本發明涉及液壓機技術領域,特別是涉及一種板式充液成形零件破裂智能檢測系統及方法。
背景技術:
隨著汽車行業的發展,節能減排成為了以后汽車發展的趨勢,因此用輕鋁材料或者復合材料,替代原先的鋼質材料來加工汽車零部件就至關重要。目前我國鋁車身設計制造技術在鋁板材料成形技術自主知識產權成果少、鋁板成形裝備需進口、鋁合金車身零部件品種少、質量不能滿足使用要求等方面與歐美等國家存在差距。充液成形模具表面光潔度要求嚴格,避免由于零件破裂造成的模具損毀就成了非常關鍵的技術。
技術實現要素:
本發明要解決的技術問題是:提供一種板式充液成形零件破裂智能檢測系統及方法,該專利能夠快速判定板式充液成形零件在生產過程中是否出現零件破裂,并將此判斷結果輸送到人機界面,并采取相應措施,避免對模具的損壞。
本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:
一種板式充液成形零件破裂智能檢測系統,至少包括:
用于實時監測模具內液室壓力的壓力傳感器;該壓力傳感器安裝于通向模具的高壓管路接口上;
用于實時監測拉伸滑塊位置的第一位移傳感器;該第一位移傳感器安裝于拉伸滑塊上;
用于監測增壓器內活塞的位置的第二位移傳感器;該第二位移傳感器安裝于液室內充液用的增壓器上;
用于接收上述壓力傳感器、第一位移傳感器、以及第二位移傳感器采集信號的控制器;該控制器包括;信號采集模塊、CPU模塊、以及信號輸出模塊;
用于與所述控制進行數據交互的人機交互模塊;
用于接收信號輸出模塊輸出信號的支撐閥組和泄壓閥組;其中:
所述CPU模塊通過信號采集模塊分別與壓力傳感器、第一位移傳感器、以及第二位移傳感器的信號輸出端子電連接;所述人機交互模塊通過數據線與CPU模塊電連接;所述CPU模塊通過信號輸出模塊與支撐閥組和泄壓閥組電連接;所述支撐閥組放置于滑塊主缸下腔;所述泄壓閥組放置于滑塊主缸上腔。
進一步:所述壓力傳感器的量程為210兆帕;所述壓力傳感器的測量精度為千分之五。
進一步:所述第一位移傳感器和第二位移傳感器的測量精度為5微米。
進一步:所述信號采集模塊為信號采集卡,所述人機交互模塊為觸摸屏。
一種板式充液成形零件破裂智能檢測系統的方法,至少包括如下步驟:
步驟101、根據工藝調節模具內液室壓力;同時,壓力傳感器、第一位移傳感器、以及第二位移傳感器進入實時工作的狀態;
步驟102、壓力傳感器、第一位移傳感器、以及第二位移傳感器將采集到的數據發送給控制器;控制器一方面對接收到的數據進行數據處理,另外一方面將采集到的數據和處理后的結果發送給人機交互模塊進行顯示;其中:
所述數據處理具體為:通過第一位移傳感器采集的數據計算拉伸滑塊的速度;通過第二位移傳感器采集的數據計算增壓器內活塞的速度;通過壓力傳感器的數據判斷壓力信號是否出現跳變;當液室壓力出現跳變,瞬間壓力降低到一個低點,超過設置區間時,同時拉伸滑塊速度有一個瞬間增大,并且增壓器位置持續上升,并且活塞速度也有一個瞬間增大,此時即可判斷為零件已破;否則判斷零件未破損;當零件破損時,控制器給控制支撐閥組支撐住滑塊,同時滑塊主缸上腔壓力快速卸掉。
本發明具有的優點和積極效果是:
(1)采用壓力傳感器和位移傳感器檢測數據,達到數據快速測量的目的。
(2)采用信號采集模塊,將實時信號快速處理為控制器能運算數據。
(3)采用控制器,實現快速數據處理功能,以達到快速響應的目的。
(4)采用控制器,實現多數據同時運算,同時判斷,避免出現誤報故障的目的。
(5)快速支撐和快速泄壓功能,保證滑塊能迅速停止并支撐住,避免壓壞模塊。
附圖說明
圖1是本發明的電路框圖。
其中:1、壓力傳感器;2、第一位移傳感器;3、第二位移傳感器;4、信號采集模塊;5、CPU模塊;6、信號輸出模塊;7、支撐閥組;8、泄壓閥組;9、人機交互模塊。
具體實施方式
為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效,茲例舉以下實施例,并配合附圖詳細說明如下:
請參閱圖1,一種板式充液成形零件破裂智能檢測系統,包括:
用于實時監測模具內液室壓力的壓力傳感器1;該壓力傳感器安裝于通向模具的高壓管路接口上;
用于實時監測拉伸滑塊位置的第一位移傳感器2;該第一位移傳感器安裝于拉伸滑塊上;
用于監測增壓器內活塞的位置的第二位移傳感器3;該第二位移傳感器安裝于液室內充液用的增壓器上;
用于接收上述壓力傳感器、第一位移傳感器、以及第二位移傳感器采集信號的控制器;該控制器包括;信號采集模塊4、CPU模塊5、以及信號輸出模塊6;
用于與所述控制進行數據交互的人機交互模塊9;
用于接收信號輸出模塊輸出信號的支撐閥組7和泄壓閥組8;其中:
所述CPU模塊通過信號采集模塊分別與壓力傳感器、第一位移傳感器、以及第二位移傳感器的信號輸出端子電連接;所述人機交互模塊通過數據線與CPU模塊電連接;所述CPU模塊通過信號輸出模塊與支撐閥組和泄壓閥組電連接;所述支撐閥組放置于滑塊主缸下腔;所述泄壓閥組放置于滑塊主缸上腔。
進一步:所述壓力傳感器的量程為210兆帕;所述壓力傳感器的測量精度為千分之五。
進一步:所述第一位移傳感器和第二位移傳感器的測量精度為5微米。
進一步:所述信號采集模塊為信號采集卡,所述人機交互模塊為觸摸屏。
一種板式充液成形零件破裂智能檢測系統的方法,包括如下步驟:
步驟101、根據工藝調節模具內液室壓力;同時,壓力傳感器、第一位移傳感器、以及第二位移傳感器進入實時工作的狀態;
步驟102、壓力傳感器、第一位移傳感器、以及第二位移傳感器將采集到的數據發送給控制器;控制器一方面對接收到的數據進行數據處理,另外一方面將采集到的數據和處理后的結果發送給人機交互模塊進行顯示;其中:
所述數據處理具體為:通過第一位移傳感器采集的數據計算拉伸滑塊的速度;通過第二位移傳感器采集的數據計算增壓器內活塞的速度;通過壓力傳感器的數據判斷壓力信號是否出現跳變;當液室壓力出現跳變,瞬間壓力降低到一個低點,超過設置區間時,同時拉伸滑塊速度有一個瞬間增大,并且增壓器位置持續上升,并且活塞速度也有一個瞬間增大,此時即可判斷為零件已破;否則判斷零件未破損;當零件破損時,控制器給控制支撐閥組支撐住滑塊,同時滑塊主缸上腔壓力快速卸掉。
上述優選實施例的發明核心思想為,在通向模具的高壓管路接口處安裝高精度,高響應速度壓力傳感器,用于實時監測模具內液室壓力。拉伸滑塊處安裝高精度,高響應速度的第一位移傳感器,用于實時監測拉伸滑塊位置,控制器根據該位置信息結合時間進而計算出速度;具體的計算公式為:Δv=Δs/Δt;其中:Δv為實時速度;Δs為位移改變量;Δt為采樣的間斷時間;后續計算內活塞的速度公式也采用該公式;液室內充液用增壓器上安裝高精度,高響應速度的位移傳感器,用于實時監測增壓器內活塞的位置和速度。滑塊主缸下腔放置支持閥組,主缸上腔放置快速泄壓閥組。在板式成形設備工作過程中,根據工藝調節模具內液室壓力,通過控制器實時判斷液室壓力大小,當液室壓力出現跳變現象,瞬間壓力降低到一個低點(該低點表述的是壓力數值小于正常壓力值,當破裂口比較大時,則該低點比較低,當破裂口比較小時,則該低點的數值比較大,總之,該低點僅僅表示的是一個比較數值,而并不具有一個具體的數值,正常情況下,該低點的數值范圍是0~A,A為正常壓力值范圍的下限),超過設置區間時,同時滑塊速度有一個瞬間增大現象,并且增壓器位置持續上升,并且速度也有一個瞬間增大現象。此時即可判斷為零件已破。這時控制器給出輸出信號,支撐閥組起作用支撐住滑塊,同時滑塊主缸上腔壓力快速卸掉。保證滑塊不再繼續下行,并輸出報警給人機交互模塊,由操作員工參與處理,以達到保護模具的作用。
以上對本發明的實施例進行了詳細說明,但所述內容僅為本發明的較佳實施例,不能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡依本發明申請范圍所作的均等變化與改進等,均應仍歸屬于本發明的專利涵蓋范圍之內。