部件成形机的集成控制器制造技术

本发明专利技术通过合并传感装置的控制器和部件成形机控制器（１００）来代替常规的多控制器系统，从而形成协同的组合。更具体地说，传感装置（２０），例如，仅仅作为例子，摄像机、红外线传感器、超声传感器或其它传感装置直接和机器控制器的一个或几个现有的总线接口相连。通过对机器控制器编程或者在其中装入软件，机器控制器可以接收来自传感装置的输入信号／数据，分析该数据，向传感装置提供输出信号和直接地且同时地和机器控制器软件通信。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及部件成形机，尤其涉及具有集成的传感器和电子电路的部件成形机控制器。本专利技术还涉及一种形成部件的方法和使用集成的传感器检测在模具中是否存在部件并检测部件的质量的方法。
技术介绍
部件形成工业在总的税收和劳动就业方面都是世界上最大的工业之一。作为数十亿元的工业，即使对制造工艺的小的改进也可以证明能够大大提高生产效率，因而带来大的资金收益。设计了大量的用于形成部件的方法和机器。例如，一般通过铸模、冲模与/或热成形来形成部件，其中当前最广泛地使用铸模。具有许多通过铸模形成部件的方法，例如，仅仅用于说明而已，例如拉伸吹模，挤压吹模，注入吹模，真空模制，旋转模制和注入模制。一种典型的形成中空容器的方法是通过一种被称为拉伸吹模的广泛使用的工艺，其中一般使用三件模具，即两个相对的侧向件和一个底部/上推件。通常，一个注入模制的形状大体上像试管的预制品(也称为型坯)被插入模具的顶部。把一个杆插入型坯的内部，并用于使型坯延伸到模具的底部，此后，迫使压缩空气进入型坯，因而使型坯向外首先朝向侧模的大致中心伸展，然后在上推模/底模的上方伸展。在开始吹气处理之前，型坯一般是无定形的，不过，在型坯伸展之后，其分子排列成行，借以形成具有高的拉伸强度的容器。更为流行的一种方法是利用被称为注入模制的一种技术形成部件。注入模制系统一般用于模制塑料和一些金属部件，该方法通过迫使液体或熔融的塑料或者在塑料粘合剂基体中的粉末金属进入模具的特定形状的空腔中，当该塑料或塑料粘合剂基体被冷却和固化之后，便形成固体部件。为了方便，这里参照塑料和塑料注入模制进行的说明应当理解也适用于粉末金属的注入模制以及其它可以通过注入模制形成部件的材料的注入模制，即使它们未被提及或者未进行专门的说明。一种典型的注入模制是在两个可分开的部分或者两个半模中进行的，该半模被构成用于当两个半模合在一起时形成所需的内部空腔或者多个空腔。然后，当液体或者熔融的塑料被注入模具从而充满内部模具空腔或多个空腔，并使其冷却或固化而根据空腔的数量成为一个或几个硬的塑料部件之后，使两个半模分离，从而露出硬的塑料部件，使得这些部件可以从模具的内部空腔中被取出。在许多自动注入模制的系统中，提供逐出器装置，用于把硬的塑料部件从模制空腔中逐出或推出。一种典型的逐出器装置包括通过半模延伸进入空腔内的一个或几个细长的逐出器杆，以及和该逐出器杆相连的致动器，用于沿纵向滑动或者撞击该逐出器杆，使其进入空腔，把硬的塑料部件推出。不过，其他种类的逐出器装置例如机器人、刮板或其它装置也可以使用。这种逐出器用来从模制空腔中逐出或者推出硬的塑料部件通常是十分有效的，但是它们并不是十分安全的。经常发生尽管启动逐出器，而有的硬的塑料部件仍然粘在或者停留在模具的空腔内。一种十分通用的技术是设计并设置逐出器，使其以快的速度连续地启动或撞击多次，例如4个或5个循环，每次除去一个硬的塑料部件，使得如果一个部件在第一次被逐出器推动时被粘住或者未被从模具的空腔内除去，则其可以通过随后的一次或多次推动被逐出。这种多次逐出器循环用于从模具中驱逐或清除硬的模制的塑料部件通常是有效的。不过，多次逐出器循环的缺点是，这些多次逐出器循环需要附加的时间，因为每次需要把模具打开来逐出硬化的塑料部件，然后再闭合以便注入下一个部件，并且对受到这种多次循环的逐出器设备和模具具有附加的磨损和撕扯。以重复的大规模的生产线操作，经过数日、数星期和数月的注入模制，这种附加的时间、磨损和撕扯将严重地影响生产质量和成本。在另一方面，粘连的或者未完全逐出的硬塑料部件还可能引起模具的大的破坏因而损失生产时间。在大多数注入模制生产线中，一旦所需的模具被安装之后，注入模制机便以连续的重复的周期自动地工作，每个周期包括的操作是闭合半模，加热半模，在模具的空腔内注入液体或者熔融的塑料，进行冷却以便使模具中的塑料固化或硬化而成为硬的塑料部件，打开或者分离半模，逐出模制的硬的塑料部件，再次闭合半模，以便模制另一个元件。需要非常高的注入压力才能使液体或者熔融塑料注入模具空腔，以便及时地充满空腔的所有部分，并且这种高的压力在塑料的注入期间趋于推开半模。为了阻止在塑料模制期间发生半模分离，大多数注入模制机具有大功率的机械的或者液压的压头，用于把半模推动或者保持在一起。如果前一个周期的硬塑料部件未被从两个半模之间逐出或完全排出，大功率的机械或液压压头将试图使半模在硬的塑料部件上闭合，这经常导致一个或两个半模被破坏。模具通常由不锈钢或者其它材料经过精密加工而成，因而更换模具是非常昂贵的，并且更换模具所需的停工使得劳动力的成本增加而且减少产量。还经常发生在模具空腔中的一些塑料和在空腔中被模制的部件的其余部分分裂而当模制的部件的其余部分被取出时留在空腔中的情况。这种剩余的材料将阻止下一个部件在空腔中的正确的填充和模制，因而造成下一个模制的部件中的缺陷。在自动生产线中，在有人检测到并使注入模制机停机以便克服故障之前可能生产出了大量的这种有缺陷的部件。为了避免上述的模具破坏、停机时间和有缺陷的模制部件，研发和使用了多种技术，用于在允许机械或液压压头闭合之前检测或确定硬的模制的塑料部件是否确实被从模具中逐出并完全排出或除去了。这种技术包括光束传感器，视觉系统，空气压力传感器，真空传感器等。Kosaka等人的美国专利4841364便是一个视觉系统的例子，其中视频摄像机和视觉系统控制器相连，用于拍摄打开的半模的视频图像，用于通过计算机和在存储器中存储的空的半模的视频图像比较，从而检测半模中的任何未被除去的塑料部件或者剩余的塑料材料。Shibata等人的美国专利4236181也披露了一种视觉系统的例子，其中在CRT的面板上提供有光传感器，用于以电的方式检测是否部件已被除去。Bangerter等人的美国专利4603329披露了一种和控制器相连，用于检测是否存在模制的塑料部件的光电传感器系统，同时Mislan的美国专利3303537使用红外传感器检测来自可能被残留在模具中的任何塑料的热。作为对上述系统的一种改进，Kachnic等人的美国专利5928578提供了一种用于注入模制机的跳跃逐出系统，其中该系统包括电子摄像机，用于在部件逐出器被操作之后获取打开的模具的实际的图像，以及控制器，用于比较该打开的模具的实际的图像和理想图像，以便确定该部件是否仍然留在模具中。如果是，则控制器向逐出器输出信号，再次启动逐出器工作。此外，Kachnic等人、Kosaka等人以及Shibata等人的专利提供了一种用于检查部件的缺陷的装置。所有或至少大部分上述的检测系统提供了一种互锁电路，其和自动注入模制机的自动循环控制部分相连或接界，用于在模制循环的逐出操作之后，在塑料部件或者其它材料被检测到仍然留在半模中时，停止注入模制机或禁止注入模制机把半模闭合在一起，以便避免破坏模具。这样，在上述的每个系统中，确保正确和及时地自动循环的来自机器控制器的或者输入到机器控制器的信号是至关重要的。不过，从现有的系统和方法看来，现有的系统是有缺点的。更具体地说，上述的系统需要使用单独的控制器，用于接收输入信号，提供数据比较，与/或确定传感器参数，并且然后对传感器装置与/或模制机控制器产生正确的输出信号。作为一个例子，一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于部件成形机和传感装置的集成的控制器，包括：具有至少一个数据接口的计算机；用于控制部件成形机的程序；以及用于分析来自传感装置的数据并用于和所述部件成形机程序通信的程序，其中所述传感装置在功能上可以和所述计算机的所述至少 一个数据接口通信，并且其中部件成形机在功能上可以和所述计算机的所述至少一个数据接口通信。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：爱德华卡琴尼克，本杰明普里霍达，
申请(专利权)人：爱德华卡琴尼克，本杰明普里霍达，
类型：发明
国别省市：US[美国]