本申请涉及一种数据采集系统(10)，特别是用于介电分析测量，包括：传感器接口(4)，其被配置成连接到位于工业制造机器(20)的活动加工区域(23)内的一个或多个传感器(22a；22b)；模块处理器(1)，其耦合到传感器接口(4)并被配置成从连接到传感器接口(4)的一个或多个传感器(22a；22b)接收测量值；云接口(3)，其耦合到模块处理器(1)；以及，机器接口(5)，其耦合到模块处理器(1)。测量值指明在工业制造机器(20)的活动加工区域(23)中处理的工件的物理特性。云接口(3)被配置成连接到基于云的资源(40)，并且，机器接口(5)被配置成连接到工业制造机器(20)的控制装置(21)。模块处理器(1)被配置成经由云接口(3)将来自一个或多个传感器(22a；22b)的接收到的测量值传输到基于云的资源(40)，并经由机器接口(5)将制造控制信号传输到工业制造机器(20)的控制装置(21)，制造控制信号是基于经由云接口(3)从基于云的资源(40)接收到的参数。(40)接收到的参数。(40)接收到的参数。
【技术实现步骤摘要】
数据采集系统，实时在线监控工业制造过程的系统和方法
[0001]本专利技术涉及一种数据采集系统，特别是用于介电分析(DEA)测量的数据采集系统，并且涉及用于实时在线监控工业制造过程的系统和方法。
[0002]尽管适用于任何种类的工业制造系统，本专利技术和相应的潜在问题将结合高科技复合组件的树脂传递模塑(resin transfer molding)工艺以更多细节进行说明。
技术介绍
[0003]复合组件的工业制造依赖于可再现地控制热固性材料的固化行为，因为最终产品的性质很大程度上取决于固化过程的条件。因此，希望能够实时地和现场地密切监控任何这样的过程。
[0004]可能的测量方法中包括：介电分析(DEA)、动态力学分析、热机械分析、热重分析和差热分析。DEA和其它测量方法秒允许在复合材料、粘合剂、涂料或热固性树脂系统的固化图案中获得见解(insight)。通过采用一种或多种可能的测量方法，可通过测量偶极极化和离子迁移模式来确定多个物理特性比如介电损耗因子、离子电导率、粘弹性、动态模量、玻璃化转变温度、结晶温度、升华温度或离子粘度。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的中的至少一些通过各独立权利要求的主题来实现。在与独立权利要求相关的从属权利要求中描述了有利的实施方式。
[0006]根据本专利技术的第一方面，数据采集系统，特别是用于介电分析(DEA)测量的数据采集系统，包括：传感器接口，其被配置为连接到位于工业制造机器的活动加工区域内的一个或多个传感器；模块处理器，其耦合到传感器接口，并被配置为从连接到传感器接口的一个或多个传感器接收测量值；云接口，其耦合到模块处理器；以及，机器接口，其耦合到模块处理器。测量值指明在工业制造机器的活动加工区域中处理的工件的物理特性。云接口被配置成连接到基于云的资源，并且，机器接口被配置成连接到工业制造机器的控制装置。模块处理器被配置为经由云接口将来自一个或多个传感器的接收到的测量值传输到基于云的资源，以及，经由机器接口将制造控制信号传输到工业制造机器的控制装置，该制造控制信号是以经由云接口从基于云的资源接收到的参数为基础的。
[0007]根据本专利技术的第二方面，一个用于实时在线监控工业制造过程的系统包括：工业制造机器，其具有一个或多个活动加工区域和控制装置；一个或多个传感器，其位于工业制造机器的一个或多个活动加工区域内；以及，至少一个根据本专利技术的第一方面的数据采集系统。控制装置连接到数据采集系统的机器接口，并且，一个或多个传感器连接到数据采集系统的传感器接口。工业制造机器的控制装置被配置成基于从数据采集系统接收到的制造控制信号来控制工业制造机器的操作。
[0008]根据本专利技术的第三方面，一种用于实时在线监控工业制造过程的方法包括：将一个或多个传感器置于工业制造机器的一个或多个活动加工区域内；将测量值从一个或多个
传感器传输到数据采集系统，测量值指明在工业制造机器的活动加工区域中处理的工件的物理特性；通过数据采集模块经由数据采集系统的云接口将来自一个或多个传感器的接收到的测量值传输到基于云的资源；经由在数据采集系统处的云接口从基于云的资源接收参数；以及，将制造控制信号传输到工业制造机器的控制装置，制造控制信号是以从基于云的资源接收的参数为基础的。
[0009]利用本专利技术的模块、系统和方法，有可能有利地体现出复合组件在生产过程中的生产成本、组件质量和材料性能方面的特性。对这些参数有更多见解允许对固化周期时间进行优化，以适应逐批次之间的工艺变化以及精确地再现某些工艺环境。由于最终组件的结构健康和完整性取决于填充或固化引起的缺陷的存在或不存在(这又取决于现场的填充和固化行为)，因此可通过用制造机器实时和在线地密切监控固化过程从而实现质量控制。
[0010]此外，特别有利的是使用基于云的资源来分析实时地和现场地生成的测量数据。此类基于云的资源可允许汇集来自不同制造条件下的各个制造站点的更大量的数据，从而可从数据中系统地提取更多的信息。特别地，基于云的资源的使用使得能够通过高级数据分析在制造过程中的可预测性、质量控制、预计划、优化和/或鲁棒性方面更快和更一致地创造价值。
[0011]从基于云的资源返回到数据采集模块的反馈机制使得数据采集模块能够有利地影响工业制造过程的局部行为，其中考虑了通过基于云的资源中执行的数据分析获得的知识和见解。有利地，本地工业制造过程的优化因此不仅是关于瞬时的本地制造条件，而且还是关于反映在类似条件下的其它(在空间或时间上)远程的工业制造过程的经验和预测的统计数据。
[0012]根据第一方面的一些实施方式，数据采集模块还可包括人机接口，其被配置为经由数据总线连接到人类接口设备。在一些实施方式中，模块处理器可被配置为经由人机接口将来自一个或多个传感器的接收到的测量值传输到人类接口设备。在这些实施方式的一些中，模块处理器可被配置为基于经由云接口从基于云的资源接收到的参数对来自一个或多个传感器的接收到的测量值——在其被传输到人类接口设备之前——进行预处理。有利地，关于当前进行中的本地制造过程的数据能够以这种方式通过由基于云的资源——考虑当前制造条件——评估的附加统计数据来丰富。因此，由于过程信息更全面，所以在制造过程中的监控对于操作员而言可能更容易。
[0013]根据第一方面的一些其他的实施方式，模块处理器可被配置为经由机器接口从工业制造机器的控制装置接收触发信号。此类触发信号可指明来自一个或多个传感器的——比如，介电传感器、超声波传感器、热重传感器、动态机械传感器、差热传感器等等——接收到的测量值中的关键时间点。在这些实施方式的一些中，模块处理器可根据由接收到的触发信号指明的关键时间点对来自一个或多个传感器的接收到的测量值——在将该测量值经由云接口传输到基于云的资源之前——进行预处理。这些关键点可将所测量的物理参数的曲线与在制造过程期间的某些事件对准，从而增强了对测量曲线进行有意义的统计分析的前提条件。
[0014]根据第二方面的一些实施方式，还可包括基于云的资源，其连接到数据采集系统的云接口。在一些实施方式中，系统可包括至少两个数据采集系统，其可经由公共数据总线彼此耦合。在这些实施方式的一些中，第一数据采集系统可被配置为经由公共数据总线将
工业制造机器的控制装置的配置数据传递到第二数据采集系统。这样的实现方式有利地允许——通过以借助于对更大的数据集执行基于云或基于企业的分析为基础而找到的总体见解来对齐数据采集系统的配置——实现在类似的或等同的情况下的制造过程中的并行化(parallelization)。
[0015]根据第二方面的一些实施方式，工业制造机器例如可为树脂传递模塑机，其具有一个或多个空腔作为活动加工区域，并且其中，传感器是置于树脂传递模塑机的模腔中的模内传感器。
[0016]根据第二方面的一些实施方式，数据采集系统可包括传感器控制设备，其允许在工业制造机器的制造过程期间修改一个或多个传感器的测量条件。在改变制造条件的情况下，可有利地实时调整测量条件，以便提供更准确、更可靠本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种数据采集系统(10)，特别是用于介电分析测量，包括：传感器接口(4)，其被配置成连接到位于工业制造机器(20)的活动加工区域(23)内的一个或多个传感器(22a；22b)；模块处理器(1)，其耦合到所述传感器接口(4)并且被配置成从连接到所述传感器接口(4)的一个或多个传感器(22a；22b)接收测量值，所述测量值指明在工业制造机器(20)的活动加工区域(23)中处理的工件的物理特性；云接口(3)，其耦合到所述模块处理器(1)，所述云接口(3)被配置成连接到基于云的资源(40)；以及机器接口(5)，其耦合到模块处理器(1)，所述机器接口(5)被配置成连接到所述工业制造机器(20)的控制装置(21)，其中，所述模块处理器(1)被配置成经由所述云接口(3)将来自一个或多个传感器(22a；22b)的接收到的测量值传输到基于云的资源(40)，并且经由所述机器接口(5)将制造控制信号传输到所述工业制造机器(20)的控制装置(21)，所述制造控制信号是基于经由所述云接口(3)从基于云的资源(40)接收到的参数。2.如权利要求1所述的数据采集系统(10)，还包括：人机接口(2)，其被配置成经由数据总线(B2)连接到人类接口设备(32)，所述模块处理器(1)被配置成经由所述人机接口(2)将来自一个或多个传感器(22a；22b)的接收到的测量值传输到人类接口设备(32)。3.如权利要求2所述的数据采集系统(10)，其中，所述模块处理器(1)被配置成，在将来自一个或多个传感器(22a；22b)的接收到的测量值传输到所述人类接口设备(32)之前，以经由所述云接口(3)从基于云的资源(40)接收到的参数为基础或者以基于企业的资源为基础对来自一个或多个传感器(22a；22b)的接收到的测量值进行预处理。4.如前述权利要求中任一项所述的数据采集系统(10)，其中，所述模块处理器(1)被配置成，经由所述机器接口(5)从所述工业制造机器(20)的控制装置(21)接收触发信号，所述触发信号指明来自一个或多个传感器(22a；22b)的介电测量值中的关键时间点。5.如权利要求4所述的数据采集系统(10)，其中，所述模块处理器(1)被配置成，在将接收到的测量值经由所述云接口(3)传输到基于云的资源(40)或者传输到基于企业的资源之前，基于由接受到的触发信号所指明的关键时间点对来自一个或多个传感器(22a；22b)的接收到的测量值进行预处理。6.一种实时在线监控工业制造过程的系统(100)，所述系统(100)包括：一个或多个工业制造机器(20)，其具有一个或多个活动加工区域(23)和控制装置(21)；一个或多个传感器(22a；22b)，其位于工业制造机器(20)的活动加工区域(23)中的一个或多个内；以及至少一个如权利要求1至5中任一项所述的数据采集系统(10)，所述控制装置(21)连接到所述数据采集系统(10)的机器接口...
【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：耐驰仪器制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。