專利名稱：用于檢測注塑零件中的插入物的方法
技術領域：
本發明涉及一種用于檢測注塑(注射成型)零件中的插入物的方法，其中通過在注塑周期開始之前將該插入物插入到型腔中，使得該插入物在注塑時與該注塑零件固定地連接，其中該型腔由模具的模具壁圍繞。
背景技術：
在注塑時經常將插入物插入到型腔中，以便例如通過位于外部的薄膜使注塑產品獲得確定的表面。例如其可以是酸奶杯或胰島素注射器。這類插入物的表面例如具有產品特定的信息、廣告、過期日期和/或條形碼。可能發生的是，在注塑零件的生產中會出現偏差以及在型腔中會意外地沒有插入或插入過多的插入物。這樣制造出的注塑零件必須在生產之后被分類為廢品。 目前，用于檢測、亦即用于確定插入物或僅一個插入物的存在的質量控制在生產過程之后執行。為此，使用照相機，該照相機產生所制造的注塑產品的圖像。根據對圖像的費用高昂的分析，可以最終確定注塑零件是否具有所期望的插入物，由此可以相應地將該注塑零件歸類為合格品或廢品。由專利文獻US5582845已知一種系統，其在執行注塑過程之前利用照相機光學檢測插入件。如果缺少插入件，則會發出警報，然后系統移回并獲取插入件，以排除這個錯誤。同樣，在專利文獻 DE202008014027U1、JP60219017、JP60068918 和 JP63220967 中，分別在注射過程之前檢測插入件，并在確定不存在這樣的插入件時停止該過程。由此，防止制造出有缺陷的零件。盡管所有這些方法都有效地避免了在沒有插入件的情況下制造出有缺陷的零件。然而需要強調的是在機器中斷之后必須重新啟動該過程，這可能會特別地通過改變的熔融溫度(對此僅列舉一個例子)而導致其它的復雜情況。此外，已經證實光學方法是有問題的，因為由于必須要對不同的灰度梯度進行可靠的評估，因此它們需要復雜的評價系統。

發明內容
本發明的目的在于提出一種用于對前述類型的注塑零件中的插入物進行檢測的方法，其與已知的方法相比費用更低、更便宜。此外，通過這種方法能夠盡可能地不對注塑過程產生干擾。本發明的目的通過獨立權利要求的特征來實現。本發明的基本構思首先在于，在模具壁中安裝至少一個溫度或壓力傳感器，其在注塑周期期間在至少一個時間點上采集至少一個溫度或壓力形式的測量值。隨后對該測量值進行分析。然后在該分析的基礎上確定在注塑周期期間在型腔中的規定位置是否存在插入物。在注塑零件脫模(Ausmirf)之后，根據對該測量值的分析將其歸類為合格品或廢品O
這種方法的優點在于，在注塑零件脫模時就已經確定，該注塑零件是否是合格品。因此，不僅節省了照相機和其它的高費用的分析，而且還省略了在注塑零件脫模之后注塑零件所需要的處理。此外，不需要為這種檢測中斷生產過程，而是只對有缺陷的零件進行分類。由誤生產引起的損失在許多情況下都大大低于過程中斷所造成的損失，因為這樣可以省去對該過程的啟動。該方法的另一個優點在于，使用溫度或壓力傳感器來替代光學檢測系統，其測量值非常容易被評估。此外，在根據本發明的方法中，優選在注射步驟中進行測量。這樣做的優勢在于，這樣獲得的測量值也可用于注射過程。這意味著，在某些情況下可以使用已存在的傳感器，或者可以將所使用的傳感器同時用于系統的控制。其它優選的方法將在從屬權利要求中進行說明。術語“合格品”或“廢品”在本文中僅涉及與插入物相關聯的質量。顯而易見，所 生產出的注塑零件即使正確地包含了插入物，其也可能會由于其它的原因而不合格，并因此被歸類到廢品中。合格品最終僅僅是滿足所有規定的質量要求的零件。


下面參照附圖對本發明做詳細說明。其中圖I示出了適用于根據本發明的方法的注塑模具的截面示意圖；圖2示出了來自如圖I所示的模具的注塑零件。
具體實施例方式圖I示出了注塑設備的模具5的截面圖。模具5由兩個半部組成，它們共同限定了由模具壁4圍繞的型腔3。在注塑成型時，在型腔3中形成注塑零件2，如圖2所示。為此，通過澆注口 9向型腔3中注射由液態塑料構成的熔融物10。在熔融物10凝固之后將兩個模具5的半部打開，使制成的注塑零件2脫模。一個注塑周期就此結束。在這兩個模具5的半部再次結合以便開始新的周期之前，可以將插入物1、8插入到型腔3中。在注射熔融物10時，這些插入物I與熔融物10連接成注塑零件2。下面將描述根據本發明的用于檢測注塑零件2中的插入物1、8的方法。根據本發明，在模具壁4中安裝至少一個傳感器6、7，其在一個注塑周期期間在至少一個時間點上采集并分析作為測量值的至少一個溫度或壓力。基于這種分析確定在該注塑周期期間在型腔3中的規定位置上是否存在插入物1、8。最后，在注塑零件2脫模之后，根據對測量值的分析將注塑零件2歸類為合格品或廢品。但是，如果合格品可能由于其它的原因(例如由于沒有足夠的尺寸精確性)而是有缺陷的，則也可以將其相應地歸類為廢品。在此所描述的歸類可以相應地被理解為預分類。根據本發明的方法的優點在于還可以在注塑周期期間對插入物1、8進行早期檢測。這省略了費用較高的對制成的注塑零件2的處理以及其它的識別設備和分析，直至最終可以按照合格品進行分類。傳感器6、7是溫度傳感器6或壓力傳感器6。如果插入物I直接貼靠在傳感器6附近的模具壁4上，則溫度傳感器6可以在熔融物10到達傳感器6的位置的時間點根據緩慢的溫度上升來確定插入物I的存在。當插入物I直接貼靠在傳感器6附近的模具壁4上時，壓力傳感器6在注塑周期期間會承受較小的壓力增加和/或較小的最高壓力。這樣，溫度和壓力傳感器6就可以檢測插入物I。一般情況下，測量值可以在填充過程期間或必要時在填充過程之后，但總是在注塑周期期間，在制成的注塑零件脫模之前，采集測量值。傳感器6、7可以以不同的方式安裝在模具壁4中。所提及的兩種類型的傳感器6、7都可以被安裝到朝向型腔3的開口中，以致于它們自身就限定了型腔表面的一部分。但是，它們也可以以非常接近型腔3的方式被安裝在模具壁4中，從而它們仍可以足夠精確地測量通過剩余的模具壁4傳遞過來的壓力和/或熱流，以便確定所需要的差異。當然，也可以在模具壁4中安裝多個傳感器6、7，以便例如確定插入物1、8是否被正確地定位。例如，如果插入物1、8在型腔3中是傾斜的或者在注射過程中從期望的位置移開，則可以通過在關鍵位置處，例如在長方形的插入物1、8的所有四個角處進行檢測，來確定這種情況。根據對所測定的測量數據的分析，同樣可以確定，在注塑周期期間在型腔3中的各個位置上是否不存在插入物、僅僅存在一個插入物、或存在多個插入物1、8。由此，當意外地插入了更多的插入物I時，也可以將注塑零件2歸類為廢品。這尤其可以通過緩慢的溫度上升或過低的最大壓力來予以確定。同樣，在應該沒有插入物1、8的位置處也可以進行·檢查。通常可取的是，采集和分析多個測量值，特別是測量曲線。因此，在注塑周期中出現時間延遲時始終也可以確定，數據系列中的哪些數據要被評估。例如，從測量曲線中測定整個注塑周期中的最大壓力并將其與參考值進行比較。另外，可以通過測定溫度上升的時間點，從測量數據中識別熔融物10到達的時間。在該時間點對測量值進行分析對于插入物I的檢測是有意義的。在分析過程中將所有傳感器6、7的測量值或測量曲線與預先給定的理論范圍(標稱范圍)進行比較。如果所有采集到的測量值或測量曲線都位于該理論范圍內，則將該注塑零件2歸類為合格品。如果在模具壁4中設置多個傳感器6、7，則在注塑周期期間也可以檢測位于不同位置處的更多的插入物1、8。最后，根據對這些測量值的分析將注塑零件2歸類為合格品或廢品。特別地，可以在模具5中裝設相同類型和/或不同類型的傳感器6、7。插入物I尤其可以是位于注塑零件2的外側面上的薄膜。對于這種在表面上具有薄膜的注塑零件2，例如是用于食品工業或藥品以及日用品(例如圓珠筆)的塑料包裝，其上帶有廣告印刷。為了獲得可回收的產品，優選地，插入物I由與例如制造該注塑零件的熔融物相同的材料制成。可替代的材料包括紙板、紙、鋁、皮革、塑料、金屬以及紡織材料。當然也可以使用其它的材料。其它的插入物8利用塑料材料被過噴涂(ilberspritzen,向外噴派)，并因此只有一小部分位于型腔3的邊緣上。這些插入物尤其可以包括芯片、LED、電池、其它的電子元件和/或電導線。在透明的熔融物10中，還可以看到被過噴涂的插入物8并且例如用于裝飾目的。所包含的芯片上可以寫明產品的特定信息，例如制造地點和日期。當然，也可以在之后為該芯片提供其它的信息，例如安裝在機器中的時間。這可能是重要的，在以后注塑零件2出現問題時，可以根據使用時間、存儲時間、制造者和/或制造來得出結論。優選地，使用同時還用于注塑過程的控制或調節的傳感器6、7。由此將不需要增加額外的傳感器。附圖標記列表I插入物，貼靠在型腔壁上
2注塑零件3 型腔4模具壁5 模具6溫度或壓力傳感器，傳感器7溫度或壓力傳感器，傳感器8插入物，與型腔壁間隔開并且僅小部分地毗鄰邊緣9 澆注口10熔融物，塑料物質
權利要求
1.一種用于檢測注塑零件(2)中的插入物(1，8)的方法，其中通過在注塑周期開始之前將插入物(1，8)插入到型腔(3)中，使得所述插入物(1，8)在注塑時與所述注塑零件(2)固定地連接，其中，該型腔(3)被模具(5)的模具壁(4)圍繞，其特征在于 a)在所述模具壁(4)中安裝至少一個溫度或壓力傳感器(6，7)，所述傳感器在注塑周期期間在至少一個時間點上采集和分析至少一個作為測量值的溫度或壓力； b)根據所述分析確定，在注塑周期期間在所述型腔(3)中的規定位置是否存在插入物(1,8);以及 c)在所述注塑零件(2)脫模之后，根據對所述測量值的分析將所述注塑零件歸類為合格品或廢品。
2.如權利要求I所述的方法，其特征在于，在填充過程期間和/或之后采集所述測量值。
3.如權利要求I或2所述的方法，其特征在于，根據對所述測量值的分析確定，在注塑周期期間在所述型腔(3)中的規定位置是否不存在插入物、僅僅存在一個插入物、或存在多個插入物(1、8)。
4.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述溫度或壓力傳感器(6，7)在注塑周期期間采集和分析多個測量值，尤其是一測量曲線。
5.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在所述模具壁(4)中設置多個溫度或壓力傳感器(6，7)，所述多個溫度或壓力傳感器在所述注塑周期期間檢測位于不同位置的一個或多個插入物(1，8)，并且還根據對所述測量值的分析將所述注塑零件(2)歸類為合格品或廢品。
6.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述插入物(I)是位于所述注塑零件(2)的外側面上的薄膜。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述薄膜由紙板、紙、鋁、皮革、塑料、金屬或紡織材料制成。
8.如權利要求I到5中任一項所述的方法，其特征在于，所述插入物(8)包括芯片、LED、電池、其它的電子元件和/或電導線。
9.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在分析過程中將所有溫度或壓力傳感器(6、7)的一個或多個測量值或測量曲線與預先給定的理論范圍進行比較，如果所有采集到的測量值或測量曲線都位于該理論范圍內，則將所述注塑零件(2)歸類為合格品。
10.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，用于檢測插入物(1，8)的所述傳感器(6、7 )同時提供用于注塑系統的控制的測量數據。
全文摘要
本發明涉及一種用于檢測注塑零件(2)中的插入物(1，8)的方法，其中通過在注塑周期開始之前將該插入物(1，8)插入到型腔(3)中，使得該插入物(1，8)在注塑時與注塑零件(2)固定地連接，其中該型腔(3)由模具(5)的模具壁(4)圍繞。根據本發明，在模具壁(4)中安裝至少一個溫度或壓力傳感器(6，7)，在注塑周期期間該傳感器在至少一個時間點上采集和分析至少一個測量值。根據該分析確定，在該注塑周期期間插入物(1)是否處于型腔(3)中的規定位置。最后，在注塑零件(2)脫模之后，根據對測量值的分析將其歸類為合格品或廢品。
文檔編號B29C45/84GK102892566SQ201180024680
公開日2013年1月23日 申請日期2011年5月18日 優先權日2010年5月19日
發明者E·尼爾森 申請人:基斯特勒控股公司