[發(fā)明專利]大型機械壓力機多連桿機構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測方法

有效

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• 申請日: 2019-12-28
• 公開（公告）號: CN111037986B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 侯成剛;張兆寧
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: B30B15/28
• 分類號: B30B15/28;B30B15/26
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 王艾華

本發(fā)明公開了一種用于大型機械壓力機多連桿的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，闡述了大型機械壓力機多連桿磨損后的信號特征，設(shè)計了各測點布置位置及傳感器線纜布置方式，采用振溫一體傳感器對連桿銷位置的振動信號進行采集，采用磁感應(yīng)鍵相傳感器對輸出軸轉(zhuǎn)速進行采集，將采集到的信號進行分析，以判斷壓力機多連桿結(jié)構(gòu)當(dāng)前磨損量、潤滑狀態(tài)和上下模間隙值。該方法相較于監(jiān)測各級分配器柱塞動作次數(shù)，實現(xiàn)了對多連桿的磨損量的監(jiān)測診斷，并彌補了潤滑末端斷裂及泄漏情況下的監(jiān)測盲點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于大型機械壓力機狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于診斷大型機械壓力機多連桿狀態(tài)及判斷模具合模高度的監(jiān)測方法。

背景技術(shù)

大型機械壓力機廣泛應(yīng)用于汽車制造行業(yè)，是汽車制造四大工藝(沖壓、焊接、涂裝、總裝)中沖壓工藝的重要設(shè)備，其工作狀態(tài)較大程度上決定了汽車生產(chǎn)廠家的年生產(chǎn)量。沖壓生產(chǎn)線屬于連續(xù)性生產(chǎn)，各沖壓生產(chǎn)線負責(zé)固定模具的沖壓作業(yè)，機械壓力機故障會導(dǎo)致整線停產(chǎn)檢修，導(dǎo)致高昂的維修成本、較為繁瑣的換線生產(chǎn)成本、巨大的停產(chǎn)損失。因此，監(jiān)測機械壓力機的運行狀態(tài)，對降低經(jīng)濟損失和及時發(fā)現(xiàn)并排除故障有重要意義。

大型機械壓力機常采用遞進式集中潤滑系統(tǒng)，依靠分配器內(nèi)部各柱塞在潤滑油的壓力作用下依次動作，將潤滑油分配至各給油部位。當(dāng)管系中發(fā)生堵塞或分配器柱塞卡死時，動作就會停止，從而可以根據(jù)接近開關(guān)記錄的動作次數(shù)判斷油路故障的發(fā)生。但當(dāng)潤滑末端管線發(fā)生滲漏、斷裂或末級分配器管接頭發(fā)生滲漏、斷裂，則不影響分配器的正常工作，也無法依靠接近開關(guān)進行監(jiān)測。同時，盡管沖壓車間內(nèi)有天車等吊裝設(shè)備，但在設(shè)計時不考慮吊裝壓力機部件所需的高度，因此壓力機多連桿機構(gòu)一旦發(fā)生故障，只能依靠外部吊車進廠進行拆卸，這會進一步耽誤維修工作。

綜上，需要一種大型機械壓力機多連桿狀態(tài)監(jiān)測方法，來彌補現(xiàn)有監(jiān)測方案的不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于大型機械壓力機多連桿機構(gòu)的監(jiān)測方法，以解決現(xiàn)階段多連桿機構(gòu)運行狀態(tài)、分配器末端供油狀態(tài)無法監(jiān)測、合模高度無調(diào)整參考依據(jù)的問題。本發(fā)明根據(jù)多連桿壓力機傳動結(jié)構(gòu)及平衡器設(shè)計方式，確立多連桿機構(gòu)的故障機理及故障信號特征，從而實現(xiàn)多連桿運行狀態(tài)的監(jiān)測。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：

本發(fā)明的一種大型機械壓力機多連桿機構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測方法，包括以下步驟：

(1)對多連桿機械壓力機擺桿、連桿與平面三角架處進行間隙鉸動力學(xué)仿真，得出在平衡力小于被平衡質(zhì)量，包括：滑塊、導(dǎo)柱、連桿、軸瓦和上模質(zhì)量的重力時，多連桿結(jié)構(gòu)會在沖壓回程發(fā)生換向沖擊；

(2)步驟(1)中所述換向沖擊對應(yīng)曲柄轉(zhuǎn)角與磨損間隙及平衡力相關(guān)，仿真得出換向沖擊對應(yīng)曲柄轉(zhuǎn)角與磨損間隙及平衡力的關(guān)系曲線；

(3)根據(jù)發(fā)生換向沖擊的部位設(shè)計傳感器測點及安裝方式；

(4)在凸輪開關(guān)處設(shè)置鍵相測點，用以測量轉(zhuǎn)速并截取完整沖壓周期信號；

(5)根據(jù)所采集每組振動信號和轉(zhuǎn)速計算得到角域同步平均信號，之后結(jié)合記錄生產(chǎn)線各模具具體沖壓過程的曲柄轉(zhuǎn)角，通過正交匹配得到各模具在下死點處的脈沖信號峰值及能量；

(6)步驟(5)中所述匹配得到的下死點處的脈沖信號由沖壓過程中限位塊接觸產(chǎn)生，根據(jù)模具調(diào)節(jié)高度與脈沖信號對應(yīng)關(guān)系，得出上下模限位塊間隙值(該間隙值為無下模時上模限位塊位移與有下模時上模限位塊位移之差，該間隙值為負)；

(7)根據(jù)限位塊間隙值與沖壓載荷關(guān)系曲線，結(jié)合下死點處的脈沖信號與限位塊間隙值關(guān)系曲線得出下死點處的脈沖信號與沖壓載荷關(guān)系曲線。并根據(jù)采集信號下死點脈沖信號的峰值及能量判斷當(dāng)前沖壓載荷，用以指導(dǎo)上模高度調(diào)整。

本發(fā)明的進一步改進在于，步驟(1)中所述間隙鉸動力學(xué)仿真采用碰撞鉸模型，并通過ADAMS軟件進行剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)仿真。