壓力機滑塊運行安全狀態檢測方法及裝置的製作方法
2024-02-16 21:52:15
專利名稱：壓力機滑塊運行安全狀態檢測方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種壓力機滑塊運行安全狀態檢測方法及裝置，更具體的說，尤其涉及一種同時設置有機械凸輪和電子凸輪的壓力機滑塊運行安全狀態檢測方法及裝置。
背景技術：
壓力機電氣雙迴路控制中，電子凸輪數據很容易被採集，通過信號停頓等，能及時判斷其故障；但機械凸輪是一個純機械觸點信號，如果出現線路短接、凸輪堵轉打滑等其它原因，則很難判斷其故障。從而可能導致自動化機器人手臂與壓力機滑塊幹涉碰撞；以及人工送料時壓力機連衝現象，對設備或操作人員造成難以彌補的損失，故這一問題急需解決。發明內容
本發明為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種同時設置有機械凸輪和電子凸輪的壓力機滑塊運行安全狀態檢測方法及裝置。
本發明的壓力機滑塊運行安全狀態檢測裝置，所述壓力機包括壓力機機架、實現衝壓功能的壓力機滑塊以及驅使壓力機滑塊運行的驅動機構，其特別之處在於檢測裝置包括檢測電路以及用於表徵壓力機滑塊運行狀態的機械凸輪和電子凸輪，機械凸輪和電子凸輪通過不同的傳動機構與驅動機構相連接；機械凸輪上設置有多個用於檢測凸輪轉動角度的位置檢測點，所述檢測電路的信號採集端與位置檢測點和電子凸輪均相連接。驅動機構實現對壓力機滑塊的驅動；機械凸輪和電子凸輪通過不同的傳動機構對壓力機滑塊的運行狀態進行檢測，使得機械凸輪和電子凸輪的檢測數據不相干擾，以便實現相互制約、相互牽制的檢測；檢測電路對機械凸輪和電子凸輪的狀態信號進行檢測和運算，通過對兩凸輪運行的一致性來判斷壓力機的滑塊是否運行正常。
本發明的壓力機滑塊運行安全狀態檢測裝置，所述機械凸輪上的位置檢測點為 4 12個。位置檢測點的數量根據實際需要進行選取。
本發明的壓力機滑塊運行安全狀態檢測方法，其特別之處在於，包括以下步驟 a.同步設置，設壓力機滑塊由最上端運行至最下端完成衝件、再由最下端運行至最上端為一個完整行程；在一個完整行程中，壓力機滑塊位於最上端時機械凸輪和電子凸輪的角度標定為0° ；滑塊位於最低端時兩凸輪所處角度標定為180°，滑塊再次位於最上端時，兩凸輪所處的角度標定為359° ；壓力機滑塊在一個完整行程運動過程中，機械凸輪和電子凸輪的角度信號在0 359°範圍內變化；b.區域設定，在一個完整行程中，電子凸輪和機械凸輪劃分為三個區域180 330°為單次返回區域，為檢測壓力機滑塊衝件完成後是否正常返回的區域；260 200°為防重複區域，為檢測壓力機滑塊在返回的過程中是否出現二次衝壓的區域；300 為防重複檢測區域，為進一步檢測壓力機滑塊是否有二次衝壓跡象的區域；c.狀態設定，令電子凸輪和機械凸輪在單次返回、防重複和防重複檢測區域中以相同的「0」或「1」狀態輸入到檢測電路中；d.狀態運算，對兩凸輪在單次返回、防重複和防重複檢測區域中輸入的狀態量進行邏輯「異或」運算；e.控制輸出，步驟d中，如果運算結果為「0」，則繼續進行檢測；如果結果為「1」，則輸出故障信號，並控制壓力機停止運行。步驟b中，可通過機械凸輪的三個輪片分別實現三個區域的設定；電子凸輪的區域設定，通過採集輸入的信號來區分角度即可。步驟c中，通過位置檢測點的輸入信號，即可檢測機械凸輪相應區域的狀態；電子凸輪的「0」或「 1」的狀態，通過程序設定即可完成。
本發明的壓力機滑塊運行安全狀態檢測方法，步驟e中還包括延時檢測步驟，如兩凸輪狀態量的「異或」運算結果為「1」，則延時500ms再對兩凸輪狀態量的「異或」運算結果進行檢測，如果再次為「1」，則輸出故障信號；如果運算結果轉變為「0」，則不輸出故障信號。由於機械凸輪和電子凸輪不可能完全一致，通過500ms的延時，可有效避免誤判斷。
本發明的有益效果是本發明的壓力機滑塊運行安全狀態檢測裝置，通過設置機械凸輪和電子凸輪，且兩凸輪分別通過不同的傳動機構與驅動裝置相連接，有效地實現了壓力機滑塊的運行狀態檢測，避免了以往單個凸輪檢測不安全性弊端。本發明的壓力機滑塊運行安全狀態檢測方法，通過將機械凸輪和電子凸輪劃分為不同的區域，將相同區域用同樣的邏輯狀態進行標記，並對兩凸輪輸出的同步信號進行異或運算，任何一個凸輪出現打滑、斷軸、堵轉等以及機械凸輪掉線、短接線，都能及時判斷其故障發生，並及時切斷滑塊運行。
圖1為本發明的壓力機滑塊運行安全狀態檢測裝置的結構示意圖； 圖2為機械凸輪和電子凸輪在壓力機滑塊一個完整行程中的分區示意圖； 圖3、圖4為本發明的檢測方法中單次返回區域檢測的梯形圖；圖5、圖6為本發明的檢測方法中防重複區域檢測的梯形圖； 圖7、圖8為本發明的檢測方法中防重複檢查區域檢測的梯形圖； 圖9為本發明中檢測方法的梯形圖。
圖中1壓力機滑塊，2驅動機構，3機械凸輪，4電子凸輪。
具體實施方式
下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。
如圖1所示，給出了壓力機滑塊運行安全狀態檢測裝置的結構示意圖，其包括壓力機滑塊1、驅動機構2、機械凸輪3、電子凸輪4 ；驅動機構2實現對壓力機滑塊1的驅動， 壓力機滑塊1實現對工件的衝壓。機械凸輪3和電子凸輪4分別通過不同的機構與滑塊的驅動機構相連接，通過機械凸輪3與電子凸輪4的運動狀態，來表徵壓力機滑塊1的運行狀態。
如圖2所示，給出了兩凸輪的分區示意圖，在壓力機滑塊1位於最上端將要完成衝壓動作時，定義機械凸輪3和電子凸輪4的角度均為0°，隨著壓力機滑塊1的運動，機械凸輪3和電子凸輪4的角度也依次遞增；當滑塊運行至最下端時，機械凸輪3和電子凸輪4的角度為180° ；當滑塊再次運行至最上端時，兩凸輪的角度均為359°。所示的180 330° 為單次返回區域，260 200°為防重複區域，300 M0°為防重複檢測區域。
所述壓力機滑塊運行安全狀態檢測裝置的檢測方法，包括以下步驟a.同步設置，設壓力機滑塊由最上端運行至最下端完成衝件、再由最下端運行至最上端為一個完整行程；在一個完整行程中，壓力機滑塊位於最上端時機械凸輪(3)和電子凸輪(4)的角度標定為0° ；滑塊位於最低端時兩凸輪所處角度標定為180°，滑塊再次位於最上端時，兩凸輪所處的角度標定為359° ；壓力機滑塊在一個完整行程運動過程中，機械凸輪和電子凸輪的角度信號在0 359°範圍內變化；b.區域設定，在一個完整行程中，電子凸輪和機械凸輪劃分為三個區域180 330°為單次返回區域，為檢測壓力機滑塊衝件完成後是否正常返回的區域；260 200°為防重複區域，為檢測壓力機滑塊在返回的過程中是否出現二次衝壓的區域；300 為防重複檢測區域，為進一步檢測壓力機滑塊是否有二次衝壓跡象的區域；c.狀態設定，令電子凸輪和機械凸輪在單次返回、防重複和防重複檢測區域中以相同的「0」或「1」狀態輸入到檢測電路中；d.狀態運算，對兩凸輪在單次返回、防重複和防重複檢測區域中輸入的狀態量進行邏輯「異或」運算；e.控制輸出，步驟d中，如果運算結果為「0」，則繼續進行檢測；如果結果為「 1 」，則輸出故障信號，並控制壓力機停止運行。
步驟e中還可設置延時檢測步驟，如兩凸輪狀態量的「異或」運算結果為「1」，則延時500ms再對兩凸輪狀態量的「異或」運算結果進行檢測，如果再次為「1」，則輸出故障信號；如果運算結果轉變為「0」，則不輸出故障信號。
如圖3 9所示，分別給出了單次返回、防重複以及防重複檢查區域的程序梯形圖，本發明所提出的控制方式，主要創新點在於利用機械凸輪和電子凸輪分成三個區域角度，通過PLC編程方式，信號採集這些區域的通斷角度。通過程序的邏輯結構「異或」方式 例如說明書附圖中，防重複檢測角度300-240度，機械凸輪控制點143. 1和電子凸輪控制控制點M92. 4進行異或運算；單次返回檢測角度180-330度，機械凸輪控制點143. 2和電子凸輪控制控制點M93. 7進行異或運算；防重複角度沈0-200度，機械凸輪控制點143. 0和電子凸輪控制控制點M91. 0進行異或運算。一個凸輪角度的控制點「通」，另一個凸輪同步角度的控制「非點」必須斷，這就實現機械凸輪、電子凸輪之間的同步，並相互牽制。任何一個凸輪出現打滑、斷軸、堵轉等以及機械凸輪掉線、短接線，造成機械凸輪、電子凸輪的控制點在某一範圍內可能同時「通」。如果通500MS，可判斷其故障發生，通過總的聯鎖點M70. 6切斷滑塊行程條件，及時停止滑塊運行。
首先根據滑塊控制行程，判斷出機械凸輪、電子凸輪所用的區域角度。利用 PLC-ANALYZER監控分析軟體、或示波記錄儀等採集角度信號點。嚴格按照其測試角度通斷的波形曲線，來調試校正機械凸輪和電子凸輪同一區域的角度。並保證角度一致性、同步性。通過PLC編程邏輯「異或」功能，隨時監控判斷滑塊行程和凸輪角度的情況，任一凸輪出現問題，及時切斷行程。
權利要求
1.一種壓力機滑塊運行安全狀態檢測裝置，所述壓力機包括壓力機機架、實現衝壓功能的壓力機滑塊(1)以及驅使壓力機滑塊運行的驅動機構(2)，其特徵在於檢測裝置包括檢測電路以及用於表徵壓力機滑塊運行狀態的機械凸輪(3)和電子凸輪(4)，機械凸輪和電子凸輪通過不同的傳動機構與驅動機構相連接；機械凸輪上設置有多個用於檢測凸輪轉動角度的位置檢測點，所述檢測電路的信號採集端與位置檢測點和電子凸輪均相連接。
2.根據權利要求1所述的壓力機滑塊運行安全狀態檢測裝置，其特徵在於所述機械凸輪上的位置檢測點為4 12個。
3.一種基於權利要求1所述的壓力機滑塊運行安全狀態檢測裝置的檢測方法，其特徵在於，包括以下步驟a.同步設置，設壓力機滑塊由最上端運行至最下端完成衝件、再由最下端運行至最上端為一個完整行程；在一個完整行程中，壓力機滑塊位於最上端時機械凸輪(3)和電子凸輪(4)的角度標定為0° ；滑塊位於最低端時兩凸輪所處角度標定為180°，滑塊再次位於最上端時，兩凸輪所處的角度標定為359° ；壓力機滑塊在一個完整行程運動過程中，機械凸輪和電子凸輪的角度信號在0 359°範圍內變化；b.區域設定，在一個完整行程中，電子凸輪和機械凸輪劃分為三個區域180 330° 為單次返回區域，為檢測壓力機滑塊衝件完成後是否正常返回的區域；260 200°為防重複區域，為檢測壓力機滑塊在返回的過程中是否出現二次衝壓的區域；300 為防重複檢測區域，為進一步檢測壓力機滑塊是否有二次衝壓跡象的區域；c.狀態設定，令電子凸輪和機械凸輪在單次返回、防重複和防重複檢測區域中以相同的「0」或「1」狀態輸入到檢測電路中；d.狀態運算，對兩凸輪在單次返回、防重複和防重複檢測區域中輸入的狀態量進行邏輯「異或」運算；e.控制輸出，步驟d中，如果運算結果為「0」，則繼續進行檢測；如果結果為「1」，則輸出故障信號，並控制壓力機停止運行。
4.根據權利要求3所述的壓力機滑塊運行安全狀態檢測方法，其特徵在於步驟e中還包括延時檢測步驟，如兩凸輪狀態量的「異或」運算結果為「1」，則延時500ms再對兩凸輪狀態量的「異或」運算結果進行檢測，如果再次為「 1 」，則輸出故障信號；如果運算結果轉變為「0」，則不輸出故障信號。
全文摘要
本發明的壓力機滑塊運行安全狀態檢測裝置，壓力機包括壓力機機架、壓力機滑塊和驅動機構，特徵在於檢測裝置包括檢測電路、機械凸輪和電子凸輪，機械凸輪和電子凸輪通過不同的傳動機構與驅動機構相連接；述檢測電路的信號採集端與位置檢測點和電子凸輪均相連接。本發明的檢測方法包括a.設置兩凸輪與滑塊運動的一致狀態；b.設定單次返回、防重複和防重複檢測區域；c.設定相同狀態輸入；d.對兩凸輪進行邏輯「異或」運算；e.控制壓力機輸出。本發明的檢測裝置和方法，在任何一個凸輪出現打滑、斷軸、堵轉等以及機械凸輪掉線、短接線時，都能及時判斷其故障發生，並及時切斷滑塊運行。
文檔編號B30B15/28GK102529149SQ20121005673
公開日2012年7月4日 申請日期2012年3月7日 優先權日2012年3月7日
發明者尚發美, 張東寧 申請人:濟南二工具機集團有限公司