一种模具监控系统及其方法
阅读说明：本技术 一种模具监控系统及其方法 (Mold monitoring system and method thereof ) 是由 施凯 蒋腾立 王宁 于 2021-07-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种模具监控系统及其方法,其包括后台系统、连接所述后台系统的客户端,以及若干个监控装置,监控装置包括与所述后台系统通信的通讯模块、控制单元、存储单元、计时器、监控所述动模的运动信息的传感器；所述后台系统根据接收到的所述运动信息,分析其中所述动模起止时间、合模时间、取件时间,并统计所述动模的合模次数；所述运动信息包括所述动模的加速度及该加速度对应的时间。本发明的有益效果是：监控装置会记录模具的动作并传输到云端的服务器上,再从中甄别出来模具的运动起始时间、模具开合时间,然后再发送至用户端,便于管理者及时掌握模具的生产信息以及分析模具的工作情况。(The invention discloses a mould monitoring system and a method thereof, wherein the mould monitoring system comprises a background system, a client connected with the background system and a plurality of monitoring devices, wherein each monitoring device comprises a communication module, a control unit, a storage unit, a timer and a sensor for monitoring the motion information of a movable mould, wherein the communication module is communicated with the background system; the background system analyzes the start-stop time, the die closing time and the pickup time of the movable die according to the received motion information, and counts the die closing times of the movable die; the motion information comprises the acceleration of the movable mold and the time corresponding to the acceleration. The invention has the beneficial effects that: the monitoring device can record the action of the mold and transmit the action to the server at the cloud end, the motion starting time and the mold opening and closing time of the mold are identified from the action, and then the action is transmitted to the user end, so that a manager can conveniently master the production information of the mold in time and analyze the working condition of the mold.)
技术领域
本发明涉及机械领域，尤其涉及一种模具监控系统及其方法。
背景技术
注塑生产中，为了更好监控动模的工作情况，通常要涉及动模的运动参数采集。目前，常见的监控设备都采用RFID或类似设备对合模进行计数，通过合模次数来实现初步的监控，这对于深入分析合模时间对产品质量的影响、监控动模的动作情况等，就无能为力了。
对此，中国专利201711243109.8中，公开一种监控动模的运动信息，然后拟合时间-加速度曲线，通过对时间-加速度曲线的分析来获得相关信息的方法。
在实际应用过程中，发明人发现上述方法存在计算方式复杂、干扰信息多导致计算不准确，缺少定位传感器、不能监控位置信息、加速度数据易缺失等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于计算方法简单、双传感器互为备份、具有位置传感器、数据安全可靠的模具监控系统及其方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种模具监控系统，其包括后台系统、连接所述后台系统的客户端，以及若干个设置在模具的动模上、用于监控所述动模的监控装置，所述监控装置包括与所述后台系统通信的通讯模块，其特征在于：所述后台系统设置在云服务器上，所述监控装置还包括控制单元、存储单元、计时器、监控所述动模的运动信息的传感器；所述监控装置实时记录所述动模的运动信息、并通过所述通讯模块定期发送给所述后台系统；所述后台系统根据接收到的所述运动信息，分析其中所述动模起止时间、合模时间、取件时间，并统计所述动模的合模次数；所述运动信息包括所述动模的加速度及该加速度对应的时间。
优选的，所述监控装置还包括用于确定所述监控装置位置的定位模块。
优选的，所述定位模块包括以下定位方式中的一种或多种：GPS卫星定位、北斗卫星定位、移动信号定位、WIFI定位。
优选的，所述监控装置包括至少两个所述加速度传感器。
优选的，监控装置还包括供电的蓄电池，控制单元在CPU判断加速度传感器为运动中断的状态下，停止给定位模块供电以使得定位模块进入休眠状态，仅在CPU判断加速度传感器为静止中断的状态下，重新给定位模块供电。
本发明还提供一种模具监控方法，其包括所述的模具监控系统，其包括以下步骤：
1)所述监控装置实时记录所述动模的运动信息，位置信息，电池电量使用信息，装置拆卸、拆开报警信息，并存储于所述存储单元内；
2)所述通讯模块定期将存储于所述存储单元内的所述运动信息，位置信息，电池电量使用信息，装置拆卸、拆开报警信息发送给所述后台系统；
3)所述后台系统将位置信息，电池电量使用信息，装置拆卸、拆开报警信息直接发送给用户端；所述后台系统对所述运动信息进行初步筛选，去除其中因所述动模振动而产生的运动信息、以及运动方向与所述动模运动距离之间连线的夹角大于3°的运动信息；
4)筛选所述运动信息中的运动距离大于3米以上的运动信息，标记为异常运动；
5)筛选所述运动信息中周期性的往复运动作为所述动模的合模运动，并从中筛选出符合模具正常生产运动的数据，从而分析其中所述动模起止时间、合模时间、取件时间，并统计所述动模的合模次数。
优选的，所述步骤5)中，包括以下步骤：
5.1)在所述动模的合模运动对应的所述运动信息中，筛选出加速度传感器的X轴向即向右或向下为正向移动前加速度为0的时刻，记为T1；筛选出加速度由正向移动降至0且加速度传感器的X轴向方向与正向方向相反的时刻，记为T2；筛选出加速度传感器的X轴向向左或向上移动前加速度为0的时刻，记为T3；筛选出加速度由反向移动降至0且加速度传感器的X轴向方向与正向方向相同的时刻，记为T4；
5.2)将具有T1、T2、T3和T4的所述运动信息记为一个完整周期；
5.3)在所述完整周期中，如果T4和T3、T3和T2、T2和T1之间的差值大于30分钟，则视为无效周期，否则视为有效周期；如果动模在T1和T2,或T3和T4之间移动的距离S大于3米，则视为无效周期；否则视为有效周期；
5.4)统计T2和T3之间的间隔，作为合模时间；
5.5)统计上述有效周期的次数，作为所述动模的合模次数。
优选的，所述5.3)中，计算t1和t2两个时间点，所述动模移动的距离S的公式为：S＝a*(t2–t1)2,其中，a为加速度的最大值。
本发明的有益效果是：不管模具是否生产，每次运动时间模具信息采集设备都会记录到云端的服务器上，再从中甄别出来模具的运动起始时间、模具开合时间，然后连同模具的位置信息、电池电量使用信息，装置拆卸、拆开报警信息一并发送至用户端，便于管理者及时掌握模具的生产信息以及分析模具的工作情况。
附图说明
图1是本发明的模具监控系统的原理框图；
图2是T1～T4时刻的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
如图1至图2所示，本发明的一种模具监控系统，其包括设置在云服务器上的后台系统1、连接后台系统的客户端3，以及若干个设置在模具的动模4上、用于监控动模4的监控装置2；其中模具还包括定模5。
监控装置包括控制单元、存储单元、计时器、监控动模的运动信息的传感器、定位模块、供电的蓄电池、以及与后台系统通信的通讯模块。监控装置实时记录动模的运动信息、并通过通讯模块定期发送给后台系统；后台系统根据接收到的运动信息，分析其中动模起止时间、合模时间、取件时间，并统计动模的合模次数；运动信息包括动模的加速度及该加速度对应的时间。
定位模块包括以下定位方式中的一种或多种：GPS卫星定位、北斗卫星定位、移动信号定位、WIFI定位。籍此，可以有效地实现室内、室外定位，从而监控模具的位置，避免人为未经授权地移动模具。
其中，监控装置包括两个加速度传感器，两个加速度传感器相互备份，其各自监控的数据分别以带自身ID的记录形式存储在存储单元中，以一天或两天为单位，定时通过通讯模块传输给后台系统。通讯模块可采用业界所熟知的局域网无线通信、4G网络通信、移动通信、蓝牙通信等方式来实现。
监控装置还包括供电的蓄电池，控制单元在CPU判断加速度传感器为运动中断的状态下，停止给定位模块供电以使得定位模块进入休眠状态，仅在CPU判断加速度传感器为静止中断的状态下，重新给定位模块供电，通过上述方式来实现节电。
本发明还提供一种模具监控方法，其包括的模具监控系统，其包括以下步骤：
1)监控装置实时记录动模的运动信息，位置信息，电池电量使用信息，装置拆卸、拆开报警信息，并存储于存储单元内；
2)通讯模块定期将存储于存储单元内的运动信息，位置信息，电池电量使用信息，装置拆卸、拆开报警信息发送给后台系统；
3)后台系统将位置信息，电池电量使用信息，装置拆卸、拆开报警信息直接发送给用户端；后台系统对运动信息进行初步筛选，去除其中因动模振动而产生的运动信息、以及运动方向与动模运动距离之间连线的夹角大于3°的运动信息；
4)筛选运动信息中的运动距离大于3米以上的运动信息，标记为异常运动；
5)筛选运动信息中周期性的往复运动作为动模的合模运动，并从中筛选出符合模具正常生产运动的数据，从而分析其中动模起止时间、合模时间、取件时间，并统计动模的合模次数。
步骤5)中，包括以下步骤：
5.1)在动模的合模运动对应的运动信息中，筛选出加速度传感器的X轴向即向右或向下为正向移动前加速度为0的时刻，记为T1；筛选出加速度由正向移动降至0且加速度传感器的X轴向方向与正向方向相反的时刻，记为T2；筛选出加速度传感器的X轴向向左或向上移动前加速度为0的时刻，记为T3；筛选出加速度由反向移动降至0且加速度传感器的X轴向方向与正向方向相同的时刻，记为T4；
5.2)将具有T1、T2、T3和T4的运动信息记为一个完整周期；
5.3)在完整周期中，如果T4和T3、T3和T2、T2和T1之间的差值大于30分钟，则视为无效周期，否则视为有效周期；如果动模在T1和T2,或T3和T4之间移动的距离S大于3米，则视为无效周期；否则视为有效周期；计算t1和t2两个时间点，动模移动的距离S的公式为：S＝a*(t2–t1)2,其中，a为加速度的最大值；
5.4)统计T2和T3之间的间隔，作为合模时间；
5.5)统计上述有效周期的次数，作为动模的合模次数。
本发明通过加速度带有方向和数值的特点，通过方向和数值，可以在排除周期性、垂直方向、位移小的振动干扰数值后，通过动模周期性运动的特点，可以快速筛选出动模的工作期间的动作周期，然后进一步剔除其中的无效周期，从而准确统计出动模的合模次数，并可以计算出合模的时间长短，给分析产品质量提供参考依据。
本发明根据动模的移动特性来分析加速度数据，将其动作分成T1～T4四个时间点，从而可以有效、准确地获得动模的合模次数、单次合模时间等，为后续监控、质量分析等，提供有力的保障；此外，通过两个加速度传感器互为备份，相互验证，提高了数据的可靠性，和系统的可靠性；筛选软件放置在云端，客户根据使用要求可以随时更改筛选条件，比烧录在硬件上更改更为方便；后台将位置信息，电池电量使用信息，装置拆卸、拆开报警信息等存储于云端，方便用户端直接调用亦可直接发送给用户端。本发明通过上述信息，可以实现防拆、定位及电量提醒等功能，安全方便。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
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