專利名稱：一種液壓對(duì)擊錘的錘頭速度的檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利涉及金屬成型設(shè)備中的液壓對(duì)擊錘領(lǐng)域，特別涉及一種液壓對(duì)擊錘的錘頭速度的檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，尤其在汽車、工程、礦山等行業(yè)中，需要越來(lái)越多的高精度、高質(zhì)量的模鍛件。模鍛件的生產(chǎn)率高、材料利用率高、尺寸穩(wěn)定，尤其是精密鍛件，由于鍛造后的精度高，可以減少甚至省去切削工作量，有利于提高材料的力學(xué)性能，降低鍛件成本。模鍛件所占鍛件的比例，代表了一個(gè)國(guó)家的鍛造業(yè)的水平。液壓對(duì)擊錘錘頭打擊速度是對(duì)擊錘設(shè)備工作性能的重要參數(shù)，如果能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控打擊速度，可以為優(yōu)化打擊能量建立基礎(chǔ)，從而達(dá)到節(jié)能降耗、延長(zhǎng)磨具壽命的功效。目前， 國(guó)內(nèi)鍛壓設(shè)備打擊速度的獲取主要通過(guò)打銅柱法和理論推導(dǎo)法兩種方式。這兩種方法受限于實(shí)際應(yīng)用情況，難以實(shí)時(shí)獲得錘頭的打擊速度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種液壓對(duì)擊錘的錘頭速度的檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法，即通過(guò)PLC來(lái)采集對(duì)擊錘錘頭上的磁鋼陣列經(jīng)過(guò)霍爾傳感器時(shí)產(chǎn)生的脈沖時(shí)間，繼而計(jì)算出錘頭打擊速度。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種液壓對(duì)擊錘的錘頭速度的檢測(cè)系統(tǒng)，包括固定在上錘頭上的上鋼磁基和固定于上鋼磁基上的上磁鋼陣列、固定安裝在鍛錘機(jī)架上且位于上錘頭打擊經(jīng)過(guò)位置對(duì)應(yīng)處的上霍爾傳感器、固定安裝在下錘頭上的下鋼磁基和固定于下鋼磁基上的下磁鋼陣列、固定在鍛錘機(jī)架上且位于下錘頭打擊經(jīng)過(guò)位置對(duì)應(yīng)處的的下霍爾傳感器、與上霍爾傳感器和下霍爾傳感器相連接的PLC裝置。每個(gè)磁鋼陣列的磁鋼數(shù)量為6個(gè)，每個(gè)磁鋼大小及磁性相同，每個(gè)磁鋼固定在孔間距為3cm的鋼磁基上。在上錘頭和下錘頭的側(cè)面位置挖設(shè)兩個(gè)與上鋼磁基和下鋼磁基相匹配的凹槽，用環(huán)氧樹(shù)脂膠將上鋼磁基和下鋼磁基固定在凹槽里。磁鋼陣列與霍爾傳感器之間的距離以磁鋼陣列經(jīng)過(guò)霍爾傳感器時(shí)能產(chǎn)生穩(wěn)定的脈沖為準(zhǔn)。一種液壓對(duì)擊錘的錘頭速度的檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法，通過(guò)安裝在機(jī)架上的霍爾傳感器和上下錘頭上的磁鋼陣列，采用PLC檢測(cè)并計(jì)算出對(duì)擊錘進(jìn)行打擊時(shí)候錘頭打擊速度，具體包括以下步驟(a)對(duì)擊錘通電開(kāi)始打擊后，上錘頭和下錘頭分別運(yùn)動(dòng)，當(dāng)每個(gè)磁鋼經(jīng)過(guò)霍爾傳感器時(shí)，霍爾傳感器產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的脈沖，此時(shí)PLC裝置開(kāi)始計(jì)時(shí)；(b)PLC裝置測(cè)出相鄰兩個(gè)磁鋼經(jīng)過(guò)霍爾傳感器的時(shí)間t，即可根據(jù)公式算出錘頭經(jīng)過(guò)傳感器時(shí)的瞬時(shí)速度V。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控打擊速度，為優(yōu)化打擊能量建立了基礎(chǔ)，從而達(dá)到節(jié)能降耗、延長(zhǎng)磨具壽命的功效。


圖I是本發(fā)明液壓對(duì)擊錘的錘頭速度的檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明液壓對(duì)擊錘的錘頭速度的檢測(cè)系統(tǒng)中磁鋼陣列的排列示意圖。圖中1、上錘頭；2、下錘頭；3、上磁鋼陣列；4、下磁鋼陣列；5、上鋼磁基；6、下鋼磁基；7、上霍爾傳感器；8、下霍爾傳感器；9、PLC裝置；10、磁鋼。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明液壓對(duì)擊錘的錘頭速度的檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖I所示，包括固定在上錘頭I上的上鋼磁基5和固定于上鋼磁基5上的上磁鋼陣列3、固定安裝在鍛錘機(jī)架上且位于上錘頭打擊經(jīng)過(guò)位置對(duì)應(yīng)處的上霍爾傳感器7、固定安裝在下錘頭2上的下鋼磁基6和固定于下鋼磁基6上的下磁鋼陣列4、固定在鍛錘機(jī)架上且位于下錘頭打擊經(jīng)過(guò)位置對(duì)應(yīng)處的的下霍爾傳感器8、與上霍爾傳感器7和下霍爾傳感器8相連接的PLC裝置9。每個(gè)磁鋼陣列的磁鋼數(shù)量為6個(gè)，每個(gè)磁鋼大小及磁性相同，每個(gè)磁鋼固定在孔間距為3cm的鋼磁基上。在上錘頭I和下錘頭2的側(cè)面位置挖設(shè)兩個(gè)與上鋼磁基5和下鋼磁基6相匹配的凹槽，用環(huán)氧樹(shù)脂膠將上鋼磁基5和下鋼磁基6固定在凹槽里。磁鋼陣列與霍爾傳感器之間的距離以磁鋼陣列經(jīng)過(guò)霍爾傳感器時(shí)能產(chǎn)生穩(wěn)定的脈沖為準(zhǔn)。上述檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法為通過(guò)安裝在機(jī)架上的霍爾傳感器和上下錘頭上的磁鋼陣列，采用PLC檢測(cè)并計(jì)算出對(duì)擊錘進(jìn)行打擊時(shí)候錘頭打擊速度，具體包括以下步驟
(a)對(duì)擊錘通電開(kāi)始打擊后，上錘頭I和下錘頭2分別運(yùn)動(dòng)，當(dāng)每個(gè)磁鋼10經(jīng)過(guò)霍爾傳感器時(shí)，霍爾傳感器產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的脈沖，此時(shí)PLC裝置9開(kāi)始計(jì)時(shí)；(b) PLC裝置9測(cè)出相鄰兩個(gè)磁鋼10經(jīng)過(guò)霍爾傳感器的時(shí)間t，即可根據(jù)公式算出錘頭經(jīng)過(guò)傳感器時(shí)的瞬時(shí)速度V，v=s/t。在這里，假設(shè)錘頭打擊時(shí)的速度約為6m/s，則相鄰兩個(gè)磁鋼通過(guò)霍爾傳感器的時(shí)間間隔t=L/V=0. 005s，設(shè)打擊時(shí)的最大加速度a=10m/s2，AV=O. 005*10=0. 05m/s,所以速度誤差約為AV/V=0.8%，滿足精度要求。
權(quán)利要求
1.一種液壓對(duì)擊錘的錘頭速度的檢測(cè)系統(tǒng)，包括固定在上錘頭(I)上的上鋼磁基(5)和固定于上鋼磁基(5)上的上磁鋼陣列(3)、固定安裝在鍛錘機(jī)架上且位于上錘頭打擊經(jīng)過(guò)位置對(duì)應(yīng)處的上霍爾傳感器(7)、固定安裝在下錘頭(2)上的下鋼磁基(6)和固定于下鋼磁基(6)上的下磁鋼陣列(4)、固定在鍛錘機(jī)架上且位于下錘頭打擊經(jīng)過(guò)位置對(duì)應(yīng)處的下霍爾傳感器(8)、與上霍爾傳感器(7)和下霍爾傳感器(8)相連接的PLC裝置(9)。
2.根據(jù)權(quán)利I要求所述的液壓對(duì)擊錘的錘頭速度的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)磁鋼陣列的磁鋼數(shù)量為6個(gè)，每個(gè)磁鋼大小及磁性相同，每個(gè)磁鋼固定在孔間距為3cm的鋼磁基上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的液壓對(duì)擊錘的錘頭速度的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于在上錘頭(I)和下錘頭(2)的側(cè)面位置挖設(shè)兩個(gè)與上鋼磁基(5)和下鋼磁基(6)相匹配的凹槽，用環(huán)氧樹(shù)脂膠將上鋼磁基(5)和下鋼磁基(6)固定在凹槽里。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的液壓對(duì)擊錘的錘頭速度的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于磁鋼陣列與霍爾傳感器之間的距離以磁鋼陣列經(jīng)過(guò)霍爾傳感器時(shí)能產(chǎn)生穩(wěn)定的脈沖為準(zhǔn)。
5.權(quán)利要求I至4中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的液壓對(duì)擊錘的錘頭速度的檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法，其特征在于通過(guò)安裝在機(jī)架上的霍爾傳感器和上下錘頭上的磁鋼陣列，采用PLC檢測(cè)并計(jì)算出對(duì)擊錘進(jìn)行打擊時(shí)候錘頭打擊速度，具體包括以下步驟 (a)對(duì)擊錘通電開(kāi)始打擊后，上錘頭(I)和下錘頭(2)分別運(yùn)動(dòng)，當(dāng)每個(gè)磁鋼(10)經(jīng)過(guò)霍爾傳感器時(shí)，霍爾傳感器產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的脈沖，此時(shí)PLC裝置(9)開(kāi)始計(jì)時(shí)； (b)PLC裝置(9)測(cè)出相鄰兩個(gè)磁鋼(10)經(jīng)過(guò)霍爾傳感器的時(shí)間t，即可根據(jù)公式算出錘頭經(jīng)過(guò)傳感器時(shí)的瞬時(shí)速度V。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液壓對(duì)擊錘的錘頭速度的檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法，包括固定在上錘頭上的上鋼磁基和固定于上鋼磁基上的上磁鋼陣列、固定安裝在鍛錘機(jī)架上且位于上錘頭打擊經(jīng)過(guò)位置對(duì)應(yīng)處的上霍爾傳感器、固定安裝在下錘頭上的下鋼磁基和固定于下鋼磁基上的下磁鋼陣列、固定在鍛錘機(jī)架上且位于下錘頭打擊經(jīng)過(guò)位置對(duì)應(yīng)處的下霍爾傳感器、與上霍爾傳感器和下霍爾傳感器相連接的PLC裝置。本發(fā)明所述檢測(cè)方法通過(guò)PLC來(lái)采集對(duì)擊錘錘頭上的磁鋼陣列經(jīng)過(guò)霍爾傳感器時(shí)產(chǎn)生的脈沖時(shí)間，繼而計(jì)算出錘頭打擊速度。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控打擊速度，為優(yōu)化打擊能量建立了基礎(chǔ)，從而達(dá)到節(jié)能降耗、延長(zhǎng)磨具壽命的功效。
文檔編號(hào)G01P3/66GK102944692SQ201210446258
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者薛斌斌, 梅從立, 李天博, 廖志凌, 陳子國(guó) 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)