Page 57 - 《橡塑技术与装备》2024年12期

理论与研究 张友根·AI 智能注塑成型的分析研究

的运行精准控制，能够在复杂形状零件的制造中实现 质量。智能机器人是 AI 注塑成型集成之一。取件中，
高精度一致性。 识别和提取产品表面质量数据，AI 实现对工艺参数自
AI 视觉系统实时监控注塑过程，检测微小的缺陷， 适应调整。
如气泡、毛刺等，提高精密成型品的质量。 2.4.1 机器人 AI 路径规划
AI 能够识别出设备的早期磨损或异常，进行预警， AI 注塑成型集成中，AI 机器人路径规划是一项
避免因故障导致精密制品成型的精度损失。 关键技术。它通过集成高级算法如模糊逻辑、遗传算
AI 可以处理复杂的个性化订单，快速调整模具和 法或机器学习，使机器人能够根据预设目标和实时环
工艺，满足精密零件的定制化需求。 境变化，动态调整注塑动作路径。这包括但不限于工
AI 通过机器学习技术，模拟塑料在模具中的流动， 作区域内的精确定位，以保证物料在注射、保压和冷
优化填充路径和压力分布，减少缩孔、溢料等问题。 却阶段的准确到位，同时减少废品率。
AI 系统会不断学习和适应，持续提升注塑成型的 路径规划还需考虑到机器人的运动速度、加速度
精度和稳定性。 限制以及与周围设备的安全距离，以实现高效且安全
2.3 AI 提升智能炭纤维复合塑料注塑成型性 的操作流程。通过 AI 算法，实现机器人在注塑过程中
能的分析研究 的精确运动轨迹规划，确保注塑元件的精确定位和放
炭纤维复合塑料注塑件件（CFRP, Carbon Fiber 置，提高生产效率。
Reinforced Plastics）因其轻质、高强度、高模量、耐 2.4.2 人机协作安全机制
腐蚀和抗疲劳等特性，近年来在多个应用领域得到了 AI 技术可以实时监控机器人的动作状态，预防潜
快速发展。 在风险。借助机器视觉传感器和、觉传感器，构建安
AI 在炭纤维塑料注塑成型中扮演着关键角色，显 全的人机交互模式，防止机器人与操作员碰撞，保障
著提升了复合材料的性能和生产效率。 工作环境的安全。
AI 精确控制注塑过程中的温度、压力和注塑速度， 2.4.3 智能抓取与释放
确保炭纤维在树脂中的分散均匀，增强复合材料的整 通过 AI 机器学习优化抓取工具的设计，实现对
体性能。 不同形状和材质塑料件的精准抓取和释放，减少废品
AI 算法模拟和优化纤维的定向，确保在注塑过程 率。
中纤维的排列和交织达到最佳，提高材料的强度和刚 2.4.4 自动化生产线集成
度。 将机器人智能融入注塑生产线，实现物料搬运、
AI 技术模拟炭纤维增强塑料的模腔流动能力，帮 装配等环节的自动化，降低人工干预，提升整体生产
助设计者调整模具结构设计，减少材料浪费和提高产 流程的智能化水平。
品质量。 随着自主性增强，未来的机器人路径规划可能更
AI 实时监控和调整冷却系统，控制树脂的固化过 加依赖于实时环境感知和自我决策能力，以适应不断
程，防止过热或冷却不均导致的性能损失。 变化的生产需求。
AI 视觉系统检测注塑过程中可能产生的纤维断
裂、空洞或不良粘结等问题，确保最终产品的质量。 3 AI 注塑成型应用现状的分析研究
AI 可以通过分析材料的微观结构和性能，推荐最 AI 技术与注塑工艺的结合，不仅为企业带来了生
适合的工程塑料配方， AI 帮助调整树脂和炭纤维的配 产效率的提升和质量的保障，还为企业提供了智能化
比，找到最合适的组合，以满足特定的机械强度、耐 的决策支持和未来发展的战略优势。AI 注塑成型，不
热性、耐化学性等要求。以满足特定的力学性能和耐 仅提升了智能注塑机的性能，也推动了整个行业的数
久性的要求。 字化转型和智能制造水平的提升，得到注塑成型领域
AI 能够快速适应不同设计要求，定制化生产具有 的应用和推广。
特定性能特性的炭纤维塑料制品。 3.1 AI 提升智能注塑成型性能的分析研究
2.4 AI 提升智能机器人的分析研究 AI 的应用使得注塑成型过程更加智能化、高效化
AI+ 机器人集成，提高了注塑成型件取件效率和 和环保化，有助于企业提高竞争力，降低成本，提升

年
2024 第 50 卷 ·9·