[發(fā)明專利]一種基于高端制造與過(guò)程監(jiān)控的智能壓裝系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710089016.8
• 申請(qǐng)日: 2017-02-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106843175B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚志平;張濤;付軍斌;謝詩(shī)義;賈新彪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海天沐自動(dòng)化儀表有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 上海精晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 丁清鵬

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于高端制造與過(guò)程監(jiān)控的智能壓裝系統(tǒng)，包括：用以采集數(shù)據(jù)的位移傳感器和力傳感器；與位移傳感器和力傳感器連接的高性能嵌入式處理器；主控機(jī)；與主控機(jī)連接的人機(jī)界面、現(xiàn)場(chǎng)總線接口、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。本發(fā)明可高速同步采集壓裝過(guò)程中的拉力/壓力信號(hào)和位移量信號(hào)，并拉力/壓力信號(hào)和位移量信號(hào)快速響應(yīng)，通過(guò)高速的閉環(huán)控制伺服電缸，實(shí)現(xiàn)定位、定壓及限壓定位等模式的精準(zhǔn)壓裝；同時(shí)可監(jiān)測(cè)分析拉力/壓力信號(hào)、位移量信號(hào)以及兩者的關(guān)系曲線圖，按照預(yù)先設(shè)定的約束條件，實(shí)時(shí)檢查和評(píng)估過(guò)程中產(chǎn)品的質(zhì)量及品質(zhì)，可在線檢出不良品，最大實(shí)現(xiàn)壓裝的精益化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及壓裝設(shè)備領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)涉及一種基于高端制造與過(guò)程監(jiān)控的智能壓裝系統(tǒng)。

背景技術(shù)

壓裝是工業(yè)化制造中的主要工藝之一，廣泛應(yīng)用于汽車、電子、醫(yī)療器械、電機(jī)、家電、包裝等各個(gè)行業(yè)的各種壓入、裝配、鉚合等，例如馬達(dá)組裝，軸心、軸承壓入，變壓器成型等。高精準(zhǔn)自動(dòng)化的壓裝的方法和設(shè)備是提高工業(yè)自動(dòng)化程度、制造能力，提高制程準(zhǔn)確性，生產(chǎn)高可靠性產(chǎn)品的重要內(nèi)容。

目前壓裝設(shè)備通常是采用非標(biāo)設(shè)備定制的方式生產(chǎn)，通常采用PLC(可編程邏輯控制器)來(lái)控制設(shè)備，但由于受PLC掃描周期、模擬信號(hào)采樣頻率等所限，難以實(shí)現(xiàn)高精準(zhǔn)的全閉環(huán)控制，而且在低于1k采樣頻率的情況下，無(wú)法監(jiān)測(cè)壓裝過(guò)程中力-位移曲線的細(xì)微變化。因此，一般情況下，非標(biāo)壓裝設(shè)備，或者采用開(kāi)環(huán)粗狂式的控制方式，或者采用半閉環(huán)方法，難以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)壓裝的控制和監(jiān)測(cè)。由于缺少有效的監(jiān)測(cè)方法，難以通過(guò)工藝的過(guò)程監(jiān)測(cè)來(lái)判別不良品和確保產(chǎn)品品質(zhì)，不得不在次工序后增加抽檢或全檢工序來(lái)做事后的檢測(cè)、管控，但事后的檢測(cè)多數(shù)情況下僅僅是表觀指標(biāo)的檢測(cè)，即使是全檢也只能檢測(cè)出部分的不良品，既浪費(fèi)大量的人力物力，也難以確保全部產(chǎn)品的品質(zhì)。

因而設(shè)計(jì)一種基于高端制造與過(guò)程監(jiān)控的智能壓裝系統(tǒng)十分必要。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于高端制造與過(guò)程監(jiān)控的智能壓裝系統(tǒng)，可高速同步采集壓裝過(guò)程中的拉力/壓力(Y信號(hào))和位移量(X信號(hào))，并對(duì)X信號(hào)和Y信號(hào)快速響應(yīng)，通過(guò)高速的閉環(huán)控制伺服電缸，實(shí)現(xiàn)定位、定壓及限壓定位等模式的精準(zhǔn)壓裝；同時(shí)可監(jiān)測(cè)分析Y信號(hào)、X信號(hào)以及Y-X曲線，按照預(yù)先設(shè)定的約束條件，實(shí)時(shí)檢查和評(píng)估過(guò)程中產(chǎn)品的質(zhì)量及品質(zhì)，可在線檢出不良品，最大實(shí)現(xiàn)壓裝的精益化。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于高端制造與過(guò)程監(jiān)控的智能壓裝系統(tǒng)，其特征在于，包括：

用以采集數(shù)據(jù)的位移傳感器和力傳感器；通過(guò)位移傳感器和力傳感器采集壓裝過(guò)程中的位移量信號(hào)和拉力/壓力信號(hào)；

與位移傳感器和力傳感器連接的高性能嵌入式處理器，高性能嵌入式處理器根據(jù)主控機(jī)指令，控制位移傳感器和力傳感器的采樣頻率、啟動(dòng)和停止操作，并把采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺貦C(jī)；高性能嵌入式處理器通過(guò)閉環(huán)方式控制伺服電缸，實(shí)現(xiàn)定位、定壓及限壓定位模式的精準(zhǔn)壓裝；

主控機(jī)；主控機(jī)控制所述高性能嵌入式處理器；主控機(jī)監(jiān)測(cè)分析拉力/壓力信號(hào)、位移量信號(hào)以及兩者的關(guān)系曲線圖，按照預(yù)先設(shè)定的約束條件，實(shí)時(shí)檢查和評(píng)估過(guò)程中產(chǎn)品的質(zhì)量及品質(zhì)，在線檢出不良品；

與主控機(jī)連接的人機(jī)界面、現(xiàn)場(chǎng)總線接口、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。

本發(fā)明所述的力傳感器和位移傳感器能夠采集但不僅限于以下傳感器信號(hào)中的一種：μV，mV級(jí)的微弱電壓信號(hào)，V級(jí)的模擬信號(hào)，電流信號(hào)。

本發(fā)明所述設(shè)備中可以使用但不限于以下力傳感器：應(yīng)變片式的拉力、壓力及拉壓力傳感器，壓電晶體傳感器。

本發(fā)明所述設(shè)備中可以使用但不限于以下位移傳感器：電阻式，光柵式，磁柵式位移傳感器，磁致伸縮位移傳感器等。