CN108859043A - 一种模具数据采集终端、模具及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模具数据采集终端、模具及系统，属于模具领域。它包括磁信号模块，物理连接于模具的动模及静模上，用于采集模具的磁脉冲信号；处理器模块，电性连接于磁信号模块，用于将磁信号模块采集的磁脉冲信号转化成模具信息；数据传输模块，电性连接于处理器模块，用于将模具信息传送至远程位置。利用磁脉冲信号计算出模具信息（例如开合模、位置数据等），准确低成本方便快捷采集到开合模数据。

Description

一种模具数据采集终端、模具及系统

技术领域

本发明涉及注塑行业中的模具领域，具体为一种模具数据采集终端、模具及系统。

背景技术

随着经济的发展，科技的进步，注塑工业4.0时代已到来，以智能制造为核心，将传统注塑工业和信息通讯技术深度融合，在整个制造过程、制造产品及生产设备上，融入信息技术，实时反馈、监控产品和设备的运行参数，并对整个制造过程进行自行优化。注塑已从传统的制造工艺，进行升级为全自动化、全信息联网、远程控制和信息读取的智能制造。但这一升级过程及其复杂，不是一蹴而就的。

模具作为注塑加工中最重要的成型设备，其质量优劣直接关系到产品质量优劣。由于模具在注塑加工生产成本中占较大比重，其使用寿命直接影响产品成本，因此，提高模具质量，并对其进行适当维护和保养，延长其使用周期，是注塑加工业降低成本、提高效率的重要砝码。另外，模具所有者实时监控自己模具是否被挪作他用，也是市场所需。

现有技术中，模具数据采集由于比较复杂，很难准确有效的采集，其中模具开合模数据是模具最基础也是最为重要的数据之一，现有技术方案中有通过加速度传感器和接近传感器等一起实现开合模计数的，但是数据处理计算难度大，程序复杂，存在误差可能；并且现有技术中数据传输大多通过局域网传输，局域网传输数据成本偏高，因为厂房面积大且环境恶劣，局域网需布线等需硬件成本支撑，成本高，效果差。因此设计一款成本低、读取数据有效性高、可复制性强的一种模具数据采集终端、模具及系统是亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明实施例的目的是为了提供一种模具数据采集终端、模具及系统，以实现低成本、简单快捷、有效地对模具数据采集信息（例如开合模、位置数据等），以达到更好地监控模具、生产优化资源配置的效果。

为了达到上述发明目的，本发明实施例提出的一种模具数据采集终端、模具及系统是通过以下技术方案实现的：

一种模具数据采集终端，包括：

磁信号模块，物理连接于模具的动模及静模上，用于采集模具的磁脉冲信号；

处理器模块，电性连接于磁信号模块，用于将磁信号模块采集的磁脉冲信号转化成模具信息；

数据传输模块，电性连接于处理器模块，用于将模具信息传送至远程位置。

进一步地，磁信号模块包括霍尔传感器以及磁铁；优选地，霍尔传感器物理连接于模具的动模上；磁铁物理连接于模具的静模上。

进一步地，霍尔传感器选自双级霍尔传感器。

进一步地，模具数据采集终端还包括：

温度传感器，电性连接于处理器模块，用于监测模具数据采集终端的温度。

进一步地，模具数据采集终端还包括：

温度报警模块，电性连接于温度传感器和处理器模块，用于温度异常报警。

进一步地，模具数据采集终端还包括：

电源管理器，用于模具数据采集终端自供电。

进一步地，模具数据采集终端还包括：

防拆卸模块，能够将模具数据采集终端以不可拆卸的方式安装到模具上，防拆卸模块选自短路检测、接近传感器和/或环境光传感器。

一种模具系统，包括：

模具数据采集终端。

进一步地，模具系统还包括：霍尔传感器和磁铁，霍尔传感器物理连接到模具的动模，磁铁安装在模具的静模上。

一种模具管理系统，包括：

模具数据采集终端；和

远程存储位置。

本发明采用的结构，通过磁信号模块，物理连接于模具的动模及静模上，用于采集模具的磁脉冲信号；处理器模块，电性连接于磁信号模块，用于将磁信号模块采集的磁脉冲信号转化成模具信息；数据传输模块，电性连接于处理器模块，用于将模具信息传送至远程位置。方便快捷采集到开合模、开关机数据。

附图说明

图1为模具数据采集终端的结构示意图；

图2为模具数据采集终端与模具连接的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明 ：

如图1所示一种模具数据采集终端100，包括：

磁信号模块101，物理连接于模具200的动模201及静模202上，用于采集模具200的磁脉冲信号；

处理器模块102，电性连接于磁信号模块101，用于将磁信号模块101采集的磁脉冲信号转化成模具信息；

数据传输模块103，电性连接于处理器模块102，用于将模具信息传送至远程位置。

在本说明书中，术语“模具”指的是由模具制造者出售的在其中没有最终的空腔的模具基体或框架，以及指的是实际上在其中具有空腔的模具。因此，设想可在形成实际的空腔之前出售其中带有监视器或计数器的模具基体或框架。类似地，虽然通过例子示出和描述塑料注塑模具，但是，本发明所述的模具监视器可与包含但不限于吹塑、压印、模铸等的任何往复、模制或循环制造设备相关地使用。

在本发明中，所述处理器模块102优选包含将输入信息转换成输出信息的一般小型化或微型的装置，诸如中央处理器(CPU)和/或相关联的存储器。例如，通过使用来自磁信号模块101的循环计数信息，处理器模块102产生模具的平均循环时间和活动百分比。相关联的存储器可存储模具数据，包含但不限于模具的总计数、平均循环时间和活动百分比。在本发明的一个优选实例中，所述处理器模块102是stm32l系列低功耗单片机作为处理器模块，其优点是在不进行计数的情况下可以休眠以节省耗电。

在本发明中，磁信号模块101优选包含采集模具200的磁脉冲信号的一般小型化或微型的装置。在本发明的一个优选实例中，所述磁信号模块包括霍尔传感器和磁铁。该磁信号模块利用霍尔传感器对于磁场变化的感应来获得磁脉冲信号。在一个优选的实例中，所述霍尔传感器选自单级霍尔、双级霍尔、线性霍尔、全级霍尔、和/或开关型霍尔。本发明优选开关型霍尔和/或双级霍尔。所述磁铁选自磁钢、磁石、电磁铁或其他任何能够形成磁场的元件。在一个实施方式中，所述霍尔传感器内置于模具数据采集终端的主板上。在另一个实施方式中，所述磁铁相对于所述采集终端是独立的，并可例如物理连接于模具的静模或动模上，与模具数据采集终端配合使用。上述“独立”表示所述磁铁与模具数据采集终端物理上不固定。

进一步地，如图2所示，磁信号模块101包括霍尔传感器1011以及磁铁1012，其中，霍尔传感器1011内置于模具数据采集终端的主板上并物理连接于模具200的动模201上；磁铁1012物理连接于模具200的静模202上。在具体实施例中，霍尔传感器亦可以连接于模具的静模上，磁铁亦可以连接于模具的动模上，本实施例只是列举了一种优选方案。

在一个具体实例中，当连接于模具动模201上的霍尔传感器1011靠近连接于模具静模202上的磁铁1012时，霍尔传感器检测到磁场强度变大，霍尔导通，输出低电平。当连接于模具动模201上的霍尔传感器1011远离连接于模具静模202上的磁铁1012时，霍尔传感器检测到磁场强度变小，霍尔断开，输出高电平，这样就可以记录模具的开合模数据（即产生脉冲计数）。

在一个具体实施例中，磁信号模块101用于采集模具200的磁脉冲信号；处理器模块将磁信号模块101采集的磁脉冲信号转化成模具信息。模具信息（例如开合模信息）可通过模具200的磁脉冲信号来表征。

进一步地，处理器模块能够将转化成的模具信息转换成输出信息。

在本发明的一个优选实例中，处理器模块是stm32l系列低功耗单片机作为处理器模块，其优点是在不进行计数的情况下可以休眠以节省耗电。

进一步地，所述模具数据采集终端还包括：

温度传感器，电性连接于处理器模块，用于监测模具数据采集终端的温度。在具体实施例中，温度传感器为一般小型化或微型的装置，包括铂热电阻温度传感器、热电偶温度传感器、和/或热敏电阻温度传感器。

进一步地，所述模具数据采集终端还包括：

温度报警模块，电性连接于温度传感器，电性连接于处理器模块，用于温度异常报警。温度超过或低于报警阀值产生鸣声报警、和或闪灯报警。

进一步地，电源管理器，用于模具数据采集终端自供电。

本发明可以包含内置电源和/或外接电源，诸如电池的内部电源，例如内置锂聚合物电池，电池是不可及的，这样，延长的电池寿命是本发明的希望的特征。

进一步地，数据传输结构包括：

SIM卡槽；以及

SIM卡。

在具体实施例中，数据传输结构具体包括但不限于中国移动、联通和电信的3G、4G和5G 传输模块等。

进一步的，模具数据采集终端还包括：定位模块，用于定位模具数据采集终端的位置信息，并将该位置信息传输到处理器模块。在本领域中，如何实现定位功能是已知的。例如，所述定位模块可以是GPS定位模块、北斗定位模块、伽利略定位模块、基站定位模块、WIFI 定位模块和/或IP定位模块。

在本发明的一个实施方式中，所述定位模块可以是通讯模块中内置的GPS/北斗定位系统。

进一步地， 防拆卸模块，能够将模具数据采集终端以不可拆卸的方式安装到模具上，防拆卸模块选自短路检测、接近传感器和/或环境光传感器。

在本发明中，所述防拆卸模块能够将模具数据采集终端以不可拆卸的方式安装到模具上。所谓的“不可拆卸的方式”并不是表示不能从模具上拆卸该模具数据采集终端，而是不能非法拆卸该模具数据采集终端。也就是说，所述模具数据采集终端一旦安装在模具上，只能在模具数据采集终端所有者允许的情况下从模具上拆卸该模具数据采集终端。这样就能对模具进行有效的监控，例如防止模具的加工计数被非法篡改、防止模具被非授权地使用等等。所述防拆卸模块可以但不限于防拆卸螺丝、撞针式防拆卸报警装置、铅封、电子标签防拆卸机制(例如参见《提高防伪防转移电子标签防拆性能新方案》，鄢黎，《物联网技术》，2016(1)：96-96)等等。在本发明的一个实例中，所述防拆卸模块可通过短路检测、接近传感器和/或环境光传感器实现。通常，模具由金属制成，所以模具本身具有导电性。在使用短路检测的情况下，模具数据采集终端在安装到模具的一面具有检测触点，且触点间为开路状态。在安装到模具上时，触点间的电阻小于某一个特定值。然后，检测触点间的电阻值，当电阻值大于一个特定值的时候，即可判定为模具数据采集终端被拆除。在使用接近传感器的情况下，所述接近传感器用来检测模具数据采集终端的安装面是否紧靠摸具表面。当检测到距离大于某个特定值即可判断为模具数据采集终端被拆除。在使用环境光传感器的情况下，所述环境光传感器用于检测模具安装面的亮度。通常，模具数据采集终端安装在模具表面的时候，模具安装面的光亮度很低。当模具安装面的光强度达到或超过某个门限时，即可判定为模具数据采集终端被拆除。

在本发明的一个优选实例中，所述环境光传感器可以是例如als-pdic15-21C/L230/Tr8环境光传感器。在本发明的一个实施方式中，在模具数据采集终端被非法拆卸时，所述防拆卸模块可以产生警告信息，并传输到处理器模块，然后处理器模块将该警告信息经通信模块传送到远程位置以提醒模具/模具数据采集终端所有者等第三方。

一种模具系统，包括：

模具数据采集终端。

进一步地，模具系统还包括：霍尔传感器和磁铁，霍尔传感器物理连接到模具的动模，磁铁安装在模具的静模上。

一种模具管理系统，包括：

模具数据采集终端；和

远程存储位置。

本发明采用的结构，通过磁信号模块，电性连接于模具的动模及静模上，用于采集模具的磁脉冲信号；处理器模块，电性连接于磁信号模块，用于将磁信号模块采集的磁脉冲信号转化成模具信息；数据传输模块，电性连接于处理器模块，用于将模具信息传送至远程位置。方便快捷采集到开合模、开关机数据；通过SIM卡数据传输，使得解决了局域网传输的成本高，信号不稳定的缺点。

本发明所属领域的一般技术人员可以理解，本发明以上实施例仅为本实 用新型的优选实施例之一，为篇幅限制，这里不能逐一列举所有实施方式，任何可以体现本发明权利要求技术方案的实施，都在本发明的保护范围内。

需要注意的是，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，在本发明的上述指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种模具数据采集终端，其特征在于，所述模具数据采集终端包括：

磁信号模块，物理连接于模具的动模及静模上，用于采集所述模具的磁脉冲信号；

处理器模块，电性连接于所述磁信号模块，用于将所述磁信号模块采集的磁脉冲信号转化成模具信息；

数据传输模块，电性连接于所述处理器模块，用于将所述模具信息传送至远程位置。

2.如权利要求 1所述的模具数据采集终端，其特征在于，所述磁信号模块包括霍尔传感器以及磁铁；优选地，霍尔传感器物理连接于模具的动模上，磁铁物理连接于模具的静模上。

3. 如权利要求 2所述的模具数据采集终端，其特征在于，所述霍尔传感器选自双级霍尔传感器。

4.如权利要求 1所述的模具数据采集终端，其特征在于，所述模具数据采集终端还包括：

温度传感器，电性连接于所述处理器模块，用于监测所述模具数据采集终端的温度。

5. 如权利要求 1所述的模具数据采集终端，其特征在于，所述模具数据采集终端还包括：

温度报警模块，电性连接于温度传感器和处理器模块，用于温度异常报警。

6. 如权利要求 1所述的模具数据采集终端，其特征在于，所述模具数据采集终端还包括 ：

电源管理器，用于所述模具数据采集终端自供电。

7. 如权利要求 1所述的模具数据采集终端，其特征在于，所述模具数据采集终端还包括防拆卸模块，能够将模具数据采集终端以不可拆卸的方式安装到模具上；优选地，防拆卸模块选自短路检测、接近传感器和/或环境光传感器。

8.一种模具系统，所述模具系统包括权利要求1-7中任一项所述的模具数据采集终端。

9.如权利要求8所述的模具系统，其中所述磁信号处理模块包括霍尔传感器和磁铁，所述霍尔传感器物理连接到模具的动模，所述磁铁安装在模具的静模上。

10.一种模具管理系统，所述模具管理系统包括：

权利要求1-7中任一项所述的模具数据采集终端；和

远程存储位置。