一种模具组件的制作方法

本发明实施例涉及模具制造技术，尤其涉及一种模具组件。

背景技术：

模具被称为工业之母，在现代工业生产中占有极其重要的地位，在家电生产过程中很多零部件都离不开模具，模具分为塑料模具、冲压模具、铸造模具等很多种类。由于模具在生产过程中具有的重要作用，所以需要生产管理人员随时、准确的掌握每个模具的使用次数等信息。

现有的模具管理系统可以通过rfid技术实现，也可以通过物理开关技术实现。rfid技术进行计数容易受周围物体影响，导致测量准确性差。物理开关技术进行计数的寿命短。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种模具组件，以提高计数准确性和使用寿命。

本发明实施例提供了一种模具组件，包括：

相对设置的第一模具和第二模具，所述第一模具具有第一边缘区域，所述第二模具具有与所述第一边缘区域近邻的第二边缘区域，合模时所述第一模具和所述第二模具之间的间距小于或等于合模预设间距以使所述第一模具的第一边缘区域靠近所述第二模具的第二边缘区域；

设置在所述第一模具的第一边缘区域的模具监测装置，所述模具监测装置包括磁感应开关和计数模块，设置在所述第二模具的第二边缘区域的磁体结构，所述磁体结构用于在所述第一模具和所述第二模具之间的间距小于或等于所述合模预设间距时控制所述磁感应开关闭合以使所述计数模块进行一次合模计数，所述磁感应开关用于在所述第一模具和所述第二模具之间的间距大于所述合模预设间距时切换为断开状态。

进一步的，在所述第一模具向所述第二模具移动合模的方向上，所述第一边缘区域和所述第二边缘区域相对设置，所述第一边缘区域和所述第二边缘区域均为凹槽结构。

进一步的，所述第一模具具有面向所述第二模具的第一表面，所述第一表面上设置有所述第一边缘区域；

所述第二模具具有面向所述第一模具的磁体支架，所述磁体支架上设置有所述第二边缘区域。

进一步的，所述磁体结构为永磁体或电感线圈，所述磁感应开关为簧片开关。

进一步的，所述模具监测装置还包括计时模块，所述计时模块与所述磁感应开关电连接，用于获取所述磁感应开关的闭合时间节点并计算相邻两次闭合时间节点的闭合周期长度。

进一步的，所述计时模块还与所述计数模块电连接，所述计时模块还用于在检测到所述闭合周期长度处于闭合周期区间时向所述计数模块下发计数指令以使所述计数模块进行一次合模计数。

进一步的，所述计时模块还用于根据所述计数模块的计数值，计算处于所述闭合周期区间内的所述闭合周期长度的平均闭合周期。

本发明实施例中，第一模具和第二模具之间的间距小于或等于合模预设间距时，磁感应开关能够检测到磁体结构的磁场信号，则磁感应开关闭合以达到其内部回路导通；第一模具和第二模具之间的间距大于合模预设间距时，磁感应开关无法检测到磁体结构的磁场信号，则磁感应开关恢复断开状态以达到其内部回路断开；计数模块以磁感应开关的内部回路导通来达到模具组件进行合模次数统计的作用。磁感应开关和磁体结构均为磁感应器件，磁感应技术不受周围物体影响，测量准确性高且成本低廉；还没有最大开关次数的限制，使用寿命非常长；磁感应开关和磁体结构均非纯机械结构，可长期使用，不存在使用损耗，不会出现弹性丢失而不闭合或无法断开的问题，提高了产品性能；磁感应开关和磁体结构具有准确度高、更加灵敏、反应快速、寿命长和成本低的优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种模具组件的示意图；

图2～图5是图1所示模具组件的局部示意图；

图6是本发明实施例提供的一种模具组件的示意图；

图7是本发明实施例提供的一种模具组件的示意图；

图8是本发明实施例提供的一种模具智能终端的外观示意图；

图9是本发明实施例提供的一种模具智能终端的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的一种模具智能终端的工作模式示意图；

图11是本发明实施例提供的一种模具智能终端的工作流程的示意图；

图12是本发明实施例提供的模具智能终端和模具组件的结合示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1所示，为本发明实施例提供的一种模具组件的示意图，图2～图5是图1所示模具组件的局部示意图。本发明实施例提供的模具组件可选为用于制造一体成型的壳体或零部件，例如模具组件用于制造手机外壳，或者模具组件用于制造汽车零部件，可以理解，模具组件为任意一种制造一体成型部件的模具结构，不限于此。

本实施例提供的模具组件包括：相对设置的第一模具1和第二模具2，第一模具1具有第一边缘区域11，第二模具2具有与第一边缘区域11近邻的第二边缘区域21，合模时第一模具1和第二模具2之间的间距小于或等于合模预设间距以使第一模具1的第一边缘区域11靠近第二模具2的第二边缘区域21；设置在第一模具1的第一边缘区域11的模具监测装置12，模具监测装置12包括磁感应开关12a和计数模块12b，设置在第二模具2的第二边缘区域21的磁体结构22，磁体结构22用于在第一模具1和第二模具2之间的间距小于或等于合模预设间距时控制磁感应开关12a闭合以使计数模块12b进行一次合模计数，磁感应开关12a用于在第一模具1和第二模具2之间的间距大于合模预设间距时切换为断开状态。

本实施例中，第一模具1和第二模具2相对设置，第一模具1具有成型图案，第二模具2具有成型图案，在第一模具1和第二模具2之间上料，则第一模具1和第二模具2合模后可将位于中间的材质压印成型为与其成型图案所对应的零部件。例如，第一模具1和第二模具2合模后其内部中空结构形状构成手机外壳模型，在第一模具1和第二模具2之间上料手机外壳材料，则第一模具1和第二模具2合模后可将位于中间的材质压印成型为手机外壳。可以理解，一次合模流程为第一模具向第二模具靠近、压印成型再分离；一次合模流程可制造一个零部件；其中，模具组件还包括控制第一模具和第二模具的控制系统，其控制模具组件合模并一体成型零部件的过程与现有技术类似，在此不再赘述。

本实施例中，第一模具1具有位于第一模具1的边缘侧的第一边缘区域11，第二模具2具有位于第二模具2的边缘侧的第二边缘区域21，第二边缘区域21与第一边缘区域11在第一模具1和第二模具2合模后相邻设置，在此相邻设置可以是位于同一平面且相邻设置。在其他实施例中，也可选为位于不同平面且相邻设置。零部件具有一定厚度，因此合模时第一模具1和第二模具2之间可以根据零部件的不同，可以是直接接触，也可以是其间距小于或等于合模预设间距。本领域技术人员可以理解，不同零部件的模具组件，其合模预设间距可能不同，例如制造手机外壳的模具组件内预置的合模预设间距可选为0.1mm，例如制造汽车零部件的模具组件内预置的合模预设间距可选为1mm，但不限于此。

本实施例中，第一模具1和第二模具2合模且其间距小于或等于所形成零部件所对应的合模预设间距，则第一模具1的第一边缘区域11靠近第二模具2的第二边缘区域21。模具监测装置12设置在第一模具1的第一边缘区域11内，磁体结构22设置在第二模具2的第二边缘区域21内，合模时模具监测装置12与磁体结构22相邻设置。磁体结构22能够产生磁场。

模具监测装置12包括磁感应开关12a和计数模块12b，在第一模具1和第二模具2之间的间距小于或等于合模预设间距时，模具监测装置12与磁体结构22近邻设置，磁感应开关12a可接收到磁体结构22的磁场信号。在第一模具1和第二模具2之间的间距大于合模预设间距时，模具监测装置12远离磁体结构22，磁感应开关12a无法接收到磁体结构22的磁场信号。本实施例中选取的磁感应开关12a可在接收到磁场信号时闭合，并在磁场信号消失时断开。则合模即第一模具1和第二模具2之间的间距小于或等于合模预设间距时，磁感应开关12a可接收到磁体结构22的磁场信号并切换为闭合状态；开模即第一模具1和第二模具2之间的间距大于合模预设间距时，磁感应开关12a无法接收到磁体结构22的磁场信号，切换为断开状态。如此磁感应开关12a的开闭状态可表征合模次数。

基于此，在第一模具1和第二模具2之间的间距小于或等于合模预设间距时，磁体结构22的磁场信号控制磁感应开关12a闭合，此时计数模块12b进行一次合模计数。具体的，计数模块12b可实时获取磁感应开关12a的开闭状态信号，并将磁感应开关12a的闭合状态信号转换为电信号以控制计数值加1，实现计数。

可以理解，只要选取的磁体结构和磁感应开关满足以下条件：第一模具和第二模具之间的间距小于或等于合模预设间距时磁体结构的磁场信号能够控制磁感应开关闭合；第一模具和第二模具之间的间距大于合模预设间距时磁体结构的磁场信号能够控制磁感应开关断开。本发明实施例中不限定磁体结构的具体形式，也不限定磁感应开关的结构。

本发明实施例中，第一模具和第二模具之间的间距小于或等于合模预设间距时，磁感应开关能够检测到磁体结构的磁场信号，则磁感应开关闭合以达到其内部回路导通；第一模具和第二模具之间的间距大于合模预设间距时，磁感应开关无法检测到磁体结构的磁场信号，则磁感应开关恢复断开状态以达到其内部回路断开；计数模块以磁感应开关的内部回路导通来达到模具组件进行合模次数统计的作用。磁感应开关和磁体结构均为磁感应器件，磁感应技术不受周围物体影响，测量准确性高且成本低廉；还没有最大开关次数的限制，使用寿命非常长；磁感应开关和磁体结构均非纯机械结构，可长期使用，不存在使用损耗，不会出现弹性丢失而不闭合或无法断开的问题，提高了产品性能；磁感应开关和磁体结构具有准确度高、更加灵敏、反应快速、寿命长和成本低的优势。

示例性的，在上述技术方案的基础上，可选如图1～图5所示在第一模具1向第二模具2移动合模的方向上，第一边缘区域11和第二边缘区域21相对设置，第一边缘区域11和第二边缘区域21均为凹槽结构。

本实施例中，模具监测装置12设置在第一模具1的第一边缘区域11内，磁体结构22设置在第二模具2的第二边缘区域21内，合模时第一边缘区域11和第二边缘区域21的间距同样小于或等于合模预设间距，则模具监测装置12紧邻磁体结构22。此时，模具监测装置12内的磁感应开关12a与磁体结构22相对设置，则能够接收到磁体结构22的磁场信号，并切换为闭合状态，模具监测装置12内的计数模块12b可采集到磁感应开关12a的闭合信号并进行计数；反之，开模时磁感应开关12a断开。

合模时第一模具1和第二模具2会产生热量，模具监测装置12设置在第一模具1的位于模具边缘的第一边缘区域11内，磁体结构22设置在第二模具2的位于模具边缘的第二边缘区域21内，还可以降低合模热量对计数模块12b等电子元器件的影响，保证计数模块12b的性能和寿命。

示例性的，在上述技术方案的基础上，可选如图6和图7所示第一模具1具有面向第二模具2的第一表面1a，第一表面1a上设置有第一边缘区域(未示出)；第二模具2具有面向第一模具1的磁体支架2a，磁体支架2a上设置有第二边缘区域(未示出)。

本实施例中，模具监测装置12设置在第一模具1的第一边缘区域内，磁体结构22设置在第二模具2的第二边缘区域内，第一边缘区域所在平面与第二边缘区域所在平面交叉设置。合模时第二模具2的磁体支架2a与第一模具1的第一表面1a直接接触，则第一边缘区域靠近第二边缘区域，如此可使模具监测装置12紧邻磁体结构22。

模具监测装置12内的磁感应开关12a能够接收到磁体结构22的磁场信号，并切换为闭合状态，模具监测装置12内的计数模块12b可采集到磁感应开关12a的闭合信号并进行计数；反之，开模时磁感应开关12a断开。可选磁体支架2a位于第二模具2的边缘，相应的第一边缘区域位于第一模具1的边缘，如此可以降低合模热量对计数模块12b等电子元器件的影响，保证计数模块12b的性能和寿命。

示例性的，在上述技术方案的基础上，可选磁体结构为永磁体或电感线圈，磁感应开关为簧片开关。

常规簧片开关的结构为，玻璃管内装有两根强磁性簧片，簧片的一端置于玻璃管内且另一端位于玻璃管外，两根簧片在玻璃管内的端口之间以一定间隙相对，玻璃管内封入惰性气体。磁体结构为永磁体或电感线圈，能够产生一定强度的磁场。

簧片开关的开闭原理是，簧片开关靠近磁体结构时，磁体结构的磁场将每根簧片诱导出n极和s极，玻璃管内以一定间隙相对设置的两个簧片端的极性相反并在磁性的吸引力下吸合，簧片开关的回路导通；反之，簧片开关远离磁体结构时，磁场信号解除，簧片所具有的弹性使得两根簧片分离以恢复原状，簧片开关的回路断开。

可以理解，基于磁体结构通过磁感应信号控制磁感应开关进行开关通断的基础上，可选磁体结构为其他磁体，磁感应开关为其他结构，并不局限与本实施例所述的永磁体和簧片开关等。

示例性的，在上述技术方案的基础上，可选如图8所示模具监测装置12还包括计时模块12c，计时模块12c与磁感应开关12a电连接，用于获取磁感应开关12a的闭合时间节点并计算相邻两次闭合时间节点的闭合周期长度。

本实施例中，模具监测装置12可以通过磁感技术，统计模具的合模次数，并计算合模周期等信息。具体的，计时模块12c与磁感应开关12a电连接，磁感应开关12a闭合时，计时模块12c接收到该闭合信息并记录磁感应开关12a闭合的时间节点，在此所述的闭合时间节点具体是指磁感应开关12a从断开状态切换为闭合状态的时间节点。计时模块12c记录有每次合模时磁感应开关12a的闭合时间节点，则计时模块12c可以计算相邻两次闭合时间节点之间的时间长度，该时间长度即为闭合周期长度。

计时模块12c还可以根据计算的闭合周期长度，结合计数模块12b统计的合模次数，计算每次合模的平均闭合周期，工作人员可根据平均闭合周期查看模具组件的工作状态、生产效率等信息。

可选的计时模块还与计数模块电连接，计时模块还用于在检测到闭合周期长度处于闭合周期区间时向计数模块下发计数指令以使计数模块进行一次合模计数。

理想状态下，模具组件制备对应的零部件时，其闭合周期长度处于闭合周期区间，也表征了模具制作过程正常，产品为良品。若闭合周期长度低于闭合周期区间的最小值，说明模具组件的合模时间过短，显然模具制作过程异常，产品可能为次品。若闭合周期长度高于闭合周期区间的最大值，说明模具组件的合模时间过长，显然模具制作过程发生异常，产品可能为次品。

基于此，本实施例中，计时模块可根据闭合周期长度是否处于闭合周期区间的检测结果来判断合模是否正常，同时计数模块可记录正常合模的次数。具体的，计时模块在检测到闭合周期长度处于闭合周期区间时，表明当前合模时长处于正常区间，合模正常，则计时模块向计数模块下发计数指令，计数模块进行一次合模计数。计时模块在检测到闭合周期长度超出闭合周期区间时，表明当前合模时长超出正常区间，合模异常，则计时模块不向计数模块下发计数指令，计数模块不会该次异常合模进行计数。如此，可滤除模具压合过程中的意外抖动等异常情况，自动过滤低频闭合周期，使计数结果更准确。

可选计数模块包括两个计数表，其中一个计数表记录磁感应开关的闭合次数，另一个计数表记录计时模块的指令次数，通过两个计数表的比对，工作人员可根据该两个统计信息确定模具的良品率和利用率，找出模具生产缺陷，提高生产流程，优化生产过程，最终增加产能。

可选的计时模块还用于根据计数模块的计数值，计算处于闭合周期区间内的闭合周期长度的平均闭合周期。本实施例中，计时模块记录每次闭合周期长度，并统计总的闭合周期时间，再结合计数模块的计数值，得出精准的平均闭合周期，整体节省功耗并提高精度。

可选计数模块包括两个计数表，其中一个计数表记录磁感应开关的闭合次数，计时模块也可记录每次闭合周期长度，无论闭合周期长度是否处于闭合周期区间，如此总闭合时长除以闭合次数，可得到平均闭合周期，该平均闭合周期可反应良品率等信息。可选计数模块包括两个计数表，另一个计数表记录计时模块的指令次数，计时模块也可记录处于闭合周期区间的闭合周期长度，并得到总闭合时长，再除以该次数，可得到正常合模流程的平均闭合周期，该平均闭合周期可反应生产效率等信息。

本发明实施例还提供了一种模具智能终端的整体结构。参考图8所示为模具智能终端的外观示意图，该模具智能终端主要应用在工业模具上，用来采集生产过程中规律运动的次数和时间，来达到对设备产能、良品率、利用率等各项参数进行统计汇总，根据统计信息找出产生问题的原因，迭代生产流程，优化生产过程，最终增加产品产能。本产品采用低功耗、简易设计理念，操作简便，运行稳定、可靠，符合工业应用环境的规范要求。

参考图9所示，模具智能终端包括磁感模块101和计次计时单元102，通过磁感技术进行合模计数。可选磁感模块101包括舌簧开关，模具组件上设置有对应的磁铁，舌簧开关与磁铁感应相结合，利用舌簧开关内的线圈或永磁体进行感应，当有磁场信号时，舌簧开关内的n极和s极闭合以达到回路导通，当磁场信号消失时，由于舌簧开关内部的弹片具有弹性，弹片恢复断开状态以达到回路断开。如此以舌簧开关的闭合来达到模具计次的作用。使用舌簧开关做磁感模块101，更加灵敏、快速、寿命长、成本低。

模具智能终端包括窄带物联网模组即nb模组103，nb模组103与nb板载天线关联。窄带物联网技术即nb-iot是物联网领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，nb-iot相比传统2/3/4g具有低功耗、广覆盖、低成本等优势。nb-iot物联网卡的卡号是16位，而且专门针对设备开放，更加适合做设备入网连接使用。其中，nb模组103使用bc28模组，并通过外接柔性nb天线来连接运营商基站通信。

模具智能终端包括低功耗主控芯片104、电池模组105和供电电路106，实现低功耗电池供电。通过stm32l系列芯片的低功耗模式与nb-iot通信模组的低功耗模式相结合，在满足产品基本应用场景的前提下，最大限度的节省电能损耗，仅使用锂电池即可达到6年以上的使用寿命。具体的，低功耗结合stm32l芯片的stopmode以及bc28的psm模式，当有磁感信号、脱落信号、主动上报信号到来时，stm32l芯片进入runmode，执行完计次计时之后，再进入stopmode，微秒级切换大幅度节省电池的能耗。设备信息上报时stm32l芯片控制bc28由psm模式进入connected模式，以达到设备信息上报，上报结束后再切换到psm模式。相比传统电源适配器供电方案，使用电池供电，可解决对场景的特殊需求问题，也节省了大量的设备部署、安装、维护成本。

模具智能终端包括基于射频识别技术的电子标签107。通过模具智能终端表面的无源高频rfid天线及电子标签107，可通过超高频读卡器来批量读取设备表面的射频标签信息，以达到设配批量盘点的目的，相比传统的条码盘点，更加高效智能，rfid标签还可以打到远距离直接读取，也不需要关心是否有遮挡物等情况，因此rfid更加适合盘点需求。其中，设备表面的柔性rfid天线可以接受读卡器信号并将标签存储的信息反馈给读卡器，来达到设备盘点的需求。

模具智能终端包括防拆模块108和指示灯109，实现防脱落告警等功能。防拆模块108结合设备的防水防尘等需求，通过外部的按键轴、防水垫圈、弹簧、垫片、卡扣来实现控制内部的按键，以达到在设备脱离安装场景时触发开关闭合，以达到设备脱落并通过指示灯109告警。其中，低功耗主控芯片104集成防拆处理流程和告警指示功能。通过物理方式解决脱落问题，以达到脱落预警真实有效，不存在误判、漏判等问题。

如上所述，模具智能终端是通过采集模具的合模信息，主要统计合模次数、合模周期等信息，模具工作时以周期性的开合状态运作，模具智能终端主要采集这个周期性的开合状态，以达到对设备产能、良品率、利用率等各项参数进行统计汇总。

参考图10所示，模具智能终端的工作模式为：模具运作时，模具a面板会从x运行到y，模具b面板上的舌簧开关会感应到模具a的合模，并做一次计次和计时。

参考图11所示，模具智能终端的工作流程为：

s1、计次计时。磁感模块每次在模具压合时触发次数统计，主控芯片中的计次单元执行+1计次操作；记录上次压合到本次压合的周期时间，将该时间累加入总的周期时间，待需要上报时结合次数计算出精准的平均周期，执行计时操作。为防止模具压合过程中意外的抖动，结合需求计次最低周期项，自动过滤低频周期计次，使计次更准确，以此通过磁感技术实现模具的计次计时等信息统计。

s2、防脱落。防拆模块可以感应脱落信息，当感知到脱落时会触发脱落告警，将告警信息通过nb-iot通信模组上传到云平台。防脱落的外部感应信号来源通过物理开关和防脱柱结合实现，设备安装之后如图12所示，模具智能终端100a的防脱柱(位于圆圈处)会压紧在模具组件100b的u型槽中，当模具智能终端100a从u型件脱落时，防脱柱会弹起来，触发脱落信号。

s3、手动上报。结合图9所示，模具智能终端上设置有按钮键盘，工作人员可按动按钮以经过低功耗主控芯片104的主动上报流程处理，手动上报设备的工作信息给云平台。

s4、电量告警。低功耗主控芯片104检测电池模组处于低电量时，会上报设备的低电量状态信息给云平台。

可以理解，nb模组与云平台无线通信并上报信息。

本实施例中，模具智能终端采用磁感技术，计数感应更加精准，不存在物理开关的抖动等情况，更加达到了精准的计次要求；使用射频技术可以大幅度节省客户盘点的人力物力消耗，批量高效的远距离读取相比传统条码读取更加节省成本；低功耗技术可以大幅度节省电能损耗，仅用两节锂电池即可替代几瓦的适配器供电方式，间接节省成本和能源损耗；物理防脱落设计使脱落预警更加的精准可靠。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。