[发明专利]冲床压力检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种冲床压力检测系统，包括曲轴、与曲轴相连的球头螺杆、滑块、设于滑块内的液压缸及活塞，球头与滑块相联并与活塞相配合，液压缸通过油管与液压泵相连，其特征在于油管设有检测其管内压力的液压传感器，曲轴设有检测其转动角度的角度编码器，液压传感器和角度编码器均与可编程控制器相连；本发明还公开了一种冲床压力检测方法；本发明能实时、精准地检测当前冲床压力，且可重复性和可靠性好。

技术领域

本发明涉及一种冲床压力检测系统及方法，特别是用于曲轴-滑块式冲床的压力检测系统及方法。

背景技术

冲床压力的检测和显示一直是冲压领域的关键指标，它关系到冲压工件的合格率及冲床的维护周期和使用寿命，是21世纪数控智能冲床不可缺少的传感监控装备。

现今比较成熟的冲床压力检测是使用电子应力片，将其贴于冲床床身上，检测金属材料的应力变形，经换算得出压力；但是这种方式会随着材料的疲劳变形误差增大，为了保证精度需要经常校准，导致检测精度及可靠性较差。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种冲床压力检测系统及方法，它可实时、精准地检测当前冲床压力，且可重复性和可靠性好。

为了达到上述目的，本发明的冲床压力检测系统，包括曲轴、与曲轴相连的球头螺杆、滑块、设于滑块内的液压缸及活塞，球头与滑块相联并与活塞相配合，液压缸通过油管与液压泵相连，其特征在于油管设有检测其管内压力的液压传感器，曲轴设有检测其转动角度的角度编码器，液压传感器和角度编码器均与可编程控制器相连。

作为本冲床压力检测系统的一种优选，所述曲轴的一端联有皮带轮机构，所述角度编码器设于皮带轮机构的从动轮上；可消除冲压时曲轴振动对转动角度检测的影响，提高检测精度，也可延长角度编码器的使用寿命和便于安装；

作为本冲床压力检测系统的一种优选，所述油管设有三通接头，所述液压传感器设于三通接头上；便于液压传感器的安装；

作为本冲床压力检测系统的一种优选，可编程控制器与触摸屏相连；可实时显示冲床压力；

本发明用于上述系统的冲床压力检测方法，其特征在于包括以下步骤：A）建立液压传感器的检测压力与滑块下行时冲床压力的对应关系，并存入可编程控制器；B）将曲轴转动到下死点的角度设为基准角度，将基准角度前、后一定范围的曲轴转动角度区间设为测量区间；在测量区间内，角度编码器检测到曲轴每转动一单位角度，可编程控制器即时通过液压传感器采集一次压力值并存储；C）可编程控制器根据液压传感器的检测压力与滑块下行时冲床压力的对应关系，将测量区间内各次液压传感器采集的压力值换算为冲床压力，并将其中的最大值作为本次滑块下行的冲床工作压力；

本发明利用每次滑块下行、冲压时，冲床压力引起液压缸内油压的变化，通过角度编码器配合液压传感器在曲轴转动的下死点附近区域分段、多次的检测油压，避免了因滑块下行速度快、冲压时间短、压力变化大、可编程控制器运算速度满足不了连续检测、运算的要求引起的检测误差大的问题，可实时、精准地检测当前冲床压力，且可重复性好，相比于电子应力片，液压检测无疲劳变形误差，可靠性好；

本发明方法的一种优选，在步骤A）中，通过在冲床上设置吨位仪来建立液压传感器的检测压力与滑块下行时冲床压力的对应关系；即：将吨位仪置于滑块下方的工作台上，滑块多次下行，滑块各次下行深度与吨位仪（模拟工件的作用）在纵向高度上为不同的重合度，因此各次工作压力均不相同，吨位仪可显示各次工作压力，与液压传感器配合即可获得准确的检测压力与滑块下行时冲床压力的对应关系，通过将此对应关系转化为关系曲线存入可编程控制器；

本发明方法的一种优选，在步骤B）中，将基准角度前15º、基准角度后5º范围内的曲轴转动角度区间设为测量区间；将单位角度设为1º；合理的测量区间可涵盖各种工况的最大压力转动角度，较小的单位角度可提高检测精度；