專利名稱：加工控制系統(tǒng)的制作方法
加工控制系統(tǒng)本發(fā)明涉及一種模制工具，特別是將部分模制成所需性能規(guī)格的模制工具。模制是一種廣為人知的工序，涉及以流動(dòng)的或半流動(dòng)的形式使材料成型。有許多因素影響制模部分的性能，例如填料的方向、結(jié)晶度和/或聚合體分子的交聯(lián)(當(dāng)模制塑料制品時(shí))。在許多情況下，如果需要具有特定強(qiáng)度，都可以忽視組件之間的任何變化，只要它們都位于大致的公差帶內(nèi)。隨著聚合物組分進(jìn)入更為重要的產(chǎn)業(yè)，確保模制部分具有所需要的特性變得越來(lái)越重要。例如，航空器機(jī)身部分使用的眾多聚合物面板需要特定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗沖擊性是至關(guān)重要的。目前，這種決定安全的重要部分是在高壓處理器中制造的，而高壓處理器具有一個(gè)非常大的爐箱，爐內(nèi)的溫度受到非常嚴(yán)格的控制。通過(guò)一個(gè)嚴(yán)格控制模制溫度的模制過(guò)程加工制作這些部分。這種方法的一個(gè)缺點(diǎn)是，作為整體模制的高壓處理器的熱量通常是 包含其中的。這就意味著溫度控制的任何變化都非常緩慢。這就使得一旦達(dá)到所需要的結(jié)晶度就迅速冷卻模制部分變得沒(méi)有可能。高壓處理器方式的另一個(gè)問(wèn)題是，由于整個(gè)模制過(guò)程是位于高壓處理器中進(jìn)行的，所以很難控制模制的工件不同區(qū)域內(nèi)不同速率的熱量輸入。為了這一目標(biāo)，組件設(shè)計(jì)通常涉及在生產(chǎn)特定的重復(fù)組件前的多種設(shè)計(jì)重復(fù)和模制參數(shù)的重復(fù)。本發(fā)明的目的是為了提供一種改良的模制過(guò)程和設(shè)備。本發(fā)明的第一個(gè)方面提供了一種模制工件的加工系統(tǒng)，包含一個(gè)模制工具，其模制表面被分為多個(gè)獨(dú)立的溫度控制加工分區(qū)；一個(gè)控制系統(tǒng)，用于控制多個(gè)獨(dú)立加工分區(qū)的溫度；控制系統(tǒng)包含一個(gè)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)工具所需固化參數(shù)；多個(gè)與單獨(dú)的加工分區(qū)聯(lián)接的傳感器，感應(yīng)并輸出代表工件或每個(gè)加工分區(qū)內(nèi)的加工表面特性的信號(hào)；一個(gè)主處理器，程式化地監(jiān)測(cè)上述輸出信號(hào)，從而監(jiān)控工件或加工表面的上述特性，從存儲(chǔ)器中讀取上述所需的固化參數(shù)，要求計(jì)算出控制方案來(lái)獲取上述所需的固化參數(shù)；一個(gè)控制器，被編程接收上述信號(hào)，接收每個(gè)加工分區(qū)中上述所需的固化參數(shù)相關(guān)信息；接收計(jì)算控制方案來(lái)獲取上述所需固化參數(shù)的要求，在所接收到的信息的基礎(chǔ)上，計(jì)算并輸出控制方案，控制熱量向個(gè)別加工分區(qū)的供應(yīng)，從而對(duì)他們進(jìn)行加熱或冷卻；當(dāng)上述主處理器被編程比較監(jiān)測(cè)到的特性的信號(hào)與所需要的固化參數(shù)，確定所述監(jiān)測(cè)特性的趨勢(shì)，如果該趨勢(shì)表明加工分區(qū)的監(jiān)測(cè)特性將會(huì)超出所需固化參數(shù)的公差帶，那么則會(huì)從存儲(chǔ)器中讀取所需的固化參數(shù)進(jìn)行修改或扭轉(zhuǎn)，要求進(jìn)一步的控制方案，以獲取上述修改或扭轉(zhuǎn)的固化參數(shù)，從而保持監(jiān)測(cè)特性處于所需固化參數(shù)的上述公差帶內(nèi)。主處理器存儲(chǔ)所需要固化參數(shù)。例如，時(shí)間和溫度設(shè)置點(diǎn)和/或每個(gè)分區(qū)中加工表面或工件的溫度緩變率，或更為直接地測(cè)定工件特性，例如固化參數(shù)可以是隨時(shí)間變化的介電值，直接與材料交聯(lián)度或結(jié)晶度相關(guān)。
與任何設(shè)置點(diǎn)值無(wú)關(guān)，所需固化參數(shù)為每個(gè)加工分區(qū)設(shè)置了一個(gè)所需的制程條件，這樣將在特定的所需位置生產(chǎn)出具有特定所需特征的部件。無(wú)論工件的厚度變化，這可使得上述部件的不同區(qū)域中具有不同特性，也能具有相同的特性。所需固化參數(shù)最好含有這些特征值的公 差帶，而該公差帶也可以是主處理器的內(nèi)在特征，或可以進(jìn)行手動(dòng)地輸入或設(shè)置。主處理器可以是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，例如一臺(tái)個(gè)人電腦，控制器可以是一個(gè)實(shí)時(shí)控制器，例如一臺(tái)PID控制器。傳感器能夠感應(yīng)模制中的工件特性或工具特性。傳感器將更適合感應(yīng)所需特性的相同特征，但同樣代表所需固化參數(shù)的特征，例如，傳感器能夠感知一個(gè)或多個(gè)加工主體溫度、加工表面溫度、工件溫度、超聲波吸收、工件的介電常數(shù)和工件的內(nèi)部張力。這些傳感器可以構(gòu)成工具的固定部分，或作為消耗組件包埋在工件內(nèi)。加工分區(qū)可以是分別測(cè)量不同的參數(shù)，每個(gè)加工分區(qū)可以包含一個(gè)或多個(gè)傳感器類型。以這種方式，每個(gè)參數(shù)可以彼此交叉核對(duì)，或者在控制過(guò)程中的不同點(diǎn)控制對(duì)不同參數(shù)的處理。主處理器可以啟動(dòng)熱量向每個(gè)加工分區(qū)輸入的控制，在啟動(dòng)控制循環(huán)前，使這些工具達(dá)到統(tǒng)一的升高溫度?？刂葡到y(tǒng)監(jiān)控來(lái)自傳感器的信號(hào)，并將這些信號(hào)與所需的固化參數(shù)進(jìn)行比較。如果來(lái)自傳感器的信號(hào)代表實(shí)際的工件或工具參數(shù)不在所需固化參數(shù)的公差帶內(nèi)，那么控制系統(tǒng)能夠修改向工件的熱輸入控制，并將其與所需的固化參數(shù)或公差帶一起反饋。此外，如果測(cè)定的參數(shù)位于所需固化參數(shù)的公差帶內(nèi)，主處理器能夠識(shí)別出某一加工分區(qū)測(cè)定參數(shù)的趨勢(shì)會(huì)在某一時(shí)刻超出所需固化參數(shù)的公差帶，此時(shí)，主處理器能夠修改或扭轉(zhuǎn)所需的固化參數(shù)，使用修改或扭轉(zhuǎn)所需固化參數(shù)的方式獲得新的控制方案，從而改變有問(wèn)題的加工分區(qū)的熱量輸入，防止測(cè)量的參數(shù)超出所需的公差帶。以這種方式，每個(gè)工件可被重復(fù)地制成特定的規(guī)格。由于對(duì)多個(gè)加工分區(qū)進(jìn)行單獨(dú)加熱，熱量可以局部輸入到工件中，從而避免高壓處理器或加熱爐內(nèi)模制工具的大量熱量集中的局限。在一個(gè)優(yōu)選的設(shè)置中，控制系統(tǒng)還包含一個(gè)電子置錨板，作為主處理器與控制器之間的橋梁，上述控制器和主處理器可以從置錨板讀取和寫入信息，相互之間進(jìn)行交流。以這種方式，主處理器與控制器能夠作為控制系統(tǒng)的一部分彼此方便地相互作用，但不需要在相同的操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上。例如，主控制器可以是一個(gè)運(yùn)行WINTEL系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)，而控制器則可以運(yùn)行LINUX系統(tǒng)，置錨板是這兩個(gè)系統(tǒng)作為一個(gè)整體的控制系統(tǒng)發(fā)揮作用。控制系統(tǒng)還包含一個(gè)輸入/輸出模塊，與上述控制器聯(lián)系，用于從各個(gè)加工分區(qū)相關(guān)的傳感器接收多種信號(hào)，并輸出多種控制信號(hào)來(lái)控制與每個(gè)獨(dú)立的加工分區(qū)聯(lián)接的加熱器。該控制系統(tǒng)還可以包含多個(gè)固態(tài)繼電器，上述輸入/輸出模塊將上述控制信號(hào)輸出到上述固態(tài)繼電器中，控制加熱器。在本發(fā)明的另一種設(shè)置中，控制系統(tǒng)還包含一個(gè)專用處理器，允許WINTEL或LINUX系統(tǒng)，具有一種與之結(jié)合的第二存儲(chǔ)器，其中主處理器接收來(lái)自控制器的控制方案，專用處理器接收來(lái)自主處理器的控制方案，將它存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)器內(nèi)，在上述存儲(chǔ)控制方案的接觸上，輸出多個(gè)控制信號(hào)，來(lái)控制與每個(gè)獨(dú)立的加工分區(qū)結(jié)合的加熱器和/或制冷器。專用處理器以這種方式負(fù)責(zé)對(duì)熱量輸入的直接控制并不依賴于主處理器與專用處理器之間的聯(lián)接，但能夠在主處理器中存儲(chǔ)指令的基礎(chǔ)上運(yùn)行它自己的控制。這種方式不僅縮短主處理器和專用處理器之間交流的中斷，不會(huì)導(dǎo)致控制周期中的故障，且當(dāng)主處理器重新計(jì)算新的控制指令時(shí)，專用處理器能夠繼續(xù)控制。主處理器能夠被編程接收來(lái)自控制器的控制方案，檢查預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的解決方法，如果滿足預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，只是將解決方案?jìng)鬏斨翆Ｓ锰幚砥?。在這種有效地設(shè)置中，控制器與專用處理器之間計(jì)算并輸出控制方案的作用和實(shí)際控制加熱器的作用被分隔開(kāi)來(lái)，而 在第一種設(shè)置中，他們都是由控制器執(zhí)行的?？刂葡到y(tǒng)還包含一種主處理器與專用處理器之間的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系。以這種方式，主處理器可以是位于控制室或模制設(shè)備室中的個(gè)人電腦，專用處理器則可以是位于不同位置的局部處理器?？刂葡到y(tǒng)還包含一個(gè)與上述專用處理器相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)，該FPGA能夠根據(jù)上述控制信號(hào)對(duì)加熱器進(jìn)行控制。該FPGA能夠?qū)⑸鲜隹刂菩盘?hào)修改為執(zhí)行以下一種功能加熱器程序化、加熱器脈沖；加熱器壽命管理與功率管理。這可以對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行最優(yōu)化利用，使用不同的控制策略來(lái)實(shí)現(xiàn)所需的固化參數(shù)。在將部件處理成特定的形式時(shí)，第一個(gè)控制驅(qū)動(dòng)器和FPGA能夠命令第二種下級(jí)控制。控制器計(jì)算首選的控制方案，F(xiàn)PGA則采用這一方案來(lái)建立二級(jí)控制方案，用于驅(qū)動(dòng)加熱器。例如，在高能耗時(shí)，F(xiàn)PGA控制的二級(jí)控制水平可以將加熱器的使用優(yōu)化為最小能耗，而在低能耗時(shí)，F(xiàn)PGA可以將熱量的使用優(yōu)化為最短的循環(huán)周期，在這兩種情況下，保證制程在所需的固化參數(shù)范圍內(nèi)。在一個(gè)具體實(shí)施例中，控制系統(tǒng)還包含一個(gè)用于數(shù)據(jù)接收的界面，包含以下一種或多種一個(gè)人機(jī)界面，使用戶能夠直接向主處理器輸入數(shù)據(jù)；一個(gè)電子輸入器，用于接收電子數(shù)據(jù)；一個(gè)無(wú)線接收器，一個(gè)通用串行總線接口，一個(gè)RS232串聯(lián)端口和一個(gè)電子存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的閱讀器。所需的固化參數(shù)和其他信息，例如起始材料的特性，如進(jìn)入模具的樹(shù)脂溫度或進(jìn)入模具的介電性，可通過(guò)該接口輸入到主處理器中，而主處理器能夠修改或扭轉(zhuǎn)所需的固化參數(shù)，考慮起始材料的批變異差。加工系統(tǒng)還包含一個(gè)可視化的可感知輸出，例如2d或3d描述，以顯示實(shí)施數(shù)據(jù)，有關(guān)一個(gè)或多個(gè)一個(gè)加工分區(qū)的所需固化參數(shù)、工件或加工表面的檢測(cè)特性、加工表面溫度和能量消耗。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，控制器和主處理器通過(guò)電子手段確定它們彼此之間的周期交流。選擇性地，或更進(jìn)一步地，主處理器和專用處理器通過(guò)電子手段確定它們彼此之間的周期交流。在一個(gè)具體實(shí)施例中，控制器(例如，非主處理器)直接控制熱量向加工元件的輸入，如果主處理器和處理器不能通過(guò)電子手段確定彼此的存在，那么控制器將根據(jù)其計(jì)算的控制方案對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行繼續(xù)控制，如果主處理器和控制器不能通過(guò)電子手段確定在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)彼此的存在，那么控制系統(tǒng)能夠啟動(dòng)默認(rèn)程序，以將所有加工分區(qū)冷卻。在一個(gè)具體實(shí)施例中，專用處理器(例如，不是控制器)直接控制熱量向加工元件的輸入，如果主處理器和專用處理器不能以電子手段確定彼此的存在時(shí)，專用處理器會(huì)根據(jù)最后一次存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)器上的數(shù)據(jù)繼續(xù)控制該系統(tǒng)，如果主處理器和專用處理器不能通過(guò)電子手段確定在預(yù)定時(shí)間時(shí)期內(nèi)彼此的存在，專用處理器會(huì)啟動(dòng)存儲(chǔ)器內(nèi)的默認(rèn)程序，將所有的加工分區(qū)冷卻。
如果短時(shí)丟失信號(hào)，這些控制選項(xiàng)可預(yù)防系統(tǒng)計(jì)入應(yīng)急模式，但如果信號(hào)丟失較長(zhǎng)時(shí)間，那么系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)冷卻模制工具。因?yàn)楹芏嗉庸み^(guò)程會(huì)放出熱量，這能保證控制變化受影響時(shí)，防止熱量增加到不能接受的水平。在一個(gè)具體實(shí)施例中的加工系統(tǒng)還具有一個(gè)儲(chǔ)液罐和多個(gè)導(dǎo)液管，其中每個(gè)導(dǎo)液管用于將液體從上述儲(chǔ)液罐引入通過(guò)加工表面與工件交換熱量的加工分區(qū)。該加工系統(tǒng)還具有一個(gè)與每個(gè)導(dǎo)液管連接的加熱器，這些加熱器有選擇的對(duì)流過(guò)的液體進(jìn)行加熱。以這種方式，當(dāng)加熱器位于液體上，就對(duì)工具進(jìn)行加熱，而當(dāng)加熱器不在非加熱液體上時(shí)，則對(duì)之前加熱的工具進(jìn)行冷卻。這些加熱器可能包含一個(gè)與每個(gè)加工分區(qū)結(jié)合的電加熱器。在一個(gè)設(shè)置中，控制器可以包含多個(gè)PID控制器，每個(gè)PID控制器與一個(gè)加工分區(qū)
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根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種模制工件為功能規(guī)格的方法，該方法包含將工件所需的固化參數(shù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上；將模制材料置于模制工具中，該模制工具具有一個(gè)被分為多個(gè)獨(dú)立溫度控制的加工分區(qū)的模制表面；感應(yīng)每個(gè)控制分區(qū)中的工件或加工表面特性；將感應(yīng)到的特性與所需的固化參數(shù)做比較；在所需要的固化參數(shù)的基礎(chǔ)上，計(jì)算一種控制方案，來(lái)控制向每個(gè)獨(dú)立的加工分區(qū)的能量供應(yīng)，從而滿足所需要的固化參數(shù)；根據(jù)控制方案控制每個(gè)加工分區(qū)的能量輸入；確定所述檢測(cè)特性的趨勢(shì)；如果上述趨勢(shì)代表一個(gè)加工分區(qū)的監(jiān)測(cè)特性將超出所需固化參數(shù)的公差帶，那么就修改或扭轉(zhuǎn)從存儲(chǔ)器讀取的所需固化參數(shù)，計(jì)算另一種控制方案，獲取上述修改或扭轉(zhuǎn)的固化參數(shù)，從而維持監(jiān)測(cè)到的特性在所需固化參數(shù)的上述公差帶內(nèi)。優(yōu)選地，所需的固化參數(shù)可以包含時(shí)間和設(shè)定值信息，以及對(duì)每個(gè)獨(dú)立加工分區(qū)的加工溫度、工件溫度或介電常數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的容許誤差?；蛘撸璧墓袒瘏?shù)可以包含以下參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)，如一個(gè)或多個(gè)加工溫度、工件溫度或介電常數(shù)的目標(biāo)值、緩變率和容許誤差，和/或，鄰近加工分區(qū)間的一個(gè)或多個(gè)加工溫度、工件溫度或介電常數(shù)的時(shí)間相關(guān)的差異。這一方法包含使用主處理器監(jiān)測(cè)來(lái)自傳感器的信號(hào)；比較監(jiān)測(cè)到的特性與所需的固化參數(shù)；修改控制方案，將監(jiān)控的特性保持在所需的公差帶內(nèi)，并使用控制器來(lái)計(jì)算控制方案。該方法還包含控制器和主處理器從電子置錨板上讀取或?qū)懭胄畔?，彼此交流，因此該電子置錨板作為連接控制器與主處理器之間的橋梁發(fā)揮作用。該方法還包含以下步驟將控制方案與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果接收或忽略上述控制方案。該方法還包含將上述控制方案從主控制器寫入專用處理器，并暫時(shí)將控制方案存儲(chǔ)在與專用處理器連接的第二存儲(chǔ)器中。該方法還包含與每個(gè)加工分區(qū)相關(guān)的加熱器和閥門，主處理器向?qū)Ｓ锰幚砥靼l(fā)送其他操作參數(shù)信息，專用處理器根據(jù)控制方案和操作參數(shù)開(kāi)關(guān)閥門和加熱器，對(duì)加工分區(qū)進(jìn)行加熱或冷卻。
操作參數(shù)可以包含一種或多種每個(gè)加熱器的功率需要，上述加熱器的開(kāi)關(guān)時(shí)間、加熱器的順序，當(dāng)加熱器由多相電力供應(yīng)供能時(shí)，供應(yīng)相位與每個(gè)加熱器相關(guān)。該方法還包含控制器與專用處理器通過(guò)電子手段確定它們周期存在。如果主處理器和實(shí)時(shí)控制器不能通過(guò)電子手段確定彼此的存在，則該方法包含控制器，它根據(jù)數(shù)據(jù)限定模制過(guò)程所需時(shí)間和溫度設(shè)置點(diǎn)來(lái)控制該系統(tǒng)，如果主處理器和控制器不能通過(guò)電子手段確定在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)彼此的存在，該方法包含控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)啟動(dòng)默認(rèn)程序，冷卻所有的加工分區(qū)。下面將參考附圖
，通過(guò)舉例的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更為詳細(xì)的描述圖I是本發(fā)明第一個(gè)具體實(shí)施例的圖解；圖2是本發(fā)明第二個(gè)具體實(shí)施例的圖解；圖3是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例方法的流程圖； 圖4是本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例方法的流程圖；圖5說(shuō)明了本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例另一種方法。如圖I至圖2所不,一個(gè)加工系統(tǒng)2具有一個(gè)與多個(gè)加工分區(qū)6相關(guān)的工具4。每個(gè)加工分區(qū)是一個(gè)加工表面的熱量可控區(qū)域。該加工分區(qū)由通過(guò)的源自壓縮空氣源10的熱氣流加熱，壓縮空氣源10可以是任何形式的壓縮空氣，但理想情況下由壓縮機(jī)和增壓空氣緩沖導(dǎo)管組成。來(lái)自壓縮空氣源10的空氣穿過(guò)多個(gè)與每個(gè)加工分區(qū)關(guān)聯(lián)的加熱器8。加熱器8能夠打開(kāi)或關(guān)閉，對(duì)穿過(guò)的空氣進(jìn)行加熱，從而將熱量傳輸?shù)矫總€(gè)加工分區(qū)6中。從加工分區(qū)6排出的空氣被釋放到大氣中，可以回收或補(bǔ)償廢熱。伴隨加熱器關(guān)閉的壓縮空氣的通過(guò)具有冷卻加工表面的作用。每個(gè)加工分區(qū)6具有一個(gè)傳感器12，能夠監(jiān)測(cè)每個(gè)加工分區(qū)的溫度。盡管圖表中沒(méi)有描述，溫度傳感器12位于盡可能接近加工表面的位置，從而精確描述從每個(gè)加工分區(qū)進(jìn)入位于工具4內(nèi)的工件的熱傳遞。該工具由一個(gè)控制系統(tǒng)控制，主要包含一個(gè)存儲(chǔ)器14、一個(gè)主處理器16和一個(gè)控制器18。由于熱量能夠輸入、輸出加工分區(qū)的速度，有可能更為精確地控制在整個(gè)模制周期，向工具內(nèi)的工件輸入熱量。此外，在整個(gè)加工周期內(nèi)的不同時(shí)刻，工具內(nèi)的不同分區(qū)溫度也有變化?？刂葡到y(tǒng)的存儲(chǔ)器14儲(chǔ)存特定工件所需固化參數(shù)的有關(guān)數(shù)據(jù)。這些所需的固化參數(shù)可包含諸如每個(gè)加工分區(qū)內(nèi)的模制過(guò)程中的時(shí)間和溫度設(shè)置點(diǎn)，可以包含不同溫度或加工分區(qū)之間的緩變率，可以包含每個(gè)加工分區(qū)在特定時(shí)間的溫度公差帶，以及不同加工分區(qū)之間溫度差異的容許誤差，這可在模制周期中隨時(shí)間而變化。通過(guò)使工具的獨(dú)立分區(qū)溫度隨時(shí)間而控制，可保證模制的工件具有設(shè)計(jì)或預(yù)期的機(jī)械性質(zhì)或化學(xué)特性，例如工件不同部位的材料結(jié)晶度可實(shí)現(xiàn)不同的所需水平。這就能夠重復(fù)制造特定規(guī)格的工件，使組件能夠被更為精確地設(shè)計(jì)，同時(shí)排除設(shè)計(jì)模制組件以允許出現(xiàn)完成工件的機(jī)械與物理性質(zhì)的變化，這通常源于固化周期中不同參數(shù)(例如，固化溫度)的變化。換句話說(shuō)，通過(guò)精確控制模制周期中的工件溫度，能夠生產(chǎn)出符合要求的，更重要的是具有已知功能的規(guī)格。此外，對(duì)這些個(gè)別可控制分區(qū)加熱和冷卻的直接應(yīng)用使特定的工件區(qū)域能夠迅速冷卻，從而使材料在該分區(qū)內(nèi)的以大部分非結(jié)晶的方式有效凍結(jié)，從而防止聚合物的進(jìn)一步交聯(lián)，而工具內(nèi)的其他分區(qū)能夠被更長(zhǎng)時(shí)間地加熱，從而使這些區(qū)域內(nèi)的分子更好的相互交聯(lián)。以這種方式，有可能制造出不同區(qū)域具有不同特性的組件。例如，一個(gè)渦輪機(jī)葉片需要具有較高的結(jié)晶度，使其朝向葉片的中心和后部硬化，而葉片的前端則需要有一個(gè)更為非結(jié)晶的區(qū)域，使之能夠更好地吸收沖擊力，避免破碎或碎裂。主處理器16可以是一個(gè)在WINTEL平臺(tái)上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)，從存儲(chǔ)器14中讀取數(shù)據(jù)，將代表所需固化參數(shù)的信號(hào)輸出到控制器18，例如加工分區(qū)溫度?？刂破?8接收來(lái)自傳感器12的代表加工分區(qū)溫度的信號(hào)，每個(gè)加工分區(qū)具有一個(gè)控制回路來(lái)確定加熱器8的所需控制，從而提供熱或冷空氣，使之流入加工分區(qū)，使其達(dá)到所需溫度?？刂破?8將來(lái)自傳感器12的信號(hào)發(fā)回給主處理器16，由主處理器16監(jiān)控加工分區(qū)的溫度，并與存儲(chǔ)器14中儲(chǔ)存的固化參數(shù)做比較。 例如，控制器18可以是一種PID控制器?？刂破?8將信號(hào)輸出到繼電器陣列20，后者為開(kāi)關(guān)加熱器8的主要電源。由于主處理器16和控制器18非常有可能在不同的軟件平臺(tái)上運(yùn)行，例如，主控制器16可以在WINTEL平臺(tái)上運(yùn)行，而控制器18可以在LINUX平臺(tái)上運(yùn)行，它們彼此之間不能直接通訊。因此，該系統(tǒng)還包含一個(gè)電子置錨板，其中主處理器和控制器都能讀寫以兩種軟件平臺(tái)共同識(shí)別格式的信息?？刂频捻樞蚴强刂破?8從存儲(chǔ)器14中讀取所需要的固化參數(shù)，將每個(gè)加工分區(qū)所需的固化參數(shù)發(fā)布在置錨板22上?？刂破?8從置錨板22讀取信號(hào)，也會(huì)從傳感器12中讀取信號(hào)，并對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行控制運(yùn)算(例如，PID或其他)，為多個(gè)加熱器8提供控制方案?？刂破?8向繼電器陣列20輸出信號(hào)，開(kāi)關(guān)加熱器的主電源,從而執(zhí)行控制方案?？刂破?8還將信號(hào)12發(fā)布在置錨板22上，從而使主處理器16能夠讀取各個(gè)加工分區(qū)的溫度?？刂破?8監(jiān)測(cè)來(lái)自傳感器12的信號(hào)，識(shí)別數(shù)據(jù)中的任何趨勢(shì)。例如，數(shù)據(jù)可能顯示來(lái)自傳感器12的信號(hào)代表所有的加工分區(qū)根據(jù)規(guī)范執(zhí)行，符合儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器14中的所需溫度的公差帶。然而，盡管這些數(shù)據(jù)處于容許誤差內(nèi)，但主處理器16可以識(shí)別出數(shù)據(jù)有可能超出容許誤差的趨勢(shì)。對(duì)于這種情況的發(fā)生可以有多種原因，其中一個(gè)共同的原因是聚合物樹(shù)脂的熱硬化性，不僅從加工分區(qū)6向工件輸入熱量，還可以在工件內(nèi)部一起被加熱。由于因多種處理變量不可能精確地確定什么時(shí)候發(fā)生內(nèi)部加熱，例如，模具內(nèi)樹(shù)脂的最初起始溫度和樹(shù)脂的精確化學(xué)組分會(huì)如常見(jiàn)的那樣因樹(shù)脂的批次而不同，因此不可能精確地將發(fā)熱的聚合物反應(yīng)中的內(nèi)加熱作用完全考慮到預(yù)定的控制計(jì)算中去。因此，主處理器16不僅識(shí)別根據(jù)所需的固化參數(shù)識(shí)別加工分區(qū)的瞬時(shí)柔量，還會(huì)確定數(shù)據(jù)的趨勢(shì)，所確定的趨勢(shì)是否與所需固化參數(shù)的規(guī)劃趨勢(shì)一致，或它們是否代表瞬時(shí)的測(cè)量將會(huì)超出所需固化參數(shù)的所需容許誤差內(nèi)，從而對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行更好地控制。如果主處理器16確定接收到的來(lái)自傳感器12的數(shù)據(jù)趨勢(shì)表示加工分區(qū)的溫度超出，或預(yù)期會(huì)超出所需的公差帶，那么主處理器16會(huì)在將它公布在置錨板22上前干預(yù)并修改從存儲(chǔ)器14中讀取的數(shù)據(jù)。例如，如果數(shù)據(jù)包含一個(gè)時(shí)間溫度的設(shè)置點(diǎn)，檢測(cè)到的參數(shù)表示加工表面的溫度上升過(guò)快，那么主處理器16會(huì)進(jìn)行干預(yù)，從而降低目標(biāo)溫度或推后該溫度所需時(shí)間，從而減少?gòu)漠?dāng)前時(shí)間或溫度開(kāi)始的緩變率。這會(huì)降低加工分區(qū)的溫度輸入， 使加工分區(qū)的變化趨勢(shì)回歸存儲(chǔ)器14內(nèi)設(shè)置的所需固化參數(shù)的所需趨勢(shì)?？刂葡到y(tǒng)還包含一個(gè)顯示器24，能夠顯示從加工系統(tǒng)中收集到的數(shù)據(jù)。例如，該數(shù)據(jù)可以顯示加工表面的3D圖像，確定各個(gè)加工分區(qū)，可以顯示每個(gè)加工分區(qū)的溫度和這些加工分區(qū)中的每個(gè)目標(biāo)溫度。此外，該顯示可以強(qiáng)調(diào)那些會(huì)超出具體規(guī)定的加工分區(qū)?？刂破?8還具有一個(gè)用戶交互的輸入設(shè)備26，例如一個(gè)鍵盤，也可以說(shuō)是一種電子輸入設(shè)備，例如通過(guò)電磁、固態(tài)或光存儲(chǔ)的方式下載特定加工過(guò)程的所需固化參數(shù)。該界面26也可以是一系列或其他類型的電子端口，從而使主處理器16能夠與電動(dòng)或電子的設(shè)計(jì)方式聯(lián)接，將模制過(guò)程所需的固化參數(shù)傳遞的存儲(chǔ)器14中。控制器18、存儲(chǔ)器14、顯示器24和輸入手段16 —起組成一臺(tái)計(jì)算機(jī)，而控制器18可以是一個(gè)多通道可編程邏輯控制器(PLC)。參照?qǐng)D2至圖5，表示了與圖I中的具體實(shí)施例有許多相似點(diǎn)的本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例。該加工系統(tǒng)具有一個(gè)含多個(gè)加工分區(qū)6的工具4，其中，每個(gè)加工分區(qū)結(jié)合有一個(gè)傳感器12。加工分區(qū)6以與圖I所示具體實(shí)施例相同的方式進(jìn)行加熱和冷卻，也就是說(shuō)，來(lái)自壓縮空氣源10的壓縮空氣穿過(guò)直列式加熱器8，向加工分區(qū)6提供熱氣流，或者保持無(wú)動(dòng)力，使冷空氣流入加工分區(qū)6?？刂圃O(shè)備具有一個(gè)主處理器16，從存儲(chǔ)器14讀取儲(chǔ)存的所需固化參數(shù)。所需的固化參數(shù)可以經(jīng)由主處理器，通過(guò)輸入器26輸入到存儲(chǔ)器中?？梢暤娘@示器24與主處理器連接，可視化地顯示代表每個(gè)加工分區(qū)6相關(guān)的溫度數(shù)據(jù)和/或其他系統(tǒng)已知數(shù)據(jù)。主處理器16通過(guò)一個(gè)電子置錨板22與控制器18交流，使主處理器16與控制器18互相交流信息，盡管它們是在不同的操作平臺(tái)上運(yùn)行的。主處理器16從存儲(chǔ)器14中讀取所需的固化參數(shù)，并將其寫入置錨板22?？刂破?8從電子置錨板22讀取固化參數(shù)，執(zhí)行一種控制函數(shù)來(lái)計(jì)算控制加熱器8的輸出控制，以實(shí)現(xiàn)所需固化參數(shù)。在該具體實(shí)施例中，控制器18將控制方案輸回至電子置錨板22。然后由主處理器16從該電子置錨板22中讀取控制方案，并對(duì)之進(jìn)行分析。如果主處理器16決定它希望使用的由控制器計(jì)算的控制方案，那么會(huì)將之寫入第二個(gè)電子置錨板28。一個(gè)專用處理器30從置錨板28讀取控制方案，并將其暫存在存儲(chǔ)器32中。然后，專用處理器30根據(jù)該控制方案，通過(guò)一個(gè)繼電器陣列20對(duì)該加熱器8進(jìn)行控制。專用處理器30接收來(lái)自傳感器12的信號(hào)，公布在置錨板28上，供主處理器16讀取，然后傳至控制器18。在一個(gè)可選設(shè)置中，未顯示，置錨板22和28可以是一種普通的置錨板，而控制器18與主處理器16都可從置錨板上直接讀取傳感器信號(hào)。主處理器16以圖I所述類似的方式運(yùn)行，從而確定來(lái)自傳感器12信號(hào)的趨勢(shì)，如果估算出的趨勢(shì)表明加工分區(qū)的溫度會(huì)超出容許誤差，那么控制器18可改變所需的固化參數(shù)，將修訂的固化參數(shù)顯示在置錨板22上，使得控制器18根據(jù)修訂的固化參數(shù)計(jì)算控制方案，防止加工分區(qū)6超出所需容許誤差。在這個(gè)具體實(shí)施例中，控制器18還具有另外一種功能，即審查控制方案，確定是否將控制系統(tǒng)公布在置錨板28。例如，如果主處理器16認(rèn)為控制方案較先前通過(guò)置錨板28發(fā)送給專用處理器30沒(méi)有或有極少的變化，那么會(huì)存儲(chǔ)在專用處理器的存儲(chǔ)器32中，而主處理器可決定不公布控制方案。此外，如果主處理器16認(rèn)為與先前的控制方案相比，新的控制方案中只有一個(gè)或兩個(gè)加工分區(qū)內(nèi)有變化，那么主處理器16可只選擇為那些特定的加工分區(qū)發(fā)布更新的解決辦法。主處理器16部分的這種功能可減少在置錨板公布或從置錨板讀取的數(shù)量，使通過(guò)控制系統(tǒng)的信息流更有效。在控制方案被用于對(duì)加熱器8進(jìn)行控制前，控制方案從控制器18穿過(guò)主處理器16的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是，主處理器16或?qū)Ｓ锰幚砥?0能夠根據(jù)次級(jí)參數(shù)干涉對(duì)控制方案的修訂。儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器14中的所需固化參數(shù)構(gòu)成對(duì)加工系統(tǒng)的最高水平的控制，保證工件達(dá)到所需的性能規(guī)格。然而，還有很多固化參數(shù)解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)相同且可重復(fù)的工件功能特征，該存儲(chǔ)器14可以包含多個(gè)對(duì)所需固化 參數(shù)的不同的解決方案。主處理器16也可以包含次級(jí)控制參數(shù)的相關(guān)數(shù)據(jù)，例如包含模制周期的所需長(zhǎng)度、所需的時(shí)間效率、所需的能量功效或所需的特定加熱器的使用。主處理器16能夠通過(guò)修改公布在置錨板22上的設(shè)置點(diǎn)來(lái)干涉控制方案，或者通過(guò)選擇接受或拒絕通過(guò)置錨板22接受來(lái)自控制器18提供的控制方案進(jìn)行干涉，但可以確定它包含其不喜歡的參數(shù)。例如，主處理器16也可以監(jiān)測(cè)當(dāng)前對(duì)加熱器8的使用，如果主處理器16認(rèn)為特定加熱器的能量消耗有增加的趨勢(shì)，那么它可表明該特定的加熱器出現(xiàn)故障或鄰近使用壽命，控制器18可以決定減少控制中加熱器的使用。主處理器進(jìn)一步修訂所需的固化參數(shù)，將其重新發(fā)布在置錨板22上，從而使控制器18能夠重新計(jì)算一種不同的控制方案。這里所舉的例子意味著如果需要其中一個(gè)加熱器8，那么僅需要最小化使用加熱器對(duì)由加熱器加熱的任意一面加工分區(qū)進(jìn)行加熱，該加熱器具有需要輸入更多熱量到這些加工分區(qū)的實(shí)踐問(wèn)題，從而升高加工分區(qū)溫度，只需更少的直接加熱。如上文所述，主處理器16還包含諸如所需加熱器效率的信息，并可通過(guò)置錨板28告知專用處理器30。另一個(gè)組件，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列34可位于專用處理器30和加熱器8之間，可發(fā)揮多種不同的功能，例如該現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA) 34可以分時(shí)間段或順序使用加熱器，從而控制整體的能力需求(圖5)或控制一種混合氣流，加熱器用于平衡加熱和冷卻需求，而非擴(kuò)大到電力供應(yīng)供于不同加熱器電能的不同相位上的平衡電力。例如，使用大量加熱器的系統(tǒng)也行不能像總能源那樣同時(shí)向所有加熱器提供能量，可能超過(guò)能量供應(yīng)速率，因此，有必要連續(xù)脈沖加熱器，為每個(gè)加熱器提供更高的瞬時(shí)量，通過(guò)對(duì)加熱器的順序脈沖作用，確保將最大限度的總能量施加在向加熱器的能量供應(yīng)商，且不會(huì)超過(guò)某一特定值。如上文所討論的那樣，在所需要的能量?jī)?yōu)化或效率優(yōu)化的基礎(chǔ)上，處理器16可向FPGA34發(fā)生信號(hào)，控制脈沖加熱器運(yùn)轉(zhuǎn)的速度和時(shí)間?？刂破?8將根據(jù)熱量供應(yīng)的加工分區(qū)6的數(shù)量，在任意時(shí)間對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化。雖然這里的描述是以氣體做參考，但也可想到本發(fā)明的設(shè)備和方法可以使用能夠傳熱的任何液體介質(zhì)，例如使用類似油之類的液體。
權(quán)利要求
1.一種用于模制工件的加工系統(tǒng)，該加工系統(tǒng)包含一個(gè)模制工具，其加工表面被分為多個(gè)獨(dú)立的溫度控制的加工分區(qū)；及，一個(gè)控制系統(tǒng)，用于控制加工表面多個(gè)獨(dú)立分區(qū)的溫度；該控制系統(tǒng)包含 一個(gè)存儲(chǔ)器，用于儲(chǔ)存工件所需的固化參數(shù)； 多個(gè)傳感器，與各個(gè)加工分區(qū)聯(lián)接，感應(yīng)并輸出代表每個(gè)加工分區(qū)內(nèi)的工件或加工表面特性的信號(hào)； 一個(gè)主處理器，用于監(jiān)測(cè)上述輸出信號(hào)，從而監(jiān)測(cè)工件或加工表面的上述特性，并從存儲(chǔ)器中讀取所需的固化參數(shù)； 一個(gè)控制器，用于接收上述信號(hào)，接收有關(guān)每個(gè)加工分區(qū)上述所需固化參數(shù)的信息；在接收到的信息的基礎(chǔ)上，計(jì)算并輸出控制方案來(lái)控制向每個(gè)獨(dú)立加工分區(qū)的熱量供應(yīng)，對(duì)其進(jìn)行加熱或冷卻； 其中，上述主處理器被編程用于比較監(jiān)測(cè)到的特性信號(hào)和所需的固化參數(shù)，以確定上·述監(jiān)測(cè)特性的趨勢(shì)，如果上述趨勢(shì)表示加工分區(qū)的監(jiān)測(cè)特性將會(huì)超出所需固化參數(shù)的公差帶，則會(huì)修改或扭轉(zhuǎn)從存儲(chǔ)器中讀取的所需固化參數(shù)，要求進(jìn)一步的控制方案來(lái)獲取上述的修改或扭轉(zhuǎn)的固化參數(shù)，從而將監(jiān)測(cè)到的特性維持在上述所需固化參數(shù)的公差帶內(nèi)。
2.如權(quán)利要求I所述的加工系統(tǒng)，其特征在于，所述的主處理器被編程要求計(jì)算一種控制方案，來(lái)獲取上述所需的固化參數(shù)，而控制器被編程根據(jù)接收到的上述要求，計(jì)算和輸出該控制方案。
3.如權(quán)利要求I或2所述的加工系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制系統(tǒng)還包含一個(gè)電子置錨板，作為控制器和主處理器之間的橋梁，上述控制器和主處理器從上述置錨板讀取信息和寫入信息，進(jìn)行彼此交流。
4.如權(quán)利要求3所述的加工系統(tǒng)，其特征在于，上述控制器被編程在置錨板上顯示代表監(jiān)測(cè)特性的信號(hào)，和/或計(jì)算的控制方案，主處理器被編程從置錨板上讀取代表檢測(cè)特性的信號(hào)，和/或計(jì)算的控制方案，其中，上述主處理器被編程在上述置錨板上顯示代表所需固化參數(shù)或扭轉(zhuǎn)的所需固化參數(shù)的信號(hào)，而控制器則被編程從上述置錨板讀取代表所需固化參數(shù)或扭轉(zhuǎn)的所需固化參數(shù)的信號(hào)。
5.如權(quán)利要求3或4所述的加工系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制系統(tǒng)還包含一個(gè)輸入/輸出模塊，其與上述控制器聯(lián)接，用于接收來(lái)自與各個(gè)加工分區(qū)聯(lián)接的傳感器的多個(gè)信號(hào)，并輸出多種控制信號(hào)來(lái)控制與各個(gè)加工分區(qū)相聯(lián)接的加熱器。
6.如權(quán)利要求5所述的加工系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制系統(tǒng)還包含多個(gè)固態(tài)繼電器，上述輸入/輸出模塊向固態(tài)繼電器輸出控制信號(hào)，對(duì)上述加熱器進(jìn)行控制。
7.如權(quán)利要求I至3中任意一項(xiàng)所述的加工系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制系統(tǒng)還包含一個(gè)專用處理器，其具有一個(gè)第二存儲(chǔ)器，其中 主處理器用于接收來(lái)自控制器的控制方案， 專用處理器用于接收來(lái)自主處理器的控制方案，將其存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)器內(nèi)，在上述存儲(chǔ)的控制方案的基礎(chǔ)上，輸出多種控制信號(hào)來(lái)控制與每個(gè)獨(dú)立加工分區(qū)聯(lián)接的加熱器。
8.如權(quán)利要求7所述的加工系統(tǒng)，其特征在于，所述的主處理器用于接收來(lái)自控制器的控制方案，根據(jù)預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)檢查該方案，如果滿足預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)則將該方案?jìng)鬟f至專用處理器。
9.如權(quán)利要求7或8所述的加工系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制系統(tǒng)還包含一個(gè)位于主處理器和專用處理器之間的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。
10.如權(quán)利要求7或8所述的加工系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制系統(tǒng)還包含一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列，與上述專用處理器結(jié)合或整合，該現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列用于根據(jù)上述控制信號(hào)對(duì)加熱器進(jìn)行控制。
11.如權(quán)利要求10所述的加工系統(tǒng)，其特征在于，所述的現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列用于使上述控制信號(hào)適用于執(zhí)行以下一個(gè)功能加熱器排序、加熱器脈沖；加熱器壽命管理和能量管理。
12.如前述權(quán)利要求任意一項(xiàng)所述的加工系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制系統(tǒng)還包含一個(gè)用于接收數(shù)據(jù)的界面，該界面包含一個(gè)或多個(gè)一種人機(jī)界面，使用戶能夠直接向主處理器輸入數(shù)據(jù)；一個(gè)電子輸入器，用于接收電子數(shù)據(jù)；一個(gè)無(wú)線接收器，一個(gè)通用串行總線接口，一個(gè)RS232串聯(lián)端口和一個(gè)電子存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的閱讀器。
13.如前述權(quán)利要求任意一項(xiàng)所述的加工系統(tǒng)，其特征在于，所述的加工系統(tǒng)還包含一 個(gè)可視化的可感知輸出，用于顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，有關(guān)一個(gè)或多個(gè)一個(gè)加工分區(qū)的工件、加工表面溫度和能量消耗的特性。
14.如前述權(quán)利要求任意一項(xiàng)所述的加工系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制器和主處理器通過(guò)電子手段確定它們彼此之間的周期交流。
15.如權(quán)利要求7至11中任意一項(xiàng)所述的加工系統(tǒng)，其特征在于，所述的主處理器和專用處理器通過(guò)電子手段確定它們彼此之間的周期交流。
16.如權(quán)利要求14所述的加工系統(tǒng)，其特征在于，如果所述的主處理器和控制器不能通過(guò)電子手段確定彼此的存在，那么控制器將根據(jù)所需的固化參數(shù)繼續(xù)控制該系統(tǒng)，而如果主處理器和實(shí)時(shí)控制器不能在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)通過(guò)電子手段確定彼此的存在，那么控制系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)默認(rèn)程序，對(duì)所有加工分區(qū)進(jìn)行冷卻。
17.如權(quán)利要求16所述的加工系統(tǒng)，其特征在于，如果主處理器和專用處理器不能通過(guò)電子手段確定彼此的存在，那么專用處理器將根據(jù)最近一次存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)繼續(xù)控制該系統(tǒng)，而如果主處理器和專用處理器不能在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)通過(guò)電子手段確定彼此的存在，那么專用處理器將啟動(dòng)存儲(chǔ)器中的默認(rèn)程序?qū)λ屑庸し謪^(qū)進(jìn)行冷卻。
18.如前述權(quán)利要求所述的加工系統(tǒng)，其特征在于，該加工系統(tǒng)還包含一個(gè)儲(chǔ)液罐和多個(gè)導(dǎo)液管，其中，每個(gè)導(dǎo)液管用于將液體從上述儲(chǔ)液罐引入一個(gè)加工分區(qū)進(jìn)行熱交換，以及一個(gè)與每個(gè)導(dǎo)液管連接的加熱器，這些加熱器有選擇的對(duì)流過(guò)的液體進(jìn)行加熱。
19.如權(quán)利要求18所述的加工系統(tǒng)，其特征在于，所述的加熱器為電加熱器。
20.如任意一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的加工系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制器包含多個(gè)PID控制器，每個(gè)PID控制器與一個(gè)加工分區(qū)聯(lián)接。
21.—種模制工件為功能規(guī)格的方法,該方法包含 將工件所需的固化參數(shù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上； 將模制材料置于模制工具中，該模制工具具有一個(gè)被分為多個(gè)獨(dú)立的溫度控制的加工分區(qū)的模制表面； 感應(yīng)每個(gè)控制分區(qū)中的工件或加工表面的特性； 監(jiān)測(cè)來(lái)自傳感器的信號(hào)，對(duì)感應(yīng)到的特性進(jìn)行監(jiān)測(cè)； 將感應(yīng)到的特性與所需的固化參數(shù)做比較；在所需要的固化參數(shù)的基礎(chǔ)上，計(jì)算一種控制方案，來(lái)控制向每個(gè)獨(dú)立的加工分區(qū)的能量供應(yīng)，從而滿足所需要的固化參數(shù)； 根據(jù)控制方案控制向每個(gè)加工分區(qū)的能量輸入； 確定所述監(jiān)測(cè)特性的趨勢(shì)；及 如果上述趨勢(shì)代表一個(gè)加工分區(qū)的監(jiān)測(cè)特性將超出所需固化參數(shù)的公差帶，則修改或扭轉(zhuǎn)從存儲(chǔ)器讀取的所需固化參數(shù)，計(jì)算另一種控制方案，獲取上述修改或扭轉(zhuǎn)的固化參數(shù)，從而維持監(jiān)測(cè)到的特性在所需固化參數(shù)的上述公差帶內(nèi)。
22.如權(quán)利要求21所述方法，其特征在于，所需的固化參數(shù)可以包含一個(gè)或多個(gè)時(shí)間和設(shè)定值信息，以及對(duì)每個(gè)獨(dú)立加工分區(qū)的一個(gè)或多個(gè)加工溫度、工件溫度或介電常數(shù)及目標(biāo)值的容許誤差，緩變率，和一個(gè)或多個(gè)加工溫度、工件溫度或介電常數(shù)的緩變率的容許 誤差。
23.如權(quán)利要求21至22中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所需的固化參數(shù)包含相鄰加工分區(qū)之間的一個(gè)或多個(gè)加工溫度、工件溫度或介電常數(shù)的時(shí)間相關(guān)差異。
24.如權(quán)利要求21至23中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，包含以下步驟監(jiān)測(cè)來(lái)自傳感器的信號(hào)；比較監(jiān)測(cè)到的特性與所需的固化參數(shù)；由主處理器修改或扭轉(zhuǎn)從存儲(chǔ)器中讀取的所需固化參數(shù)，其中一個(gè)控制器用于計(jì)算控制方案，該方法還包含 上述控制器和主處理器從電子置錨板上讀取或?qū)懭胄畔ⅲ舜私涣?，因此該電子置錨板作為連接控制器與主處理器之間的橋梁發(fā)揮作用。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，還包含以下步驟 控制器將控制方案寫入電子置錨板，主處理器將該控制方案與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，接收或忽略上述控制方案。
26.如權(quán)利要求21至25中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包含 將上述控制方案從主控制器寫入專用處理器，并暫時(shí)將控制方案存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)器中。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，所述的主處理器還向?qū)Ｓ锰幚砥靼l(fā)送其他所需的操作參數(shù)信息，專用處理器根據(jù)控制方案和操作參數(shù)開(kāi)關(guān)加熱器。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述的操作參數(shù)包含一種或多種每個(gè)加熱器的功率需要，上述加熱器的開(kāi)關(guān)時(shí)間、加熱器的順序，以及與每個(gè)加熱器相關(guān)的多相電力供應(yīng)相位。
29.如權(quán)利要求21至28中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述的控制器和/或?qū)Ｓ锰幚砥魍ㄟ^(guò)電子手段確定它們彼此間定期的交流。
30.如權(quán)利要求29所述方法，其特征在于，如果主處理器和實(shí)時(shí)控制器不能通過(guò)電子手段確定彼此的存在，那么實(shí)施控制器能夠根據(jù)數(shù)據(jù)限定的模制過(guò)程所需時(shí)間和溫度設(shè)置點(diǎn)來(lái)控制該系統(tǒng)，如果主處理器和控制器不能在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)通過(guò)電子手段確定彼此的相互交流，那么該控制系統(tǒng)將啟動(dòng)默認(rèn)程序，冷卻所有的加工分區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于模制工件的加工系統(tǒng)。該加工系統(tǒng)包含一個(gè)加工表面被分為多個(gè)溫度獨(dú)立控制加工分區(qū)(6)的模制工具(4)，一個(gè)用于控制加工表面上多個(gè)單獨(dú)分區(qū)溫度的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)具有一個(gè)用于存儲(chǔ)工件所需固化參數(shù)的存儲(chǔ)器(14)，多個(gè)與各個(gè)加工分區(qū)(6)關(guān)聯(lián)的傳感器(12)，用于感應(yīng)并輸出表示每個(gè)加工分區(qū)(6)內(nèi)的工件或加工表面特性的信號(hào)，一個(gè)主處理器(16)和一個(gè)控制器(18)。主處理器(16)被編程用于監(jiān)測(cè)上述輸出信號(hào)，以監(jiān)控工件或加工表面的特性，并從存儲(chǔ)器(14)上讀取需要的固化參數(shù)?？刂破?18)被編程用于接收上述信號(hào)，并接收關(guān)于每個(gè)加工分區(qū)(6)所需固化參數(shù)信息，在接收到的信息的基礎(chǔ)上，計(jì)算并輸出控制方案，控制對(duì)每個(gè)加工分區(qū)(6)的熱量供應(yīng)，從而對(duì)它們進(jìn)行加工或冷卻。主處理器(14)被編程用于比較監(jiān)測(cè)的特性信號(hào)和所需的固化參數(shù)，從而確定上述監(jiān)測(cè)特性的趨勢(shì)，如果上述趨勢(shì)表示一個(gè)加工分區(qū)的監(jiān)測(cè)特性在所需固化參數(shù)許可范圍之外，則修改或扭曲來(lái)自存儲(chǔ)器(14)的所需的固化參數(shù)讀值，要求進(jìn)一步的解決方案，以獲得上述修改或扭曲的固化參數(shù)，從而將監(jiān)測(cè)的特性維持在上述需要的固化參數(shù)許可范圍內(nèi)。
文檔編號(hào)B29C35/02GK102770255SQ201080059387
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2010年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者本·約翰·哈爾福特 申請(qǐng)人:表面制作有限公司