CN109746283A - 下死点绝对值检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了下死点绝对值检测装置及方法，包括检测仪、固定座和四个磁性传感器；所述检测仪包括PLC、电源模块、承接模块、传感器模块、显示器、信息传输模块和硬盘，所述电源模块与承接模块电性连接，所述PLC、传感器模块、显示器和信息传输模块分别与承接模块电性连接，所述固定座包括上模板、下模板、下模座和四组调节组件，所述下模板设置在下模座的上方，所述四组调节组件按照时针顺序设置在下模座和下模板之间，四个所述磁性传感器分别设置在下模板的侧边；本发明具有根据冲床下死点的位置相应的精确计算和控制调节组件的调节高度，进而实现自动微调下模板的高度，从而间接实现对冲床的下死点位置进行微补偿的优点。

Description

下死点绝对值检测装置及方法

技术领域

本发明涉及冲床技术领域，尤其涉及下死点绝对值检测装置及方法。

背景技术

冲床的下死点即冲床上模板运行至最低点时的位置，当上模板垂直向下运行至下死点位置时，上模板的下端面和下模板的上端面是否处于相对平行状态，是冲压出精密零件的关键，随着生产技术的发展，精密冲压对上模板下死点位置的要求越来越高，我们需要检测出下死点绝对值（即上模板的下端面可能还未到达设定的标准位置，也可能超过了设定的标准位置，下死点绝对值即上模板的下端面离标准位置的距离值），目前下死点位置大多依靠操作人员对上模板进行反复调试来确定，缺陷在于调节过程繁琐，且对下死点的定位精度较低，缺乏补偿的能力，上模板与下模板难以实现高精度的配合，导致无法满足高精密零件的冲压要求。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供下死点绝对值检测装置，具有自动微调下模板的高度，从而间接实现对冲床的下死点位置进行补偿，使上模板的下端面和下模板的上端面处于相对平行状态，且使上模板的下端面和下模板的上端面之间的距离为所需要的距离的功能；

本发明的第二个目的在于提供下死点绝对值检测方法，以实现根据冲床下死点的位置相应的精确计算和控制调节组件的调节高度。

为了达到上述目的，本发明所采取的技术方案如下：

下死点绝对值检测装置及方法，包括检测仪、固定座和四个磁性传感器；

所述检测仪包括PLC、电源模块、承接模块、传感器模块、显示器、信息传输模块和硬盘，所述电源模块与承接模块电性连接，所述PLC、传感器模块、显示器和信息传输模块分别与承接模块电性连接，所述传感器模块、信息传输模块、显示器和硬盘分别与PLC电性连接，所述磁性传感器与传感器模块电性连接；

所述固定座包括上模板、下模板、下模座和四组调节组件，所述下模板设置在下模座的上方，所述四组调节组件按照时针顺序设置在下模座和下模板之间，四个所述磁性传感器分别设置在下模板的侧边，且分别相应的位于四组调节组件的上方，每组调节组件分别与其上方的磁性传感器相互配合，所述下模板的上端垂直于磁性传感器的传感面，且下模板的上端位于磁性传感器的传感范围的下部，所述上模板设置在下模板的上方，四组所述磁性传感器的连线可围成一矩形，且其连线围成的矩形所处的平面与上模板的上端平行；

所述调节组件包括斜块、与斜块相互配合的滑块、与PLC电性连接的步进电机、丝杆和第一滑轨，所述斜块固定设置在下模板的下端，所述第一滑轨固定设置在下模座上，所述丝杆同时穿过滑块和下模座的侧边，且与滑块相互螺纹连接，所述步进电机通过丝杆驱动滑块在第一滑轨上滑动；

所述斜块的下端斜面上固定设置有第二滑轨，所述滑块的上端固定设置有凸块，所述滑块通过凸块和第二滑轨与斜块滑动连接。

进一步地，所述检测仪还包括滤波器，所述滤波器的输入端与电源模块的输出端电性连接，所述滤波器的输出端与承接模块的输入端电性连接。

进一步地，所述信息传输模块上设置有可传输信息的USB端口和PC端口。

进一步地，所述调节组件还包括导向板，所述导向板固定设置在下模座上，所述丝杆通过轴承与导向板枢接。

进一步地，所述调节组件还包括第一光电传感器和第二光电传感器，所述第一光电传感器和第二光电传感器分别固定设置在第一滑轨的两端，且第一光电传感器和第二光电传感器的感应面均向上设置。

进一步地，所述上模板的侧边还固定设置有与磁性传感器相互配合的感应条。

进一步地，所述调节组件还包括压力传感器，所述压力传感器固定设置在斜块和下模板之间。

本发明还提供下死点绝对值检测方法，包括如下步骤：

步骤一，按照冲压的需要设定一个要求磁性传感器所感知上模板位移的标准数据，并将标准数据输入PLC；

步骤二，上模板垂直往下移动至下死点位置，四个磁性传感器将检测到的上模板的移动数据通过传感器模块传递至PLC，PLC将移动数据转换成波形图案实时显示在显示器上，同时将移动数据储存在硬盘；

步骤三，PLC计算出四个移动数据的平均值，将四个移动数据分别与平均值进行比对，并分别计算出差值；

步骤四，PLC通过脉冲频率来控制步进电机转动的方向和速度，从而控制滑块在水平方向上移动的距离，进而控制斜块在垂直方向上移动的高度；

步骤五，PLC根据差值，分别相应的控制位于磁性传感器下方的步进电机转动，调节相应的斜块的高度，分别补偿差值，使上模板的下端面与下模板的上端面平行；

步骤六，PLC将平均值与标准数据进行比对，计算出差距值，并同时控制四组步进电机转动，从而同时调节四组斜块的高度，补偿差距值，使上模板的下端面与下模板的上端面之间的距离为所需要的距离。

本发明的有益效果为：1.通过以下三步实现第一个目的，第一步：通过按照冲压的需要设定一个标准数据输入PLC，使标准数据等于要求上模板在磁性传感器的感应范围内移动的距离；第二步：上模板垂直移动至下死点位置时，四个磁性传感器将感应到的上模板的移动数据通过传感器模块传输至PLC，PLC计算出四个移动数据的平均值，将四个移动数据与平均值进行比对，分别得出差值；步进电机通过丝杆驱动滑块移动，滑块移动推动斜块上升，PLC通过脉冲频率来控制步进电机转动的速度，进而根据差值相应的调节斜块的高度，使上模板的下端面与下模板的上端面平行；第三步：PLC将标准数据与平均值进行比对，得出差距值，并同时控制四组步进电机转动，从而同时调节四组斜块的高度，补偿差距值，使上模板的下端面与下模板的上端面之间的距离为所需要的距离，通过第二步和第三步的两次调节，间接实现了对冲床的下死点位置进行补偿的功能；2.通过将四个磁性传感器设置在同一个平面，且让该平面平行于下模板的上端面，当上模板垂直下移时，磁性传感器感应从开始感应到上模板至上模板移动至下死点的移动数据，磁性传感器将所感应到的移动数据通过传感器模块传输至PLC，PLC通过改变电流方向来控制步进电机的转动方向，通过脉冲频率来控制步进电机转动的速度，从而控制滑块的移动距离，进而控制斜块的升降高度，进而控制下模板与上模板之间的相对状态与距离，从而实现根据冲床下死点的位置相应的精确计算并控制调节组件所需要调节的高度。

附图说明

图1是本发明的固定座的结构示意图；

图2是图1中的A处放大图；

图3是本发明的斜块和滑块的结构示意图；

图4是本发明的下模座和调节组件的俯视图；

图5是本发明的检测仪的结构示意图；

图6是本发明的检测仪的结构侧视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行进一步说明：

下死点绝对值检测装置，包括检测仪、固定座和四个磁性传感器3；

如图5和图6所示的检测仪包括PLC 11、电源模块12、承接模块13、传感器模块14、显示器15、信息传输模块16、硬盘17和滤波器18，电源模块12与承接模块13电性连接，PLC 11、传感器模块14、显示器15和信息传输模块16分别与承接模块13电性连接，传感器模块14、信息传输模块16、显示器15和硬盘17分别与PLC 11电性连接，磁性传感器3与传感器模块14电性连接；信息传输模块16上设置有可传输信息的USB端口和PC端口，用于将PLC 11和硬盘17内储存的数据传输至其他移动设备；信息传输模块16上还电性连接有WIFI发射模块，可利用WIFI发射模块将PLC 11和硬盘17内储存的数据转换成WIFI信号发射出去，供其它移动设备接收；滤波器18的输入端与电源模块12的输出端电性连接，滤波器18的输出端与承接模块13的输入端电性连接，滤波器18可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除。

如图1所示的固定座包括上模板21、下模板22、四组调节组件23和下模座24，下模板22设置在下模座24的上方，四组调节组件23按照时针顺序设置在下模座24和下模板22之间，时针顺序可以是顺时针顺序，也可以是逆时针顺序，四个磁性传感器3分别设置在下模板22的侧边，且分别相应的位于四组调节组件23的上方，每组调节组件23分别与其上方的磁性传感器3相互配合，下模板22的上端垂直于磁性传感器3的传感面，且下模板22的上端位于磁性传感器3的传感范围的下部，上模板21设置在下模板22的上方，四组磁性传感器3的连线可围成一矩形，且其连线围成的矩形所处的平面与上模板21的上端平行；

上模板21的侧边还固定设置有与磁性传感器3相互配合的感应条31，感应条31随着上模板21上下移动，使磁性传感器3更好的捕捉位移信号。

如图2和图3所示的调节组件23包括斜块231、与斜块231相互配合的滑块232、与PLC 11电性连接的步进电机233、丝杆234、第一滑轨235、导向板236、第一光电传感器237、第二光电传感器238和压力传感器239，斜块231固定设置在下模板22的下端，第一滑轨235固定设置在下模座24上，丝杆234同时穿过滑块232和下模座24的侧边，且丝杆234与滑块232相互螺纹连接，且丝杆234通过轴承与下模座24的侧边枢接，步进电机233通过丝杆234驱动滑块232在第一滑轨235上滑动；

如图4所示的斜块231的下端的斜面上固定设置有第二滑轨2311，滑块232的上端固定设置有凸块2321，凸块2321滑动设置在第二滑轨2311内，滑块232通过凸块2321和第二滑轨2311与斜块231滑动连接；

导向板236固定设置在 24上，丝杆234通过轴承与导向板236枢接；

第一光电传感器237和第二光电传感器238分别固定设置在第一滑轨235的两端，且第一光电传感器237和第二光电传感器238的感应面均向上设置，第一光电传感器237和第二光电传感器238分别与PLC 11信号连接，第一光电传感器237和第二光电传感器238的作用在于防止滑块232脱出第一滑轨235，当第一光电传感器237或第二光电传感器238感应到滑块232时，给出信号至PLC 11，PLC 11控制步进电机233暂停转动，并报警提醒操作人员排除警情；

压力传感器239与PLC 11信号连接，且固定设置在斜块231和下模板22之间，用于将压力信号实时传输至PLC 11。

四组调节组件23按照时针顺序设置的好处在于，让四个滑块232在四个不同的方向推动斜块231，防止在调节时下模板22水平左右滑动，四组调节组件23一共包括有四条第一滑轨235，四条第一滑轨235可围成一个矩形。

本发明还提供了下死点绝对值检测方法，包括如下步骤：

步骤一，按照冲压的需要设定一个要求磁性传感器3所感知上模板21位移的标准数据，并将标准数据输入PLC 11；标准数据的设定是在磁性传感器3可以感知的范围内设定，当下模板22运行到下死点，但是并未进入磁性传感器3的感知范围时，可以增加感应条31的长度，使上模板21处于下死点时，感应条31的下端处在磁性传感器3的感应范围内；

步骤二，上模板21垂直往下移动至下死点位置，四个磁性传感器3将检测到的上模板21的移动数据通过传感器模块14传递至PLC 11，PLC 11将移动数据转换成波形图案实时显示在显示器15上，同时将移动数据储存在硬盘17；操作人员可根据显示器15上显示的波形图案随时知道调节组件23作出了多少调整；四个磁性传感器3感应到四个移动数据，这四个移动数据相等时，表示上模板21的下端面与下模板22的上端面平行；当这四组移动数据不相等时，表示上模板21的下端面与下模板22的上端面不平行；

步骤三，PLC 11计算出四个移动数据的平均值，将四个移动数据分别与平均值进行比对，并分别计算出差值；

步骤四，PLC 11通过脉冲频率来控制步进电机233转动的方向和速度，从而控制滑块232在水平方向上移动的距离，进而控制斜块231在垂直方向上移动的高度；

步骤五，PLC 11根据差值，分别相应的控制位于磁性传感器3下方的步进电机233转动，调节相应的斜块231的高度，分别补偿差值，使上模板21的下端面与下模板22的上端面平行；

步骤六，PLC 11将平均值与标准数据进行比对，计算出差距值，并同时控制四组步进电机233转动，从而同时调节四组斜块231的高度，补偿差距值，使上模板21的下端面与下模板22的上端面之间的距离为所需要的距离。

本发明的工作原理为：

1.使上模板21的下端面和下模板22的上端面平行：

上模板21垂直移动至下死点位置时，四个磁性传感器3将感应到的上模板21的移动数据通过传感器模块14传输至PLC 11，PLC 11计算出四个移动数据的平均值，将四个移动数据与平均值进行比对，分别得出差值；步进电机233通过丝杆234驱动滑块232移动，滑块232移动推动斜块231上升，PLC 11通过脉冲频率来控制步进电机233转动的速度，进而根据差值相应的调节斜块231的高度，使上模板21的下端面与下模板22的上端面平行；

2.使上模板21的下端面与下模板22的上端面之间的距离为所需要的距离：

通过按照冲压的需要设定一个标准数据输入PLC 11，使标准数据等于要求上模板21在磁性传感器3的感应范围内移动的距离，PLC 11将标准数据与平均值进行比对，得出差距值，并同时控制四组步进电机233转动，从而同时调节四组斜块231的高度，补偿差距值，使上模板21的下端面与下模板22的上端面之间的距离为所需要的距离。

以上所述并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (8)

1.下死点绝对值检测装置，其特征在于：包括检测仪、固定座和四个磁性传感器；

所述检测仪包括PLC、电源模块、承接模块、传感器模块、显示器、信息传输模块和硬盘，所述电源模块与承接模块电性连接，所述PLC、传感器模块、显示器和信息传输模块分别与承接模块电性连接，所述传感器模块、信息传输模块、显示器和硬盘分别与PLC电性连接，所述磁性传感器与传感器模块电性连接；

所述固定座包括上模板、下模板、下模座和四组调节组件，所述下模板设置在下模座的上方，所述四组调节组件按照时针顺序设置在下模座和下模板之间，四个所述磁性传感器分别设置在下模板的侧边，且分别相应的位于四组调节组件的上方，每组调节组件分别与其上方的磁性传感器相互配合，所述下模板的上端垂直于磁性传感器的传感面，且下模板的上端位于磁性传感器的传感范围的下部，所述上模板设置在下模板的上方，四组所述磁性传感器的连线可围成一矩形，且其连线围成的矩形所处的平面与上模板的上端平行；

所述调节组件包括斜块、与斜块相互配合的滑块、与PLC电性连接的步进电机、丝杆和第一滑轨，所述斜块固定设置在下模板的下端，所述第一滑轨固定设置在下模座上，所述丝杆同时穿过滑块和下模座的侧边，且与滑块相互螺纹连接，所述步进电机通过丝杆驱动滑块在第一滑轨上滑动；

所述斜块的下端斜面上固定设置有第二滑轨，所述滑块的上端固定设置有凸块，所述滑块通过凸块和第二滑轨与斜块滑动连接。

2.根据权利要求1所述的下死点绝对值检测装置，其特征在于：所述检测仪还包括滤波器，所述滤波器的输入端与电源模块的输出端电性连接，所述滤波器的输出端与承接模块的输入端电性连接。

3.根据权利要求2所述的下死点绝对值检测装置，其特征在于：所述信息传输模块上设置有可传输信息的USB端口和PC端口。

4.根据权利要求3所述的下死点绝对值检测装置，其特征在于：所述调节组件还包括导向板，所述导向板固定设置在下模座上，所述丝杆通过轴承与导向板枢接。

5.根据权利要求4所述的下死点绝对值检测装置，其特征在于：所述调节组件还包括第一光电传感器和第二光电传感器，所述第一光电传感器和第二光电传感器分别固定设置在第一滑轨的两端，且第一光电传感器和第二光电传感器的感应面均向上设置。

6.根据权利要求5所述的下死点绝对值检测装置，其特征在于：所述上模板的侧边还固定设置有与磁性传感器相互配合的感应条。

7.根据权利要求6所述的下死点绝对值检测装置，其特征在于：所述调节组件还包括压力传感器，所述压力传感器固定设置在斜块和下模板之间。

8.下死点绝对值检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一，按照冲压的需要设定一个要求磁性传感器所感知上模板位移的标准数据，并将标准数据输入PLC；

步骤二，上模板垂直往下移动至下死点位置，四个磁性传感器将检测到的上模板的移动数据通过传感器模块传递至PLC，PLC将移动数据转换成波形图案实时显示在显示器上，同时将移动数据储存在硬盘；

步骤三，PLC计算出四个移动数据的平均值，将四个移动数据分别与平均值进行比对，并分别计算出差值；

步骤四，PLC通过脉冲频率来控制步进电机转动的方向和速度，从而控制滑块在水平方向上移动的距离，进而控制斜块在垂直方向上移动的高度；

步骤五，PLC根据差值，分别相应的控制位于磁性传感器下方的步进电机转动，调节相应的斜块的高度，分别补偿差值，使上模板的下端面与下模板的上端面平行；

步骤六，PLC将平均值与标准数据进行比对，计算出差距值，并同时控制四组步进电机转动，从而同时调节四组斜块的高度，补偿差距值，使上模板的下端面与下模板的上端面之间的距离为所需要的距离。