CN207592527U - 一种冲压机的在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种冲压机的在线监测装置，通过在压印凸模上设置第一激光位移传感器，在压印平台上设置第二激光位移传感器及应变传感器，对料片的加工过程进行实时监控，并且对每片料片的加工深度进行监测，能够及时发现不良料片，检测效率高、漏检率低。
Description
技术领域
本实用新型涉及冲压机加工技术领域，尤其涉及一种冲压机的在线监测装置。
背景技术
冲压机用于对料片进行加工，在加工完成后需要对料片的冲压深度进行检测，现有的检测方式为，使用普通冲压机加工一批料片出来，再通过人工对该批料片进行抽检，根据抽检中的不良比率判断该批料片是否合格，如果不良比率较高，则判断该批料片全部不合格，因为是通过抽检方式进行检验的，一方面很容易将不良料片漏检，漏检率较高，另一方面若根据检测结果报废全部料片，也势必将部分合格的料片报废了，浪费较大，增加生产成本，因此现有的这种人工抽检的方式存在效率低、漏检率高、浪费大的问题。
实用新型内容
本实用新型提供了一种冲压机的在线监测装置，该装置可以实时监控料片的加工过程并对每片料片进行监测，及时发现不良料片，检测效率高、漏检率低、同时能够避免浪费。
本实用新型所采用的技术方案是，一种冲压机的在线监测装置，包括相连的冲压机和计算机，所述的冲压机包括上模座和下模座，所述的上模座中部设有相连的电动机及圆柱型的压印凸模，所述的压印凸模的端部向下模座一侧突伸；所述的下模座上设有压印平台，所述的压印平台的上端面用于放置料片，在所述的压印平台的上端面上还设有至少两个定位柱，所述的料片放置在所述的定位柱之间；在所述的压印凸模的外圆周上设有多个第一激光位移传感器，在所述的压印平台的周向侧壁上设有多个与所述的第一激光位移传感器一一对应的第二激光位移传感器，在所述的第二激光位移传感器下方还设有多个应变传感器；所述的第一激光位移传感器、第二激光位移传感器和应变传感器分别与所述的计算机相连。
采用以上技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
通过设置多个第一激光位移传感器、第二激光位移传感器及应变传感器，实时测量压印凸膜的位置、加工料片时冲击力，再结合时间信息通过计算机计算每片料片的实际加工深度，并且在计算机中预设有理论加工深度和理论误差值范围，自动计算实际加工误差，在实际加工误差超出理论误差值范围时便为不良品，同时设置了多组第一激光位移传感器、第二激光位移传感器，多个应变传感器便于降低测量误差，尤其是在某一传感器发生异常时，通过对比其它的传感器便能很快发现异常，因此本装置可以及时发现不良料片，检测效率高、测量精度高、漏检率低、同时能够避免浪费。
作为改进，在所述的上模座上还设有导套，所述的导套的高度小于压印凸模轴向长度的二分之一；所述的导套设有导向孔，所述的导套与所述的上模座通过导柱连接，所述的压印凸模的端部套在所述的导向孔中，导套用于限定压印凸模的运动方向。
作为改进，所述的第一激光位移传感器位于所述的压印凸模轴向长度的中部且位于所述的导套的上端，由于压印凸模的运动端套在导套内，避免第一激光位移传感器与导套的边缘碰撞，因此将第一激光位移传感器安装在压印凸模外圆周的中部。
作为改进，所述的第一激光位移传感器、第二激光位移传感器分别等间距设置，便于安装及测量。
作为改进，所述的应变传感器等间距设置，便于安装及测量。
作为改进，所述的定位柱为4个，便于定位料片。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图
图2为本实用新型流程图
图3为压印凸模的位移x随时间t变化的模拟曲线图
图4为压印凸模的速度v随时间t变化的模拟曲线图
图5为压印凸模的加速度a随时间t变化的模拟曲线图
图6为冲击力F随时间t变化的模拟曲线图
图7为冲压深度h随时间t变化的模拟曲线图
图8为功W随时间t变化的模拟曲线图
图中所示，1、上模座，11、压印凸模，111、第一激光传感器，12、导套，2、下模座，21、压印平台，211、第二激光传感器，212、应变传感器，22、定位柱，3、料片，4、导柱。
具体实施方式
如图1所示，一种冲压机的在线监测装置，包括相连的冲压机和计算机，冲压机包括上模座1和下模座2，上模座1中部设有相连的电动机及圆柱型的压印凸模11，较佳的，压印凸模11为阶梯轴，压印凸模的端部向下模座一侧突伸，电动机驱动压印凸模沿竖直方向上下往复运动；在下模座2上设有压印平台21，压印平台21的上端面用于放置料片3，在压印平台的上端面上还设有至少两个定位柱22，料片3放置在定位柱22之间，较佳的将定位柱设置为4个分别限位在料片的四角处；在压印凸模11的外圆周上设有多个第一激光位移传感器111，较佳的，将第一激光位移传感器111设置在压印凸模11轴向长度的中部，在压印平台21的周向侧壁上设有多个与第一激光位移传感器111一一对应的第二激光位移传感器211，在第二激光位移传感器211下方还设有多个应变传感器212；为了便于安装及测量，第一激光位移传感器、第二激光位移传感器和应变传感器均等间距设置且分别与计算机相连。在上模座1上还设有导套12，导套的高度小于压印凸模轴向长度的二分之一，第一激光位移传感器位于导套的上端；在导套上设有导向孔，导套12与上模座1通过导柱4连接，压印凸模的端部套在导向孔中。
如图2所示，利用本实用新型的在线监测方法，包括以下步骤：
S1、通过计算机将第一激光位移传感器、第二激光位移传感器及应变传感器的数值清零，并在计算机中预设料片加工的理论加工深度、理论误差值范围；
S2、压印凸模对料片开始进行冲压加工，记录开始时间t为0、压印凸模开始接触料片时应变传感器的数值相对于其初始值开始增大，记录该时刻为t1，压印凸模离开料片时，应变传感器的数值恢复为初始值，记录该时刻为t2，初始值为料片放置在压印平台上时应变传感器所测量的值，在t1-t2时间段，应变传感器的变化过程为初始值-增大-初始值或某一稳定在初始值附近的值；应变传感器将检测数据发送给计算机，计算机以此确定t1、t2时刻；同时第一激光位移传感器、第二激光位移传感器检测压印凸模的位移x并发送给计算机；
S3、计算机对接收的位移x进行记录与分析，根据位移x与时间数据计算出压印凸模的速度v与加速度a，并分别绘制出位移x、速度v、加速度a随时间t变化的曲线图；
S4、根据冲击力F＝ma，其中m为压印凸模的质量，计算并绘制出压印凸模对料片的冲击力F随时间t变化的曲线图；
S5、根据冲击力F及位移数据计算压印凸膜对料片所做的功W，设在t1时刻，压印凸模的位移为x1，在t2时刻压印凸模的位移为x2，根据第一激光传感器、第二激光传感器的检测数据可以得出x1、x2，在一个周期内，W＝F*(x2-x1)并绘制出W随时间t变化的曲线图；
S6、计算压印凸模在t1-t2时间段内的位移值，即x2-x1；该位移值的绝对值为料片的实际加工深度h，绘制实际加工深度h的曲线图，再结合理论加工深度计算实际误差值，
S7、判断实际误差值是否在理论误差值范围内；若实际误差值属于理论误差范围，则进入S8，若实际误差值不属于理论误差值范围，则进入S10；
S8、冲压完成，压印凸膜返回初始位置，计算机记录时间为t3，一个加工周期结束；
S9、更换下一片料片，返回S1；
S10、计算机控制冲压机停止加工料片。
在S2中，应变传感器的初始值之所以选择放上料片后所测量的值而不是0，主要是因为料片存在一定质量，当其放置在压印平台上时，由于重力因素，应变传感器的数值相对于原始值0已经发生改变，再者由于料片在加工时，每个料片的质量存在一定差异，因此为了便于精准确定t1、t2时刻，选择将料片放置在压印平台上时应变传感器所测量的值作为初始值。
通过实验模拟得出，位移、速度、加速度、冲击力、冲压深度、功的变化曲线图，如2至图8所示均呈周期性变化，因此可以通过设置预设值或相邻周期之间进行相互对比，当数值发生较大波动时，计算机通过比对很快便能发现，且曲线图将加工流程全部记录下来，便于后续倒查。综上所述，利用本实用新型中可以实现对冲压机的位移、速度、加速度、冲击力、冲压深度、功的实时监测，便于及时发现加工异常，避免产生批量性的不良品，同时结构简单、误差小、检测效率高、极大的降低了加工的人工成本。
Claims (6)
1.一种冲压机的在线监测装置，其特征在于，包括相连的冲压机和计算机，所述的冲压机包括上模座(1)和下模座(2)，所述的上模座(1)中部设有相连的电动机及圆柱型的压印凸模(11)，所述的压印凸模(11)的端部向下模座(2)一侧突伸；所述的下模座(2)上设有压印平台(21)，所述的压印平台(21)的上端面用于放置料片(3)，在所述的压印平台(21)的上端面上还设有至少两个定位柱(22)，所述的料片(3)放置在所述的定位柱(22)之间；在所述的压印凸模(11)的外圆周上设有多个第一激光位移传感器(111)，在所述的压印平台的周向侧壁上设有多个与所述的第一激光位移传感器(111)一一对应的第二激光位移传感器(211)，在所述的第二激光位移传感器(211)下方还设有多个应变传感器(212)；所述的第一激光位移传感器(111)、第二激光位移传感器(211)和应变传感器(212)分别与所述的计算机相连。
2.根据权利要求1所述的一种冲压机的在线监测装置，其特征在于，在所述的上模座(1)上还设有导套(12)，所述的导套的高度小于压印凸模轴向长度的二分之一；所述的导套设有导向孔，所述的导套(12)与所述的上模座(1)通过导柱(4)连接，所述的压印凸模的端部套在所述的导向孔中。
3.根据权利要求2所述的一种冲压机的在线监测装置，其特征在于，所述的第一激光位移传感器(111)位于所述的压印凸模轴向长度的中部且位于所述的导套的上端。
4.根据权利要求1所述的一种冲压机的在线监测装置，其特征在于，所述的第一激光位移传感器(111)、第二激光位移传感器(211)分别等间距设置。
5.根据权利要求1所述的一种冲压机的在线监测装置，其特征在于，所述的应变传感器(212)等间距设置。
6.根据权利要求1所述的一种冲压机的在线监测装置，其特征在于，所述的定位柱(22)为4个。
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| CN201721553433.5U CN207592527U (zh) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | 一种冲压机的在线监测装置 |
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| CN (1) | CN207592527U (zh) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN107931397A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-04-20 | 武汉工程大学 | 一种冲压机的在线监测装置及监测方法 |
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2017
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| CN107931397A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-04-20 | 武汉工程大学 | 一种冲压机的在线监测装置及监测方法 |
| CN107931397B (zh) * | 2017-11-20 | 2024-04-19 | 武汉工程大学 | 一种冲压机的在线监测装置及监测方法 |
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