三预设时间和第五预设时间可以为一分钟或注塑机的一个运行周期等。当故障不严重时，在预设时间后停车，可避免立即停车对注塑机的损坏。注塑机停车后，运行人员可根据显示结果对注塑机进行进一步维护，彻底排除故障。由上述方法步骤可知，本申请实施例在判定性能参数均无异常时，并未直接认定注塑机正常，而是对泵浦传动效率nb、K、Qn和马达特性Pn作进一步判断，从而实现注塑机的故障预警，及时发现注塑机存在的隐患，在故障报警器报警之前，提前消除该故障隐患，减小对注塑机的损害。显而易见的，可在本申请实施例四的基础上添加本申请实施例三的步骤S5 S8，同时实现对注塑机马达和泵浦的自诊断。在本申请的其他实施例中，为实现油缸、机械运动部件、驱动器等注塑机组成部件的自诊断，上述所有实施例获取的述性能参数还包括以下参数油缸的截面积，机械运动部件的位置和速度，驱动器的电流、电压和传动效率。与上述方法实施例对应的，本申请实施例五提供了一种注塑机自诊断系统。如图12所示，该系统由检测模块1、参数分析模块2和显示模块3组成。其中，参数分析模块2分别与注塑机O、检测模块I和显示模块3连接。该系统的工作过程如下检测模块I实时获取注塑机的至少一个性能参数；参数分析模块2判断检测模块I获取的性能参数是否在各自的预设范围内；显示模块3分别显示参数分析模块2对每个性能参数的判断结果。由上述结构及工作过程可知，本申请实施例通过检测模块I实时获取注塑机的性能参数，参数分析模块2判断上述性能参数是否在预设范围内，并由显示模块3显示判断结果，实现了注塑机故障自诊断，工作人员可通过查看显示模块3轻松得知当前注塑机的哪个性能参数异常，从而采取相应措施。与现有在报警器报警后再检测注塑机的各个部件的方式，本申请实施例大大减少了工作人员的工作量，降低了对工作人员的工作经验要求，提高了故障诊断效率。参照图13，本申请实施例六提供的注塑机自诊断系统，包括检测模块1、参数分析模块2、显示模块3、超限计数模块41、第一指令生成模块42、第一执行模块43和自动保护模块44。其中，参数分析模块2分别与检测模块I和显示模块3连接，超限计数模块41分别与参数分析模块2和第一指令生成模块42连接，第一执行模块43分别与第一指令生成模块42和注塑机O连接，自动保护模块44分别与第一指令生成模块42和注塑机O连接；第一指令生成模块42还与显示模块3连接。上述系统的工作过程如下检测模块I实时获取注塑机的至少一个性能参数；参数分析模块2判断检测模块I获取的性能参数是否在各自的预设范围内；当参数分析模块2判定至少有一个性能参数不在相应的预设范围内时，超限计数模块41将超限数值加I ;第一指令生成模块42根据超限数值生成相应的指令超限数值大于I时，生成立即停车指令，当超限数值等于I时，生成自动保护指令和相应的提示信息(如注塑机的性能参数A超限I次时，该提示信息可以为“参数A超限I次”)；第一执行模块43接收到第一指令生成模块42生成的立即停车指令时，控制注塑机O立即停车；自动保护模块44根据所述自动保护指令将所述注塑机的功率调节至保护功率。显示模块3分别显示参数分析模块2对每个性能参数的判断结果以及第一指令生成模块42生成的提示信息。具体的，将注塑机的功率调节至保护功率的具体方法因性能参数而异。可在自动保护模块44或其他存储介质中预先存储性能参数与功率调节参数的对应表，自动保护指令中包含了不在预设范围内的性能参数的参数名，自动保护模块44通过查询上述对应表得到相应的功率调节参数，进而调节该功率调节参数，使注塑机的功率达到保护功率。例如，若超出预设范围的性能参数为马达的转速，则可通过调节驱动器的输出电流使注塑机的功率达到保护功率，若超出预设范围的性能参数为泵浦的压力，则可通过调节驱动器的输出电压使注塑机的功率达到保护功率。因此，本申请实施例实现了注塑机自动诊断和自动防护。参照图14，本申请实施例七提供的注塑机自诊断系统，包括检测模块1、参数分析模块2、显示模块3、马达效率分析模块51、马达分析模块52、第二执行模块53、马达特性分析模块54和第四执行模块55。其中，参数分析模块2分别与检测模块I和显示模块3连接，马达效率分析模块51分别与参数分析模块2、马达分析模块52和马达特性分析模块54连接；第二执行模块53分别与马达分析模块52和注塑机O连接；第四执行模块55分别与马达特性分析模块54和注塑机O连接；马达分析模块52和马达特性分析模块54也分别与显示模块3连接。该系统的工作过程如下检测模块I实时获取注塑机的性能参数，该性能参数至少包括马达的扭矩和转速；参数分析模块2判断检测模块I获取的性能参数是否在各自的预设范围内；当参数分析模块2判定上述性能参数均在预设范围内时，马达效率分析模块51计算马达传动效率nm并判断nm是否异常。当马达效率分析模块51判定！^异常时，马达分析模块52进一步判断马达的输入电流与扭矩之比Kt是否在第一预设范围内、η是否在第二预设范围内，并且当所述Kt不在第一预设范围内或η不在第二预设范围内时，生成提示信息和第二停车指令；第二执行模块53接收到第二停车指令时，控制注塑机O在第 二预设时间后停车。当马达效率分析模块51判定^无异常时，马达特性分析模块54进一步判断输入电流与转速之比In是否在第五预设范围内，且当In不在第五预设范围内时，生成提示信息和第四停车指令；第四执行模块55接收到所述第四停车指令时，控制注塑机O在第四预设时间后停车；显示模块3分别显示参数分析模块2对每个性能参数的判断结果以及马达分析模块52和马达特性分析模块54生成的提示信息。另外，上述第二预设时间和第四预设时间可以为一分钟或注塑机的一个运行周期等。当故障不严重时，在预设时间后停车，可避免立即停车对注塑机的损坏。注塑机停车后，运行人员可根据显示结果对注塑机进行进一步维护，彻底排除故障。上述系统各组成部分的具体工作方式可参考上文方法实施例三。由上述方法步骤可知，本申请实施例在参数分析模块判定性能参数均无异常时，并未直接认定注塑机正常，而是通过马达效率分析模块、马达分析模块、第二执行模块、马达特性分析模块和第四执行模块对马达传动效率n^KtUci和马达特性In作进一步判断，从而实现注塑机的故障预警，及时发现注塑机存在的隐患，在故障报警器报警之前，提前消除该故障隐患，减小对注塑机的损害。参照图15，本申请实施例八提供的注塑机自诊断系统，包括检测模块1、参数分析模块2、显示模块3、泵浦效率分析模块61、泵浦分析模块62、第三执行模块63、泵浦特性分析模块64和第五执行模块65。其中，参数分析模块2分别与检测模块I和显示模块3连接，泵浦效率分析模块61分别与参数分析模块2、泵浦分析模块62和泵浦特性分析模块64连接；第三执行模块63分别与泵浦分析模块62和注塑机O连接；第五执行模块65分别与泵浦特性分析模块64和注塑机O连接；泵浦分析模块62和泵浦特性分析模块64也分别与显示模块3连接。该系统的工作过程如下检测模块I实时获取注塑机的性能参数，该性能参数至少包括马达的扭矩和转速，以及泵浦的压力和流量；参数分析模块2判断检测模块I获取的性能参数是否在各自的预设范围内；当参数分析模块2判定上述性能参数均在预设范围内时，马达效率分析模块51计算泵浦传动效率nb并判断nb是否异常。当泵浦效率分析模块61判定II b异常时，泵浦分析模块62进一步判断泵浦的压力与扭矩之比K是否在第三预设范围内、流量随转速变化的变化率Qn是否在第四预设范围内，且当K不在第三预设范围内或Qn不在第四预设范围内时，生成提示信息和第三停车指令；第三执行模块63接收到第三停车指令时，控制注塑机O在第三预设时间后停车。当泵浦效率分析模块61判定Iib无异常时，泵浦特性分析模块64进一步判断压力随转速增长的增长率Pn是否在第六预设范围内，且当Pn不在第六预设范围内时，生成提示信息和第五停车指令；第五执行模块65接收到所述第五停车指令时，控制注塑机O在第五预设时间后停车；显示模块3分别显示参数分析模块2对每个性能参数的判断结果以及泵浦分析模块62和泵浦特性分析模块64生成的提示信息。另外，上述第三预设时间和第五预设时间可以为一分钟或注塑机的一个运行周期等。当故障不严重时，在预设时间后停车，可避免立即停车对注塑机的损坏。注塑机停车后，运行人员可根据显示结果对注塑机进行进一步维护，彻底排除故障。上述系统各组成部分的工作方式可参考上文方法实施例四。由上述结构及工作过程可知，本申请实施例在参数分析模块判定性能参数均无异常时，并未直接认定注塑机正常，而是通过泵浦效率分析模块、泵浦分析模块、第三执行模块、泵浦特性分析模块和第五执行模块对泵浦传动效率nb、K、Qn和马达特性Pn作进一步判断，从而实现注塑机的故障预警，及时发现注塑机存在的隐患，在故障报警器报警之前，提前消除该故障隐患，减小对注塑机的损害。显而易见的，可在本申请实施例八的基础上添加本申请实施例七的马达效率分析模块51、马达分析模块52、第二执行模块53、马达特性分析模块54和第四执行模块55，从而同时实现对注塑机马达和泵浦的自诊断。在本申请的其他系统实施例中，为实现油缸、机械运动部件、驱动器等注塑机组成部件的自诊断，上述所有系统实施例的检测模块获取的性能参数还包括以下参数油缸的截面积，机械运动部件的位置和速度，驱动器的电流、电压和传动效率。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，所述程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory, ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory, RAM)等。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种注塑机自诊断系统，其特征在于，包括 检测模块，与注塑机连接，用于实时获取所述注塑机的至少一个性能参数； 参数分析模块，与所述检测模块连接，用于判断所述性能参数是否在各自的预设范围内； 显示模块，与所述参数分析模块连接，用于分别显示对每个性能参数的判断结果。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括 超限计数模块，与所述参数分析模块连接，用于当至少一个所述性能参数不在相应的预设范围内时，将超限数值加I ; 第一指令生成模块，与所述计数模块连接，用于当所述超限数值大于I时，生成立即停车指令，当所述超限数值等于I时，生成自动保护指令； 第一执行模块，分别与所述第一指令生成模块和注塑机连接，用于当接收到所述立即停车指令时，控制所述注塑机立即停车； 自动保护模块，分别与所述第一指令生成模块和注塑机连接，用于根据所述自动保护指令将所述注塑机的功率调节至保护功率。
3.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述性能参数至少包括马达的扭矩和转速； 所述系统还包括 马达效率分析模块，与所述参数分析模块连接，用于当所述参数分析模块判定所述性能参数均在预设范围内时，计算马达传动效率并判断所述马达传动效率是否异常； 马达分析模块，与所述马达效率分析模块连接，用于当所述马达传动效率异常时，分别判断所述马达的输入电流与所述扭矩之比Kt是否在第一预设范围内、所述马达的转速n是否在第二预设范围内，且当所述Kt不在第一预设范围内和/或所述n不在第二预设范围内时，生成提示信息和第二停车指令； 第二执行模块，分别与所述马达分析模块和注塑机连接，用于当接收到所述第二停车指令时，控制所述注塑机在第二预设时间后停车； 和/或， 所述性能参数至少包括马达的扭矩和转速，以及泵浦的压力和流量； 所述系统还包括 泵浦效率分析模块，与所述参数分析模块连接，用于当所述参数分析模块判定所述性能参数均在预设范围内时，计算泵浦传动效率并判断所述泵浦传动效率是否异常； 泵浦分析模块，与所述泵浦效率分析模块连接，用于当所述泵达传动效率异常时，分别判断所述压力与扭矩之比K是否在第三预设范围内、所述流量随所述转速变化的变化率Qn是否在第四预设范围内，且当所述K不在第三预设范围内和/或所述Qn不在第四预设范围内时，生成提示信息和第三停车指令； 第三执行模块，与所述泵浦分析模块和注塑机连接，用于当接收到所述第三停车指令时，控制所述注塑机在第三预设时间后停车。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，当所述系统包括马达效率分析模块时，所述系统还包括 马达特性分析模块，与所述马达效率分析模块连接，用于当所述马达效率分析模块判定所述马达传动效率无异常时，判断所述输入电流与转速之比In是否在第五预设范围内，且当所述In不在第五预设范围内时，生成提示信息和第四停车指令； 第四执行模块，与所述马达特性分析模块和注塑机连接，用于当接收到所述第四停车指令时，控制所述注塑机在第四预设时间后停车； 当所述性系统包括泵浦效率分析模块时，所述系统还包括 泵浦特性分析模块，与所述泵浦效率分析模块连接，用于当所述泵浦传动效率无异常时，判断所述压力随转速增长的增长率Pn是否在第六预设范围内，且当所述Pn不在第六预设范围内时，生成提示信息和第五停车指令； 第五执行模块，与所述泵浦特性分析模块连接，用于当接收到所述第五停车指令时，控制所述注塑机在第五预设时间后停车。
5.根据权利要求f4任一项所述的系统，其特征在于，所述性能参数还包括以下参数中的至少一种油缸的截面积，机械运动部件的位置和速度，驱动器的电流、电压和传动效率。
6.一种注塑机自诊断方法，其特征在于，包括 实时获取所述注塑机的至少一个性能参数； 判断所述性能参数是否在各自的预设范围内； 分别显示对每个性能参数的判断结果。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括 当至少一个所述性能参数不在相应的预设范围内时，超限数值加I ; 若所述超限数值大于I，则控制所述注塑机立即停车； 若所述超限数值等于1，则所述注塑机的功率调节至保护功率，并显示相应的提示信
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述性能参数至少包括马达的扭矩和转速； 所述方法还包括 计算马达传动效率并判断所述马达传动效率是否异常； 当所述马达传动效率异常时，分别判断所述马达的输入电流与所述扭矩之比Kt是否在第一预设范围内、所述马达的转速n是否在第二预设范围内； 当所述Kt不在第一预设范围内和/或所述n不在第二预设范围内时，显示相应的提示信息并控制所述注塑机在第二预设时间后停车； 和/或， 所述性能参数至少包括马达的扭矩和转速，以及泵浦的压力和流量； 所述方法还包括 计算泵浦传动效率并判断所述泵浦传动效率是否异常； 当所述泵浦传动效率异常时，分别判断所述压力与扭矩之比K是否在第三预设范围内、所述流量随所述转速变化的变化率Qn是否在第四预设范围内； 当所述K不在第三预设范围内和/或所述Qn不在第四预设范围内，显示相应的提示信息并控制所述注塑机在第三预设时间后停车。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当判定所述马达传动效率无异常时，所述方法还包括判断所述输入电流与转速之比In是否在第五预设范围内； 当所述In不在第五预设范围内时，显示相应的提示信息并控制所述注塑机在第四预设时间后停车； 当判定所述泵浦传动效率无异常时，所述方法还包括 判断所述压力随转速增长的增长率Pn是否在第六预设范围内； 当所述Pn不在第六预设范围内时，显示相应的提示信息并控制所述注塑机在第五预设时间后停车。
10.根据权利要求6、任一项所述的系统，其特征在于，所述性能参数还包括以下参数中的至少一种油缸的截面积，机械运动部件的位置和速度，驱动器的电流、电压和传动效率。
全文摘要
本申请公开了一种注塑机自诊断系统和方法。该系统包括与注塑机连接的检测模块，与所述检测模块连接的参数分析模块，与所述参数分析模块连接的显示模块。该方法包括步骤实时获取所述注塑机的至少一个性能参数；判断所述性能参数是否在各自的预设范围内；分别显示对每个性能参数的判断结果。本申请通过检测模块实时获取注塑机的性能参数，参数分析模块判断上述性能参数是否在预设范围内，并由显示模块显示判断结果，实现了注塑机故障自诊断，工作人员根据显示结果即可轻松得知当前注塑机的哪个性能参数异常，从而采取相应措施。因此，本申请实施例大大减少了工作人员的工作量，降低了对工作人员的工作经验要求，解决了现有技术的问题。
文档编号B29C45/76GK103009593SQ20121059234
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月30日 优先权日2012年12月30日
发明者孙凌财, 曹峥 申请人:宁波弘讯科技股份有限公司