CN103003764A - 用于在零部件的制造中控制处理过程的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于在制造装置（12）内的工具（11）中制造零部件（2）时控制处理过程的装置，包括：在工具（11）上的传感器（3），用于在制造过程期间检测测量值（4）；和数据处理设备（8），其包括用于读入并显示所检测的测量值（4）的显示器（6）；以及与数据处理设备（8）相连的输出装置（5）。用户可向数据处理设备（8）中输入一个或多个目标参数（9）。在该数据处理设备（8）中，可以基于对目标参数（9）和所检测的测量值（4）的分析确定输出量（10），该输出量可经由输出装置（5）传输至制造装置（12），用于控制处理过程。根据本发明，所述一个或多个目标参数（9）可由用户以模拟的方式读入。本发明还涉及一种可在根据本发明的装置（1）上实施的相应的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在工具中制造零部件时控制处理过程的装置，以及一种通过这样的装置控制处理过程的方法。
背景技术
在例如注塑机、机床、机器人系统等的制造工序的监测、控制或调节过程中，公知的是，可通过在终端上的数值输入或通过使用显示器上的光标键来执行用于监测函数（监测功能）和控制函数（控制功能）的参数的输入。
这样，例如注塑过程的监测、控制和调节可借助于各种传感器进行。压力传感器、温度传感器、超声波传感器或者其它传感器是公知的，其例如用于测量压力变化、工具壁温度、在处理过程中要被加工的原料的熔融温度或者处理过程中的其它变量。由传感器记录的测量数据被图形化地转换和评估成曲线变化，其例如代表相应的过程变量的时间依赖关系。为此，在注塑过程中尤其是对于工具内部压力和工具壁温度的过程变量大多使用监测函数和实时阈值。监测函数从一个或多个曲线来计算特征值，例如在确定的时间窗中的最大值。将这些特征值与预定的目标参数作比较，并根据是否符合该目标参数来触发所定义的动作。
在注塑过程中的监测函数的实例是“Box Eintritt-Austritt（框进入-退出）”、“Box No Entry（框未进入）”、“Maximum（最大）”，“Minimum（最小）”、“Integral（积分）”，“Vertikale Schwelle（垂直阈值）”、“Mittelwert（平均值）”、“Hüllkurve（包络线）”等等。
一旦超过所确定的阈值或者下降到所确定的阈值之下，则实时阈值就执行所定义的动作。通过实时阈值确定的动作例如是“接通数字输出”或者“在屏幕上触发光学信令”。
在现有技术中，或者以数值输入监测函数和实时阈值，或者通过以硬键或软键形式的光标键在屏幕上以离散的步骤来移动界线，直到其最终位于用户所希望的位置。可以用曲线图将它们示于屏幕上。
也被分别称为评估对象的监测函数和实时阈值的这种输入或操作对于用户来说不是很直观，并且常常需要特别的知识，而这些知识并非所有的用户都具备。因而有必要对操作人员进行特殊的培训，这是耗时和昂贵的。
发明内容
由此，本发明的目的在于提出一种新装置和一种新方法，其用于在具有或者不具有随后的废品分离（部）的工具中制造零部件时控制处理过程，该装置和方法不再具有从现有技术所知的缺陷，特别是还可以容易、直观且灵活地被操作而无需专业知识。
本发明的用于实现这些目的的主题通过独立权利要求的特征来表征。从属权利要求涉及本发明的特别有利的实施例。
因此，本发明涉及一种用于在具有或者不具有随后的废品分离部的工具中制造零部件时控制处理过程的装置，其包括安装在所述工具上的传感器，用于在制造过程期间检测测量值。特别地，该制造过程也可被理解为组装过程、接合过程及各种其它过程，直至完成要制造的零部件并准备好交付供应。
此外，其还包括数据处理设备，所述数据处理设备包括用于读入并显示所检测的测量值的显示器。所述装置还包括与所述数据处理设备相连的输出装置，用于控制处理过程。最后，用户可向所述数据处理设备中输入一个或多个目标参数。在该数据处理设备中，可以基于对该目标参数和所检测的测量值的分析来确定输出量，所述输出量可经由所述输出装置传输，以用于控制所述处理过程。根据本发明，所述一个或多个目标参数的读入可由用户以模拟的方式进行。
此外，本发明涉及一种用于通过这样的装置来控制处理过程的方法。
这种装置和这种方法的优点在于，由于模拟输入强制性地以视觉输入为基础，通过模拟输入总是能迫使进行输入的直接视觉控制。比如在文字数字输入时常见的打字错误不再可能出现。此外，输入速度更快，并且不需要用户具备特别的知识。
附图说明
下面参照附图更详细地解释本发明。其中：
图1示出了根据本发明的处于操作状态中的装置。
具体实施方式
图1以示意图示出了根据本发明的处于操作状态中的装置1的实施例。在此，该装置1用于控制可包括废品分离部13的制造装置12中的处理过程。该制造装置12包括工具11，零部件2在工具11中被制造。该制造装置12优选是注塑机、机床或机器人系统。
特别地，这里考虑循环的处理过程，其由根据本发明的装置或通过根据本发明的方法进行控制。
根据本发明的装置1包括用于检测测量值4的传感器3和用于控制制造装置12中或废品分离部13中的处理过程的输出装置5。此外，该装置1包括具有显示器6的数据处理设备8。
特别地，该输出装置5可以是用于数据输出的接口，在该接口上例如可以设置连接线，以通到制造装置12、废品分离部13或中央控制器14，用于制造和/或废品分离。
传感器3被安装在工具11中，用于在制造过程中采集测量值4。在许多应用中，传感器毗邻或非常靠近于待制造的零部件2。通常，传感器用于测量依赖于时间变化的例如压力或温度的变化。测量值4在为此设置的连接中被传送至数据处理设备8，并以曲线4的形式显示在显示器6上。
目标参数9必须被输入至数据处理设备8中，基于该目标参数，连同所检测的测量值4，在分析中可确定输出量10。该输出量10可包含例如所制造的零部件是否是合格件或者是废件这样的信息。另一方面，可基于该分析确定一时间点，在该时间点，启动或终止该制造方法中的一工艺步骤。各期望信息被包含在输出量10中。该输出量10最终经由输出装置5被转送至制造装置12，必要时被转送至废品分离部13或者控制器14，以用于控制处理过程。然后，根据输出量10对过程进行相应地控制。例如，将相应的零部件按照合格件及废件进行分拣。
根据本发明设置为，使得目标参数9可由用户以模拟的方式读入。因此，用户既不用输入数值也不用操纵按键，以将预先给定的目标值一小步一小步地变换直至所期望的位置。而是用户可以直接通过在显示器6上的模拟移动来确定其所期望的目标值9。
为此用户有不同的选择可能性。一方面，这可以例如借助于计算机鼠标，通过用光标以从一个顶点（Eckpunkt，角点）绘制一条对角线至另一顶点的方式定义例如一矩形来进行。如果显示器6被设计成这样的话，用户也可在触摸屏上实现同样的目的。那样，用户可以使用手指或使用笔来绘制该对角线。
在显示器6上还可能已经提供了一个或多个图形化的评估对象7'，其代表一个或多个被提供的目标参数9'。在本示例中，评估对象7'通过一组目标参数9'来定义，该组目标参数确定出在两个时间点之间的矩形区域和最小目标值及最大目标值。由此在这里所示的示例中，该评估对象7'在显示器6上定义了一区域，其中测量曲线4的最大值必须处于该区域中，以便在制造装置12中所制造的零部件2满足质量要求并因此不是废品。
在该装置中，评估对象7'由操作人员定位在通信界面6上的预定位置，测量曲线4的最大值应居于该预定位置中。为此，操作人员在显示器上移动该评估对象7'，并改变其尺寸，直到该评估对象7在显示器6上位于所期望的位置，并且呈所期望的尺寸。根据本发明，用户以模拟的方式完成该输入。通过“拖放（drag and drop）”使得所述输入是方便的，因为这样可以容易地确定该矩形或直线，并且可以将其移动到所期望的位置。
用户通过在显示器6上的评估对象的位置来确定目标参数9。例如用户可以定义较大或较小的时间范围，压力变化曲线4的最大值可位于该时间范围内。同样也可定义允许压力的其它的最大值或最小值。另一个示例是一垂直线，其例如可以确定一时间点，在该时间点应启动新的过程，例如在注塑过程中从注入阶段转换到续压阶段（Nachdruckphase），其是注塑过程中最关键的控制参数之一。
由于先前的测量值或者测量曲线4显示在显示器6上，这方便用户输入目标参数9。例如，如果在先前的测量的过程周期期间形成了测量值4的曲线簇而这些都产生合格件，那么用户可以基于这些数据或曲线4的特征的共同性来定义与过程有关的目标参数9，并且可以用所显示的、先前的测量值4直接地调整该目标参数。输出量10最终在基于该目标参数9和随后检测到的测量值4的分析中被确定并且被传输给输出装置5，如图1中所示。
以这种方式，测量值4，也即例如压力变化曲线4，被引入到针对评估对象7的图形化的关系中，使得从对测量值4和目标参数9的分析中可以确定输出量10，该输出量10可经由输出装置5读出，用于控制处理过程。如果测量曲线4在目标参数区域9中不具有最大值，则该输出量可包含例如“废件”的信息。
应用的进一步的示例是在注塑过程中确定切换点。对于现存的测量曲线4，例如均导致合格件的压力测量曲线，用户可以以简单的方式确定何时（也就是说，在出现何种条件的情况下）应该开始继压阶段。
在实践中经常出现这样的情况，即在通信界面6上提供多个评估对象7，其可以测试各种期望的曲线特征，或者也可以定义各种不同形状的区域，测量曲线4的预定范围应位于其中。所以，所提供的评估对象7'也可以根据对曲线形状测试的相应技术要求而具有例如圆形或椭圆形、三角形、不规则几何形状或任何其它期望的形状。评估对象7'也可以是定义某一阈值的简单直线、箭头或者点。
应当理解，测量值4不仅可以是压力变化或者温度变化，而且原则上可以是适合于描述处理过程的所期望的特征的任何合适的变量。
根据本发明的装置1的应用或者根据本发明的方法的应用显然不限于分拣废品。所以，例如还可以通过持续的监测来控制或调节特定的过程量。
与许多现有技术的应用相反，决不应进行这样的控制，该控制要跟踪曲线变化，例如加热曲线。在当前的情况下，特别是在控制废品分拣设备时，其涉及对于一曲线而言是被满足或者是不被满足的评估标准。制造过程尤其不会在曲线的记录期间被检查和调节，如在跟踪目标曲线时的情形一样。在此，在制造过程结束时，当所测量的曲线4被完全确定时，该曲线4被评估，并且完成的零部件2相应地被分拣。
特别地，所设定的目标标准9可以表示成具有多个彼此相邻的边界线的区域7。在此可以确定，测量曲线4必须通过边界线中的哪一条进入和/或退出区域7，以便满足目标参数9的目标标准。另一方面也可以输入否定标准，其中可以确定测量曲线4不可以超过一确定的边界线，或者不可以通过该边界线进入区域7和/或退出区域7。在图1中例如能够输入：测量曲线4必须通过下部的实线进入区域7并且又从该实线离开该区域7，但是不能在任何方向与其它虚线相交。因此，曲线4的位于区域7之外的较高的最大值由于上方的虚线会被穿过两次而不满足目标参数9。同样，过早的最大值也不符合目标参数9，该最大值可能正好位于区域7中，但是测量曲线4在进入区域7时横穿了在区域7的左边的虚线侧。
特别是当存在合格件的曲线簇4时，其中曲线簇4具有一定的可容许的散布（Streuung），其范围或直线可以容易地基于先前测量的现存的测量曲线4直观地以模拟的方式设置。
附图标记一览表
1 装置
2 零部件
3 传感器
4 测量值
5 输出装置
6 显示器
7、7' 评估对象
8 数据处理设备
9、9' 目标参数
10 输出量
11 工具
12 制造装置
13 废品分离部
14 控制器
Claims (19)
1.一种用于在制造装置（12）内的工具（11）中制造零部件（2）时控制处理过程的装置，所述制造装置具有或者不具有相连的废品分离部（13），所述装置包括：传感器（3），所述传感器安装在所述工具（11）上，用于在制造过程期间检测测量值（4）；和数据处理设备（8），所述数据处理设备包括用于读入并显示所检测的测量值（4）的显示器（6）；以及输出装置（5），其与所述数据处理设备（8）相连，其中用户能够向所述数据处理设备（8）中输入一个或多个目标参数（9），并且在所述数据处理设备（8）中能基于对所述目标参数（9）和所检测的测量值（4）的分析来确定输出量（10），所述输出量能经由所述输出装置（5）被传输至所述制造装置（12），用以控制所述处理过程，其特征在于，所述一个或多个目标参数（9）能由用户以模拟的方式被读入。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述一个或多个目标参数（9）能以模拟的方式通过“拖放”的方式被读入。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述显示器（6）是触摸屏，所述一个或多个目标参数能通过在该触摸屏上触摸表面以模拟的方式被读入。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述一个或多个目标参数能通过移动计算机鼠标以模拟的方式被读入。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述测量值（4）是压力变化或温度变化。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述制造装置（12）是注塑机或机床或机器人系统。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，要被控制的处理过程是废品分离。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，在所述显示器（6）上提供评估要素（7'）作为目标参数（9），所述目标参数能通过用户在所述显示器（6）上的输入而移动和/或改变大小。
9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，用户能基于在所述显示器上显示的先前的测量值（4）将所述目标参数（9）输入到所述数据处理设备中。
10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，要被控制的处理过程是循环的处理过程。
11.一种在制造装置（12）内的工具（11）中制造零部件（2）时通过一装置（1）控制处理过程的方法，所述制造装置具有或者不具有相连的废品分离部（13），所述装置（1）包括传感器（3），所述传感器安装在所述工具（11）上并与具有显示器（6）的数据处理设备（8）相连接，其中，测量值（4）由所述传感器（3）在制造过程期间被检测，被读入到所述数据处理设备中，并被显示于所述显示器（6）上，其中，所述数据处理设备又与输出装置（5）相连接，并且用户能将一个或多个目标参数（9）输入所述数据处理设备（8）中，而且在所述数据处理设备（8）中基于对所述目标参数（9）和所检测的测量值（4）的分析来确定输出量（10），所述输出量经由所述输出装置（5）传输，用于控制所述处理过程，其特征在于，所述一个或多个目标参数（9）的输入由用户以模拟的方式进行。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述一个或多个目标参数（9）的模拟输入由用户通过“拖放”的方式进行。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，用户使用计算机鼠标来模拟输入所述目标参数（9）。
14.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，用户使用触摸屏通过触摸所述显示器（6）的表面来模拟输入所述目标参数（9）。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其特征在于，要被控制的处理过程是废品分离。
16.根据权利要求11至15中任一项所述的方法，其特征在于，所述传感器（4）检测压力或压力变化或温度或温度变化。
17.根据权利要求11至16中任一项所述的方法，其特征在于，所述零部件（2）在注塑机、机床或机器人系统的工具中被制造。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的方法，其特征在于，用户移动在所述显示器（6）上提供的评估要素（7'）和/或改变在所述显示器上提供的评估要素的大小来调整所述目标参数（9）。
19.根据权利要求11至18中任一项所述的方法，其特征在于，用户能基于在所述显示器（6）上显示的先前的测量值（4）将所述目标参数输入到所述数据处理设备（8）中，并且所述分析基于所述目标参数（9）以及后续检测的测量值（4）来确定所述输出量（10）。
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