计算第一主元在时间方向的轨迹变化；
[0045] 主元分解得到的负载矩阵Ρ(Κ*Κ)中每一列对应着一个主元的权重，设第一主元 对应的负载向量为Pl，P1是负载矩阵P (Κ*Κ)的第一列，即P P(KXl)。
[0046] 第一主元每一时刻的贡献 e_t (k) = X(k) ' · X(k) · P1 (k) · P1 (k) '。
[0047] 第一主元在时间方向的贡献E_T(K*1)计算公式：
[0048] E_T = X' (6)
[0049] E_T即第一主元在时间方向的轨迹变化。
[0050] E、计算第一主元的轨迹变化的最大变化转折点所对应的采样时刻；
[0051] 具体为先通过计算第一主元的轨迹变化的微分得到最大变化转折点，再根据最大 变化转折点得到对应的采样时刻。
[0052] 对E_T求微分diff (E_T)，求相邻两个采样点间的差值：
[0053] diff (E_T) = E_T (k+1)-E_T (k) k = I, 2......K-I (7)
[0054] 设％和k d最大变化转折点对应的最大转折点和采样时刻；
[0055] Ud= max (abs (diff (E_T))) (8)
[0056] 此时Ud对应的采样点是k _，则
[0057] kd=knax+l l<knax<K (9)
[0058] F、对上述步骤中采样时刻之前的数据进行积分，并计算均值与方差；
[0059] 对匕点之前的f数据积分并求模型数据的均值和方差； CN 105150482 A 说明书 4/4 页
[0061] 参照公式⑵和公式（3)，对xls (1*1)求均值4以及方差石。
[0062] G、获取注射阶段的溶胶压力数据，并对上述步骤中采样时刻前的数据进行积分， 利用休哈特控制图法判断过胶圈是否出现故障。
[0063] 首先获取注射阶段溶胶压力数据Xk，并参照图公式（10)对匕采样点前的数据进行 积分得到^，由于故障时候，过胶圈无法正常发挥作用，导致火箭头前面的熔融胶料逆流， 在无泄压阀的情况下，到达最大压力即熔融料封住无法回流的时间相比正常情况会延迟很 多，因此利用休哈特控制图法，当％不在巧+31这一统计控制范围，或者％的分布明显 非正态分布，则认为过胶圈出现故障。
[0064] 参照图4,作为本发明方法的具体实施例，在震雄MJ55注塑生产过程，以高密度聚 乙烯（High Density Polyethylene，HDPE)作为原料，料筒的三段温度分别设定为（210， 210,160)，注射速度为35mm/s，保压阶段的压力设定为30帕斯卡，保压阶段的时间为5s，冷 却阶段的时间为15s，采样周期为50ms，历史数据i建模选择了 I = 29个正常的操作批次， 每个批次注射阶段保留了 K = 31个溶胶压力采样点。
[0065] 按照上述步骤计算出diff (E_T)最大值对应的转折点kd= 14,进而对转折点前的 模型数据积分，并求31个批次的压力积分均值与方差得到芩=19.7214，& = 0.5824。在 线监测时，每一个注射阶段完成时，计算熔胶压力前14个采样点的和，测得& =15_785 (如 图5所示），远小于休哈特统计值％-3%=17:974,因此判断为止逆阀失效。
[0066] 以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施 例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可以做出种种的等同变换或替 换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1. 一种过胶圈故障在线检测方法，其特征在于：包括有以下步骤： A、 在注塑过程中采集多个批次注射阶段的溶胶压力数据，并将采集到的数据用二维矩 阵表示； B、 对上述二维矩阵进行标准化处理； C、 对标准化后的二维矩阵进行PCA分解，得到得分矩阵和负载矩阵； D、 计算第一主元在时间方向的轨迹变化； E、 计算第一主元的轨迹变化的最大变化转折点所对应的采样时刻； F、 对上述步骤中采样时刻之前的数据进行积分，并计算均值与方差； G、 获取注射阶段的溶胶压力数据，并对上述步骤中采样时刻前的数据进行积分，利用 休哈特控制图法判断过胶圈是否出现故障。2. 根据权利要求1所述的一种过胶圈故障在线检测方法，其特征在于：所述步骤B中 的标准化处理为：将二维矩阵中的每个变量减去其所在列的均值，然后除以其所在列的方 差。3. 根据权利要求1所述的一种过胶圈故障在线检测方法，其特征在于：所述步骤E中 先通过计算第一主元的轨迹变化的微分得到最大变化转折点，再根据最大变化转折点得到 对应的采样时刻。4. 根据权利要求1所述的一种过胶圈故障在线检测方法，其特征在于：所述步骤G中， 当对上述步骤中采样时刻前的数据进行积分得到的值超出统计控制范围则判断过胶圈出 现故障；所述统计控制范围的下限为步骤F中计算得到的均值减去3倍方差，所述统计控制 范围的上限为步骤F中计算得到的均值加上3倍方差。5. 根据权利要求1所述的一种过胶圈故障在线检测方法，其特征在于：所述步骤G中， 当对上述步骤中采样时刻前的数据进行积分得到的值的分布为明显非正态分布，则判断过 胶圈出现故障。
【专利摘要】本发明公开了一种过胶圈故障在线检测方法，包括有以下步骤：采集注射阶段的溶胶压力数据并用二维矩阵表示；二维矩阵标准化处理；对标准化二维矩阵进行PCA分解；计算第一主元的轨迹变化；计算第一主元的轨迹变化的最大变化转折点所对应的采样时刻；对上述步骤中采样时刻之前的数据进行积分，并计算均值与方差；获取注射阶段的溶胶压力数据，并对上述步骤中采样时刻前的数据进行积分，判断过胶圈是否出现故障。本发明通过对注塑机溶胶马达液压油路入口的压力变化建立特征模型并实时监测，能迅速检测故障，解决了过胶圈运行状态不可见的问题，避免了生产上的损失。本发明作为一种过胶圈故障在线检测方法可广泛应用于注塑机故障检测领域。
【IPC分类】B29C45/76
【公开号】CN105150482
【申请号】CN201510511272
【发明人】董伟威, 杨毅, 吴广轩, 高福荣
【申请人】广州市香港科大霍英东研究院
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月19日