在模具保护的应用过程当中，最难克服的问题之一就是如何在模具必须运行的环境当中有效地保护模具的组件。在一个典型的冲压应用中，润滑油、冷却液以及其他的液体和冷却液通常会对模具组件造成严重的破坏。

　　对于大多数行业来说，提高加工效率是产品制造过程中一个必要的组成部分。它在世界金属冲压设备中变得日益重要，因为激烈的市场竞争要求缩短产品生产必须在较快的速度下完成，同时达到较高的质量要求。

　　模具碰撞是在金属冲压过程中造成意外停工或零件不一致的首要原因。消除模具碰撞能够帮助控制修整过程以及改进冲压时间和生产调度。在模具发生碰撞后，必须对其进行修整，并且修整后的模具未必就能够制造出具有和先前模具同样质量的产品。

　　传感器在冲压过程中的作用

　　保护模具受到破坏的最好的方法是，确保在一个冲压循环过程中各组件都在各自的位置上工作，而不是出现在不该出现的地方。实现这一点，就需要对这些设备装上一套由工具传感器、机轴连接器组成的系统，以及在冲压机上安装一个能够传递来自这些设备的信号的控制器。传感器监测加工过程，并通过监测速度、精确性、目标定位、和位置（包括部分排出物和洞孔放置）减少可能对模具造成损坏的潜在因素。

　　由于不同的冲压机械其速度不同，因此保护模具需要对不同的情况进行分析定论。一些冲压机械，比如说加工小型电子元件的，其打击速度每分钟可达到1500下；其他的冲压机械，像加工汽车框架和面板的，其运行速度就慢多了，大约每分钟30下。

　　基于这个原因，正确的传感器放置和作用是至关重要的。传感器通常被安装在顺序冲模的多个位置，用于关键点监测，如折弯、送料不足、送料过度、废料，以及未冲击点。

　　其他类型的冲压模具有基于其功能的特殊要求。例如，在传送模具中，传感器被放置在夹子里与其合为一体，以检测面板（在其被送到下一个位置之前）是否在适当的位置。在这些环境当中使用传感器能够缩短停机时间和减少生产损失，以及相关的维修费用。

　　接触式传感器和非接触式传感器

　　首先，决定在模具保护装置里安装传感器时，要确定正确的安装位置和选择所需要的传感器类型。如前所述，传感器能用来确保材料已经运送到装置里面、检测产品是否从冲压装置里被拉出来，或检测凸轮是否在正确的位置。

　　传感器可分为接触式传感器和非接触式传感器两种类型。接触式传感器是机械的，并且必须身体接触输出物，这样传感器才能起反应。非接触式传感器是电子的，并利用磁场、光波或者声波进行定位。

　　接触式传感器没有非接触式传感器那么昂贵，但是接触式传感器常受到巨大的磨损，以致最终导致传感器失效。非接触式传感器具有比较持久的使用寿命，因为它们不用与被检测物接触，但是，它们的价格比较昂贵。

　　接近传感器

　　接近传感器属于非接触式传感器。接近传感器通过发射一种高频率的电磁场与检测对象相合，而发生作用。（见图1a和图1b）。当被加工的金属进入高频率的范围，金属表面的涡电流便发生变化，于是传感器就会感应到这些电流。

　　
　　接近传感器能够被安装在模具内部许多不同的位置，起到不同的作用。传感器被安装的位置和所起到的作用依赖于模具的复杂性和精密性，对不同的模具，传感器被安装的位置和起到的作用也不尽相同。同时，由于其特殊的运行环境条件，接近传感器也比较经久耐用。这些条件包括材料被感应到、加工对象的尺寸大小、模具附近的物理状态（焊接、酷热或酷冷，RFI）和连接传感器的电子设备（继电器、可编程逻辑控制器、压力调节控制，等）。

　　接近传感器是没有运动机件的固体，并且是密封的，油、冷却液、其他液体和润滑剂是极难渗透进入的。它们拥有众多的机架类型，可以统一到模具中，像微型、矩形、低高度（低轮廓）和环形。例如，扁平接近传感器可被植入模具中，以监控分馏柱塔板，从而确定燃料是否被拉到模具里。圆柱形接近传感器可被安装在一个弹簧式的升降装置里，以检测加工材料是否在模具关闭之前就已经被放置在合适的位置。

　　光电传感器

　　光电传感器也是非接触式传感器的一种类型，利用光（可见光或红外线）确定方位或部分弹射。这些传感器包含一个发射器和一个接收器，发射器用来发射光束，接收器用来检测返回到传感器的光束数量。

　　光电传感器包含三种基本类型：

　　1.束光电传感器——这种类型的传感器是由两个单独的发射器和接收器组成的。当加工的物体打破光束塞柏时，控制器就会收到一个信号。

　　2.漫反射光电传感器——当光线的反射部分被感应到时，这种传感器会对控制器发出信号。

　　3.回射光电传感器——部分中断光束由反射物反射回给传感器时，传感器会对控制器发出信号。

　　与接近传感器一样，光电传感器也是无运动部件的固体装置，它能够提供比接近传感器更长的感应范围。当油、灰尘，或者其他材料阻碍光束时，光电传感器更容易受到不洁环境的影响而失去作用。

　　信息控制器

　　无论使用何种类型的传感器，传感器所发出的信号必须反馈给控制器，这样控制器就能够采取适当的行动以保护模具。而这一点又是通过电线和线缆来实现的。

　　一些传感器由线缆或电线控制，它们可以直接与控制器相连。而其它的传感器具有连接器，通过一个叫做“Cordset”的电线设备快速配线，然后Cordset被连接到一个中央接线盒，在这里信号通过一个“Homerun”线束单元发送给控制器。

　　Cordsets和接线盒被设计成有很多种类型，并在粗糙的生产环境当中工作，尽管在多数情况下这些组件需要进一步的保护，以避免金属废料、升降机和其它危险性的事物的破坏。一些公司在模瓦上设计线路通道，以保护线缆，避免其受到破环；而有些公司用硅胶密封剂填充这些通道，或者在电线电缆周围的通道使用导管。

　　保护组件

　　在模具保护应用中，要解决的其中一个最棘手的问题就是保护必须在外界环境运行的组件。在一个典型的冲压设备中，油、冷却液、其它液体和润滑剂通常能够对模具组件造成很大的损害。

　　设备制造商已经解决了这个问题，通过用更高等级的材料生产组件，这些组件受外部污染物质的影响较小。因此，用入口保护（IP）等级进行分类。等级级别显示电子组件周围的密封等级，可以阻止外来污染物如灰尘和湿气的进入。

　　这种分类制度由国际电工委员会（IEC）制定的，目的是根据特定的环境为电子元件制定统一的性能要求。一些传感器是专为不同层次的IP保护而设计的，它们更适合用于恶劣环境中，并且也起到保护模具的作用。

　　制造商有时会使用另类机架、连接器和前套材料，从而使传感器有更强的抵抗力。一般来说，我们会投入更多的资源和组件到模具保护系统中去，这样机器故障或停机时间指数也就有可能大大降低。

　　而在实际的生产过程中，生产商会发现，在模具里置入传感器对减少停机时间、零件缺陷和相关的维修费用具有实际的帮助意义。