专利名称：具有模具内集成观察系统的部件成形机及其使用方法
技术领域：
本发明一般涉及部件成形机，具体涉及在具有模具内集成观察系统的部件成形机及其使用方法。
背景技术：
部件成形工业不管在总产值上还是在员工数上都是世界上最大的工业之一。因为产值达到几千万美元以上，所以即使对制造工艺做出很小的改进都可能产生巨大的效率和很高的经济效益。为此，已提出成形部件的各种方法和机器。例如，一般用模具、铸模和/或者用加热成形的方法成形部件，其中，在现在广泛采用模具，现在已经有许多用模具成形部件的方法，例如仅作为举例可举出拉伸吹模法、挤压吹模法、注射吹模法、真空模制法、旋转模制法和注射模制法。
制造空心容器的一种常规方法是采用称作为拉伸吹模法的广泛运用的方法，其中，通常利用三件套模具，该模具具有两个相对的侧部件和一个底部/凸型模具。通常将注射模制的一般成形为像试管一样的预型件(也称作型坯)插入到模具的顶部。然后将杆插入到型坯里面，利用该杆使型坯伸到模具的底部，利用该杆使压缩空气进入到该型坯中，由此向外拉伸型坯，首先拉向侧模具部件的中心附近，然后拉过凸型/底部模具。在开始吹塑工艺之前该型坯一般是非结晶形的，然而在拉伸型坯之后，分子排列形成具有很高抗张强度的容器。
一种更通用的方法是采用称作注射模制法的方法成形部件。注射模制系统一般用来模制塑料部件和某些金属部件，方法是驱使液体的或者熔化的塑料或者在塑料粘合剂基体中的粉末金属进入到模具特殊形状的模腔内，在该模腔内冷却塑料或者塑料粘接剂基体，使其固化，形成固体部件。为方便起见，即使在说明中没有特别提到或者说明，本文所说的塑料和塑料注射模具应理解为也适用于注射模制可以用注射模制法成形部件的粉末金属和其它材料。
典型的注射模具通常做成为两个分开的部分或者分开半模具，这两半模具的形状做成为在将这两半模具匹配或者固定在一起时，可以形成需要的内模腔或者许多模腔。然后，在将液体或者熔化的塑料注入到模具内，充满内模腔或者多个模腔，接着，使其冷却或者固化，形成坚硬的塑料部件，或者根据模腔的数目固化成若干部件，之后，将这两半模具分开，露出一个或多个固化的塑料部件，由此可以从一个或者多个内模腔中取出一个或多个部件。
在很多自动化的注射模制系统中，配置起模装置，将固化的塑料部件取出或者推出模腔。典型的起膜装置包括一个或者多个细长的起模杆和驱动器，前者可伸过一个半模具，伸入到一个模腔或者多个模腔内，后者连接于该一个杆或者多个杆，以便使这些杆纵向滑入或者进入到该一个或者多个模腔，将固化的一个或者多个部件推出该一个或者多个模腔。然而，也可以用其它类型的起模装置，例如机械手、刮削器或者其它装置。这些起模装置通常可以很有效地将固化的塑料部件推出模腔，但它们不能防止错误操作。尽管已驱动起模装置，但是固化的塑料部件附着在或者挂在模腔内的情况时有发生。一种很通常的方法是，使起模装置以快速连续的方式驱动或者冲击若干次，例如在需要除去固化塑料部件时，冲击四次或者五次，使得如果部件第一次由起模装置冲击时，仍然附着或者没有推出模腔，则该部件或许可以在起模装置随后的一次或者多次冲击或者推出中推出来。这种起模装置多次操作通常可以有效地将固化的已模制塑料部件从模具中推出或取出。然而，这种起模装置多次操作的缺点是，从打开模具推出固化塑料部件到关闭模具以便注射下一个部件时，需要额外的时间来进行起模器的多次操作，缺点还包括，由于这种多次推出操作，对起装置和模具将造成的额外的磨损和破损。在重复的高生产率的生产线上，在成天、成周和成月的注射模制过程中，这种额外的时间以及这种磨损和破损可能显著影响生产量和生产成本。
另一方面，附着的或者没有完全取出的固化塑料部件也可能对模具产生极大损坏，并失去生产时间。在大多数注射模具生产线上，注射模制机是自动操作的，一旦装上要求的模具，便连续重复地终而复始进行操作，即将两半模具关合在一起，加热模具，将液体或者熔化塑料注入模腔内，冷却和固化在模腔内的塑料，形成固化的塑料部件，然后打开或者分开这两半模具，推出已模制的固化塑料部件，最后又将这两半模具再关合在一起，以便模制另一个部件或者一组部件。为了将液体或者熔化的塑料注入到模腔内，使其以适时的方式完全充满模腔的所有部分，一般需要很高的注射压力，这种注射压力倾向于在注射塑料时将两半模具分开。为了防止在注射塑料时这两半模具的这种分离，很多注射模制机装有强有力的机械或者液压作动装置，以便使两半模具牢固保持在一起。如果没有起出前一个操作周期的固化塑料部件和没有从两半模具之间完全除去该塑料部件，则强有力的机械或者液压作动装置将使该两半模具关合在已固化的塑料部件上，这样便可能并且常常导致两半模具的一个或者两个受到损坏。模具通常是用不锈钢或者其它硬金属进行高精密度加工制作的，所以要更换它们成本高，而且需要停工进行更换，这样也增加了劳动力成本和生产成本。一些塑料部件可能会在模腔中发生破裂，而与模腔中模制部件的其余部件分开，在推出模制部件的其余部分时，这部分仍保留在模腔中，这种情况也是时有发生的。这种剩余材料将妨碍正确地充满模腔和模制下一个部件，造成随后模制的部件变成废品。在自动化生产线上，在人们发现这种残存材料，使注射模制机停机，消除此问题之前，可能会生产出大量的这种废品部件。
为了避免所述这种模具损坏、停机和模制废品部件，已经提出和应用各种技术来检测或者确定，在使机械或者液压作动装置关闭两半模具之前，该固化的已模制的塑料部件是否已确确实实完全被推出模具或者是否从模具中被除去。这种技术包括光束传感器、观察系统、空气压力传感器、真空传感器和其它装置。Kosaka等提出的美国专利No.4841364是观察系统的例子，在此专利中，连接于摄像机系统控制器的摄像机摄取打开的两半模具的视像，以便将此视像与贮存在存贮器中的空的两半模具的视像相比较，从而检测出未从该两半模具中排出去的任何塑料部件或者残存的塑料。Shibata提出的美国专利No.4236181也是一种观察系统的例子，在此专利中，在阴极射线示波器的面板上配置光传感器，从而可以检测部件是否已被排除。
作为所述系统的一种改进，Kachnic等提出的美国专利No.5928578提供一种用于注射模制机的翻转起模系统，其中，这种系统包括用于在起模装置操作后摄取打开模具实际图像的观察系统以及将这种实际图像与打开模具的理想图像相比较的控制器，以确定部件是否仍保留在模具内。如果部件仍在模具内，则控制器输出起模信号，驱动起模装置，使其再操作一次。另外，Kachnic等、Kosaka等和Shidata的专利提供了一种检测部件缺陷的装置。
然而，纵观现在的系统和方法，所述系统是有缺点的。具体是，所述系统通常采用CCD摄像机(电荷耦合器件摄像机)，该摄像机配置在模具的顶部或者两侧，摄取模具的像。这要求在摄像之前完全打开模具，因此使监控过程时间延长。另外，由于传感装置与模具形成一定角度，所以得到的像是倾斜的，因而降低了像的分辨率，增加了监控错误。
因此，容易看出，需要一种在具有模具内集成的图像传感器的部件成形机以及提供从传感器在相对平行的角度下获得的图像并由此可以提供更准确的检测分辨率的方法。因而本发明的目的在于提供这种改进。
发明内容
按照本发明的主要方面和广义解释，本发明是一种在具有模具内集成的图像传感器的部件成形机以及鉴别已模制部件的存在、不存在和质量的方法。
因此，本发明的特征和优点是提供一种新的改进的部件成形机，该成形机在具有模具内集成的图像传感器，该图像传感器可以在相对平行的角度下获取模具和/或者部件的图像，从而确定模制部件的存在、不存在和/或者质量。
本发明的另一特征和优点是提供一种新式的改进的部件成形机，该部件成形机在具有模具内集成的图像传感器，该传感器可以在相对平行的角度下获取模具和/或者部件的图像，由此可以消除倾斜的图像，减小各个相素的观察区域，增加图像的分辨率。
本发明的另一特征和优点是提供一种新式的改进的部件成形机，该部件成形机在具有模具内集成的图像传感器，该传感器可以在相对平行的角度下获取模具和/或者部件的图像，并减小先有系统中辅助的起模次数和/或者辅助的确认次数。
本发明的另一特征和优点是提供一种新式的改进的部件成形机，该部件成形机在具有模具内集成的图像传感器，该传感器可以在相对平行的角度下获取模具和/或者部件的图像，因此增加了图像检测系统的准确度，增加了部件成形工艺的效率。
本发明的另一特征和优点是提供一种新式的改进的部件成形机，该部件成形机在具有模具内集成的图像传感器，该传感器可以在相对平行的角度下获取模具和/或者部件的图像，因此增加了像的分辨率，并使得观察系统可以分析工艺变化的更严格的允许偏差，从而改进观察系统和模制工艺。
本发明的另一特征和优点是提供一种新式的改进的部件成形机，该部件成形机在具有模具内集成的图像传感器，该传感器可以在相对平行的角度下获取模具和/或者部件的图像，并提供一种光源，可以在相对平行的角度下利用该光源，由此增加了照明的均匀性，并可以获得更清的图像。
本发明的另一特征和优点是提供一种新式的改进的部件成形机，该部件成形机在具有模具内集成的图像传感器，该传感器可以在相对平行的角度下获取模具和/或者部件的图像，由此可以在模具完全打开之前，摄取图像，因而增加了部件成形机的运行速度。
本发明的另一特征和优点是提供一种新式的改进的部件成形机，该部件成形机在具有模具内集成的图像传感器，该传感器可以在相对平行的角度下获取模具和/或者部件的图像，其中利用相干的光导纤维束或者光纤缆，将图像传送到传感器。
本发明的另一特征和优点是提供一种新式的改进的部件成形机，该部件成形机在具有模具内集成的图像传感器，该传感器可以在相对平行的角度下获取模具和/或者部件的图像，其中照明光源通过光缆或者光纤束照明模具和/或者部件。
本发明的另一特征和优点是提供一种新式的改进的部件成形机，该部件成形机在具有模具内集成的图像传感器，该传感器可以在相对平行的角度下获取模具和/或者部件的图像，由此可以在模具完全打开之前摄取图像，还可以在打开过程期间推出部件，并紧接着摄取像。
本发明的另一特征和优点是提供一种新式的改进的部件成形机，该部件成形机在具有模具内集成的图像传感器，该传感器可以在相对平行的角度下获取模具和/或者部件的图像，因此可以使传感装置更快地聚焦在图像上，比在倾斜观看时快。
本发明的另一特征和优点是提供一种新式的改进的方法，以确定在部件成形机中已模制部件的存在、不存在和质量，其中部件成形机利用模具内的图像传感器在相对平行的角度下来获取模具和/或者部件的图像。
本发明的另一特征和优点是提供一种新式的改进的方法，以确定在部件成形机中已模制部件的存在、不存在和质量，其中部件成形机利用模具内的传感器；这种工艺比先有技术方法更有效和准确。
本发明的另一特征和优点是提供一种新式的改进的方法，以确定在部件成形机中已模制部件的存在、不存在和质量，其中部件成形机利用模具内传感器，由此可以在模具打开过程期间摄取图像。
本发明的另一特征和优点是提供一种新式的改进的方法，以确定在部件成形机中已模制部件的存在、不存在和质量，其中部件成形机利用模具内传感器，以便相对平行的位置摄取图像，由此可以更快地聚焦或者检测部件和/或者模具。
技术人员可以参考附图阅读以下的说明和权利要求书，由此可以明显看出本发明的这些和其它目的、特征和优点。
参照附图阅读优选实施例和替代实施例的详细说明可以进一步理解本发明，在整个附图中相同的编号表示相似的构件和相同的部件，这些附图是图1是典型的先有技术注射模制机的透视图，该模制机的模具顶部上装有摄像检测系统；图2是图1所示注射模制机的局部横截面侧视图，图中起模装置位于退回的位置；图3是图1所示注射模制机的局部截面侧视图，图中起模装置位于伸出位置；图4是称作为翻转起模系统的先有技术系统的逻辑流程示意图；图5是称作为翻转起模系统的先有技术系统的控制器的功能方块图；图6是先有技术部件成形控制器和分析装置的功能方块图；图7是本发明一个优选实施例的部分透视图；图8是本发明一个优选实施例的部件成形机控制器和分析装置的控制功能方块图；图9是先有技术图像系统的代表性像素方格区域的平面图，示出倾斜观看对像素面积的影响；
图10是本发明代表性像素格子区域的平面图，示出各个像素的观看面积减小。
具体实施例方式
在说明附图中所示本发明优选实施例时，为了清楚起见，应用了一些特别的术语。然而本发明不限于所选择的特定术语，而且应当明白，各个特别的部件包含所有技术上等效的部件，这些部件可以以相同方式工作，达到同样的功能。
对于本文中说明的所有这些实施例，应当看出，可以形成与本发明相关的选择性特征，这些特征包括美学上好看的涂料和表面设计以及制造的标签和铭牌，但不限于这些特征，这些均不超出本发明的范围。
为了更好地理解本发明的系统和方法，先了解典型先有技术注射模制机和工艺的基本知识是有好处的。因此，首先参考图1-3，图中示出常规的自动注射模制机10，该模制机装有包含两个半模具14和16的模具12、滑杆式起模系统18和摄像机20，该摄像机用电子格式摄取打开的半模具14的目视图像，这种目视图像可以数字化存贮在存贮器中，并可以进行处理，从而可以确定在半模具14中是否存在或者缺少塑料部件或物体。
一般说来，该例示性的常规注射模制机10包括两个台板24、26，该台板装在由4个长的相当大的支承柱28、30、32和34构成的框架上，以便安装模具12的两半模具14和16。固定的台板24牢固固定在柱子28、30、32和34上，而活动台板26可滑动地装在该柱子28、30、32和34上，使得该台板可以沿箭头36所示的方向相对于固定台板24进行前、后运动。因此，装在活动台板26上的半模具16也可以沿箭头36所示的方向相对于装在固定台板24上的另一个半模具14运动。一个大的液压或者机械作动装置38可以施加很大的轴向力，该作动装置连接于活动台板26，以便将半模具16移动到与半模具14接触，并使这两半模具在将液体或者熔化的塑料40注入到模具12时紧密结合在一起，如图2清楚示出的。大多数的模具12还包括使加热流体和冷却流体例如热水和冷水流过相应半模具14和16的内部管子15和17。冷却流体输送软管19和21使相应的管子15和17连接于流体源和泵系统(未示出)。通常是，需要高温流体流过管子15和17，以便在将液体和熔化塑料40注入到模腔50期间使模具12保持在高温。然后使冷却流体流过管子15和17，冷却模具12，使液体的或者熔化的塑料凝固成示于图3的硬化塑料部件22。典型的塑料注射系统或者挤压系统42包括注射管44以及在该管44内的螺旋推进器45，该螺旋推进器强迫液体的或者熔化的塑料40流过固定台板24上的孔46和半模具14上的管子48，进入到半模具16上形成的或者加工的模腔50内。在很多应用中，对于一次成型操作，在模具12上可以有一个以上的模腔。在这种多模腔模具中，需要多个起模装置将固化的模制部件从所有的模腔中推出来。塑料挤压系统42还包括用于将粒状固体塑料41充满管子44的料斗和/或者漏斗52、加热线圈47或者其它加热系统以及驱动该螺旋推出器46的马达54，该加热线圈47配置在管子44的外周，用于充分加热粒状塑料41，使其在管子44中熔化成液体的或者熔化的塑料40。
如图2所示，在将液体或者熔化塑料40注入模具12，充满模腔50后，如上所述在模腔中的塑料40固化后，驱动作动装置38，使半模具16与半模具14分开，使得可以从模腔50中起出已固化的塑料部件22。一旦半模具14和16完全分开时，部件成形机控制器72将向摄像机20送出一个信号，使其摄取半模具16的第一图像，然后分析该图像，确保部件22存在于半模具16中。然后如上所述，采用本发明的更有效的各种机构或者方法起出已固化的塑料部件22，图1-3所示的起模系统18仅仅是为便于说明本发明举出的一个例子。起模系统18包括两个滑动的起模杆56和58，该杆穿过活动的台板26和半模具16，进入模腔50。当如图2所示关闭模具12，以便在模腔50中充入塑料40时，该起模杆56和58只伸到模具内，但不进入模腔。然而，当模具打开时，如图3所示，起模驱动器60便将起模杆56和58推入到模腔50内，而将硬化的塑料部件22推出，将其推到模腔50的外面，该起模驱动器包括两个小的液压缸62和66以及连接于起模杆56和58的横杆68。因为起模杆56和58仅冲击或推出一次会偶然地不能完全将硬化的塑料部件22完全推出模腔50，所以通常的作法是，循环操作起模驱动器60若干次，使起模杆56和58重复地来回进入和退出模腔50，使得如果已固化的塑料部件22仍滞留在模腔中，它将受到若干次冲击和推出，因此将不能完全推出固化塑料部件22的情况减小到最小。随后，部件成形机控制器72向摄像机20送出一个信号，使其摄取包含模腔50的半模具16的图像，接着将该图像以电子方式输送到图像处理系统，在该图像处理系统中，将该图像数字化，并利用计算机或者微处理器与半模具16和空模腔50的理想图像进行比较。如果图像的比较表明该模腔50是空的，而且固化塑料部件22已从半模具16中清除出去，则驱动作动装置38，使模具12关闭，开始下一次成型操作。另一方面，如果图像的比较表明，固化的塑料部件22还没有从模腔50除去，或者没有从半模具16中清除出去，则不允许该作动装置38关闭模具12，并产生一个信号，提醒操作者检查模具，将任何残留的塑料或者固化的塑料部件22从模腔50和模具12中排出去，然后再开动塑料注射模制机10。
如上所述，在一些常规注射模制系统中行得通的起模杆56和58的重复操作可以减小固化塑料部件22没有从模腔中排出去或从半模具16中除去的发生率。然而对于很多情况，当起模杆56和58仅冲击一次和推出一次便可以完全将固化塑料部件排除出去，这种情况的次数远远大于需要用推出杆56和58进行额外冲击和推出的次数，每当模具12打开时，重复操作起模系统18也化费更多的时间，并对起模系统18和模具12造成不必要的损耗和磨损。作为一种改进，通常采用例如在Kachnic等的美国专利No.5928578中说明的翻转起模系统，在该专利中，只有在需要时才驱动起模系统18。例如，每当在塑料部件成型操作中打开模具12时，不是使起模杆56和58冲击或者操作固定的很多次，而是使起模杆56和58冲击可变的次数，以达到各个成型操作的脱模要求。重复地冲击操作取决于由摄像机20摄取的模具12的图像。
在本发明的优选实施例中，如图7-8所示，传感系统300包括像摄取源310、连接部件320、传感装置330和分析装置340，其中分析装置340最好是计算机或者微处理器。像摄取源310最好配置在半模具14的中心，对着半模具16的表面，使得半模具16和其上的任何部件一般相对于像摄取源310形成几乎一致的角度。然而应当注意到，在可替换实施例中，该像摄取源310可以配置在模具中的各种位置上，使得各种部件或者部件的特殊区域可以以基本上一致的角度成像。还应当注意到，可以在模具内的不同位置上配置任何数目的像摄取源310，以增加分辨率和/或改进图像分析过程。像摄取源310最好是相干的光导纤维束，光波和/或者辐射可以被捕获到该光导纤维内，并通过连接部件320，传送到传感装置330。该连接部件320最好也是相干的光导纤维束，该相干的光纤束可以使传感装置330在远处看到半模具16和/或者部件22的像，因此可以防止传感装置暴露于模具的高温下。该传感装置330最好配置在半模具14的外面，然而在替代实施例中，该传感装置可以配置在更远的位置或者配置在半模具14和16中远离部件成型区域的一个半模具内，位于较低的温度区，使得传感装置330不受高温的侵害。还应当注意到，该传感装置330可以是绝热的和/或者装有各种已知的除热系统，以保护该传感装置330，从而使它可以配置在模具内。
该传感装置330最好是CCD阵列的电子摄像机。然而在替代实施例中，传感装置330可以是任何传感装置，例如仅作为举例，可以举出红外摄像机和近红外摄像机或者红外热传感器。
在优选实施例中，分析装置340接收传感装置330摄取图像的电子信息，并分析所述图像，将模具12中存在或者不存在模制部件的信息传输到部件成形机控制器72上。如果参数已知，技术人员便可以提出分析模具12图像的软件。该分析装置340最好与部件成形机控制器72形成一体；然而也可以采用与部件成形机控制器72连通的分开的控制器/计算机。
由于像摄取源310大体平行配置，所以只要传感装置330从部件成形机控制器72接收到模具已开始打开的信号，便可以在模具12正打开时立刻摄取第一图像，而不是等待部件成形机控制器72发出模具12已经完全打开的信号。然后分析该图像，确保在活动侧的半模具16上存在部件22；对此，分析装置340向部件成形机控制器72输送发出一个信号。随后执行起模杆56和58的第一次操作。此步骤可以在模具12正打开的同时进行。接着，摄取第二图像并进行分析，以确定在半模具16上不存在部件22，此时，如果部件22仍然留在半模具16上，则根据已执行的操作次数进行另一系列的起模杆56和58操作，或者启动警报器向操作者提示，该部件仍然附着。如果第二图像表示不存在部件22，则分析装置340向部件成形机控制器72送出一个信号，将模具12关闭，开始下一次成型工艺。
具体是，在图4所示的第一状态下，分析装置340通过部件成形机控制器72或者任何其它数据通信装置将关闭模具的信号传送到注射模制机10。响应这种信号，包含作动驱动器的关闭/打开机构将驱动作动装置38将关闭半模具16和半模具14，使两个半模具贴合在一起，随后，驱动塑料挤压系统42，使液体和熔化塑料注入到模具12，形成塑料部件，在对该塑料部件进行充分时间的硬化后，该工艺沿箭头76进入到状态B，在此状态下，驱动作动装置38，使半模具16和半模具14分开。在如状态B所示模具12正打开时，传感装置330通过像摄取源310摄取打开的半模具16的图像，并经电缆或者任何其它已知的传送装置将该图像传送到分析装置340，该分析装置将该图像与半模具16的理想图像相比较，该理想图像应该表现为在模腔中存在完全成形的塑料部件22。分析装置340的这种比较作用通过判断方块80示于图4。在程序中的这一点，在半模具16中应当存在完全形成的硬化塑料部件22。如果判断方块80的比较表示，在半模具16中不存在任何塑料部件22，或者存在该塑料部件22，但不完全，则分析装置340将终止这一程序，并按照箭头84所示的方向，向警报器82或者其它装置发出信号，通知操作者86来检查注射模制机10。然而，如果比较表明，在半模具16上和想象的一样存在完全成形的塑料部件22，则分析装置340将使程序按箭头88所示的方向继续进行到状态C，方法是，通过注射模制控制器72输送信号，使其驱动起模系统18，使起模杆56和58操作一次，冲击或者推动硬化的塑料部件22，将其推出半模具16。然而如上所述，推出杆56和58的一次伸出会偶然地不能将硬化塑料部件22清除出半模具16，因此分析装置340将按照箭头90的方向进入到状态D。
在状态D时，该分析装置340得到半模具16的另一图像，该图像是由传感装置330经像摄取源310摄取的，并经电缆78或者其它任何已知的传送装置进行输送，然后按判断方块92所示，将此图像与贮存在存贮器中的半模具16的理想图像进行比较，该理想图像表示固化塑料部件22已从模腔中被排除出去，该模腔50是空的(在图4中未示出)。如果判断方块92的比较表示部件22已排出，并且模腔50是空的，则分析装置340按照箭头94所示将程序继续进行到状态A，过程是，经注射模制机控制器72送出一个信号，驱动作动装置38，重新关闭模具12，并驱动挤压系统42，使模具12中充满塑料。另一方面，如果判断方块92的比较表明，部件22仍附着在半模具16，如虚线22’所示，或者部件22未被排出去，则分析装置340沿箭头96的方向进行，检查起模杆56和58已经伸出或者操作的次数。如果按判断方块98所示，起模杆56和58的操作次数已经大于规定的次数例如5次，还没有成功地将部件22排出半模具16，则分析装置340终止该程序，并且如箭头100所示向警报器82或者其它装置86发出信号，提醒操作人员。然而，如果伸出的次数还没有超过预定次数例如5次，则分析装置340按箭头102的方向使程序又返回到状态C，过程是，经注射模制机控制器72通知起模驱动器，使起模杆56和58再进行一次操作，再一次冲击和推出部件22。分析装置340然后再按照箭头90方向使程序继续进行到状态D，在此状态下，传感装置330将摄取半模具16的另一图像，并在判断方块92重新将此图像与理想图像进行比较，该理想图像应当表现为部件已从半模具16中排出去。如果该部件在起模杆56和58的最后一次伸出或者操作中已被成功地除去，则程序沿箭头94进入到状态A。然而，如果在判断方块92的比较表明部件22’仍然附着没有被除去，则分析装置340检查在判断方块98操作的次数，如果该次数不大于规定次数例如5次，则分析装置340将使程序重新返回到状态C。在判断方块98上设定的最大操作次数可以是任何数，但是最好设定在例如为5的数值，这种次数可以充分地使起模杆56和58进行循环操作，有充分理由认为，这种次数应该排除出部件22，而不会实际上变得无效用。因此在部件22发生附着时，可以使起模杆56和58多次循环地伸出或退出，但是本发明可以防止在部件22已经从模具中排除出去时，不需要地重复操作起模杆56和58。
如前所述并如图9所示，将观察系统放在模具顶部上的先有技术方法造成视像倾斜，因为目标相对于摄像机的角度增加。因而造成各个像素400的观察面积较大，由此降低了图像分辨率，然而在本发明中，如图10所示，传感器或者摄像机与目标物保持在相对平行的角度，这样，各个像素的观察面积410较小，图像更匀称，因而图像具有较高的分辨率。结果，通过较高分辨率的图像可以进行更准确的分析。
在优选实施例中，该传感装置具有照明光源，该光源可以通过连接装置320传播到像摄取源310，由此可以在大体一致的角度直接照明部件22和/或者模具12。结果，可以更均匀地照明目标区域，从而增加所摄取图像的清晰度和准确度。在替代实施例中可以看到，可以分开地配置照明光源，这些光源可以与传感装置330配置在一条线上，或者照明光源本身是独立的。
应当注意到，虽然已经说明所述模具内的传感系统与翻转起模系统联用，但是这种模具内的传感系统可以用在任何部件成形机上。还应当注意到，可以采用任何数目的传感装置330和/或者像摄取源310。
虽然已经提出本发明的所述示例性实施例，但是技术人员应当注意到，在本发明的范围内这些实施例仅仅是例示性的，在本发明的范围内可以进行各种其它的替换、修改和变型。因此本发明不限于说明中说明的特定实施例，而只由以下权利要求书确定。
权利要求
1.一种成形部件的机器，包括模具；用于将至少一个部件起出所述模具的装置用于控制所述起模装置的装置；配置在所述模具内的至少一个传感器，所述传感器可以在基本上一致的角度下看到所述模具，其中由所述机器成形的部件可用所述传感器成像；用于分析所述传感器摄取图像的装置，所述分析装置产生该至少一个部件存在、不存在或者质量的指示信息，所述分析装置与所述起模装置连通，其中所述起模装置响应所述指示信息。
2.如权利要求1所述的机器，其特征在于，所述起模装置是至少一个作动装置。
3.如权利要求1所述的机器，其特征在于，控制所述起模装置的所述装置是可编程的计算机。
4.如权利要求1所述的机器，其特征在于，所述分析装置是可编程的计算机。
5.如权利要求1所述的机器，其特征在于，所述分析装置是可编程的微处理器。
6.如权利要求1所述的机器，其特征在于，所述传感器是至少一个电荷耦合器件摄像机。
7.如权利要求1所述的机器，其特征在于，所述传感器是至少一个红外传感器。
8.如权利要求7所述的机器，其特征在于，所述红外传感器是至少一个红外摄像机。
9.一种成形部件的机器，包括具有内部和外部的模具；将至少一个部件起出所述模具的起模装置；控制所述起模装置的装置；摄取图像的装置，所述摄取图像的装置配置在所述模具的所述内部，所述图像摄取装置可以在基本上一致的角度看到所述模具，其中，所述图像摄取装置可以摄取由所述机器成形的部件的像；传感装置，与所述图像摄取装置连通；将所述图像从所述摄取图像装置传送到所述传感装置的装置；分析所述传感装置摄取图像的装置，所述分析装置与所述传感装置连通，所述分析装置产生该至少一个部件存在、不存在或者质量的指示信息，所述分析装置与所述起模装置连通，其中所述起模装置响应所述指示信息。
10.如权利要求9所述的机器，其特征在于，所述像摄取装置是至少一个光导纤维束。
11.如权利要求9所述的机器，其特征在于，所述像摄取装置是至少一个透镜。
12.如权利要求9所述的机器，其特征在于，所述起模装置是至少一个作动装置。
13.如权利要求9所述的机器，其特征在于，控制所述起模装置的所述装置是一个可编程微处理器。
14.如权利要求9所述的机器，其特征在于，所述分析装置是一个可编程的微处理器。
15.如权利要求9所述的机器，其特征在于，所述传感器是至少一个电荷耦合器件摄像机。
16.如权利要求9所述的机器，其特征在于，所述传感器是至少一个红外传感器。
17.如权利要求15所述的机器，其特征在于，所述红外传感器是至少一个红外摄像机。
18.如权利要求9所述的机器，其特征在于，所述传送装置是至少一个光导纤维束。
19.一种用于指示部件成形机中部件的存在、不存在和质量的方法，该方法包括以下步骤a.在相对平行的角度下摄取部件的像；b.将所述图像传送到图像分析器；c.分析所述图像；d.向部件成形机控制器输送一个信号，其特征在于，所述部件成形机控制器响应所述图像分析器的所述信号。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述在相对平行的角度下摄取部件图像的步骤a.在模具正打开时进行。
全文摘要
一种在具有模具内集成的观察系统的部件成形机(10)和一种用于确定模制部件在模具中的存在、不存在和质量的方法。相对于像摄取源310模具和/或者部件基本上位于平行的角度，在这种条件下摄取模具和/或者部件的图像，由此可以在模具正打开时摄取模具的图像，因而增加了部件成形机成像系统的分辨率、速度和准确度。
文档编号B29C45/40GK1489514SQ01822709
公开日2004年4月14日 申请日期2001年12月11日 优先权日2000年12月16日
发明者爱德华F·卡琴尼克, 爱德华F 卡琴尼克 申请人:爱德华F·卡琴尼克, 爱德华F 卡琴尼克