[发明专利]挤出吹塑制品壁厚智能化控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种挤出吹塑制品壁厚智能化控制系统，其特征在于：包括模内制品壁厚超声波在线检测模块、工控处理模块、模口间隙控制模块，所述模内制品壁厚超声波在线检测模块与工控处理模块相连接，所述工控处理模块与模口间隙控制模块相连接。

2.根据权利要求1所述的挤出吹塑制品壁厚智能化控制系统，其特征在于：所述模内制品壁厚超声波在线检测模块包括超声波探头、超声波检测卡，所述超声波探头与超声波检测卡相连接。

3.根据权利要求2所述的挤出吹塑制品壁厚智能化控制系统，其特征在于：所述超声波探头连接有超声波延迟线，超声波探头与超声波延迟线都安装在吹塑模具中，在超声波延迟线上设置有螺纹，并通过螺纹连接到相应的检测位置上。

4.根据权利要求3所述的挤出吹塑制品壁厚智能化控制系统，其特征在于：所述超声波探头与超声波延迟线之间涂上耦合剂，安装时将超声波延迟线伸出模腔，并在超声波延迟线的周围钻一定数量的排气孔。

5.根据权利要求1所述的挤出吹塑制品壁厚智能化控制系统，其特征在于：所述工控处理模块包括工控机、可编程控制器、输出端口，所述可编程控制器通过输出端口与工控机相连接，所述工控机还通过输出端口与外接设备相连接。

6.根据权利要求1所述的挤出吹塑制品壁厚智能化控制系统，其特征在于：所述模口间隙控制模块包括型坯壁厚控制板、伺服阀，所述型坯壁厚控制板与伺服阀相连接。

7.一种挤出吹塑制品壁厚智能化控制方法，其特征在于包括下述步骤：

(1)建立挤出吹塑制品壁厚优化的数学模型，进行优化计算得到最优的机头模口间隙曲线；

(2)将初始机头模口间隙曲线输入工控处理模块，由工控处理模块调节模口间隙控制模块，对机头模口间隙进行控制，开始吹塑操作；

(3)在吹塑过程中，模内制品壁厚超声波在线检测模块自动获得吹塑制品的壁厚分布，然后将所获的制品壁厚信息反馈到工控处理模块进行存储；

(4)分析检测的壁厚分布曲线与目标壁厚曲线的差异程度，并启动模糊迭代学习控制算法获得修正后的机头模口间隙曲线，修正后的机头模口间隙曲线再输入工控处理模块及模口间隙控制模块，调节机头间隙进行下一次的吹塑操作，如此循环，直到所获的制品壁厚符合要求。

8.根据权利要求7所述的挤出吹塑制品壁厚智能化控制方法，其特征在于：所述步骤(1)具体是对有特定壁厚要求的吹塑制品，设定其壁厚分布数据和相应的模具参数，采用有限元分析对制品的吹塑过程进行模拟，利用有限元模拟的结果建立型坯壁厚分布与优化目标函数值之间的神经网络模型，实现优化迭代过程中个体适应度值的实时求解，结合基于实数编码技术的并行遗传算法，建立挤出吹塑制品壁厚优化的数学模型，并对模型进行求解，得到最优的初始机头模口间隙曲线。

9.根据权利要求7所述的挤出吹塑制品壁厚智能化控制方法，其特征在于：所述步骤(3)中，当型坯吹胀并贴紧延迟线端面0.5～1s时开始检测相应位置的超声波回波时间；采用各测厚通道单独校正的方法，以制品冷却24h后的相应位置壁厚为准来校正各个通道的超声波速度，然后通过计算获得各个通道的制品壁厚分布。

10.根据权利要求7所述的挤出吹塑制品壁厚智能化控制方法，其特征在于：所述步骤(4)中，采用模糊迭代学习控制的方法，在迭代学习控制的基础上，增加一个模糊控制环节。