專利名稱：鍛壓機缺件檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種鍛壓機缺件檢測方法，具體涉及一種在鍛壓工件過程中，對因缺料產生廢品的情況進行監測的方法。
背景技術：
鍛壓機是一種常用機電設備，廣泛用于機械工件成形加工領域，一般由機架、錘頭、工作臺(砧座)、模具和用于帶動錘頭作直線移動的動力機構組成，模具分為兩個部分，一部分固定在錘頭上，與錘頭的運動保持一致，另一部分模具固定在工作臺上。使用時，先將需要鍛壓的工件放入工作臺上的模具型腔中，啟動動力機構，驅動錘頭沿機架導軌向工作臺上的模具移動，錘頭模具壓向工件，在錘頭模具的作用下使工件變形，達到對工件鍛壓成形的目的。
根據鍛壓加工的工件的需要，一臺鍛壓機上有多個工位，呈流水作業，由送料機構輸送待加工工件至每一沖壓工位處，一次鍛壓完成多道工序。以鍛壓圓柱形電解電容鋁外殼的加工工序為例，鍛壓機工作臺包括沖壓、標記和裁剪三個工位，送料機構將原料即鋁圓薄片送至“沖壓”工位，沖壓成圓柱外殼后移至“標記”工位，在殼體的底部打印標記，打完標記后傳至“裁剪”工位進行裁剪，最后出件。沖壓、標記、裁剪各工位上同步完成前后連續的三個不同的工件。正常情況下，上述加工過程有條不紊地進行，出件均為合格品，但如果送料機構出現故障，導致沖壓工位上缺件，形成空沖，此時會造成后續標記工位上得到的動力超過額定值，使沖力過大，導致前一工件底部打印的標記過深或打穿，形成廢品，由于是流水線作業，如果不能及時檢測發出報警信號，此廢品將混入正常合格品中而難以檢出。
因此，需要對是否存在空沖進行檢測，以防止廢品混入合格品中。通常采用的方法是在送料口安裝光電傳感器，若發現缺料即報警。這種檢測方法存在以下問題①由于生產車間環境惡劣，塵埃較多，經過一定時間后，光電傳感器因積灰而失靈，會出現漏報；②有時送料口有原料而鍛壓機也會缺料，這是由于鍛壓位置與送料口有一定的距離，光電檢測并不真正反映沖壓工位上的實際狀態，從而出現漏報。
發明內容
本發明目的是提供一種鍛壓機缺件檢測方法，通過該種檢測方法，可準確地檢測出鍛壓機各工位的實際鍛壓狀態，避免廢品出廠。
為達到上述目的，本發明采用的技術方案是一種鍛壓機缺件檢測方法，其特征在于，通過檢測鍛壓機的工作電流判斷缺件情況，包括以下步驟(1)給定一設定值，使之大于鍛壓機在缺件沖壓時的浪涌電流真有效值而小于鍛壓機在有效沖壓時的浪涌電流真有效值；(2)在鍛壓機的一個工作周期內，依次檢測鍛壓機工作電流在連續的每個電流周期內的真有效值，與上述設定值進行比較；(3)若步驟(2)中有至少一個檢測電流值大于所述設定值，直接進入下一步驟，否則輸出報警信號；(4)重復步驟(2)和(3)，實現鍛壓機缺件的連續檢測。
上文中，正常沖壓時，在鍛壓機的一個工作周期內，沖頭未動作時即未沖壓時工作電流的真有效值較小，而動作時工作電流較大，即所述“浪涌電流真有效值”，在鍛壓加工過程中，同一臺鍛壓機的工作頻率非常穩定，沖壓位置若出現空沖時，雖然有少量能量會轉移至其它工位使該工作產品出現廢品，但仍然比正常沖壓消耗的能量少。因此，以沖壓電解電容鋁外殼為例，鍛壓機在有效沖壓時的浪涌電流要比未沖壓時大15％～20％，而缺件沖壓時的浪涌電流比未沖壓時大8％左右，所述的“設定值”即可以選擇8％～15％之間的任意一個值，當然，選擇較中間的值時，更不容易出現誤判，設定值可以采用比未沖壓時電流的增加值表達，也可以采用換算成的電流值表達，以采用電流值表達更為方便。對其它鍛壓而言，同樣具有上述兩個電流值，在其之間選擇設定值即可。有效沖壓和缺件沖壓時浪涌電流值的獲取，可以是通過鍛壓機說明手冊獲取，但更好的方式是根據具體采用的鍛壓機及工況進行檢測獲得。所謂真有效值(又稱為真均方根值，TRMS)，其定義為URMS=1NΣK=0N-1UK2,]]>也就是以各取樣點的輸入電壓U進行“平方→取平均值→開平方”運算，該運算過程可通過單片機來完成，其工作過程為交變電流通過電流傳感器調理成數模轉換器可以適應的電壓量程之內，經數模轉換器的快速準確的采樣，再用上述公式運算獲得。一般地，在一個電流周期內獲取50～100個采樣電壓值，計算出真有效值較為準確。
上述技術方案中，用于電解電容鋁外殼的加工，所述設定值比鍛壓機工作周期中未沖壓時的真有效值大10％～14％。優選的技術方案為，所述設定值比鍛壓機工作周期中未沖壓時的真有效值大11％～13％。
進一步的技術方案，所述步驟(3)中，在滿足條件時，輸出報警信號的同時控制鍛壓機停機。
由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點1.本發明創造性地提出了通過檢測鍛壓機的工作電流情況來判斷是否存在缺件，改變了現有技術的各種檢測均直接針對工件原料的情形，由此，不會受到車間內工作環境的影響，保證了檢測的準確性，具有顯著的創造性；2.本發明檢測的是沖壓時的狀態，與采用光電檢測進料口處的進料情況相比，檢測時點更為準確，可靠性高，有效避免漏報現象，防止因空沖引起的廢品混入正品中。
附圖1為本發明實施例一中鍛壓機加工過程示意圖；附圖2為本發明實施例一檢測系統示意框圖；附圖3為本發明實施例一中鍛壓機正常工作狀態下耗用電流波形圖；附圖4為本發明實施例一中鍛壓機缺件空沖狀態下耗用電流波形圖。
其中1、送料口；2、沖壓；3、標記；4、裁剪；5、出件。
具體實施例方式
下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述實施例一參見附圖1至附圖4所示，一種鍛壓機缺件檢測方法，用于圓柱形電解電容鋁外殼加工成形的檢測，通過檢測鍛壓機的工作電流判斷缺件情況，包括以下步驟
(1)給定一設定值，使之大于鍛壓機在缺件沖壓時的浪涌電流真有效值而小于鍛壓機在有效沖壓時的浪涌電流真有效值；(2)在鍛壓機的一個工作周期內，依次檢測鍛壓機工作電流在連續的每個電流周期內的真有效值，與上述設定值進行比較；(3)若步驟(2)中有至少一個檢測電流值大于所述設定值，直接進入下一步驟，否則輸出報警信號；(4)重復步驟(2)和(3)，實現鍛壓機缺件的連續檢測。
本實施例中，所述設定值比鍛壓機工作周期中未沖壓時的真有效值大10％～14％。
參見附圖1，在圓柱形電解電容鋁外殼加工成形過程中，鍛壓機分為沖壓2、標記3、裁剪4三個沖壓工位，工件原料(薄鋁圓片)由送料口1依次送至沖壓2、標記3、裁剪4沖壓工位，最后出件5。工作頻率為120次/分鐘時，一個鍛壓工作周期為0.5秒，以工頻50Hz計算，每個工作周期包括25個電流周期。如附圖3所示，在正常工作狀態，25個電流周期中，有3個電流周期(有效沖壓時)的電流值會比未沖壓時的電流值大15％～20％；如附圖4所示，在缺件沖壓狀態時，浪涌電流值比未沖壓時的電流值大8％左右(不大于10％)。因而，可以在10％～14％之間選擇設定值。例如，選擇設定值為12％，則如果在一個工作周期內，有至少一次的檢測值大于12％，為有效狀態，如果沒有檢測值大于12％，則為空沖，報警。
附圖2為本實施例實現上述方法的檢測系統示意圖。一般地，檢測系統由單片機、電流傳感器、A/D轉換器和報警輸出電路構成，其中，A/D轉換器采用逐次逼近A/D轉換器。交變電流經電流傳感器調整輸出電壓幅度，由采樣速度快、并行輸出的逐次逼近A/D轉換器抽取每個電流周期中的50個采樣電壓，并由單片機按照真有效值的計算公式URMS=1NΣK=0N-1UK2]]>(N為一個電流周期中的采樣點數，UK(K＝0，1，…，N-1)為采樣值)算出每個電流周期的真有效值，用于進行比較。
為保證廢品不會混入合格品中，可以在輸出報警信號的同時控制鍛壓機停機。
權利要求
1.一種鍛壓機缺件檢測方法，其特征在于，通過檢測鍛壓機的工作電流判斷缺件情況，包括以下步驟(1)給定一設定值，使之大于鍛壓機在缺件沖壓時的浪涌電流真有效值而小于鍛壓機在有效沖壓時的浪涌電流真有效值；(2)在鍛壓機的一個工作周期內，依次檢測鍛壓機工作電流在連續的每個電流周期內的真有效值，與上述設定值進行比較；(3)若步驟(2)中有至少一個檢測電流值大于所述設定值，直接進入下一步驟，否則輸出報警信號；(4)重復步驟(2)和(3)，實現鍛壓機缺件的連續檢測。
2.根據權利要求1所述的鍛壓機缺件檢測方法，其特征在于用于電解電容鋁外殼的加工，所述設定值比鍛壓機工作周期中未沖壓時的真有效值大10％～14％。
3.根據權利要求2所述的鍛壓機缺件檢測方法，其特征在于所述設定值比鍛壓機工作周期中未沖壓時的真有效值大11％～13％。
4.根據權利要求1所述的鍛壓機缺件檢測方法，其特征在于所述步驟(3)中，在滿足條件時，輸出報警信號的同時控制鍛壓機停機。
全文摘要
本發明公開了一種鍛壓機缺件檢測方法，其特征在于，通過檢測鍛壓機的工作電流判斷缺件情況，包括以下步驟(1)給定一設定值，使之大于鍛壓機在缺件沖壓時的浪涌電流真有效值而小于鍛壓機在有效沖壓時的浪涌電流真有效值；(2)在鍛壓機的一個工作周期內，依次檢測鍛壓機工作電流在連續的每個電流周期內的真有效值，與上述設定值進行比較；(3)若步驟(2)中有至少一個檢測電流值大于所述設定值，直接進入下一步驟，否則輸出報警信號；(4)重復步驟(2)和(3)，實現鍛壓機缺件的連續檢測。本發明通過對鍛壓機工作電流真有效值的檢測，可準確判斷鍛壓機實際沖壓工位上的沖壓狀態，檢測可靠，避免漏報現象發生。
文檔編號B21J9/00GK1932531SQ20061009614
公開日2007年3月21日 申請日期2006年9月19日 優先權日2006年9月19日
發明者陳小平, 檀永 申請人:蘇州大學