一种倒气成型系统及控制方法

文档序号:148588 发布日期:2021-10-26 浏览:47次 >En<

阅读说明:本技术 一种倒气成型系统及控制方法 (Gas pouring forming system and control method ) 是由 邓家辉 蔡志相 张国福 邓智 范生政 郭云飞 于 2021-09-18 设计创作,主要内容包括:本申请涉及玻璃制造技术领域,具体涉及一种倒气成型系统及控制方法,该方法包括以下步骤将设定的倒气成型时间划分为多个时间相同的采样周期,并为每个采样周期设定相同的瓶罐成型的压力目标值;每完成一次采样时,根据该采样周期内采集的实际压力值和所述压力目标值的差值计算气压值误差;根据经历的采样周期的气压值误差总和计算增益值;以所述增益值均分在剩余采样周期上的平均值作为修正值,对所述压力目标值进行修正,直至完成所有采样周期采样。本发明实施例有效解决了倒吹气成型工艺难以保持高精度的倒吹气的输出问题。(The application relates to the technical field of glass manufacturing, in particular to a gas pouring forming system and a control method, and the method comprises the following steps of dividing set gas pouring forming time into a plurality of sampling periods with the same time, and setting the same pressure target value for bottle forming for each sampling period; when each sampling is finished, calculating an air pressure value error according to the difference value between the actual pressure value acquired in the sampling period and the pressure target value; calculating a gain value according to the sum of the air pressure value errors in the sampling period; and taking the average value of the gain values evenly divided in the rest sampling period as a correction value, and correcting the pressure target value until all sampling periods are sampled. The embodiment of the invention effectively solves the problem that the inverted blowing forming process is difficult to keep the output of inverted blowing with high precision.)

一种倒气成型系统及控制方法

技术领域

本发明涉及玻璃制造技术领域,具体涉及一种倒气成型系统及控制方法。

背景技术

在玻璃制瓶行业中,瓶罐玻璃成型过程是其中重要的步骤。瓶罐玻璃成型是指将熔化后的玻璃料成型为各种玻璃瓶罐。其中初型胚料的成型对整个工艺起着非常关键的作用。

一般来说,从业人员会采用吹气法成型玻璃瓶罐,初型胚料的内空成型都是采用的倒吹气成型工艺。倒吹气工艺一般需要在几秒钟内通过压缩空气将实心的玻璃料滴吹制成具有内空的初型胚料。传统成型工艺都是实行人工手按气阀,人眼目测初型胚料的高度,再利用全倒吹气成型工艺。但由于高档瓶罐对成型质量要求很高,传统人工手按气阀倒吹气成型工艺因不能很好控制手动按阀比例及胚料高度目测不精确,容易造成瓶底闷头印,两节料现象,光洁度差,同时对人工技术要求较高,人工劳动强度大。且倒气装置的倒气管路中压缩空气输出并不稳定,而倒气装置在吹气成型时需要持续一定时间。实际上让倒气装置的倒气管路以较高精度输出设定压力值的气体较为困难。因此,即使预先设定好压力输出值也很难让倒气装置的倒气管路保持一个精准气压值。

发明内容

本申请实施例提供一种倒气成型系统及控制方法,以解决相关技术中倒吹气成型工艺难以保持高精度的倒吹气的输出,以导致玻璃瓶瓶底闷头印,两节料现象,光洁度差。

一方面本发明提供一种倒气成型控制方法,其包括:

将设定的倒气成型时间划分为多个时间相同的采样周期,并为每个采样周期设定相同的瓶罐成型的压力目标值;每完成一次采样时,根据该采样周期内采集的实际压力值和所述压力目标值的差值计算气压值误差;根据经历的采样周期的气压值误差总和计算增益值;以所述增益值均分在剩余采样周期上的平均值作为修正值,对所述压力目标值进行修正,直至完成所有采样周期采样。

一些实施例中,所述每完成一次采样时,根据该采样周期内采集的实际压力值和所述压力目标值的差值计算气压值误差,包括:

根据公式:

P0=P1-P2

得到一个采样周期内的气压值误差P0,其中P1为所述瓶罐成型的压力目标值,P2为该采样周期内采集的实际压力值P2。

一些实施例中,所述根据经历的采样周期的气压值误差总和计算增益值,包括:

根据公式:

ΔP=P1×j-∑PIj

得到增益值ΔP,其中P1为所述瓶罐成型的压力目标值,j为经历的采样周期数,∑PIj为经历的采样周期的所述实际压力值的总和。

一些实施例中,所述以所述增益值均分在剩余采样周期上的平均值作为修正值,对所述压力目标值进行修正,直至完成所有采样周期采样,包括:

根据公式:

P3=P1+ΔP/(T1/T0-j)

得到下一个未经历采样周期的压力输出值P3,其中ΔP为所述增益值、P1为所述瓶罐成型的压力目标值、T0为所述每个采样周期的时间,j为经历的采样周期数,T1为所述设定的倒气成型时间,T1/T0为所述设定的倒气成型时间内包含的采样周期总数。

一些实施例中,所述每个采样周期的时间T0为1ms。

另一方面提供一种倒气成型系统,包括:

电控模块,其用于将设定的倒气成型时间划分为多个时间相同的采样周期,并为每个采样周期设定相同的瓶罐成型的压力目标值;

控制器模块,其用于每完成一次采样时,根据该采样周期内采集的实际压力值和所述压力目标值的差值计算气压值误差,并根据经历的采样周期的气压值误差总和计算增益值,以所述增益值均分在剩余采样周期上的平均值作为修正值,对所述压力目标值进行修正,直至完成所有采样周期采样。

一些实施例中,所述其用于每完成一次采样时,根据该采样周期内采集的实际压力值和所述压力目标值的差值计算气压值误差,包括:

根据公式:

P0=P1-P2

得到一个采样周期内的气压值误差P0,其中P1为所述瓶罐成型的压力目标值,P2为该采样周期内采集的实际压力值P2。

一些实施例中,所述并根据经历的采样周期的气压值误差总和计算增益值,包括:

根据公式:

ΔP=P1×j-∑PIj

得到增益值ΔP,其中P1为所述瓶罐成型的压力目标值,j为经历的采样周期数,∑PIj为经历的采样周期的实际压力值总和。

一些实施例中,所述以所述增益值均分在剩余采样周期上的平均值作为修正值,对所述压力目标值进行修正,直至完成所有采样周期采样,包括:

根据公式:

P3=P1+ΔP/(T1/T0-j)

得到下一个采样周期的压力输出值P3,其中ΔP为所述增益值、P1为所述瓶罐成型的压力目标值、T0为所述每个采样周期的时间,j为经历的采样周期数,T1为所述设定的倒气成型时间,T1/T0为所述设定的倒气成型时间内包含的采样周期总数。

一些实施例中,还包括:

倒吹气管路,其包括第一管路和第二管路,所述第一管路上设有所述控制器模块,所述第二管路上设有手动减压阀,所述第一管路与所述第二管路均通过一个T型三通阀与储气装置连通,所述第一管路与所述第二管路均与初型料胚连通。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括:

(1)实时地不断对倒气管路内的气压值进行调整,使倒气管路内的气压值逐渐接近目标气压值,保证了倒气成型的稳定性。

(2)通过计算修正气压值,并将总的积累误差均分到后续剩余的时间内,使管路内不至于在短时间内因为气压修正产生较大的气压变化。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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为本申请实施例提供的倒气成型系统的控制方法流程图;

图2 为本申请实施例提供的倒气成型系统的示意图。

图中: 1、电控模块;2、控制器模块;21、电信号接头;22、信号线;3、倒吹气管路;4、初型料胚。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,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做出创造性劳动的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。

第一方面,如图1所示,提供了一种倒吹气系统的控制方法,其包括:

S1. 将设定的倒气成型时间划分为多个时间相同的采样周期,并为每个采样周期设定相同的瓶罐成型的压力目标值。

具体地,通过所述倒气成型系统的电控模块设置每1ms内的压力目标值为P1、采样周期为T0ms以及倒气成型时间为T1ms,所述采样周期不大于所述倒气成型时间。

值得说明的是,倒气成型时间是指将一个玻璃瓶倒气成型所需花费的时间;采样在倒气开始时就对倒气管路进行不间断的周期性采样,而采样周期就是每次采样所需要花费的时间;压力目标值P1是指为了达到预想的玻璃瓶成型效果需要保持的每个单位时间内应该输送的压力值。也就是说压力目标值P1与倒气成型时间T1ms两者的乘积就是预设每个玻璃瓶成型的所需的总压力值。但由于倒气系统没法很好的按设的目标值输出压缩空气,所以实际压力值与设定的压力值有一定出入,本发明技术方案便是想要减少此类误差和出入。

优选地,一般以1ms为一个单位时间,可以将采样周期时间设置为1ms。

S2. 每完成一次采样时,根据该采样周期内采集的实际压力值和所述压力目标值的差值计算气压值误差。

应当说明的是,如上所述倒气管路中实际输出的压力值P2与设定目标压力值P1大都不同。

具体地,根据公式:

P0=P1-P2

得到一个采样周期内的气压值误差P0,其中P1为所述瓶罐成型的压力目标值,P2为该采样周期内采集的实际压力值P2。

S3. 根据经历的采样周期的气压值误差总和计算增益值。

根据公式:

ΔP=P1×j-∑PIj

得到增益值ΔP,其中P1为所述瓶罐成型的压力目标值。j为经历的采样周期数。∑PIj为经历的采样周期的实际压力值总和,∑PIj也就是前文提及的所有已经历的采样周期采集到的不同的实际压力值的总和。

可以理解的是,上述增益值ΔP为一个变化的积累值,因为从开始倒吹气开始,倒气系统就开始采样,每个采样周期结束后随着倒气管路中的实际压力变化增益值ΔP也会相应变化,增益值ΔP为经历过的所有采样周期得到的气压误差值相加的和。

S4. 以所述增益值均分在剩余采样周期上的平均值作为修正值,对所述压力目标值进行修正,直至完成所有采样周期采样。

具体地,根据公式:

P3=P1+ΔP/(T1/T0-j)

得到下一个未经历采样周期的压力输出值P3,其中ΔP为所述增益值、P1为所述瓶罐成型的压力目标值、T0为所述每个采样周期的时间,j为经历的采样周期数,T1为所述设定的倒气成型时间。T1/T0为整个倒气成型时间内的采样周期总数。

重复上述操作直至所述倒气成型时间T1用尽,停止倒气输送。

值得说明的是,在常规气压值调整中,会在一个采样周期结束时直接将这个采样周期的增益值全部补充进下个采样周期内,也就是说每个采样周期后都会直接将上个采样周期的误差直接补充进下个采样周期中。这样会导致倒气管路在短时间有一个较大的气压变动,会对倒气管路及胚料成型造成不利影响。因此,本发明的技术方案中采用了另一种方式,如上述P3的计算公式所示,每当得到一个采样周期误差后会重新计算积累的增益值ΔP,并将增益值ΔP平均分配给后续的每个单位时间内的气压值输送,其中(T1/T0-j)为整个倒气成型时间T1内尚未经历的采样周期数。

上述调整过程,是一个不断微调的过程。也就是说当每个采样周期结束时会相应的调整系统的压力输出设定值将其调整为P3,但压力输出设定值P3并不是压力目标值为P1也不是管路中的实际压力值P2。系统通过将累积的增益值ΔP不断分配给后续剩余的每个单位时间以使单位时间内的实际压力值P3不断接近压力目标值P1。与此同时,由于气压变动被平均分配给后续每个单位时间,所以倒气管路内的气压值不会在短时间内有较大起伏,带来负面影响较小。

本发明还提供一个控制方法的优选的实施例,如下所述:

设置成型压力目标值P1、将采样周期设置为1ms,倒气成型时间设置为T1。也就是说将采样周期设为单位时间,简化计算过程。

开始倒气输送,实时测量所述倒气成型系统中每1ms的实际压力值P2;

根据公式:

ΔP=P1×j-∑PIj

得到增益值ΔP,所述增益值ΔP为所述倒气成型系统在j个周期内的气压误差之和,其中j为所述倒气成型系统从开始倒气输送经历过的采样周期数,∑PIj为j个采样周期时间内每1ms(也就是一个采样周期时间内)的所测得的实际压力值P2的和集。

再根据公式:

P3=P1+ΔP/(T1-j)

得到所述倒气成型系统中单位时间内的压力输出设定值P3。

重复上述操作直至完成第T1次采样周期,停止倒气输送。

如图2所示,本发明还提供一种倒气成型系统,其包括:

电控模块1,将设定的倒气成型时间划分为多个时间相同的采样周期,并为每个采样周期设定相同的瓶罐成型的压力目标值;

控制器模块2,其用于每完成一次采样时,根据该采样周期内采集的实际压力值和所述压力目标值的差值计算气压值误差,并根据经历的采样周期的气压值误差总和计算增益值,以所述增益值均分在剩余采样周期上的平均值作为修正值,对所述压力目标值进行修正,直至完成所有采样周期采样。

倒吹气管路3,其包括第一管路和第二管路,所述第一管路上设有所述控制器模块, 所述第二管路上设有手动减压阀,所述第一管路与所述第二管路均通过一个T型三通阀与储气装置连通。

值得说明的是,上述第一管路受控制器模块控制执行上述控制方法向初胚室进行吹气。当第一管路因意外不可用时。可通过T型三通阀紧急转换,启用第二管路,第二管路为常规的手动吹气管路,作为备用装置。

可以理解的是,所述控制器模块2上的电信号接头21通过信号线22与电控模块1连接。控制器模块2再通过倒吹气管路3向料胚室内的初型料胚4吹气。

综上所述,本申请提供的技术方案带来的有益效果包括: 可通过调整系统的倒气成型时间和设定目标值应对不同类型的玻璃管或其他成型品。与此同时,通过测量和对倒气管的实际压力值P2以及压力目标值P1,不断调整倒气管内的输出设定值P3,解决了倒气管路中实际压力与压力目标值的出入较大的问题。且本方案中的控制方法将计算得来的压力误差平均分配给后续的压力输出中,并通过采样不断对这个分配的压力值进行修改,使得倒气管路内的实际压力值在不断向压力目标值P1靠近的同时,又不至于在一次采样过后有较大的气压变化对倒气成型造成负面影响。

在本申请的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是,在本申请中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的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申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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