本发明涉及注塑工艺,具体涉及一种薄壁类产品注塑装置及工艺。
背景技术:
1、注塑工艺是现代塑料加工行业中最为重要和常用的成型方法之一。它利用注塑机将热塑性塑料(如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、abs等)或热固性塑料(如酚醛树脂、环氧树脂等,但较少用于注塑)加热至熔融状态,然后在高压下通过注塑机的喷嘴和模具的浇口系统快速注入到预先设计好的模具型腔内。塑料在模具内冷却固化后,打开模具即可取出制品。
2、注塑成型是pla材料加工成薄壁类产品的关键环节,其过程控制直接影响到薄壁类产品的尺寸精度、表面质量和性能;若注塑成型过程获得的薄壁类产品存在工艺缺陷,则会导致薄壁类产品在美观、力学性能、导管能力等均受影响,但是,现有技术中,对注塑成型的检测过程,往往存在质量分析不精确,不能通过详细分析质量不合格信号,特别是薄壁类缺陷产品的数据,来识别并避免高风险工艺参数范围,从而导致产品质量的不确定性。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种薄壁类产品注塑装置及工艺,以解决上述背景中技术问题。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
3、第一方面,本发明提供了一种薄壁类产品注塑工艺,包括:从植物中提取原料合成可降解pla材料;将pla材料共混着色造粒;对母粒进行除湿干燥处理;将除湿干燥处理后的母粒送至注塑机,通过注塑机对母粒进行注塑成型;注塑成型完成后,将注塑产品从注塑机中取出;
4、对其中注塑成型过程进行监控,具体为以下步骤:
5、步骤一:对薄壁类产品进行检测,获取薄壁类产品的检测数据;
6、其中,检测数据包括:声波差比表征总值和区数量差值比;
7、步骤二:基于检测数据,计算薄壁类产品的缺陷系数;
8、步骤三:基于缺陷系数,对薄壁类产品的质量进行分析,判定薄壁类产品的质量是否合格,并生成质量评估信号;
9、其中,质量评估信号包括:质量合格信号和质量不合格信号;
10、步骤四:基于质量不合格信号,分析工艺参数不合格概率高的范围。
11、作为本发明进一步的方案:对薄壁类产品进行检测,获取薄壁类产品的检测数据的过程为:
12、对薄壁类产品进行检测,获取薄壁类产品各个位置点的声波差比;
13、基于各个位置点的声波差比,对薄壁类产品进行区域划分,获得若干个产品子区域,并计算获得各个产品子区域的声波差比表征值;
14、基于各个产品子区域的声波差比表征值,分别计算获得声波差比表征总值和区数量差值比。
15、作为本发明进一步的方案:基于各个位置点的声波差比,对薄壁类产品进行区域划分,获得若干个产品子区域的过程为:
16、基于所有位置点的声波差比,提取其中声波差比的最大值和最小值,分别标记为声波最大差比和声波最小差比,获得所有位置点的声波差比总范围;
17、将声波差比总范围进行划分,集中地划分为多个的声波差比子范围;
18、基于各个声波差比子范围,依据各个位置点的声波差比,获得若干个产品子区域。
19、作为本发明进一步的方案:声波差比表征总值的获取过程为:
20、基于单个产品子区域,该产品子区域的声波差比表征值与该产品子区域的位置点数进行乘积计算,获得声波差比表征权值;
21、将所有产品子区域的声波差比表征权值进行求和计算,获得声波差比表征总值。
22、作为本发明进一步的方案:区数量差值比的获取过程为:
23、提取声波差比子范围的总数,获得声波差比子范围总数;
24、提取产品子区域的总数,获得产品子区域总数;
25、将产品子区域总数与声波差比子范围总数进行差值计算,获得区数量差值,将区数量差与声波差比子范围总数进行比值计算,获得区数量差值比。
26、作为本发明进一步的方案:基于检测数据,计算薄壁类产品的缺陷系数的过程为:
27、
28、通过公式:,计算获得缺陷系数qx,其中,a1、a2为预设比例因子,且均大于0,cz为声波差比表征总值,qc为区数量差值比。
29、作为本发明进一步的方案:并生成质量评估信号的过程为:
30、预设缺陷系数阈值,将缺陷系数与缺陷系数阈值进行对比分析;
31、若缺陷系数>缺陷系数阈值,则生成质量不合格信号;
32、若缺陷系数≤缺陷系数阈值,则生成质量合格信号。
33、作为本发明进一步的方案:基于质量不合格信号,分析工艺参数不合格概率高的范围的过程为:
34、基于质量不合格信号,提取过往次数中,各个薄壁类缺陷产品的分析数据;
35、其中,分析数据包括:薄壁类缺陷产品的缺陷系数和该薄壁类缺陷产品在注塑成型过程中的目标工艺参数;
36、基于所有薄壁类缺陷产品的分析数据,提取目标工艺参数的最大值和最小值,获取目标工艺参数范围,同时,将目标工艺参数范围进行划分,均匀的划分为多个参数子范围;
37、分别计算各个参数子范围的缺陷概率表征值;当缺陷概率表征值大于缺陷概率表征阈值的参数子范围时,生成高风险子范围信号,并将对应的参数子范围标记为高风险子范围;当缺陷概率表征值小于等于缺陷概率表征阈值的参数子范围时,生成低风险子范围信号;
38、依据高风险子范围的数值,将所有相邻的高风险子范围进行两两合并,直至不能合并,获得多个预高风险范围;
39、分别计算各个预高风险范围的风险评估值,并将风险评估值最大的预高风险范围标记为高风险范围。
40、作为本发明进一步的方案:风险评估值的获取过程为:
41、基于单个预高风险范围,提取该预高风险范围内各个高风险子范围的薄壁类缺陷产品子范围总数和缺陷概率表征值;
42、基于单个高风险子范围,将该高风险子范围的薄壁类缺陷产品子范围总数与预高风险缺陷产品总数进行比值计算,获得高风险缺陷产品数量比;
43、将高风险缺陷产品数量比与缺陷概率表征值进行乘积计算,获得该高风险子范围的风险子评估值;
44、将预高风险范围内所有高风险子范围的风险子评估值进行求和计算,获得风险评估值;
45、其中,缺陷概率表征值的获取过程为:
46、基于单个参数子范围,提取分析数据中,该参数子范围内薄壁类缺陷产品的数量和各个薄壁类缺陷产品的缺陷系数;
47、将薄壁类缺陷产品子范围总数与薄壁类缺陷产品总数进行比值计算,获得缺陷产品数量比;
48、将各个薄壁类缺陷产品的缺陷系数进行求和计算,获得缺陷系数总值;
49、将缺陷产品数量比与缺陷系数总值进行乘积计算,获得缺陷概率表征值。
50、第二方面,本发明提供了一种薄壁类产品注塑装置,该装置包括:
51、数据采集模块:对薄壁类产品进行检测,获取薄壁类产品的检测数据;
52、其中,检测数据包括:声波差比表征总值和区数量差值比;
53、数据处理模块:基于检测数据,计算薄壁类产品的缺陷系数;
54、质量评估模块:基于缺陷系数,对薄壁类产品的质量进行分析,判定薄壁类产品的质量是否合格,并生成质量评估信号;
55、其中,质量评估信号包括:质量合格信号和质量不合格信号;
56、数据分析模块:基于质量不合格信号,分析工艺参数不合格概率高的范围。
57、本发明的有益效果:
58、(1)本发明通过精细的数据采集与分析流程,实现了对产品质量的高效评估;首先,利用超声检测设备对薄壁类产品的各个位置点进行声波检测,获取每个位置点的声波差比,即发射波与反射波强度的差值比;随后,基于声波差比数据,将产品划分为多个子区域,每个区域内的位置点声波特性相似;通过计算每个子区域内声波差比的均值,得到声波差比表征值,并结合子区域的位置点数,计算出声波差比表征总值,这一指标反映了产品整体声波特性的总量;同时,通过比较声波差比子范围的总数与产品子区域的总数,计算出区数量差值比,反映了产品子区域划分的集中性,即工艺缺陷的离散程度;数值越大,表示工艺缺陷分布越分散;数值越小,则表示工艺缺陷相对集中;接下来,根据预设的公式,将声波差比表征总值和区数量差值比作为输入,计算出缺陷系数;该公式通过调整预设比例因子的权重,综合考虑了产品声波特性的总量和工艺缺陷的离散程度,从而得出一个反映产品整体质量状况的指标;最后,将计算得到的缺陷系数与预设的阈值进行对比分析;若缺陷系数大于阈值,则判定产品质量不合格,生成质量不合格信号;若缺陷系数小于或等于阈值,则判定产品质量合格,生成质量合格信号;本发明通过精细的数据采集与分析流程,实施例实现了对薄壁类产品质量的快速、准确评估,为生产过程中的质量控制提供了有力支持;
59、(2)本发明通过详细分析质量不合格信号,特别是薄壁类缺陷产品的数据,来识别并避免高风险工艺参数范围;首先,回顾并分析近期内导致质量不合格信号的所有薄壁类缺陷产品,提取这些产品的缺陷系数及其对应的注塑成型目标工艺参数;随后,根据这些缺陷产品的目标工艺参数,确定工艺参数范围,并将其均匀划分为多个子范围,以便于详细分析;接着,对于每个参数子范围,计算其缺陷概率表征值,该值综合考虑了子范围内缺陷产品的数量占比及其缺陷系数总和;通过比较各子范围的缺陷概率表征值与预设阈值,识别出高风险子范围,即那些更可能导致产品缺陷的参数区间;为了更精确地定位高风险区域,本发明进一步将相邻的高风险子范围进行合并,直至无法再合并,形成预高风险范围;然后,对每个预高风险范围进行风险评估,通过计算其内部所有高风险子范围的风险子评估值总和,得出风险评估值,并将评估值最高的预高风险范围确定为最终的高风险范围;最终,根据高风险范围的确定,指导注塑成型过程中工艺参数的选择,避免使用这些高风险参数,以提高产品质量和生产效率;此外,通过持续的数据反馈和优化调整,进一步降低薄壁类缺陷产品的产生率,实现生产效益的最大化;本发明实施例通过科学的数据分析和风险评估方法,便于及时调整工艺参数,避免高风险操作,为注塑成型工艺参数的优化提供了有效工具,有助于提升产品质量和生产稳定性。
1.一种薄壁类产品注塑工艺,其特征在于,包括:从植物中提取原料合成可降解pla材料;将pla材料共混着色造粒;对母粒进行除湿干燥处理;将除湿干燥处理后的母粒送至注塑机,通过注塑机对母粒进行注塑成型;注塑成型完成后,将注塑产品从注塑机中取出;
2.根据权利要求1所述的一种薄壁类产品注塑工艺,其特征在于,对薄壁类产品进行检测,获取薄壁类产品的检测数据的过程为:
3.根据权利要求2所述的一种薄壁类产品注塑工艺,其特征在于,基于各个位置点的声波差比,对薄壁类产品进行区域划分,获得若干个产品子区域的过程为:
4.根据权利要求3所述的一种薄壁类产品注塑工艺,其特征在于,声波差比表征总值的获取过程为:
5.根据权利要求3所述的一种薄壁类产品注塑工艺,其特征在于,区数量差值比的获取过程为:
6.根据权利要求1所述的一种薄壁类产品注塑工艺,其特征在于,基于检测数据,计算薄壁类产品的缺陷系数的过程为:
7.根据权利要求6所述的一种薄壁类产品注塑工艺,其特征在于,并生成质量评估信号的过程为:
8.根据权利要求1所述的一种薄壁类产品注塑工艺,其特征在于,基于质量不合格信号,分析工艺参数不合格概率高的范围的过程为:
9.根据权利要求1所述的一种薄壁类产品注塑工艺,其特征在于,风险评估值的获取过程为:
10.一种薄壁类产品注塑装置,其特征在于,所述薄壁类产品注塑装置用于执行如权利要求1-9中任一项所述的薄壁类产品注塑工艺,所述薄壁类产品注塑装置包括: