[发明专利]大型机械压力机多连杆机构状态监测方法

说明书

本发明公开了一种用于大型机械压力机多连杆的状态监测系统，阐述了大型机械压力机多连杆磨损后的信号特征，设计了各测点布置位置及传感器线缆布置方式，采用振温一体传感器对连杆销位置的振动信号进行采集，采用磁感应键相传感器对输出轴转速进行采集，将采集到的信号进行分析，以判断压力机多连杆结构当前磨损量、润滑状态和上下模间隙值。该方法相较于监测各级分配器柱塞动作次数，实现了对多连杆的磨损量的监测诊断，并弥补了润滑末端断裂及泄漏情况下的监测盲点。

技术领域

本发明属于大型机械压力机状态监测技术领域，具体涉及一种用于诊断大型机械压力机多连杆状态及判断模具合模高度的监测方法。

背景技术

大型机械压力机广泛应用于汽车制造行业，是汽车制造四大工艺(冲压、焊接、涂装、总装)中冲压工艺的重要设备，其工作状态较大程度上决定了汽车生产厂家的年生产量。冲压生产线属于连续性生产，各冲压生产线负责固定模具的冲压作业，机械压力机故障会导致整线停产检修，导致高昂的维修成本、较为繁琐的换线生产成本、巨大的停产损失。因此，监测机械压力机的运行状态，对降低经济损失和及时发现并排除故障有重要意义。

大型机械压力机常采用递进式集中润滑系统，依靠分配器内部各柱塞在润滑油的压力作用下依次动作，将润滑油分配至各给油部位。当管系中发生堵塞或分配器柱塞卡死时，动作就会停止，从而可以根据接近开关记录的动作次数判断油路故障的发生。但当润滑末端管线发生渗漏、断裂或末级分配器管接头发生渗漏、断裂，则不影响分配器的正常工作，也无法依靠接近开关进行监测。同时，尽管冲压车间内有天车等吊装设备，但在设计时不考虑吊装压力机部件所需的高度，因此压力机多连杆机构一旦发生故障，只能依靠外部吊车进厂进行拆卸，这会进一步耽误维修工作。

综上，需要一种大型机械压力机多连杆状态监测方法，来弥补现有监测方案的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于大型机械压力机多连杆机构的监测方法，以解决现阶段多连杆机构运行状态、分配器末端供油状态无法监测、合模高度无调整参考依据的问题。本发明根据多连杆压力机传动结构及平衡器设计方式，确立多连杆机构的故障机理及故障信号特征，从而实现多连杆运行状态的监测。

为实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

本发明的一种大型机械压力机多连杆机构状态监测方法，包括以下步骤：

(1)对多连杆机械压力机摆杆、连杆与平面三角架处进行间隙铰动力学仿真，得出在平衡力小于被平衡质量，包括：滑块、导柱、连杆、轴瓦和上模质量的重力时，多连杆结构会在冲压回程发生换向冲击；

(2)步骤(1)中所述换向冲击对应曲柄转角与磨损间隙及平衡力相关，仿真得出换向冲击对应曲柄转角与磨损间隙及平衡力的关系曲线；

(3)根据发生换向冲击的部位设计传感器测点及安装方式；

(4)在凸轮开关处设置键相测点，用以测量转速并截取完整冲压周期信号；

(5)根据所采集每组振动信号和转速计算得到角域同步平均信号，之后结合记录生产线各模具具体冲压过程的曲柄转角，通过正交匹配得到各模具在下死点处的脉冲信号峰值及能量；

(6)步骤(5)中所述匹配得到的下死点处的脉冲信号由冲压过程中限位块接触产生，根据模具调节高度与脉冲信号对应关系，得出上下模限位块间隙值(该间隙值为无下模时上模限位块位移与有下模时上模限位块位移之差，该间隙值为负)；

(7)根据限位块间隙值与冲压载荷关系曲线，结合下死点处的脉冲信号与限位块间隙值关系曲线得出下死点处的脉冲信号与冲压载荷关系曲线。并根据采集信号下死点脉冲信号的峰值及能量判断当前冲压载荷，用以指导上模高度调整。

本发明的进一步改进在于，步骤(1)中所述间隙铰动力学仿真采用碰撞铰模型，并通过ADAMS软件进行刚柔耦合动力学仿真。