專利名稱：壓力機(jī)氣墊閉鎖及剛度檢測方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓力機(jī)氣墊閉鎖及剛度檢測方法及檢測裝置，它廣泛用于快速檢測壓力機(jī)“氣墊閉鎖參數(shù)及壓力機(jī)動態(tài)剛度的檢測。
對于某些拉深件要求氣墊不隨滑塊立即上升復(fù)位，而是滯后一段時間再復(fù)位的功能即為氣墊閉鎖功能，這樣能保證這些拉深件的表面質(zhì)量和脫模，氣墊閉鎖是否達(dá)到要求可用以下三項(xiàng)參數(shù)來表達(dá)1、閉鎖時氣墊下沉量，要求為1-4mm(精度要求0.05mm);
2、閉鎖時氣墊有無回彈;
3、閉鎖滯后時間(精度要求0.01秒)。
若三項(xiàng)參數(shù)達(dá)到一定要求，則表明壓力機(jī)閉鎖功能良好，然而目前國內(nèi)外尚無檢測方法和裝置來測量氣墊閉鎖參數(shù)，另外，壓力機(jī)動態(tài)剛性是衡量壓力機(jī)質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，壓力機(jī)的動態(tài)剛性檢測是指在壓力機(jī)加載同時檢測滑塊下表面至工作臺上平面之間距離變化，即檢測壓力機(jī)加載時所有受力，構(gòu)件的變形與間隙變化的綜合，目前采用在壓力機(jī)立柱(或拉緊螺栓)、橫梁、滑塊、連桿、工作臺面、底座等受力件的特定部分，貼電阻應(yīng)變片檢測各受力件的變形，然后加以綜合或用位移傳感器安裝于滑塊與工作臺面之間，加載時，檢測滑塊與工作臺之間距離變化，用這兩種檢測手段，前者測量結(jié)果需經(jīng)計算機(jī)綜合，而且不能立即反映包括間隙在內(nèi)的彈性變化，準(zhǔn)確度不高，后者安裝精度要求高達(dá)0.01-0.1mm，這對于振動較大的壓力機(jī)沖壓生產(chǎn)現(xiàn)場難于滿足。
本發(fā)明的目的提供一種檢測方法與裝置可用于壓力機(jī)氣墊閉鎖的參數(shù)及機(jī)身的動態(tài)剛度的塊速檢測。
本發(fā)明的技術(shù)方案一種壓力機(jī)氣墊閉鎖及剛度檢測方法，它包括下列步驟1、由傳感器測出氣墊無閉鎖時下死點(diǎn)的坐標(biāo)值H;
2、由傳感器測出氣墊閉鎖時下死點(diǎn)的坐標(biāo)值H;
3、計算兩者之差即下沉是△H＝H-H;
4、由紅色發(fā)光二極管指出遮光板對光電開關(guān)中紅外光2次以上遮擋，以表示氣墊有無回彈;
5、由計數(shù)器計數(shù)光電開關(guān)的紅外光被遮光板遮擋的次數(shù)，以表示氣墊回彈次數(shù);
6、氣墊閉鎖時到下死點(diǎn)由光電開關(guān)發(fā)出信號作為時間計數(shù)器開門信號，氣墊下沉后再回到下死點(diǎn)時光電開關(guān)又發(fā)出信號作為時間計數(shù)器的關(guān)門信號，計數(shù)器讀數(shù)即為氣墊閉鎖滯后時間7、由傳感器測出滑塊空載下死點(diǎn)坐標(biāo)值Y;
8、由傳感器測出壓力機(jī)裝模受負(fù)荷時，滑塊下死點(diǎn)座標(biāo)值Y;
9、計算綜合變形△Y＝Y(jié)-Y。
應(yīng)用上述方法而專門設(shè)計了測量裝置，它包括螺旋測微頭、光電開關(guān)組成的傳感器及數(shù)字顯示表，螺旋測微頭與磁性表座固定連接光電開關(guān)及其遮光板裝于一個由頂桿、導(dǎo)套、壓縮彈簧、支架組面的安架上，安裝架通過一根軸與另一磁性表座連接，作為檢測裝置的另一部分是由與非門、或門、計數(shù)、譯碼驅(qū)動集成電路與發(fā)光二極管組成的數(shù)字顯示表，由此裝置可用于測量氣墊閉鎖參數(shù)及壓力機(jī)身的動態(tài)剛度。
本發(fā)明結(jié)合附圖作進(jìn)一步描述。


圖1為裝置檢測傳感器結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為裝置數(shù)字顯示表線路曲線圖;
圖3為壓力機(jī)傳動原理圖;
圖4為氣墊運(yùn)動原理圖;
圖5為氣墊下死點(diǎn)附近出現(xiàn)回彈的運(yùn)動曲線圖;
圖6為裝置測量氣墊閉鎖參數(shù)原理圖;
圖7為裝置測量壓力機(jī)機(jī)身動態(tài)剛度原理圖。
由圖3所示，電機(jī)12驅(qū)動曲軸11，通過連桿13帶動滑塊14上下往復(fù)運(yùn)動，滑塊14通過模具15壓迫氣墊帽16作向下運(yùn)動，氣墊活塞17推動16向上復(fù)位，按工件用途，有不同工藝要求，對某些拉深件要求氣墊不隨滑塊立即上升復(fù)位，而是滯后一段時間再復(fù)位的功能也即為氣墊閉鎖功能，從而保證這些拉深件的表面質(zhì)量和脫模，由圖4所示，a為滑塊的運(yùn)動曲線，b為沒有滯后閉鎖的氣墊運(yùn)動曲線，c為有滯后、閉鎖的氣墊運(yùn)動曲線它表示按工藝要求滑塊每次運(yùn)動到最低點(diǎn)A即下死點(diǎn)時，氣墊仍繼續(xù)向下沉降，△H即閉鎖時的下沉量，氣墊帶后于滑塊一段時間，△t再升起，△t就是閉鎖滯后時間，壓力機(jī)氣墊閉鎖時在下死點(diǎn)會出現(xiàn)一種“回彈”現(xiàn)象，如圖5所示，也即氣墊經(jīng)過下死點(diǎn)處有小的振動，這種回彈將破壞沖壓件表面光潔度。氣墊閉鎖時的下沉量、有無回彈、氣墊滯后時間是衡量壓力機(jī)閉鎖功能好壞的三個參數(shù)。測量裝置結(jié)構(gòu)由圖6、圖1、圖2作進(jìn)一步說明，由圖所示由頂桿10、導(dǎo)套6、壓縮彈簧5、支架7組成安裝架，光電開關(guān)8裝于支架7上，支架7與導(dǎo)套6固定連接，頂桿10置于導(dǎo)套6內(nèi)，頂桿10下部設(shè)置有壓縮彈簧5，導(dǎo)套6下部通過軸4與磁性表座3連接，頂桿10上部裝有一塊遮光板9，磁性表座2上裝有螺旋測微頭1，作為本裝置的另一部分?jǐn)?shù)字顯示表由圖2所示，其由與非門、或門、譯碼一計數(shù)集成電路、數(shù)碼管、發(fā)光二極管組成，光電開關(guān)ISTS400輸出經(jīng)40106整形放大電路后同時連接驅(qū)動錄色發(fā)光二極管D的另一放大電路40106;連接表示氣墊有無回彈的計數(shù)器4024以及由與非門4011和與門4081組成脈沖前沿電路，表示回彈的計數(shù)器4024經(jīng)譯碼驅(qū)動紅色發(fā)光二極管D指示氣墊有無回彈發(fā)生，由4011、4081組成的脈沖前沿電路與控制4081與門的計數(shù)器4024連接，時基電路由變壓器T，全橋整流器D5-D8組成，I頻信號經(jīng)T和D5-D8倍頻，得到100HZ的時基信號，該時基信號再經(jīng)兩級整形放大電路40106與與門4081連接，經(jīng)第二級與門4081和記錄閉鎖滯后時間計數(shù)器40110連接，驅(qū)動顯示滯后時間的數(shù)碼管。
1、下沉量的測定由圖4所示，H-氣墊無下沉?xí)r，氣墊下死點(diǎn)A的坐標(biāo)值，H-氣墊有下沉?xí)r，氣墊下死點(diǎn)B的坐標(biāo)值，測出H和H，下沉量△H＝H-H。
由圖6所示，螺旋測微頭1安裝于氣墊上表面，可通過磁性表座固定，光電開關(guān)8安裝于靜止的工作臺表面，亦用磁性表座固定，當(dāng)無閉鎖時，氣墊上下運(yùn)動，螺旋測微頭1推動頂桿10在導(dǎo)套6內(nèi)上下運(yùn)動，從而帶動裝在頂桿10上的遮光板9上下運(yùn)動間歇地遮擋光電開關(guān)8光源發(fā)出的紅外光，每遮擋一次，光電開關(guān)就發(fā)出一個脈沖使數(shù)字顯示表19上的錄燈22(錄色發(fā)光二極管D)接通，調(diào)節(jié)螺旋測微頭1推動頂桿10使遮光板9在光電開關(guān)中位置正好使錄燈22處于臨界狀態(tài)，此時螺旋測微頭的讀數(shù)即為氣墊無閉鎖下死點(diǎn)時座標(biāo)值H，然后再測出閉鎖時的氣墊下死點(diǎn)座標(biāo)值H兩者相減則測得下沉量△H值，實(shí)際測量時，在一定的氣墊壓力下無閉鎖時將傳感器螺旋測微頭1調(diào)整到氣墊的下死點(diǎn)，此時，數(shù)字顯示儀19上的錄燈22亮，壓力機(jī)閉鎖時，將測微頭退上一定數(shù)值，當(dāng)錄燈再亮?xí)r，此時測微頭退上一定的數(shù)據(jù)即為閉鎖時氣墊下沉量(測量精度達(dá)0.01mm)。
2、回彈的測定;
測定回彈的方法即把氣墊的振動看做遮光板對光電開關(guān)的紅光2次以上的遮擋，遮光板9裝于螺旋測微頭1相對應(yīng)的頂桿10上，氣墊在經(jīng)過下死點(diǎn)時的振動帶動固定在氣墊上螺旋測微頭1上下振動從而使頂桿10上的遮光板9上下振動，則對光電開關(guān)中紅外光發(fā)生2次以上遮擋，光電開關(guān)發(fā)出2次以上脈沖信號則由紅色發(fā)光二極管指示氣墊發(fā)生回彈，脈沖信號送入計數(shù)器4024經(jīng)譯碼、顯示回彈次數(shù)。
3、閉鎖后時間測定由圖4所示，△t為閉鎖滯后時間，從圖5可以看出，當(dāng)遮光板9開始遮擋紅外光的時刻正是圖2上開始發(fā)生閉鎖的A點(diǎn)，遮光板離開紅外光的瞬間正是圖上之D點(diǎn)，A、D之間即是紅外光被遮擋的全部時間，也就是顯示器錄燈接通時間，在數(shù)字顯示表中，利用錄燈即錄色發(fā)光二極管點(diǎn)亮到不亮這一信號作為時間計數(shù)電路開門和關(guān)門信號，也就是這信號經(jīng)與非門4011和4081組成的脈沖沿處理電路，再送到4024記數(shù)器控制4081與門，從而控制由50HZ工頻倍頻得到的時基脈沖進(jìn)入記數(shù)器40110的多少，經(jīng)40110譯碼驅(qū)動顯示出閉鎖滯后的時間。
4、動態(tài)剛度檢測當(dāng)壓力受到不同負(fù)荷時，因各構(gòu)件的彈性變形與間隙的壓縮，使裝?？臻g有一定變化，由圖7所示，Y為加載時的裝?？臻g，Y為空載時的裝?？臻g，Y-Y＝即為壓力機(jī)的動態(tài)綜合變形，為動態(tài)綜合剛度。Y、Y在壓力機(jī)工作狀態(tài)下難于測量，本裝置對轉(zhuǎn)化成滑塊空載下死點(diǎn)位置Y及裝模受負(fù)荷時滑塊下死點(diǎn)位置Y的測量，測出Y、Y則得到壓力機(jī)綜合變形△Y，實(shí)際測量時，螺旋測微頭1借助于磁性表座固定在滑塊14的下底面，光電開關(guān)安裝架23借助于另一磁性表座固定在工作臺24的上平面上，當(dāng)空載時，將螺旋測微頭1調(diào)整至滑塊下死點(diǎn)，即使得遮光板遮除光電開關(guān)的紅外光，使顯示表上錄燈即錄色發(fā)光二極管亮，加載時，裝?？臻g變化，此時，遮光板離開光電開關(guān)，錄燈熄滅，重新調(diào)節(jié)螺旋測微頭，向下調(diào)節(jié)，使錄燈再亮，則測微頭向下增大的數(shù)值即為壓力機(jī)動態(tài)變形量。
本發(fā)明的要點(diǎn)是1、把壓力機(jī)氣墊閉鎖的下沉量、壓力機(jī)加載時的變形量的測量轉(zhuǎn)化為氣墊或滑塊下死點(diǎn)位置測量，下死點(diǎn)位置由傳感器測得。
2、把判定回彈這種復(fù)雜現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為判定遮擋光電開關(guān)中紅外光線的次數(shù)，凡遮擋二次以上就是發(fā)生回彈。
3、把閉鎖滯后時間這一難于測量信號，轉(zhuǎn)化為一個光電開關(guān)信號作為時間計數(shù)器開門和關(guān)門信號。
本發(fā)明采用上述轉(zhuǎn)化后使測量方法簡單可行、檢測裝置安裝方便，對安裝表面加工要求低、調(diào)整方便，從安裝到調(diào)試總計0.5-1小時就可完成，適合于生產(chǎn)現(xiàn)場塊速檢測，特別適合于現(xiàn)場指導(dǎo)閉鎖調(diào)試及壓力機(jī)機(jī)身動態(tài)剛度檢測，本發(fā)明已在本公司購買的LS4-600閉式多連桿單動四點(diǎn)壓力機(jī)的氣墊閉鎖功能驗(yàn)收中得到應(yīng)用而全部檢測儀器的成本很低，檢測精度較高a、氣墊閉鎖時下沉量，精度0.02mm;
b、氣墊閉鎖時在下死點(diǎn)有無回彈。分辯率為0.1mm;
c、氣墊閉鎖滯后時間，精度0.01秒;
d、壓力機(jī)動態(tài)綜合變形量精度為0.02mm。
權(quán)利要求
1.一種涉及壓力機(jī)氣墊閉鎖及剛度檢方法，其特征在于，它包括下列步驟(1)、由傳感器測出氣墊無閉鎖時下死點(diǎn)的坐標(biāo)值H1；(2)、由傳感器測出氣墊閉鎖時下死點(diǎn)的坐標(biāo)值H2；(3)、計算兩者差，即為下沉量△H=H1-H2；(4)、由紅色發(fā)光二極管指示出遮光板對光電開關(guān)中紅外光2次以上的遮擋，以表示氣墊有無回彈；(5)、由計數(shù)器計數(shù)光電開關(guān)中的紅外光被遮光板遮擋的次數(shù)，以表示氣墊回彈次數(shù)；(6)、氣墊閉鎖時到下死點(diǎn)由光電開關(guān)發(fā)出信號作為時間計數(shù)器開門信號，氣墊下沉后再回到下死點(diǎn)時光電開關(guān)又發(fā)出信號作為時間計數(shù)器的關(guān)門信號，計數(shù)器讀數(shù)即為氣墊閉鎖滯后時間；(7)、由傳感器測出滑塊空載下死點(diǎn)坐標(biāo)值Y1；(8)、由傳感器測出壓力機(jī)裝模受負(fù)荷時，滑塊下死點(diǎn)座標(biāo)值Y(9)、計算綜合變形△Y=Y2-Y1。
2.一種使用權(quán)利要求1所述方法而專門設(shè)計的檢測裝置，它由螺旋測微頭，光電開關(guān)組成的傳感器及數(shù)字顯示表組成，由頂桿10、導(dǎo)套6、壓縮彈簧5，支架7組成安裝架，光電開關(guān)8裝于支架7上，支架7與導(dǎo)套6固定連接，頂桿10置于導(dǎo)套6內(nèi)，頂桿10下部設(shè)置有壓縮彈簧5，導(dǎo)套6下部通過軸4與磁性表座3連接，頂桿10上部裝有一塊遮光板9，磁性表座2上裝有螺旋測微頭1，數(shù)字顯示表由與非門、或門、譯碼、計數(shù)集成電路，數(shù)碼管及發(fā)光二極管組成，光電開關(guān)TSTS400輸出經(jīng)整形放大電路40106同時與驅(qū)動錄色發(fā)光二極管D1的放大電路40106、表示氣墊回彈次數(shù)計數(shù)器4024及由與非門4011和與門4081組成的脈沖前沿電路連接;回彈次數(shù)計數(shù)器4024經(jīng)譯碼驅(qū)動電路4511驅(qū)動顯示回彈有無發(fā)生的紅色發(fā)光二極管D2，由4011、4081組成的脈沖前沿電路與控制4081與門的計數(shù)器4024連接，時基電路由變壓器T1，全橋整流器D5～D8組成，工頻信號經(jīng)T1和D5～D8倍頻，得到100HZ的時基信號再經(jīng)兩級整形放大電路40106與與門4081連接經(jīng)第二級與門4081和閉鎖滯后時間計數(shù)器40110驅(qū)動顯示滯后時間的數(shù)碼管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種壓力機(jī)氣墊閉鎖及剛度檢測方法及裝置，把氣墊閉鎖的下沉量，壓力機(jī)加載時的變形量轉(zhuǎn)化為氣墊或滑塊下死點(diǎn)位置閉鎖滯后時間轉(zhuǎn)化為光電開關(guān)發(fā)信號去控制時間計數(shù)器；裝置包括螺旋測微頭、光電開關(guān)組成的傳感器及數(shù)字顯示表。
文檔編號G01M99/00GK1063157SQ9110730
公開日1992年7月29日 申請日期1991年1月8日 優(yōu)先權(quán)日1991年1月8日
發(fā)明者陳景松, 徐國平, 范黎明, 蔡軍 申請人:上海大眾汽車有限公司