本发明专利技术涉及喷码机控制技术领域,其公开了基于物联网的喷码机智能控制系统,包括数据采集模块、控制分析单元、控制执行单元;本发明专利技术喷码速度可动态调整,能提取生产线产品传送速度,与标准值对比后,依结果对喷码速度在基础速度上合理增减,通过精准公式确定调整后速度,使其与生产节奏适配;喷码质量得以实时监控调整,通过建立喷头温度、墨水压力与喷码质量关系模型,科学确定最佳喷头温度和最佳墨水压力,再对比当前值,自动判定并生成调整信号、确定调整值,实现对喷头温度、墨水压力的自动优化。总体上,该系统提升了喷码机运行的智能化水平,保障喷码高效且高质量,契合现代生产需求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及喷码机控制,具体涉及基于物联网的喷码机智能控制系统。
技术介绍
1、传统喷码机的喷码速度往往是预先设定好的固定值,无法根据生产线实际的产品传送速度进行灵活调整。在实际生产过程中,生产线的产品传送速度可能会因为生产计划变更、设备故障修复后的重启或者不同批次产品的生产要求等因素而发生变化。当产品传送速度加快时,若喷码机仍以原有的固定喷码速度运行,可能会导致喷码遗漏或者喷码位置不准确等问题;反之,当产品传送速度减慢时,可能会造成喷码资源的浪费以及喷码质量不稳定,例如墨水堆积、喷码线条不清晰等情况。
2、此外,喷码质量受喷头温度和墨水压力的影响显著。传统喷码机在运行过程中难以对喷头温度和墨水压力进行精准的实时监控与自动调整。喷头温度过高或过低都会影响墨水的喷射效果,进而影响喷码质量,例如可能导致喷码线条粗细不均、颜色深浅不一或者出现断点等缺陷。同样,墨水压力不稳定也会引发类似的喷码质量问题,如压力过高可能使墨水喷射过量,压力过低则可能造成墨水喷射不足或喷射不连续。然而,传统喷码机缺乏有效的手段来建立喷头温度、墨水压力与喷码质量之间的精确关系模型,无法依据这些关键因素的变化实时优化喷码质量,通常需要人工定期检查和手动调整,这不仅效率低下,而且难以保证调整的及时性和准确性,无法满足现代大规模、高精度生产的需求。
3、基于以上背景,迫切需要一种能够根据生产线产品传送速度动态调整喷码速度,并能实时监控喷头温度和墨水压力以保障喷码质量的智能控制系统,从而提高喷码机在工业生产中的适应性、可靠性和高效性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供基于物联网的喷码机智能控制系统,解决了
技术介绍
中所提出的技术问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现:
3、基于物联网的喷码机智能控制系统,包括:
4、数据采集模块,用于采集喷码机运行过程中的多种目标数据,多种目标数据包括喷码机的实时工作时的喷头温度、墨水压力、喷码速度,以及生产线的产品传送速度;
5、控制分析单元,用于根据生产线的产品传送速度数据,对喷码速度参数进行喷速动态调整,并通过喷速动态调整确定调整后的当前喷码速度;
6、还用于根据喷头温度和墨水压力数据,对喷码质量进行实时监控调整;其方式为:通过建立喷头温度与喷码质量关系模型和墨水压力与喷码质量关系模型确定出最佳喷头温度和最佳墨水压力,然后将最佳喷头温度和最佳墨水压力分别结合当前的喷头温度和墨水压力,判定是否生成相应温度调整信号和压力调整信号,并依据温度调整信号和压力调整信号的生成,确定出温度调整值和压力调整值;
7、控制执行单元,用于依据控制分析单元得到的调整后的当前喷码速度、温度调整值及其相应的温度调整信号、压力调整值及其相应的压力调整信号,对运行过程中的喷码机进行喷头温度、墨水压力、喷码速度调整。
8、作为本专利技术进一步的方案:喷速动态调整方式如下:
9、stepa1、提取生产线当前的产品传送速度,并将其标记为vproduct;
10、stepa2、随之将产品传送速度vproduct与预设的产品传送速度标准值vstandard进行比较,随之依据比较结果,将当前喷码速度在预先设定的基础喷码速度进行调整:
11、stepa3、然后依据产品传送速度、预设的产品传送速度标准值,以及预先设定的基础喷码速度确定调整后的当前喷码速度。
12、作为本专利技术进一步的方案:stepa2中的比较和调整方式如下:
13、当vproduct>vstandard,即时,则表示产品传送速度比标准速度快,随之将当前喷码速度在预先设定的基础喷码速度的基础上增加;
14、当vproduct<vstandard,即时,则表示产品传送速度比标准速度慢,随之将当前喷码速度在预先设定的基础喷码速度的基础上降低;
15、当vproduct=vstandard,则表示产品传送速度与标准速度一致,且不将当前喷码速度在预先设定的基础喷码速度的基础上进行调整。
16、作为本专利技术进一步的方案:在stepa3中,其对应的调整公式为:
17、;
18、其中,vadjust为调整后的当前喷码速度,vbase为预先设定的基础喷码速度,k为预设的速度调整系数。
19、作为本专利技术进一步的方案:实时监控调整方式如下:
20、第一步、喷头温度与喷码质量关系模型构建:
21、step1.1获取喷头温度的变化范围,并将其记为[tmin,tmax];
22、step1.2、从喷头温度的变化范围[tmin,tmax]中,以固定的时间间隔选定n个喷头温度值,并将其标记为ti,i=1、2、……n;
23、step1.3、将喷头温度调整分别每个选定的喷头温度值 ti,然后进行m次喷码实验,随之获取每次实验得到的喷码质量评分值,并将其记为ptij,其中,j=1、2、……m;
24、step1.4、通过:
25、;
26、计算出不同喷头温度值 ti对应的喷码质量评分平均值qti;
27、其中,当i=1时,则qti表示为一种喷头温度值对应的喷码质量评分平均值;
28、step1.5、采用多项式拟合的方法建立喷头温度与喷码质量指标平均值之间的关系;
29、拟合多项式为:;
30、式中,k为多项式的次数;
31、式中,a0、a1、a2、……ak为建立喷头温度与喷码质量指标平均值之间的关系时对应多项式的系数;
32、step1.6、利用最小二乘法确定出多项式的系数值;
33、其中,最小二乘法的目标是使误差平方和最小;
34、即:;
35、随之依据多项式的系数值确定出喷头温度与喷码质量评分的关系模型;
36、其关系模型表示为:
37、;
38、第二步、墨水压力与喷码质量关系模型构建:
39、按照喷头温度与喷码质量关系模型的建立方式建立墨水压力与喷码质量关系模型;
40、其关系模型通过:表示;
41、式中,b0、b1、b2、……bk为建立方式建立墨水压力与喷码质量关系模型时对应多项式的系数;
42、第三步、基于喷头温度模型确定最佳喷头温度:
43、提取预先设定的喷码质量标准评分值,并将其标记为qtarget;
44、随之将其代入喷头温度与喷码质量关系模型中,随之得出喷码质量标准评分对应的最佳喷头温度;
45、其中,最佳喷头温度与喷码质量标准评分在关系模型中对应的方程如下:
46、;
47、式中,tadjust为最佳喷头温度;
48、通过求解最佳喷头温度与喷码质量标准评分对应的方程,得出喷码质量标准评分对应的最佳喷头温度;
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【技术保护点】
1.基于物联网的喷码机智能控制系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于物联网的喷码机智能控制系统,其特征在于,喷速动态调整方式如下:
3.根据权利要求2所述的基于物联网的喷码机智能控制系统,其特征在于,StepA2中的比较和调整方式如下:
4.根据权利要求2所述的基于物联网的喷码机智能控制系统,其特征在于,在StepA3中,其对应的调整公式为:
5.根据权利要求1所述的基于物联网的喷码机智能控制系统,其特征在于,实时监控调整方式如下:
6.根据权利要求5所述的基于物联网的喷码机智能控制系统,其特征在于,其中,喷码质量评分值通过喷码线条偏差率确定。
7.根据权利要求6所述的基于物联网的喷码机智能控制系统,其特征在于,喷码线条偏差值的获得方式如下:
8.根据权利要求5所述的基于物联网的喷码机智能控制系统,其特征在于,最佳喷头温度与喷码质量标准评分在关系模型中对应的方程如下:
9.根据权利要求5所述的基于物联网的喷码机智能控制系统,其特征在于,在第四步中,当T1<Tadjust-βT时,则表示当前的喷头温度低,随之生成温度上调信号,通过温度上调信号用于结合温度调整值,并通过控制模块调整设置在喷头上的加热装置,使喷头温度恢复至最佳喷头温度;
10.根据权利要求5所述的基于物联网的喷码机智能控制系统,其特征在于,在第六步中,当P1<PadjusP-βP时,则表示当前的墨水压力低,随之生成压力上调信号,通过压力上调信号用于结合压力调整值,并通过控制模块调整墨水压力泵的工作状态,使墨水压力恢复至最佳工作压力;
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【技术特征摘要】
1.基于物联网的喷码机智能控制系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于物联网的喷码机智能控制系统,其特征在于,喷速动态调整方式如下:
3.根据权利要求2所述的基于物联网的喷码机智能控制系统,其特征在于,stepa2中的比较和调整方式如下:
4.根据权利要求2所述的基于物联网的喷码机智能控制系统,其特征在于,在stepa3中,其对应的调整公式为:
5.根据权利要求1所述的基于物联网的喷码机智能控制系统,其特征在于,实时监控调整方式如下:
6.根据权利要求5所述的基于物联网的喷码机智能控制系统,其特征在于,其中,喷码质量评分值通过喷码线条偏差率确定。
7.根据权利要求6所述的基于物联网的喷码机智能控制系统,其特征在于,喷码线条偏差...
【专利技术属性】
技术研发人员:滕勇,周甲茂,郑利武,
申请(专利权)人:朗帝科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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