專利名稱：在線監控沖壓過程的方法及系統的制作方法
技術領域：
這項專利不僅開發了一套對一臺或者多臺沖床于正常生產中的在線監控和診斷的完整方法，而且闡述了如何利用先進的小波信號處理的方法來構造有效監測算法以實現對一臺或多臺沖床同時進行監控和診斷分折。
該項專利發明旨在對一臺或者多臺沖床的生產作業進行在線監控和診斷提供一套完整的方法，包含下列步驟a)采集正常生產情況下沖床床身的沖壓信訊中的多個參考應變信號樣本；b)通過平滑參考應變信號，確定參考曲線；c)根據參考曲線，設定由沖床床身測的應變公差范圍；d)由選定的應變傳感器，采集測得的沖床床身在線應變信號；e)診斷在線應變信號是否落在公差范圍內；及(f)根據在步驟e)中得出的結果，控制機床操作。
該項專利發明還旨在對一臺或者多臺沖床的生產作業進行在線監控和診斷提供一操作系統，包含一安裝在沖床床身上的裝置，用以獲取沖壓應變信號；經應變傳感器，采集正常生產情況下沖床上多個參考應變信號的部件；處理參考應變信號，以確定參考曲線的部件；根據參考曲線，設定由沖床床身測的應變公差范圍的部件；由選定的應變傳感器，采集測得的沖床床身在線應變信號的部件；診斷在線應變信號是否落在公差范圍內的部件；及控制機床操作的部件。
有關本發明的詳細內容及技術，茲就結合
如下
圖2系具體描述了圖1中的“C”型框架沖床于沖壓過程中模具的構造。
圖3系在線監控系統的基本結構圖解(包括內部硬件和外部通訊)、工作流程圖以及資料傳送圖。
圖4系在線監控系統的具體工作的流程圖表。
圖5系在線監控系統在正常沖壓時進行信號提取工作的具體流程表。
圖6系描述模態分析試驗確定的自然頻率數值以及由此選定的傳感器安裝位置圖。
圖7系描述在沖壓過程中從壓電式應變傳感器得到的應變曲線在一個沖壓循環的五個不同區域。
圖8系單沖情況下典型的應變曲線圖，它包括(a)正常情況，(b)工件材料變厚，c)廢料跳動。
圖9中的A-G系連續沖壓情況下典型的應變曲線圖，它包括正常情況，工件材料誤送和發生在不同位置的廢料跳動的情況。
圖10中的A-B系單沖情況下和連續沖壓情況下的應變曲線圖的比較。
圖中符號說明10---裝配圖 36---電荷放大器 60---在線監視12---在線監視器 38---顯示屏 62---LCD顯示14-16---沖床 40---沖床控制 64---用戶中斷18---驅動馬達和飛輪 42---報警燈 66---當前統計報表20---上模 44---中央控制中心 68---數據傳輸22---上沖子 46---處理器 80---樣本數目24---下模 48---用戶信息 84---統計運算26---下沖子 50---采樣參數 88---“跟蹤閾值”的上下限28---壓電式應變傳感器 52---報警設置 92---沖頭停在死點位置上
30---3維力傳感器 54---自學習報警設置32---激光傳感器56---輸入樣本長度34---數據采集系統 58---在線采樣和自學習域值設置由于沖壓過程是一個持續時間很短(大部分沖壓過程從沖頭接觸工件到離開工件的時間約數十以至數百毫秒)的瞬態過程。而由沖床床身立柱測的應變信號也是典型的瞬態信號，它可以在一個沖壓循環內分解成不同的區域并且和該循環內不同的時間相對應。如圖7所示，在區域1段上，應變信號接近于零值，而沖頭處于準備工作狀。在區域2段上，壓料板接觸工件，使工件產生輕微變形同時也相應地令應變值按一定比例增加。在區域3段上，沖頭接觸工件并施加沖壓力到工件上，工件變形使應變相應增加。在區域4段上，沖壓力超越于金屬材料的塑性變形力，金屬的塑性變形主要發生于這個過程中，而且沖壓力瞬間急劇下降，應變信號有一個衰減震蕩的過程。在區域5段上，沖頭開始返回到準備工作的初始位置，一個沖壓循環結束。所以說應變信號包含靜態和動態特性的數據資料，它能有效地適用于在線監控系統。
壓電式應變傳感器的信號特征能有效地知道工件在實際生產過程中的非正常狀態。實際上，當工件厚度增加，信號的上升沿趨向于朝左方向移動，正如圖7中的區域2、3段所示。這種位移現像剛好反應了沖頭會提前接觸工件。如果有廢料跳動的情況發生，信號就趨向于產生很大的應變值，這種現像剛好反應了不平衡的沖壓力導致應變值變大。所有這些特征使得立柱應變信號能充分反映金屬沖壓在線監控的特點。
當然，不同的故障特征可能會發生在應變信號不同的部份。另外比較困難的是從沖床床身提取信號來監測沖壓狀況往往在信號中引入過多的噪聲干擾，從而很難得到平滑的應變信號。
眾所周知，Fourier變換(或級數)是將信號變換或分解到不同頻率、幅值和相位的正弦波，而正弦波是全局性函數，不能反映信號的局部特征。與Fourier分解不同，小波分解則是將信號分解到一系列具有不同震蕩頻率的緊支撐函數上，這一系列有限支撐且具有震蕩特性的函數則是由同一個被稱為母小波的函數(或簡稱為小波函數)通過膨脹或壓縮以及平移得到的。一個任意信號x(t)的連續小波變換定義為Wψx(a,b)=1a∫-∞∞x(t)ψ*(t-ba)dt]]>其中Ψ(t)為(母)小波函數，a(a＞0)為膨脹因子(或稱為尺度因子)，b(b＜R)平移因子，‘*’表示復共軛運算。
連續小波變換由于計算量大且沒有快速算法，在小波理論發展的初期極大的限制了其應用，Mallat將尺度因子a和平移因子b進行二進離散并引入快速算法后， 小波的應用才得到了極大的發展。將b和a進行二進離散，即aj＝2j及bj，k＝k/2j，可以定義正交小波變換。如果函數族Ψm，k(t)=2m/2Ψ(2mt-k),m,k∈Z 構成一個正交基，則得到的正交小波變換為xkm=∫-∞∞x(t)ψm,k(t)dt]]>信號的正交小波變換結果是將信號分解為一系列帶寬不等的頻段，低頻段帶寬小，高頻段的帶寬大，帶寬以二進制遞增，下圖為二進小波分解過程頻段劃分示意圖。利用這一特性可以對信號進行各種通帶(單一通帶或多通帶)的濾波。本專利提出的監測算法就是利用小波的濾波性質完成的，通過對信號的分解與選帶重構得到光滑的低頻沖壓應變特征曲線。 二進小波分解過程頻段劃分示意圖本專利提出一種所謂“跟蹤閾值”(或跟蹤報警)的方法，可以代替分段，不管是沖壓力的大小的變化還是各關鍵點發生時刻的變化，這種曲線閾值都可以準確地捕捉到不同故障導致的沖壓狀態的改變，試驗結果表明，這一方法非常有效。這一方法采用小波分解與重構的方法，先求得應變信號(間接沖壓力)的低頻主分量，根據若干個正常狀態的樣本信號得到該主分量的均值和方差，從而可以得到正常狀態的上下報警限，在監測時先計算出每個沖程的應變信號低頻主分量，然后與報警線進行比較，若任何點發生超限則發出報警信號。
這里提出的監測算法是以概率與數理統計理論為基礎的，計算的前需要先采集正常沖壓狀態的沖壓力信號M組(根據具體的情況可以選取不同的組數M＝30～50)，假定每組信號有N個數據點，采用離散小波將每組信號進行五級分解，根據沖壓應變信號的特點，僅采用最低頻的一個頻段的小波系數進行重構，得到消噪后的平滑沖壓應變信號，這樣我們得到M組平滑的沖壓力信號，然后對這M組信號計算其均值X(i)=1MΣj=1Mxi(j),i=1,2,Λ,N]]>和方差S2(i)=1M-1Σj=1M[xi(j)-X(i)]2,i=1,2,Λ,N]]>從計算效率上的考慮，可以采用下面的等效公式S2(i)=1M-1[Σj=1Mxi2(j)-1M(Σj=1Mxi(j))2],i=1,2,Λ,N]]>這樣我們可以得到兩條光滑的上下閾值限X(i)±C·S(i)，＝1，2，Λ，N，根據數理統計理論，C＝3時，正常沖壓狀態時將有99.7％的沖壓應變平滑曲線在此閾值限的內。
這樣在得到兩條正常沖壓狀態的沖壓力閾值限的后，對以后的每次沖壓循環測得的沖壓應變信號均進行同樣的小波濾波，然后和這兩條閾值限作比較，超限即做出報警。
本專利中的過程和系統可以用來同時監控一臺或多臺沖床。
在專利的系統中，一個或多個應變傳感器被安裝在沖床的床身上，以獲取沖壓應變信號。可以用于沖壓過程監測的傳感器有多種，例如，力傳感器、接近式傳感器、應變傳感器、加速度傳感器。根據試驗結果，從安裝方便，經濟易用及監測效果來看，壓電式應變傳感器最為理想。
如果監測對象是一個“C”型框架沖床單工步模，可以只選用一個傳感器，若為多任務步步進式模具，則至少有兩個傳感器需被分別安裝在沖床的兩根立柱上。
在專利的方法中，為了使監測取得高的可靠性，需要采集多個正常沖壓應變信號進行處理，從而設定閾值曲線。顯而易見，越多的采樣樣本將會帶來越高的準確性。通常，最好有至少30個樣本。
在專利的方法第a)步中獲取的參考應變信號經過小波分解和重構，得到平滑的參考曲線。根據本專利方法的定義，從b)步到e)步，可以用一臺裝用Linux C++程序的計算器來執行完成存儲、網絡和更多的處理。
對于一個單工步模，從沖床的床身上測出的應變信號相對簡單(圖10.A)，大部分沖壓故障可以用峰值特征來檢測。然而，對于一個多任務步的步進模，其應變信號是非常復雜的(圖10B)。因為這些信號中有許多峰值，單靠峰值的方法來檢測是相當困難的。在這種情況下，從左右兩邊床身上采集的二路應變信號被用來反映較完整的過程特征。
應變傳傳感器應該安裝在沖床上最容易測到應變信號的位置，為了確定這個位置，我們在一臺“C”型框架沖床上進行了模態分析試驗，試驗中用4個加速度傳感器和一套專用的模態分析軟件，根據試驗測得的資料，確定幾個固定頻率38Hz，68Hz，140Hz，260Hz。試驗結果發現，最敏感的傳感器安裝位置位于“C”型框架沖床的中部(140Hz)，這個位置是該類沖床最薄弱的位置。沖床的模態分析的數據對沖壓監測來說是非常重要的，因為它們可以輔助傳感器安裝的位置確定在對沖壓狀態最敏感的位置。
本專利發明的確定參考曲線的方法如下。壓電式應變傳感器是根據壓晶體管結構在機械壓力作用下會釋放出電荷的原理而制成的。一個或多個顯著的在時間上與沖壓過程相關的信號參數經由安裝于沖床上的應變傳感器監測，然后與事先確定好的參考值進行比較。一個采用內觸發信號的觸發程序來保證每次采樣的起始點都是一致的，一般該觸發程序的觸發閾值設定為0.2V。樣本的采集是用內部觸發和采樣頻率為2～5KHz來進行的，并且采樣周期覆了沖壓回回圈。“跟蹤閾值”的設定常常依賴被監測的沖壓狀況，絕大部份時侯都不需要在監測中分別設立幾組“跟蹤閾值”來監控復雜的工作環境。
本發明的金屬沖壓在線監測系統是智能的、可靠的、價格相對低廉的。該系統主要有以下特點1.結合了高性能的優質傳感器的訊號特征以及自行開發的穩定的人工智能控制方法，根據模具在下死點工作時沖床機身的信號特性變化來自動準確地在線監測沖壓過程中的廢料跳動、彎曲、材料厚度變化、誤送及二重打等沖壓中常見的問題，并自動控制沖床運動，使模具和沖床得到進一步保護。從而達到提高產品質量，降低次品率得目的。
2.計算機化的靈活裝置，能同時對一臺或多臺沖床/模具運動進行監測工作，大大降低使用者的成本，并能自動記錄和用網絡來傳遞使用者的資料，例如自動統計好、壞產品的數量，停機次數和時間，模具/沖床以及操作者的情況分析等等。為廠家在模具設計，機床操作以至生產控制等方面提供有用的分析數據。
3.無論是“C”型框架沖床或者龍門式沖床，都能在不防礙操作設定以及沖床/模具運動的情況下安全地安裝此產品，油污，材料屑，塵埃以及惡劣的工作環境等外在因素都不會構成影響。并以清晰易見的中文(繁/簡體字)或者英文畫面來顯示實時的沖床/模具的運動情況。
結合如下的附圖，可以進一步描述本專利發明。
圖1是一個典型的“C”型框架沖床的原理透示裝配圖(10)。在這個圖標中，沖壓生產線包括一對沖床(14-16)。在一個操作循環中，每一沖床均可進行一定的金屬成型加工。例如，這些沖床可以順序地進行連續的步進模沖壓操作和單沖的沖壓操作。根據小波分解技術以及測得到的沖床(14-16)的數據(如經放大器處理的壓電式應變傳感器數據)，在線監視器(12)可以執行對每一個沖床的生產操作監視。
同時，該在線監視器也可以生成過程控制信息，用于顯示在LCD顯示屏和上傳中央控制中心。在這個發明系統中，監視程序可以讓用戶很容易地從運行的沖床上或中央控制中心上獲取數據。監視程序的用戶界面采用了Linux C++和網絡技術。可選擇的用戶指令，經觸摸屏或其它輸入設備，由多級菜單完成。為了一般的目的、進行數據分析和圖形表示，該監視程序采用了許多庫文件，并且使用Linux C++語言進行編程。
監視程序可以在任何安裝了用于數據采集的多功能數據采集卡的標準的計算器上運行，如IBM兼容機或奔騰可編程計算器。該計算器應有至少128MB的RAM存儲器，一個VGA兼容的彩色圖形卡和一個LCD顯示屏。因監視程序需存儲大量的數據，所以應選用最少1GB的硬盤作為主要的存儲器。另外，經通訊網絡上傳到中央控制中心的信息包括沖床的位置，以及有關觸發計算器發送信號的狀況的數據。如果中央控制中心是一個telnet，所有信號和生產信息將由沖床的線路網輸入。
如圖2所示，一個“C”型框架沖床包括一個上模(20)，一個上沖子(22)，一個下模(24)和一個下沖子(26)。驅動馬達和飛輪(18)通常是由一個皮帶驅動器、一個離合器、一個制動器和一個用于曲柄沖床的并帶有曲柄聯桿的主驅動器、一個聯接桿和一個沖頭而連接。變型過程將在沖頭一次完整沖程的最多1/4時間內完成。沖床有一個拉桿可從驅動馬達向上擴展到曲柄聯桿。它用于在向下的方向上移動上模和上沖子。壓電式應變傳感器(28)被安裝在如圖6所示的模態分析中的對沖壓狀態最敏感的位置。
如圖3所示，計算器配有給系統提供輸入/輸出接口的處理器(46)。經沖床控制(40)和中央控制(44)的輸出口，處理器(46)可控制一個停車器。當檢測到任何一種沖壓異常發生，停車器將控制沖頭的運動，并使其停在上死點。這樣，處理器可經停車器控制沖床的運動，并用報警燈(42)輸出一個報警信號，同時有一個故障信息到顯示屏(38)。因為這一控制極大地減少了生產故障，所以沖床和模具得到了保護。兩片壓電式應變傳感器(28)經過數據采集系統(34)和一個電荷放大器(36)連接到沖床上。這樣可以傳送經軟件生成的數據到計算器處理器(46)的輸入口。根據模具的類型，多種類型的3維力傳感器(30)和激光傳感器(32)可以用于系統監視。中央控制中心(44)適應接收從處理器(46)經通訊網絡傳來的信號，并顯示沖床的監視狀況。
特別地，參考圖4，它表明了該用于監視和診斷“C”型框架沖床的發明在線系統的工作流程。如圖所示，該系統可以監視和診斷許多特征，如”用戶信息”(48)，”采樣參數”(50)，”報警設置”(52)，“自學習報警設置”(54)，“輸入樣本長度”(56)，“在線采樣和自學習域值設置”(58)，“24小時和7天在線監視”(60)，“LCD顯示”(62)，“用戶中斷”(64)，“當前統計報表”(66)，和“數據傳輸”(68)。在計算器的控制下，沖壓操作被以一定的采樣頻率(大約2KHz～5KHz)反復采樣。為了獲取精確的采樣波形，計算器根據不同的采樣過程控制內觸發水平和增益的設置。儲存樣本大小(56)用時間和沖壓力的幅值表示沖壓波形，并被傳送給處理器。將其代入一個等式(58)后經統計計算自動地學出一個報警域值。圖4所示的在線診斷可以根據兩個壓電變型傳感器(28)獲取的信號的峰值和能量值是否落在事先由最優的“跟蹤閾值”所確定的允許范圍來自適應地診斷沖壓系統。如果該兩個特征值中的任何一個大于相應范圍的上限(或小于下限)，結合報警燈(42)，沖床控制系統(40)將沖床制停在上死點(TDP)。這個安排有利于調整沖床，減少沖床操作員的負擔并極大地減少產品的廢品率。為了顯示位置或辯別異常的模具的數目，用戶中斷(64)可用LCD顯示屏(62)。這一被推薦的安排易于操作員分辯異常的模具或沖壓故障，并有利于檢查，調整和更換模具，提高沖壓系統的工作效率。
圖5所示為本專利發明的金屬沖壓監測系統的部分流程圖。在本系統實現中，沖壓波形在計算機控制下以一定采樣頻率被重復采樣，正常沖壓狀態的樣本數目80至少應為30個以上。采樣頻率的大小可以根據沖壓的速度由計算機控制相應地改變，這樣可以保證不同沖壓加工的波形采樣資料點數相同，采樣得到的資料82由計算機進行統計運算84，由每個資料點的均值和標準方差可以得到“跟蹤閾值”的上下限88。在過程的在線監測中，對每一個采樣的沖壓波形，如果任一個采樣點超出設定好的閾值上下限，監測系統上的報警燈亮，并控制40沖頭停在死點位置上92。
圖6所示為“C”型框架沖床的模態，從圖中可以看出，最敏感的部位應在沖床的中下部，應變傳感器28應安裝在該部位。
由圖7所示，沖壓應變信號可以分為幾個特征段。段S1中，應變接近于零，因為沖壓過程尚未開始；段S2中，由于壓料版開始接觸工件導致立柱上應變開始增大；段S3中，模具接觸工件并對工件施加沖壓力使工件開始產生彈塑性變形，因此在該段，應變值大幅度增加；段S4中，沖壓力增大使得工件材料超過屈服點，工件開始脫離材料，導致應變迅速下降；最后，在段S5模具離開工件，作用于床身上的力釋放，床身開始恢復原來的位置，應變信號有小幅波動，并漸漸回復到零值。仔細觀察會發現，應變信號前面部分與沖壓力變化相若(S1～S4)，后面的部分則與振動的變化趨勢類似。
圖8示出了一種單沖過程三種不同狀態的應變信號。(a)正常104，(b)工件太厚106，(c)廢料跳動108。由圖可以看出，應變信號對沖壓狀態敏感，工件太厚時，段S2和段S3左移，這是由于工件太厚導致模具提早接觸工件的結果。廢料跳動的特征則表現為應變信號在沖壓過程結束時有較大幅度的波動。
本發明的沖壓監測系統有若干不同于傳統監控裝置的優點。如圖9所示，閾值曲線是一種借助小波分析技術來設定的“跟蹤閾值”。閾值設定的算法可敘述如下1.測取正常狀態的20～30組樣本信號，每組信號為測自于左右立柱的兩個應變信號。
2.應用小波分解和重構技術，我們得到濾波后的每組信號的低頻分量，這個低頻分量信號比原始信號平滑得多，可以方便地用于閾值曲線的設定。
3.計算每組濾波信號的均值曲線和標準差曲線ml(t)表示左立柱應變均值信號，mr(t)表示右立柱應變均值信號，vl(t)表示左立柱應變標準差曲線，vr(t)表示右立柱應變標準差曲線。
由此可以分別得到左右立柱應變信號的上下兩條閾值曲線ml(t)+3vl(t)和ml(t)-3vl(t)110；以及mr(t)+3vr(t)和mr(t)-3vr(t)112，見圖9-A。
圖9-B所示為利用小波分析技術設定的跟蹤閾值曲線114，116。
參考圖9-C到圖9-G，利用由小波分析技術設定的閾值曲線，連續沖壓過程的各種常見故障，如材料變化、誤送118，120、廢料跳動122，124，126，128，130，132，134，136、二重打等等，可以被檢測出來。一般說來，不同的沖壓故障會在應變信號不同的區段表現出不同的特征，然而，根據不同沖壓過程準確分段是非常困難的事情，采用我們提出的方法，監測系統可以在連續沖壓加工過程中容易的檢測出發生于不同區段的過程狀態變化。
對于單工步模具，由沖床立柱測得的應變信號相對簡單(圖10-A)138，許多故障可由峰值沖壓力的變化檢測出來。然而，對于多任務步步進模具，由沖床立柱測得的應變信號就復雜多了(圖10-B)140，142。這種情況下，為了檢測更多的沖壓故障，測取雙邊立柱的應變信號非常必要。不同的故障可能發生于不同的應變信號(左或右)的不同段。
權利要求
1.一種對一臺或者多臺沖床的生產作業進行在線監控和診斷的方法，包含下列步驟a)采集正常生產情況下沖床床身的沖壓信訊中的多個參考應變信號樣本；b)通過平滑參考應變信號，確定參考曲線；c)根據參考曲線，設定由沖床床身測的應變公差范圍；d)由選定的應變傳感器，采集測得的沖床床身在線應變信號；e)診斷在線應變信號是否落在公差范圍內；及f)根據在步驟e)中得出的結果，控制機床操作。
2.如權利要求1所述的對一臺或者多臺沖床的生產作業進行在線監控和診斷的方法，其中該參考應變信號獲取自一安裝在沖床床身上的應變傳感器。
3.如權利要求2所述的對一臺或者多臺沖床的生產作業進行在線監控和診斷的方法，其中該應變傳感器是壓電式應變傳感器。
4.如權利要求1或2或3所述的對一臺或者多臺沖床的生產作業進行在線監控和診斷的方法，其中該采集多個參考應變信號進行處理，最好測取至少20個樣本。
5.如權利要求1所述的對一臺或者多臺沖床的生產作業進行在線監控和診斷的方法，其中采用小波分解與重構采集該在步驟a)中所述的平滑參考應變信號。
6.一種對一臺或者多臺沖床的生產作業進行在線監控和診斷的操作系統，包含一安裝在沖床床身上的裝置，用以獲取沖壓應變信號；經所述的裝置，采集正常生產情況下沖床上多個參考應變信號的部件；處理所述的參考應變信號，以確定參考曲線的部件；根據所述的參考曲線，設定由沖床床身測的應變公差范圍的部件；由所述的應變傳感器，采集測得的沖床床身在線應變信號的部件；診斷所述的在線應變信號是否落在所述的公差范圍內的部件；及控制機床操作的部件。
7.如權利要求6所述的對一臺或者多臺沖床的生產作業進行在線監控和診斷的操作系統，其中該裝置包含一個或多個應變傳感器。
8.如權利要求7所述的對一臺或者多臺沖床的生產作業進行在線監控和診斷的操作系統，其中該裝置包含一個信號放大器。
9.如權利要求7所述的對一臺或者多臺沖床的生產作業進行在線監控和診斷的操作系統，其中該應變傳感器是壓電式應變傳感器。
10.如權利要求8所述的對一臺或者多臺沖床的生產作業進行在線監控和診斷的操作系統，其中該信號放大器是電荷放大器。
11.如權利要求6所述的對一臺或者多臺沖床的生產作業進行在線監控和診斷的操作系統，其中采用小波分解與重構進行所述的處理參考應變信號，確定參考曲線。
12.如權利要求6所述的對一臺或者多臺沖床的生產作業進行在線監控和診斷的操作系統，其中該沖床是“C”型框架沖床，包含兩根立柱。
13.如權利要求12所述的對一臺或者多臺沖床的生產作業進行在線監控和診斷的操作系統，其中該框架至少有兩個應變傳感器被分別安裝在沖床的兩根立柱上。
14.如權利要求13所述的對一臺或者多臺沖床的生產作業進行在線監控和診斷的操作系統，其中該應變傳感器都是壓電式應變傳感器。
15.如權利要求7所述的對一臺或者多臺沖床的生產作業進行在線監控和診斷的操作系統，其中該應變傳感器被安裝在模態分析中的對沖壓狀態最敏感的位置上。
全文摘要
本發明旨在對一臺或多臺沖床的生產作業進行在線監控和診斷提供一套完整的方法和一操作系統，方法包含步驟采集正常生產情況下沖床床身的沖壓信訊中的多個參考應變信號樣本；通過平滑參考應變信號，確定參考曲線；根據參考曲線，設定由沖床床身測的應變公差范圍；由選定的應變傳感器，采集測得的沖床床身在線應變信號；診斷在線應變信號是否落在公差范圍內；根據在步驟e)中得出的結果，控制機床操作。系統包含安裝在沖床床身上的裝置，以獲取沖壓應變信號；經應變傳感器采集正常生產情況下沖床上多個參考應變信號的部件；處理參考應變信號，以確定參考曲線的部件；根據參考曲線設定由沖床床身測的應變公差范圍的部件；由選定的應變傳感器，采集測得的沖床床身在線應變信號的部件；診斷在線應變信號是否落在公差范圍內的部件；控制機床操作的部件。
文檔編號G05B19/4065GK1430721SQ01810063
公開日2003年7月16日 申請日期2001年12月14日 優先權日2001年12月14日
發明者徐揚生, 杜如虛, 唐珩, 張桂才, 葛明, 梁潤怡 申請人:香港中文大學