CN100507581C

CN100507581C - 锻压机缺件检测方法

Info

Publication number: CN100507581C
Application number: CNB2006100961466A
Authority: CN
Inventors: 陈小平; 檀永
Original assignee: Suzhou University
Current assignee: Suzhou University
Priority date: 2006-09-19
Filing date: 2006-09-19
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2026-09-19
Also published as: CN1932531A

Abstract

本发明公开了一种锻压机缺件检测方法，其特征在于，通过检测锻压机的工作电流判断缺件情况，包括以下步骤：(1)给定一设定值，使之大于锻压机在缺件冲压时的浪涌电流真有效值而小于锻压机在有效冲压时的浪涌电流真有效值；(2)在锻压机的一个工作周期内，依次检测锻压机工作电流在连续的每个电流周期内的真有效值，与上述设定值进行比较；(3)若步骤(2)中有至少一个检测电流值大于所述设定值，直接进入下一步骤，否则输出报警信号；(4)重复步骤(2)和(3)，实现锻压机缺件的连续检测。本发明通过对锻压机工作电流真有效值的检测，可准确判断锻压机实际冲压工位上的冲压状态，检测可靠，避免漏报现象发生。

Description

锻压机缺件检测方法

技术领域

本发明涉及一种锻压机缺件检测方法，具体涉及一种在锻压工件过程中，对因缺料产生废品的情况进行监测的方法。

背景技术

锻压机是一种常用机电设备，广泛用于机械工件成形加工领域，一般由机架、锤头、工作台(砧座)、模具和用于带动锤头作直线移动的动力机构组成，模具分为两个部分，一部分固定在锤头上，与锤头的运动保持一致，另一部分模具固定在工作台上。使用时，先将需要锻压的工件放入工作台上的模具型腔中，启动动力机构，驱动锤头沿机架导轨向工作台上的模具移动，锤头模具压向工件，在锤头模具的作用下使工件变形，达到对工件锻压成形的目的。

根据锻压加工的工件的需要，一台锻压机上有多个工位，呈流水作业，由送料机构输送待加工工件至每一冲压工位处，一次锻压完成多道工序。以锻压圆柱形电解电容铝外壳的加工工序为例，锻压机工作台包括冲压、标记和裁剪三个工位，送料机构将原料即铝圆薄片送至“冲压”工位，冲压成圆柱外壳后移至“标记”工位，在壳体的底部打印标记，打完标记后传至“裁剪”工位进行裁剪，最后出件。冲压、标记、裁剪各工位上同步完成前后连续的三个不同的工件。正常情况下，上述加工过程有条不紊地进行，出件均为合格品，但如果送料机构出现故障，导致冲压工位上缺件，形成空冲，此时会造成后续标记工位上得到的动力超过额定值，使冲力过大，导致前—工件底部打印的标记过深或打穿，形成废品，由于是流水线作业，如果不能及时检测发出报警信号，此废品将混入正常合格品中而难以检出。

因此，需要对是否存在空冲进行检测，以防止废品混入合格品中。通常采用的方法是：在送料口安装光电传感器，若发现缺料即报警。这种检测方法存在以下问题：①由于生产车间环境恶劣，尘埃较多，经过一定时间后，光电传感器因积灰而失灵，会出现漏报；②有时送料口有原料而锻压机也会缺料，这是由于锻压位置与送料口有一定的距离，光电检测并不真正反映冲压工位上的实际状态，从而出现漏报。

发明内容

本发明目的是提供一种锻压机缺件检测方法，通过该种检测方法，可准确地检测出锻压机各工位的实际锻压状态，避免废品出厂。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种锻压机缺件检测方法，其特征在于，通过检测锻压机的工作电流判断缺件情况，包括以下步骤：

(1)给定一设定值，使之大于锻压机在缺件冲压时的浪涌电流真有效值而小于锻压机在有效冲压时的浪涌电流真有效值；

(2)在锻压机的一个工作周期内，依次检测锻压机工作电流在连续的每个电流周期内的真有效值，与上述设定值进行比较；

(3)若步骤(2)中有至少一个检测电流值大于所述设定值，直接进入下一步骤，否则输出报警信号；

(4)重复步骤(2)和(3)，实现锻压机缺件的连续检测。

上文中，正常冲压时，在锻压机的一个工作周期内，冲头未动作时即未冲压时工作电流的真有效值较小，而动作时工作电流较大，即所述“浪涌电流真有效值”，在锻压加工过程中，同一台锻压机的工作频率非常稳定，冲压位置若出现空冲时，虽然有少量能量会转移至其它工位使该工作产品出现废品，但仍然比正常冲压消耗的能量少。因此，以冲压电解电容铝外壳为例，锻压机在有效冲压时的浪涌电流要比未冲压时大15％～20％，而缺件冲压时的浪涌电流比未冲压时大8％左右，所述的“设定值”即可以选择8％～15％之间的任意一个值，当然，选择较中间的值时，更不容易出现误判，设定值可以采用比未冲压时电流的增加值表达，也可以采用换算成的电流值表达，以采用电流值表达更为方便。对其它锻压而言，同样具有上述两个电流值，在其之间选择设定值即可。有效冲压和缺件冲压时浪涌电流值的获取，可以是通过锻压机说明手册获取，但更好的方式是根据具体采用的锻压机及工况进行检测获得。所谓真有效值(又称为真均方根值，TRMS)，其定义为

U_{RMS} = \frac{1}{N} \sqrt{Σ_{K = 0}^{N - 1} {U_{K}}^{2}},

也就是以各取样点的输入电压U进行“平方→取平均值→开平方”运算，该运算过程可通过单片机来完成，其工作过程为交变电流通过电流传感器调理成数模转换器可以适应的电压量程之内，经数模转换器的快速准确的采样，再用上述公式运算获得。一般地，在一个电流周期内获取50～100个采样电压值，计算出真有效值较为准确。

上述技术方案中，用于电解电容铝外壳的加工，所述设定值比锻压机工作周期中未冲压时的真有效值大10％～14％。优选的技术方案为，所述设定值比锻压机工作周期中未冲压时的真有效值大11％～13％。

进一步的技术方案，所述步骤(3)中，在满足条件时，输出报警信号的同时控制锻压机停机。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1.本发明创造性地提出了通过检测锻压机的工作电流情况来判断是否存在缺件，改变了现有技术的各种检测均直接针对工件原料的情形，由此，不会受到车间内工作环境的影响，保证了检测的准确性，具有显著的创造性；

2.本发明检测的是冲压时的状态，与采用光电检测进料口处的进料情况相比，检测时点更为准确，可靠性高，有效避免漏报现象，防止因空冲引起的废品混入正品中。

附图说明

附图1为本发明实施例一中锻压机加工过程示意图；

附图2为本发明实施例一检测系统示意框图；

附图3为本发明实施例一中锻压机正常工作状态下耗用电流波形图；

附图4为本发明实施例一中锻压机缺件空冲状态下耗用电流波形图。

其中：1、送料口；2、冲压；3、标记；4、裁剪；5、出件。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：参见附图1至附图4所示，一种锻压机缺件检测方法，用于圆柱形电解电容铝外壳加工成形的检测，通过检测锻压机的工作电流判断缺件情况，包括以下步骤：

(4)重复步骤(2)和(3)，实现锻压机缺件的连续检测。

本实施例中，所述设定值比锻压机工作周期中未冲压时的真有效值大10％～14％。

参见附图1，在圆柱形电解电容铝外壳加工成形过程中，锻压机分为冲压2、标记3、裁剪4三个冲压工位，工件原料(薄铝圆片)由送料口1依次送至冲压2、标记3、裁剪4冲压工位，最后出件5。工作频率为120次/分钟时，一个锻压工作周期为0.5秒，以工频50Hz计算，每个工作周期包括25个电流周期。如附图3所示，在正常工作状态，25个电流周期中，有3个电流周期(有效冲压时)的电流值会比未冲压时的电流值大15％～20％；如附图4所示，在缺件冲压状态时，浪涌电流值比未冲压时的电流值大8％左右(不大于10％)。因而，可以在10％～14％之间选择设定值。例如，选择设定值为12％，则如果在一个工作周期内，有至少一次的检测值大于12％，为有效状态，如果没有检测值大于12％，则为空冲，报警。

附图2为本实施例实现上述方法的检测系统示意图。一般地，检测系统由单片机、电流传感器、A/D转换器和报警输出电路构成，其中，A/D转换器采用逐次逼近A/D转换器。交变电流经电流传感器调整输出电压幅度，由采样速度快、并行输出的逐次逼近A/D转换器抽取每个电流周期中的50个采样电压，并由单片机按照真有效值的计算公式

U_{RMS} = \frac{1}{N} \sqrt{Σ_{K = 0}^{N - 1} {U_{K}}^{2}}

(N为一个电流周期中的采样点数，U_K(K＝0，1，…，N-1)为采样值)算出每个电流周期的真有效值，用于进行比较。

为保证废品不会混入合格品中，可以在输出报警信号的同时控制锻压机停机。

Claims

1.一种锻压机缺件检测方法，通过检测锻压机的工作电流判断缺件情况，其特征在于：该方法用于电解电容铝外壳的加工，包括以下步骤：

(1)给定一设定值，使之大于锻压机在缺件冲压时的浪涌电流真有效值而小于锻压机在有效冲压时的浪涌电流真有效值，所述设定值比锻压机工作周期中未冲压时的真有效值大10％～14％；

(4)重复步骤(2)和(3)，实现锻压机缺件的连续检测。

2.根据权利要求1所述的锻压机缺件检测方法，其特征在于：所述设定值比锻压机工作周期中未冲压时的真有效值大11％～13％。

3.根据权利要求1所述的锻压机缺件检测方法，其特征在于：所述步骤(3)中，在满足条件时，输出报警信号的同时控制锻压机停机。