System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种智能计量包装方法及装置制造方法及图纸_技高网

一种智能计量包装方法及装置制造方法及图纸

技术编号:40298709 阅读:11 留言:0更新日期:2024-02-07 20:46
本申请涉及定量包装技术领域,尤其涉及一种智能计量包装方法及装置,计量包装方法包括:获取待包装重量、设定包装时长和待包装物料的物料种类;采集当前时刻的包装状态,所述包装状态包括给料口尺寸、包装差值重量和剩余包装时间;将所述包装状态输入所述物料种类对应的强化学习模型以获取未来给料口尺寸,并将所述给料口尺寸调节至所述未来给料口尺寸,所述未来给料口尺寸为所述当前时刻下一个相邻时刻的给料口尺寸;迭代地调节给料口尺寸,直至给料口尺寸为0时或所述设定包装时长结束时,停止进料,完成一次计量包装过程。通过本申请的技术方案,能够提高计量包装结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本申请一般地涉及定量包装,尤其涉及一种智能计量包装方法及装置


技术介绍

1、在企业销售和工厂生产加工过程中,物料的计量包装是不可缺少的一环,计量包装的目的是确保包装后每一包物料的重量均等于目标重量。在实际过程中,化学交联聚乙烯绝缘料、pvc绝缘料和聚烯烃护套料等均为颗粒状的物料,物料颗粒储存在储料仓中,并通过储料仓的给料口落入包装袋中,进而完成计量包装。

2、目前,公开号为cn110949706a的专利申请文件公开了一种自动定量包装秤的工作参数自动整定优化方法,首先进行一次全程慢速进料的进料试验,再进行一次先快速进料再慢速进料的进料试验,在两次进料试验中,根据获取到的目标重量以及慢进料稳定持续时长确定快进料结束重量和慢进料结束重量;对空包装先进行快速进料并在包装中的实时物料重量达到所述快进料结束重量时切换为慢速进料,在实时物料重量达到所述慢进料结束重量时停止进料,完成自动定量包装的过程。

3、然而,上述方法通过控制快速进料和慢速进料的切换时间来完成自动计量包装,但是忽略了物料尺寸对进料速度的影响,且只将进料速度划分为快速进料和慢速进料两种,无法精准控制进入包装袋的物料重量,使得计量包装的结果不准确。


技术实现思路

1、为了解决本申请的上述技术问题,本申请提供了一种智能计量包装方法及装置,以提高计量包装结果的准确性。

2、本申请第一方面,提供了一种智能计量包装方法,用于在计量包装过程中调节进料设备的给料口尺寸,所述计量包装方法包括:获取待包装重量、设定包装时长和待包装物料的物料种类,一种物料种类对应一种颗粒尺寸;采集当前时刻的包装状态,所述包装状态包括给料口尺寸、包装差值重量和剩余包装时间,所述包装差值重量为所述待包装重量与包装实时重量之间的差值,所述剩余包装时间为所述设定包装时长与已包装时长之间的差值;将所述包装状态输入所述物料种类对应的强化学习模型以获取未来给料口尺寸,并将所述给料口尺寸调节至所述未来给料口尺寸,所述未来给料口尺寸为所述当前时刻下一个相邻时刻的给料口尺寸;迭代地调节给料口尺寸,直至给料口尺寸为0时或所述设定包装时长结束时,停止进料,完成一次计量包装过程;其中,所述强化学习模型为dqn网络,所述dqn网络的输入为计量包装过程中任意时刻的包装状态,输出为所述任意时刻下一个相邻时刻多种给料口设定尺寸的预测奖励值,并将预测奖励值最大值对应的给料口设定尺寸作为未来给料口尺寸。

3、在一个实施例中,所述强化学习模型的更新方法包括:在一次计量包装过程中,对于任意一个未来给料口尺寸,响应于给料口尺寸调节至所述未来给料口尺寸时,得到所述未来给料口尺寸对应的调节时刻;采集未来包装状态、给料口尺寸曲线和包装实时重量曲线,其中所述给料口尺寸曲线包括所述调节时刻至设定包装时长之间每个时刻的给料口尺寸,所述包装实时重量曲线包括所述调节时刻至设定包装时长之间每个时刻的包装实时重量,所述未来包装状态为所述调节时刻的包装状态;基于所述给料口尺寸曲线计算尺寸变化平稳度,基于所述包装实时重量曲线计算计量准确度,依据预设权重对所述尺寸变化平稳度和所述计量准确度进行加权求和以获取实际奖励值;将所述未来包装状态输入所述强化学习模型,以获取所述未来包装状态的多个预测奖励值,并选取所述未来包装状态的多个预测奖励值中的最大值作为所述未来给料口尺寸的未来奖励值;基于所述实际奖励值、所述未来给料口尺寸的未来奖励值和预测奖励值计算损失函数值,依据所述损失函数值,利用反向传播算法更新所述强化学习模型;依据所述计量包装过程中的多个未来给料口尺寸对所述强化学习模型进行多次更新;所述损失函数值满足关系式:

4、

5、其中,为所述未来给料口尺寸的预测奖励值,为所述实际奖励值,为所述未来给料口尺寸的未来奖励值,为预设增益系数,为损失函数值。

6、在一个实施例中,基于所述给料口尺寸曲线计算尺寸变化平稳度包括:对于所述给料口尺寸曲线中的一个时刻,将所述时刻的给料口尺寸减去所述时刻上一个相邻时刻的给料口尺寸,得到所述时刻的变化幅度;获取所述给料口尺寸曲线中所有时刻的变化幅度,计算所有时刻的变化幅度对应的变化幅度方差;依据变化幅度最大值以及所述变化幅度方差计算尺寸变化平稳度,所述尺寸变化平稳度满足关系式:

7、

8、其中,为变化幅度最大值,为所述变化幅度方差,为变化幅度预设阈值,为所述尺寸变化平稳度。

9、在一个实施例中,基于所述包装实时重量曲线计算计量准确度包括:获取所述包装实时重量曲线中所述设定包装时长的结束时刻对应的包装实时重量;基于所述包装实时重量与所述待包装重量之间的差值绝对值计算计量准确度;所述计量准确度满足关系式:

10、

11、其中,为所述包装实时重量,为所述待包装重量,为所述计量准确度。

12、在一个实施例中,所述实际奖励值满足关系式:

13、

14、其中,为所述尺寸变化平稳度,为所述计量准确度,和分别为第一预设权重和第二预设权重,且满足关系式,为实际奖励值。

15、在一个实施例中,在迭代地调节给料口尺寸,直至给料口尺寸为0时停止进料,完成一次计量包装过程之后,所述计量包装方法还包括:依据所述计量包装过程中所有时刻的给料口尺寸和包装实时重量分别绘制给料口尺寸全程曲线和包装实时重量全程曲线;基于所述给料口尺寸全程曲线计算全程尺寸变化平稳度,基于所述包装实时重量全程曲线计算全程计量准确度,依据预设权重对所述全程尺寸变化平稳度和所述全程计量准确度进行加权求和以获取全程奖励值;响应于所述全程奖励值大于设定奖励阈值,不更新所述强化学习模型,响应于所述全程奖励值不大于所述设定奖励阈值,更新所述强化学习模型。

16、本申请第二方面,还提供了一种智能计量包装装置,包括处理器和存储器,所述存储器存储有计算机程序指令,当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现根据本申请第一方面所述的一种智能计量包装方法。

17、本申请的技术方案具有以下有益技术效果:

18、通过本申请提供的技术方案,采集计量包装过程中当前时刻的包装状态,包装状态包括当前时刻的给料口尺寸、包装差值重量和剩余包装时间;将当前时刻的包装状态输入强化学习模型中,输出当前时刻下一个相邻时刻的给料口尺寸,进而实现给料口尺寸的调节;在计量包装过程中,迭代地调节给料口尺寸,直至给料口尺寸为0时或设定包装时长结束时,停止进料,完成一次计量包装过程;通过强化学习模型对计量包装过程中每一时刻的进料口尺寸进行精准控制,提高了计量包装结果的准确性。

19、进一步地,在完成一次计量包装过程后,依据计量包装过程中实际采集的数据更新强化学习模型,使得强化学习模型能够准确输出未来给料口尺寸;在更新强化学习模型时,通过尺寸变化平稳度和计量准确度计算实际奖励值,并依据实际奖励值和未来奖励值对强化学习模型输出的预测奖励值进行约束;确保在设定包装时长内将空包装袋填充至待包装重量的同时,避免进料口尺寸变化不本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种智能计量包装方法,其特征在于,用于在计量包装过程中调节进料设备的给料口尺寸,所述计量包装方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种智能计量包装方法,其特征在于,所述强化学习模型的更新方法包括:

3.根据权利要求2所述的一种智能计量包装方法,其特征在于,基于所述给料口尺寸曲线计算尺寸变化平稳度包括:

4.根据权利要求3所述的一种智能计量包装方法,其特征在于,基于所述包装实时重量曲线计算计量准确度包括:

5.根据权利要求4所述的一种智能计量包装方法,其特征在于,所述实际奖励值满足关系式:

6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种智能计量包装方法,其特征在于,在迭代地调节给料口尺寸,直至给料口尺寸为0时停止进料,完成一次计量包装过程之后,所述计量包装方法还包括:

7.一种智能计量包装装置,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器存储有计算机程序指令,当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现根据权利要求1至6中任一项所述的一种智能计量包装方法。

【技术特征摘要】

1.一种智能计量包装方法,其特征在于,用于在计量包装过程中调节进料设备的给料口尺寸,所述计量包装方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种智能计量包装方法,其特征在于,所述强化学习模型的更新方法包括:

3.根据权利要求2所述的一种智能计量包装方法,其特征在于,基于所述给料口尺寸曲线计算尺寸变化平稳度包括:

4.根据权利要求3所述的一种智能计量包装方法,其特征在于,基于所述包装实时重量曲线计算计量准确度包括:

5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:李文克高军朋李志娟李文娟董伟博曲新新
申请(专利权)人:河南云瀚实业有限公司
类型:发明
国别省市:

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