电子标签和用于模具寿命管理的检测系统的制作方法

本实用新型涉及技术领域，特别涉及一种电子标签和用于模具寿命管理的检测系统。

背景技术：

注塑成型是现代工业最为重要的技术之一，实现了塑料产品的规模化生产。注塑成型技术的基础是模具技术。模具经大批量生产使用，因缓慢塑性变形或较均匀地磨损或疲劳断裂而导致注塑制品的品质出现下降，因此模具都具有一定的寿命，根据制造模具的材料和加工技术，一般可承受20-100万次的注塑作业，当模具超过使用寿命后，会导致制成品的品质下降。因此在注塑工业中模具寿命管理是一项重要的工作内容，当模具达到设计寿命时就要更换，同时在模具生命周期内也需要更换模具中易损组件。

模具寿命与模具类形和结构有关，它是一定时期内模具材料性能、模具设计与制造水平、模具热处理水平的综合反映。当模具制造完成后，影响寿命的主要因素就是使用次数和以及维护、保养水平。

目前注塑企业对模具的使用次数一般通过作业记录来进行人工累计，存在误差和数据的缺失风险，尤其是注塑生产在不同厂家间发生转移时，由于缺乏有效的寿命管理数据技术，可能会由于使用次数误差导致注塑制品质量问题。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种电子标签，旨在更好的对模具的寿命进行管理。

为实现上述目的，本实用新型提出的电子标签包括单片机、合模感测器、无线传输器和供电组件；所述合模感测器用于产生模具状态信号，所述模具状态信号为合模信号或开模信号；所述单片机与所述合模感测器电连接，用于在所述模具状态信号为合模信号时进行合模计数，所述单片机中存储有编码；所述无线传输器与所述单片机电连接，用于在所述单片机的控制下，向外部传输装置无线传输所述单片机的合模计数值以及所述单片机的编码信息；所述供电组件与所述单片机、合模感测器和无线传输器电连接，所述供电组件用于供电。

优选地，所述电子标签还包括防拆检测开关；所述防拆检测开关与所述单片机和所述供电组件电连接，用于根据所述电子标签的拆装状态产生标签状态信号，所述标签状态信号为拆除信号或安装信号，所述防拆检测开关在所述标签状态信号为拆除信号时进行拆除计数；所述单片机还用于根据所述标签状态信号控制所述供电组件为合模感测器和所述无线传输器供电的供电状态；所述无线传输器还用于在所述单片机的控制下，向外部传输装置无线传输所述标签状态信号和所述防拆检测开关的拆除计数值。

优选地，所述电子标签还包括实时时钟芯片和非易失数据存储芯片；所述实时时钟芯片与所述单片机和所述供电组件电连接，用于产生实时时间信号；所述非易失数据存储芯片与所述单片机和所述供电组件电连接，用于存储数据；所述单片机还用于根据所述标签状态信号控制所述供电组件为非易失数据存储芯片供电的供电状态；所述单片机还用于在所述防拆检测开关的计数值改变时，将所述防拆检测开关的计数数值和对应的实时时间信号存储到所述非易失数据存储芯片中；所述单片机还用于在所述模具状态信号为合模信号时，获取所述实时时钟芯片的时间信号作为合模时间；并在随后所述模具状态信号转为开模信号时，获取所述实时时钟芯片的实时时间信号作为开模时间；通过所述合模时间和所述开模时间计算得到开合模计时值；所述无线传输器还用于在所述单片机的控制下，向外部传输装置无线传输所述实时时间信号和所述开合模计时值。

优选地，所述电子标签还包括电压检测器和状态指示器；所述电压检测器与所述供电组件和所述单片机电连接，用于检测所述供电组件的供电电压值；所述状态指示器与所述供电组件和所述单片机电连接，用于发出声音或/和光线；所述单片机还用于根据所述供电电压值控制所述状态指示器工作；所述无线传输器还用于在所述单片机的控制下，向外部传输装置无线传输所述供电电压值。

优选地，所述单片机设有无线接收模块，所述无线接收模块用于接收外部控制设备发出的无线查找信号；所述单片机还用于根据所述无线查找信号控制所述状态指示器工作。

优选地，所述无线传输器包括与所述单片机电连接的无线收发芯片和与所述无线收发芯片电连接的天线；和/或，所述供电组件包括与锂电池以及与所述单片机和所述锂电池电连接的电池开关控制芯片；和/或，所述状态指示器包括LED指示灯和蜂鸣器。

优选地，所述合模感测器是光检测装置；或，所述合模感测器是注塑机合模开关检测装置；或，所述合模感测器是霍尔开关和磁铁组成的组合。

本实用新型还提出一种用于模具寿命管理的检测系统，所述模具包括第一子模和第二子模，所述第一子模与所述第二子模拼接形成模腔，所述用于模具寿命管理的检测系统包括电子标签、服务器以及若干个无线接收器；所述电子标签安装于所述模具内，所述电子标签包括单片机、合模感测器、无线传输器和供电组件；所述合模感测器用于产生模具状态信号，所述模具状态信号为合模信号或开模信号；所述单片机与所述合模感测器电连接，用于在所述模具状态信号为合模信号时进行合模计数，所述单片机中存储有编码；所述无线传输器与所述单片机电连接，用于在所述单片机的控制下，向外部传输装置无线传输所述单片机的合模计数值以及所述单片机的编码信息；所述供电组件与所述单片机、合模感测器和无线传输器电连接，所述供电组件用于供电；所述无线接收器与所述电子标签的无线传输器进行信息交互；所述服务器与所述无线接收器电连接，所述无线接收器向所述服务器传输从所述无线传输器接收的信息。

优选地，所述电子标签的合模感测器是霍尔开关和磁铁组成的组合，所述电子标签除所述磁铁以外的其他部分构成电子标签本体；所述磁铁嵌入所述第一子模内部；所述电子标签本体嵌入所述第二子模内部。

优选地，所述电子标签本体的表面包覆有用于绝缘和隔热的绝缘层。

本实用新型技术方案的电子标签通过设置单片机和合模感测器，利用合模感测器在模具处于开模和合模时感测的模具状态信号不同的原理态判断模具的第一子模和第二子模是否合模到位，电子标签的单片机在判断第一子模和第二子模合模到位时计数一次，累计合模计数值，从而对模具的使用次数进行准确的统计，同时单片机的计数数值还通过无线传输器传输到外部传输装置中存储和处理。在对多个模具进行寿命管理时，为了区分各个模具，在本实用新型的电子标签中单片机内存储有编码，每个电子标签的编码都是唯一的，能够与其他的电子标签进行区分，在无线传输器传输合模计数值的时候，还同时用于无线传输该单片机的编码信息；如此一个编码对应一个计数数值，能够更准确的反馈出特定模具的使用次数。因此利用本实用新型的电子标签对模具的合模进行统计，不会出现误差和数据的缺失风险，有利于模具的寿命管理，能够有效避免使用次数误差导致注塑制品质量问题。

附图说明

图1为本实用新型电子标签一实施例的功能模块图；

图2为本实用新型用于模具寿命管理的检测系统一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种电子标签。

请参阅图1，在本实用新型实施例中，该电子标签100包括单片机110、合模感测器120、无线传输器130和供电组件140；所述合模感测器120用于产生模具状态信号，所述模具状态信号为合模信号或开模信号；所述单片机110与所述合模感测器120电连接，用于在所述模具状态信号为合模信号时进行合模计数，所述单片机110中存储有编码；所述无线传输器130与所述单片机110电连接，用于在所述单片机110的控制下，向外部传输装置无线传输所述单片机110的合模计数值以及所述单片机110的编码信息；所述供电组件140与所述单片机110、合模感测器120和无线传输器130电连接，所述供电组件140用于供电。

本实用新型技术方案的电子标签100通过设置单片机110和合模感测器120，利用合模感测器120在模具处于开模和合模时感测的模具状态信号不同的原理态判断模具的第一子模和第二子模是否合模到位，电子标签100的单片机110在判断第一子模和第二子模合模到位时计数一次，累计合模计数值，从而对模具的使用次数进行准确的统计，同时单片机110的计数数值还通过无线传输器130传输到外部传输装置中存储和处理。在对多个模具进行寿命管理时，为了区分各个模具，在本实用新型的电子标签100中单片机110内存储有编码，每个电子标签100的编码都是唯一的，能够与其他的电子标签100进行区分，在无线传输器130传输合模计数值的时候，还同时用于无线传输该单片机110的编码信息；如此一个编码对应一个计数数值，能够更准确的反馈出特定模具的使用次数。因此利用本实用新型的电子标签100对模具的合模进行统计，不会出现误差和数据的缺失风险，有利于模具的寿命管理，能够有效避免使用次数误差导致注塑制品质量问题。

其中，所述合模感测器120可以是光检测装置；所述合模感测器120也可以是注塑机合模开关检测装置；所述合模感测器120还可以是霍尔开关和磁铁121组成的组合。

请参阅图1，在本实施例中该合模感测器120还是霍尔开关和磁铁121组成的组合，此时该电子标签100除磁铁121以外的其他部分构成电子标签本体101；电子标签本体101和磁铁121可以分设于模具的第一子模和第二子模中，利用霍尔效应产生不同的电平信号，得到对应的模具状态信号。

无线传输器130可以是任何无线数据传输方式，如：433MHz、900MHz，2.45GHz，5.8GHz等无线频率通信，传输技术可以是NB-IOT，wifi，蓝牙、GPRS等无线传输技术。请参阅图1，在本实施例中，该无线传输器130包括无线收发芯片131和与该无线收发芯片131电连接的天线132。无线收发芯片131产生无线信号，天线132将无线信号转换为电磁波进行传输。

为了降低能耗，保证电子标签100能够使用足够长的时间，请参阅图1，在本实施例中，单片机110为超低功耗单片机，单片机110通过I/O接口连接霍尔开关并检测霍尔开关输出的电平，霍尔开关选用超低功耗的霍尔开关器件，其平均工作电流低至5uA，年平均功耗低于50mAh，同时该类器件工作电压可低至1.8V，同时，电子标签100中，在该单片机110检测到该霍尔开关的输出电平为低电平时，单片机110的中央处理器和无线传输器130保持休眠状态；在单片机110检测到该霍尔开关的输出电平为高电平时，单片机110的中央处理器计数并控制无线传输器130无线传输该单片机110的合模计数值和编码信息。如此，当霍尔开关输出为低电平时，单片机110的核心部件和无线传输器130处于休眠状态，几乎不耗电，而当霍尔开关输出为高电平时，处于睡眠状态的单片机110被唤醒并运行检测及计数程序，当确认为合模操作后计数程序计数值增加1，这样可以保证电子标签100具有较长的寿命，从而更好的适应检测需要。

为了进一步对电子标签100的用电进行管理，请进一步参阅图1，在本实施例中，所述的电子标签100还包括防拆检测开关150；所述防拆检测开关150与所述单片机110和所述供电组件140电连接，用于根据所述电子标签100的拆装状态产生标签状态信号，所述标签状态信号为拆除信号或安装信号，所述防拆检测开关150在所述标签状态信号为拆除信号时进行拆除计数；所述单片机110还用于根据所述标签状态信号控制所述供电组件140为合模感测器120和所述无线传输器130供电的供电状态；所述无线传输器130还用于在所述单片机110的控制下，向外部传输装置无线传输所述标签状态信号和所述防拆检测开关150的拆除计数值。防拆检测开关150可以是一个弹性开关，在电子标签100安装时受挤压产生一种信号对应安装信号，在电子标签100拆除后，压力消失产生另一种信号对应拆除信号。实际操作中，单片机110上电并对外部连接设备进行初始化操作后，单片机110进入低功耗睡眠工作模式，定时唤醒接收/发送无线数据并且实时检测防拆检测开关150状态，当电子标签100安装在模具上的时，防拆检测开关150电平发生对应安装信号的变化(电平从“高”至“低”或者“低”至“高”变化)，单片机110控制供电组件140给合模感测器120供电。当电子标签100在模具上拆除时，防拆检测开关150电平发生对应拆除信号的变化(电平从“高”至“低”或者“低”至“高”变化)，单片机110控制供电组件140给合模感测器120断电。这样可以根据电子标签100的安装情况控制合模感测器120的供电与否，在不需要感测时不对合模感测器120供电，能够进一步降低能耗，延长电子标签100的使用寿命。

为了达到更好的控制效果，请进一步参阅图1，在本实施例中，所述的电子标签100还包括实时时钟芯片160和非易失数据存储芯片170；所述实时时钟芯片160与所述单片机110和所述供电组件140电连接，用于产生实时时间信号；所述非易失数据存储芯片170与所述单片机110和所述供电组件140电连接，用于存储数据；所述单片机110还用于根据所述标签状态信号控制所述供电组件140为非易失数据存储芯片170供电的供电状态；所述单片机110还用于在所述防拆检测开关150的计数值改变时，将所述防拆检测开关150的计数数值和对应的实时时间信号存储到所述非易失数据存储芯片170中；所述单片机110还用于在所述模具状态信号为合模信号时，获取所述实时时钟芯片160的时间信号作为合模时间；并在随后所述模具状态信号转为开模信号时，获取所述实时时钟芯片160的实时时间信号作为开模时间；通过所述合模时间和所述开模时间计算得到开合模计时值；所述无线传输器130还用于在所述单片机110的控制下，向外部传输装置无线传输所述实时时间信号和所述开合模计时值。通过设置实时时钟芯片160，可以获取开合模的时间和电子标签100的拆装时间，从而能够对电子标签100和模具的使用时间信息进行监控，有利于模具和电子标签100的管理。同时，还可以计算出开合模计时值，该开合模计时值是重要的注塑生产的参数。实时时钟芯片160可以为低功耗实时时钟，其平均工作电流低至1uA，年平均功耗低于10mAh，同时该类器件工作电压可低至1.8V，因此适用于普通锂电池供电。做为本次实用新型的可选用其它方案，实时时钟芯片160可以采用内部集成实时时钟功能的低功耗单片机110，同样达到开合模检测低功耗的效果。通过设置非易失数据存储芯片170，可以在需要时存储电子标签100拆装状态改变的时间和拆除次数，当电子标签100在模具上拆除时，单片机110读取实时时钟芯片160的实时时间信号，单片机110控制供电组件140给非易失数据存储芯片170供电，非易失数据存储芯片170上电完成后，单片机110把本次拆除时防拆检测开关150的计数数值及实时时间信号存至非易失数据存储芯片170内，数据储存完成后，单片机110控制供电组件140给非易失数据存储芯片170断电。非易失数据存储芯片170用于存储开合模数据、拆除次数记录，在不需要存储数据时，通过外部开关控制给该器件断电，该器件不消耗功耗，非易失数据存储芯片170可以是EEROM、FRAM、FLASH等非易存储器件，存储记录数据的容量与选用存储容量有关。

为了监控电子标签100的电量，请进一步参阅图1，在本实施例中，所述的电子标签100还包括电压检测器180和状态指示器190；所述电压检测器180与所述供电组件140和所述单片机110电连接，用于检测所述供电组件140的供电电压值；所述状态指示器190与所述供电组件140和所述单片机110电连接，用于发出声音或/和光线；所述单片机110还用于根据所述供电电压值控制所述状态指示器190工作；所述无线传输器130还用于在所述单片机110的控制下，向外部传输装置无线传输所述供电电压值。通过电压检测器180监测供电组件140的电压值，通过电压值反应电子标签100的剩余电量；如此能够对电子标签100的电量进行监控，防止电量不足导致电子标签100失效。通过设置状态指示器190提示用户，在电量不足时可以第一时间通知用户。其中，所述状态指示器190包括LED指示灯191和蜂鸣器192；LED指示灯191发出光线，蜂鸣器192发出声音；通过LED指示灯191规律的闪烁，或者蜂鸣器192的规律发声，提示用户电子标签100的电量不足。

该状态指示器190还可以用于电子标签100和对应模具的查找，具体的，在单片机110内设置无线接收模块，所述无线接收模块用于接收外部控制设备发出的无线查找信号；所述单片机110还用于根据所述无线查找信号控制所述状态指示器190工作。当需要查找特定的电子标签100和对应的模具时，只需要对相应编码信息的电子标签100发送无线查找信号，单片机110在接收到无线查找信号后控制状态指示器190发出光线或声音，用户即可以根据光线和声音查找到相应的电子标签100和模具了。如此，用于可以利用状态指示器190查找模具，更加方便电子标签100和模具的定位和管理。

单片机110内部存储有对应于模具编号的编码信息，单片机110周期性地将该编码信息和当前累积合模计数值、开合模计时值、拆除计数值、年月日时分秒时间、电池电压值、标签状态信号传送给与之连接的无线收发芯片131，并驱动无线收发芯片131通过天线132发射无线信号，无线信号数据帧中包括编码信息，单片机110周期性地将该编码信息和当前累积合模计数值、开合模计时值、拆除计数值、年月日时分秒时间、电池电压值、标签状态信号。

在本实施例中，该供电组件140包括与锂电池141以及与所述单片机110和所述锂电池141电连接的电池开关控制芯片142；通过电池开关控制芯片142控制信号，能够实现对其他元件的供电控制。锂电池141具有耐高温特性，锂电池141为单片机110、无线收发芯片、天线132、蜂鸣器192、LED指示灯191、防拆检测开关150、合模感测器120、电源控制开关芯片、实时时钟芯片160、非易失数据存储芯片170、电压检测器180供电，由于都选用超低功耗型号，并且程序设计中后两者在被开合模检测开关触发前处于低功耗的睡眠状态，理论上1200mAh的锂电池141可以支持电子标签100工作时间超过4年，满足当前模具的常规寿命。

请参阅图2并结合图1进行理解，本实用新型还提出一种用于模具寿命管理的检测系统，该模具900包括第一子模910和第二子模920，该第一子模910与该第二子模920拼接形成模腔；该用于模具900寿命管理的检测系统包括电子标签100、服务器200以及若干个无线接收器300；所述电子标签100安装于所述模具900内，该电子标签100的具体结构参照上述实施例，由于本用于模具900寿命管理的检测系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，该无线接收器300与该电子标签100的无线传输器130进行信息交互；该服务器200与该无线接收器300电连接，该无线接收器300向该服务器200传输从该无线传输器130接收的信息，该信息包括该电子标签100的单片机110的合模计数值。电子标签100周期性通过其无线传输器130发射包含有对应模具900的编码信息和当前累积合模计数值、开合模计时值、拆除计数值、年月日时分秒时间、电池电压值、标签状态信号的无线信号，安装在注塑车间的无线接收器300接收该无线信号后，将些信息发送给企业生产制造系统的服务器200，实现模具900作业次数的实时监测，进而实现模具900寿命的管理。

一台或若干台无线接收器300安装在注塑车间内，无线接收器300接收车间内所有进行注塑作业的模具900上的电子标签100发射的无线信号，并解调出编码信息和当前累积合模计数值、开合模计时值、拆除计数值、年月日时分秒时间、电池电压值、标签状态信号，一同通过网络传送给后台的服务器200。

服务器200依据模具900编码信息来对对应模具900的作业次数记录进行实时更新，由此为模具900的寿命管理提供基础数据，企业的生产制造管理人员或系统在接收到报警信号时可根据该数据自动规划模具900的维修、保养等业务。

无线接收器300也可以被安装在模具900库房、维修车间等区域，当模具900进入该区域进行存储或维修时，镶嵌的电子标签100发射的含有模具900编码的信号被无线接收器300接收并传送给后台服务器200，后台软件系统可以据此实现模具900的位置跟踪或者业务跟踪，为注塑企业的自动化管理提供基础数据。

请进一步参阅图2，在本实施例中，第一子模910为动模，第二子模920为定模，如此，电子标签100不会反复移动位置，能够排除其他位置的信号对合模感测器120带来的影响。在本实施例中。该合模感测器120是霍尔开关和磁铁121组成的组合；所述电子标签100除所述磁铁121以外的其他部分构成电子标签本体101；所述磁铁121安装于所述第一子模910上；所述电子标签本体101安装于所述第二子模920上；为了保证安装可靠性，优选所述磁铁121嵌入所述第一子模910内部；所述电子标签本体101嵌入所述第二子模920内部；具体可以在第一子模910上开设第一容置槽911，将磁铁121埋入第一容置槽911中并对第一容置槽911进行封口，就完成了磁铁121的嵌入安装。电子标签本体101也可以利用同样的方式，在第二子模920内部开设第二容置槽921进行嵌入安装。

为了对电子标签100进行保护，在本实施例中，该电子标签本体101的表面包覆有用于绝缘和隔热的绝缘层102。绝缘层102可以是固化胶，具体的，将电子标签100置于第二容置槽921内并用固化胶包覆和固定，保证电子标签100不与第二容置槽921各面接触，以此减小模具900金属材质对电子标签100天线132的影响，同时尽量隔绝电子标签100与模具900的接触，减少模具900注塑作业时的热量传输到电子标签100上，从而保护电子标签100。

应当说明的是，本实用新型的各个实施例的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域的技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

以上该仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。