CN116673403A - 帽檐压装设备及帽檐压装控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于智能控制技术领域，提供一种帽檐压装设备及帽檐压装控制方法，所述帽檐压装设备包括：帽檐压力施加装置，在压装操作时，当所述帽檐安装倾斜时，所述帽檐压力施加装置与所述待加工零件的帽檐之间的相互作用力与预定值不同；压力传感器，用于采集帽檐压力施加装置的压力；存储器，用于存储表征零件加工用的合格压力参数；比较器，根据所述压力值是否满足所述合格压力参数，来确定所述待加工零件的帽檐安装是否发生倾斜。因此，通过增加压力传感器，对压接力进行检测，根据零件中帽檐压力检测结果来确定帽檐是否对正，提升加工后零件的合格率。
Description
技术领域
本发明涉及智能控制技术领域，尤其涉及一种帽檐压装设备及帽檐压装控制方法。
背景技术
目前零件加工过程中，通常会通过冲压装置，让零件的不同组件在强大的压力作用下，组装起来；或者零件中的某个部位需要在冲压装置作用下，通过强大的压力作用，让零件的某个部位被挤压成预定的形状。
但是随着电子科学技术的发展，很多零件（例如，芯片、传感器、轴承、阀门等）的性能要求越来越高，才能更好满足电子设备的可靠性要求。这就需要对加工过程中施加的压力进行严格控制，只有在预定范围内的压力，才能让零件加工过程中的良品率得到提高。
然而常用的零件加工设备为了控制施加的压力，通常都会采用精度更高的控制器或者驱动电机；但是从马达施加驱动力到压力传递构成中，每个部件的差异和组装进度都会影响到压力的精度；所以仅靠提高控制器或者驱动电机的控制精度，也较难控制好零件加工设备施加的压力精度。
尤其是有些零件包括帽檐，如果帽檐与主体之间安装的位置没有对正，直接挤压，直接会导致该零件压装后不合格。
发明内容
为了解决现有零件加工过程中压力精度控制无法满足工业需求的问题，本发明提供一种帽檐压装设备及帽檐压装控制方法，通过增加压力传感器，对压接力进行检测，根据零件中帽檐压力检测结果来确定帽檐是否对正，提升加工后零件的合格率。
本发明第一方面提供一种帽檐压装设备，其特征在于，包括：
帽檐压力施加装置，用于向待加工零件的帽檐施加压力；在压装操作时，所述帽檐压力施加装置与所述待加工零件的帽檐的表面相对设置，并且当所述帽檐安装倾斜时，所述帽檐压力施加装置与所述待加工零件的帽檐之间的相互作用力与预定值不同；
压力传感器，用于采集帽檐压力施加装置的压力；
存储器，用于存储表征零件加工用的合格压力参数；
比较器，分别接收所述压力传感器检测的压力值和存储器中的合格压力参数，并且根据所述压力值是否满足所述合格压力参数，来确定所述待加工零件的帽檐安装是否发生倾斜。
本发明优选的实施方式中，所述帽檐压力施加装置与所述待加工零件的帽檐的表面相对设置的构造关系包括：所述帽檐压力施加装置位于零件夹持装置的上方，待加工零件被所述零件夹持装置夹持时，所述帽檐压力施加装置的压力输出端位于所述待加工零件的帽檐的正上方。
本发明进一步优选的实施方式中，所述帽檐压力施加装置包括下压电缸，所述压力传感器位于所述电缸的输出端，根据所述电缸的输出端的压力确定所述待加工零件的帽檐受力面积，并根据所述待加工零件的帽檐受力面积确定所述待加工零件的帽檐安装是否发生倾斜。
本发明优选的实施方式中，所述表征零件加工用的合格压力参数包括帽沿压接压力值上限取值曲线和帽沿压接压力值上限取值曲线，所述比较器根据所述压力传感器检测到当前零件加工的压力，是否在帽沿压接压力值上限取值曲线和帽沿压接压力值上限取值曲线之间，确定所述待加工零件的帽檐安装是否发生倾斜。
本发明进一步优选的实施方式中，所述帽沿压接压力值上限取值和所述帽沿压接压力值上限取值的取值方式包括：通过所述帽檐压装设备压装预定数量样品，获取压装用合格压力值参数曲线，并根据压力值误差范围，确定所述帽沿压接压力值上限取值曲线和所述帽沿压接压力值上限取值曲线。
本发明优选的实施方式中，所述帽檐压装设备还包括：分别与所述压力传感器、所述帽檐压力施加装置电连接的可编程逻辑控制器，以及与所述可编程逻辑控制器通信连接的上位机，并且所述可编程逻辑控制器能够直接接收所述传感器的压力参数，并将所述压力参数以上位机能够识别的参数格式反馈至所述上位机，在所述上位机上形成压力参数曲线。
本发明优选的实施方式中，所述待加工零件的帽檐包括从零件主体侧壁延伸的突起，合格装配的待加工零件中所述突起与所述帽檐压力施加装置中电缸的输出端对齐；当所述待加工零件的帽檐与零件主体倾斜时，待加工零件中所述突起与所述帽檐压力施加装置中电缸的输出端之间接触部不能完全对齐。
本发明另一方面还提供一种帽檐压装设备控制方法，其特征在于，包括：
获取待加工零件中帽檐被施加的压力曲线；在压装操作时，当所述帽檐压装设备处于相同状态时，所述待加工零件中帽檐被施加的压力与所述帽檐的状态相关；
获取表征零件加工用的合格压力参数；
根据待加工零件中帽檐被施加的压力曲线是否满足所述合格压力参数，来确定所述待加工零件的帽檐安装是否发生倾斜。
本发明优选的实施方式中，所述表征零件加工用的合格压力参数包括帽沿压接压力值上限取值曲线和帽沿压接压力值上限取值曲线，所述帽沿压接压力值上限取值和所述帽沿压接压力值上限取值的取值方式包括：通过所述帽檐压装设备压装预定数量样品，获取压装用合格压力值参数曲线，并根据压力值误差范围，确定所述帽沿压接压力值上限取值曲线和所述帽沿压接压力值上限取值曲线。
本发明优选的实施方式中，当待加工零件为合格零件时，所述待加工零件中帽檐对应的突起与所述帽檐压力施加装置中电缸的输出端对齐；当待加工零件为不合格零件时，所述待加工零件中帽檐对应的突起不能与所述帽檐压力施加装置中电缸的输出端对齐；并且根据所述帽檐对应突起与所述电缸的输出端之间作用力，确定所述待加工零件的帽檐是否相对于所述待加工零件主体发生倾斜。
本发明提供的上述技术方案中，创造性地提出根据帽檐压力施加装置与所述待加工零件的帽檐之间的相互作用力与预定值不同，来确定检测零件压装是否倾斜；而通过检测待加工零件中帽檐被施加的压力曲线，并根据待加工零件中帽檐被施加的压力曲线是否在预定的范围内，从而快速、准确地针对包括帽檐的零件压装后是否合格；弥补现有技术中零件合格判断存在准确率低或者成本高的不足。
发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书变得显而易见，或者通过实施本发明的技术方案而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。
附图说明
图1为本发明实施例提供一种帽檐压装设备的结构框图；
图2为本发明实施例提供一种帽檐压装设备的结构示意图；
图3为本发明实施例提供一种帽檐压装设备的侧视图；
图4为本发明实施例提供一种帽檐压装设备控制方法的流程图；
图5为本发明实施例提供一种合格压力参数的示意图；
图6-图8分别为本发明实施例提供三种不合格压力参数的示意图；
图9为本发明实施例提供一种待加工零件的局部示意图一；
图10为本发明实施例提供一种待加工零件的局部示意图二
图11为本发明实施例提供一种待加工零件的结构示意图。
实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，这些具体的说明只是让本领域普通技术人员更加容易、清晰理解本发明，而非对本发明的限定性解释；并且只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组控制器可执行指令的控制系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
下面通过附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行详细描述：
实施例
如图1-图3所示，本实施例提供一种帽檐压装设备1000，该帽檐压装设备1000包括：
帽檐压力施加装置100，用于向待加工零件的帽檐施加压力；在压装操作时，帽檐压力施加装置与待加工零件的帽檐的表面相对设置，并且当帽檐安装倾斜时，帽檐压力施加装置与待加工零件的帽檐之间的相互作用力与预定值不同；
压力传感器300，用于采集帽檐压力施加装置的压力；
存储器400，用于存储表征零件加工用的合格压力参数；
比较器500，分别接收压力传感器检测的压力值和存储器中的合格压力参数，并且根据压力值是否满足合格压力参数，来确定待加工零件的帽檐安装是否发生倾斜。
如图2、图3所示，本实施例提供的帽檐压力施加装置100包括液压轴承110，该液压轴承通过电机带动可以上下移动，所以也称该该液压轴承110对应的组件为电缸；当然本实施例不限于用液压轴承，也可以用步进电机直接带动轴承。当电缸往下移动的过程中，电缸的输出端就会与待加工的零件200端部接触，该待加工零件端部设置有帽檐，而帽檐与零件主体之间配合的精度，尤其是竖直方向是否发生便宜，要求非常高；如果帽檐安装倾斜，就直接导致该零件组装之后不能满足零件的参数性能要求。为此，本实施例创造性地提出根据帽檐压力施加装置与所述待加工零件的帽檐之间的相互作用力与预定值不同，来确定检测零件压装是否倾斜；而通过检测待加工零件中帽檐被施加的压力曲线，并根据待加工零件中帽檐被施加的压力曲线是否在预定的范围内，从而快速、准确地针对包括帽檐的零件压装后是否合格；弥补现有技术中零件合格判断存在准确率低或者成本高的不足。
如图2、图3所示，本实施例优选的实施方式中，帽檐压力施加装置100与待加工零件200的帽檐的表面相对设置的构造关系包括：帽檐压力施加装置位于零件夹持装置130的上方，待加工零件200被零件夹持装置130夹持时，帽檐压力施加装置的压力输出端位于待加工零件的帽檐的正上方。并且优选的实施方式中帽檐除了在竖直方向是否发生倾斜可以被压力传感器300检测，帽檐在竖直方向上的高度还可以通过图像采集器140来确定，这样待加工零件200在多个方向位置是否满足加工后的性能要求，都可以被检测出来，从而进一步提供零件加工后是否合格的检测要求。
更具体地，帽檐压力施加装置100包括下压电缸，压力传感器位于电缸的输出端120，根据电缸的输出端的压力确定待加工零件的帽檐受力面积，并根据待加工零件的帽檐受力面积确定待加工零件的帽檐安装是否发生倾斜。具体地，如果帽檐发生倾斜，那么电缸的输出端120与帽檐接触面积就会变化，相互作用的力就会发生变化；传感器200检测出该力矩的变化特性，通过传感器检测力矩是否满足正常范围，就可以确定帽檐安装位置是否满足预定要求。
本实施例优选的实施方式中，表征零件加工用的合格压力参数包括帽沿压接压力值上限取值曲线和帽沿压接压力值上限取值曲线，比较器500根据压力传感器检测到当前零件加工的压力，是否在帽沿压接压力值上限取值曲线和帽沿压接压力值上限取值曲线之间，确定待加工零件的帽檐安装是否发生倾斜。
具体地，帽沿压接压力值上限取值和帽沿压接压力值上限取值的取值方式包括：通过帽檐压装设备压装预定数量样品，获取压装用合格压力值参数曲线，并根据压力值误差范围，确定帽沿压接压力值上限取值曲线和帽沿压接压力值上限取值曲线。
本实施例提供的一种帽沿压接压力值上下限取值标准，包括：
1. 帽沿压接，采集100个压力数据；
2. 取30个压接标准压力数值；
3. 从30个产品压力数据取标准平均值（具体的效果如图5中的线条S2），并加上公差±20KG，分到得出压接压力的上限值和下限值，具体的效果如图5中的S1、S3，S1为压接压力的上限值曲线，S3为压接压力的下限值曲线。
当然本实施例提供的技术方案不限于此，例如，可以在帽檐压装设备1000生产过程中，提前预存储不同零件对应的曲线图；还可以根据在不同的时间和/或位置采集特定采样点，根据采样点生成计算公式，后续判断压力值是否在该公式范围内。这些不同的方式都属于本实施例提供技术方案的保护范围。
需要说明的时，上述存储器400包括先不限于只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)，上述压力传感器300通常由压力敏感元件和信号处理单元组成，包括但不限于测试压力类型，压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器。上述比较器300包括但不限于逻辑比较器，或者通过加载预定比较程序的控制器，例如，常用的单片机、片上系统（SoC）、CPLD或者PLC等器件。
本实施例优选的实施方式中，帽檐压装设备1000还包括：分别与压力传感器300、帽檐压力施加装置100电连接的可编程逻辑控制器（例如PLC），以及与可编程逻辑控制器通信连接的上位机600，并且可编程逻辑控制器能够直接接收传感器的压力参数，并将压力参数以上位机能够识别的参数格式反馈至上位机600，在上位机上形成压力参数曲线。因此，帽檐压装设备1000中可以实现：在下压电缸的输出端安装压力传感器采集压力值，电缸下压的力矩反馈至传感器端，传感器通过模拟量信号输入至PLC端，PLC把压力模拟量信号实时反馈至上位机Scada端。
如图9所示，本实施例提供的待加工零件中设置有帽檐210，待加工零件的帽檐210包括从零件主体侧壁延伸的突起，合格装配的待加工零件中突起与帽檐压力施加装置中电缸的输出端对齐（或者处于第一状态）；当待加工零件的帽檐与零件主体倾斜时，待加工零件中突起与帽檐压力施加装置中电缸的输出端之间接触部不能完全对齐（或者处于不同于第一状态的第二状态）；这样帽檐压力施加装置中电缸向下施加压力的过程中，可能刚开始压力很小就能将帽檐下压，或者加工到后面帽檐所在的组件与零件主体之间不能顺利向下移动，造成很大的阻力；这些都可能造成加工后零件的不合格。即当待加工零件为合格零件时，待加工零件中帽檐对应的突起与帽檐压力施加装置中电缸的输出端对齐；当待加工零件为不合格零件时，待加工零件中帽檐对应的突起不能与帽檐压力施加装置中电缸的输出端对齐；这样可以根据帽檐对应突起与电缸的输出端之间作用力，确定待加工零件的帽檐是否相对于待加工零件主体发生倾斜。
本实施例提供的帽檐可以包括平帽檐（突起从侧壁垂直延伸）、弯帽檐（突起从侧壁沿着曲线延伸），而且帽檐上还可以根据实际需要设置一些间隔的分离部；这些不同的实施方式都属于本实施例提供技术方案的保护范围。
本实施例提供的待加工零件设置一处帽檐，也可以设置多处帽檐；例如，图10所示，零件中的另一个组件上也可以设置从主体转轴230侧壁延伸的帽檐240，或者也可以包括主体转轴250侧壁延伸的帽檐260。而这部分组件中的帽檐采用不同的加工位来加工，但是关于帽檐压装和合格检测的原理与上述相同，在此不再赘述。可以先在第一个加工位，完成帽檐210的加工，在第二个加工位，完成帽檐240或者帽檐260的加工，加工后的零件200就可以形成如图11所示的效果。
如图图6-图8分别为本实施例提供三种不合格压力参数的示意图，如图6所示，压力传感器300可以在上下方向，大约194.5mm-196.5mm的位置处检测到帽檐反馈的压力曲线S4超过了压接压力的上限值曲线S1的参数范围；如图7所示，压力传感器300可以在上下方向，大约超过195mm之后，帽檐反馈的压力超过了压接压力曲线S5的上限值曲线S2的参数范围；如图8所述，压力传感器300可以在上下方向，大约超过197mm之后，帽檐反馈的压力超过了压接压力曲线S6的上限值曲线S2的参数范围。所以通过压力曲线的范围，可以帽檐的整个压接或者压装过程受力都能被准确的检测出来，这样帽檐是否发生位置倾斜，都能通过受力是否在压接压力的上限值曲线S1和压接压力的下限值曲线S3之间得到清楚的检测。
如图4所示，本实施例还提供一种帽檐压装设备控制方法，该控制方法包括：
S110. 获取待加工零件中帽檐被施加的压力曲线；在压装操作时，当帽檐压装设备处于相同状态时，待加工零件中帽檐被施加的压力与帽檐的状态相关；
S120. 获取表征零件加工用的合格压力参数；
S130. 根据待加工零件中帽檐被施加的压力曲线是否满足合格压力参数，来确定待加工零件的帽檐安装是否发生倾斜。
优选的实施方式中，表征零件加工用的合格压力参数包括帽沿压接压力值上限取值曲线和帽沿压接压力值上限取值曲线，帽沿压接压力值上限取值和帽沿压接压力值上限取值的取值方式包括：通过帽檐压装设备压装预定数量样品，获取压装用合格压力值参数曲线，并根据压力值误差范围，确定帽沿压接压力值上限取值曲线和帽沿压接压力值上限取值曲线。
本实施例提供的帽檐压装设备控制方法中，具体的执行过程和上述帽檐压装设备相同，在此不再赘述。
基于上述控制方法，可以准确地检测出帽檐加工后是否能够满足要求，如果不能提前回收处置，不用再传输到下一个加工程序，提高零件加工合格率的同时，节省不必要的加工时间。此外，还可以根据零件加工异常情况，来投放对异常工位的人力投入等。这些不同的实施方式都属于本实施例提供技术方案的保护范围。
因此，本实施例提供的上述技术方案中，创造性地提出根据帽檐压力施加装置与待加工零件的帽檐之间的相互作用力与预定值不同，通过检测待加工零件中帽檐被施加的压力曲线，并根据待加工零件中帽檐被施加的压力曲线是否在预定的范围内，从而快速、准确地针对包括帽檐类零件，检测零件压装是否合格；弥补现有技术中零件合格判断存在准确率低或者成本高的不足。
最后需要说明的是，上述说明仅是本发明的最佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，都可利用上述揭示的做法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和简单的替换等，这些都属于本发明技术方案保护的范围。
Claims (10)
1.一种帽檐压装设备，其特征在于，包括：
帽檐压力施加装置，用于向待加工零件的帽檐施加压力；在压装操作时，所述帽檐压力施加装置与所述待加工零件的帽檐的表面相对设置，并且当所述帽檐安装倾斜时，所述帽檐压力施加装置与所述待加工零件的帽檐之间的相互作用力与预定值不同；
压力传感器，用于采集帽檐压力施加装置的压力；
存储器，用于存储表征零件加工用的合格压力参数；
比较器，分别接收所述压力传感器检测的压力值和存储器中的合格压力参数，并且根据所述压力值是否满足所述合格压力参数，来确定所述待加工零件的帽檐安装是否发生倾斜。
2.根据权利要求1所述设备，其特征在于，所述帽檐压力施加装置与所述待加工零件的帽檐的表面相对设置的构造关系包括：所述帽檐压力施加装置位于零件夹持装置的上方，待加工零件被所述零件夹持装置夹持时，所述帽檐压力施加装置的压力输出端位于所述待加工零件的帽檐的正上方。
3.根据权利要求2所述设备，其特征在于，所述帽檐压力施加装置包括下压电缸，所述压力传感器位于所述电缸的输出端，根据所述电缸的输出端的压力确定所述待加工零件的帽檐受力面积，并根据所述待加工零件的帽檐受力面积确定所述待加工零件的帽檐安装是否发生倾斜。
4.根据权利要求1所述设备，其特征在于，所述表征零件加工用的合格压力参数包括帽沿压接压力值上限取值曲线和帽沿压接压力值上限取值曲线，所述比较器根据所述压力传感器检测到当前零件加工的压力，是否在帽沿压接压力值上限取值曲线和帽沿压接压力值上限取值曲线之间，确定所述待加工零件的帽檐安装是否发生倾斜。
5.根据权利要求4所述设备，其特征在于，所述帽沿压接压力值上限取值和所述帽沿压接压力值上限取值的取值方式包括：通过所述帽檐压装设备压装预定数量样品，获取压装用合格压力值参数曲线，并根据压力值误差范围，确定所述帽沿压接压力值上限取值曲线和所述帽沿压接压力值上限取值曲线。
6.根据权利要求1所述设备，其特征在于，还包括分别与所述压力传感器、所述帽檐压力施加装置电连接的可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器通信连接的上位机，并且所述可编程逻辑控制器能够直接接收所述传感器的压力参数，并将所述压力参数以上位机能够识别的参数格式反馈至所述上位机，在所述上位机上形成压力参数曲线。
7.根据权利要求1-6中任意一种所述设备，其特征在于，所述待加工零件的帽檐包括从零件主体侧壁延伸的突起，合格装配的待加工零件中所述突起与所述帽檐压力施加装置中电缸的输出端对齐；当所述待加工零件的帽檐与零件主体倾斜时，待加工零件中所述突起与所述帽檐压力施加装置中电缸的输出端之间接触部不能完全对齐。
8.一种帽檐压装设备控制方法，其特征在于，包括：
获取待加工零件中帽檐被施加的压力曲线；在压装操作时，当所述帽檐压装设备处于相同状态时，所述待加工零件中帽檐被施加的压力与所述帽檐的状态相关；
获取表征零件加工用的合格压力参数；
根据待加工零件中帽檐被施加的压力曲线是否满足所述合格压力参数，来确定所述待加工零件的帽檐安装是否发生倾斜。
9.根据权利要求8所述方法，其特征在于，所述表征零件加工用的合格压力参数包括帽沿压接压力值上限取值曲线和帽沿压接压力值上限取值曲线，所述帽沿压接压力值上限取值和所述帽沿压接压力值上限取值的取值方式包括：通过所述帽檐压装设备压装预定数量样品，获取压装用合格压力值参数曲线，并根据压力值误差范围，确定所述帽沿压接压力值上限取值曲线和所述帽沿压接压力值上限取值曲线。
10.根据权利要求8所述方法，其特征在于，当待加工零件为合格零件时，所述待加工零件中帽檐对应的突起与所述帽檐压力施加装置中电缸的输出端对齐；当待加工零件为不合格零件时，所述待加工零件中帽檐对应的突起不能与所述帽檐压力施加装置中电缸的输出端对齐；并且根据所述帽檐对应突起与所述电缸的输出端之间作用力，确定所述待加工零件的帽檐是否相对于所述待加工零件主体发生倾斜。
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| CN117484132B (zh) * | 2024-01-02 | 2024-03-29 | 东莞市扬牧数控科技有限公司 | 一种自动装配机床 |
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