压力机性能智能检测系统技术方案

本发明专利技术涉及压力机性能测试领域，更具体的说，涉及一种压力机性能智能检测系统。本发明专利技术提出的压力机性能智能检测系统，包括在线检测端和离线处理端：在线检测端，包括加载装置、信号采集装置和信号传输装置，加载装置对压机施加工作载荷，信号采集装置采集工作过程的压力、位移信号，信号传输装置将采集的信号传输给离线处理端；所述离线处理端，接收在线检测端的信号，对信号进行计算处理，将计算结果进行可视化呈现。本发明专利技术提出的压力机性能智能检测系统，可实现对压力机多项性能全面、准确、高效的测量，为压力机的安装、调试、匹配、维修和保养和冲压模具的快速移模提供重要依据，实现用一套设备对多种压力机性能进行全面的测量。

Intelligent testing system of press performance

【技术实现步骤摘要】
压力机性能智能检测系统
本专利技术涉及压力机性能测试领域，更具体的说，涉及一种压力机性能智能检测系统。
技术介绍
压力机是车身冲压制造的重要设备，对冲压制造的质量和效率起着关键作用。为了获得稳定的冲压工艺，应尽量保证压力机性能的稳定和一致。但是，在实际生产中，汽车主机厂不可避免地会面临压机变更的问题：从模具调试到批量生产，同一套模具需要与不同的压机进行匹配，如：模具供应商试模压机、主机厂试模压机、主机厂批量生产压机等。每一次更换压机，都可能引起冲压工艺的不稳定，诱发零件缺陷。对此，目前的解决措施是：通过更改模具来弥补压力机性能的差异，从而实现冲压工艺的一致性。虽然，此方法能够缓解以上问题，但是更改模具所耗费的人力物力成本高，更改周期长，无法适应日益激烈的行业竞争。提高不同压力机性能的一致性、根据压力机性能进行合理分类和匹配优化，可以从根本上解决此问题，但是，其前提是对压力机性能进行全面测量和评定。图1揭示了现有技术的冲压成型系统结构图，如图1所示的车身冲压中最常用的单动机械压机为例，其主要的工作部件包括：压机滑块201、压机台面202、下气垫顶棒203、下气垫204等。压机滑块201安装冲压模具的上凹模101，压机台面202安装冲压模具的下凸模103，下气垫204则通过下气垫顶棒203给冲压模具的压边圈102施加一个可控的压力。冲压成型时，压机滑块201向下运动通过模具各部分件的压力使料片300发生塑性变形，形成所需零件。这其中所涉及的压机性能包括：滑块/气垫工作压力、滑块/台面挠度变形、滑块/台面平行度、下气垫加载特性等。当前，为了对压力机性能进行全面的测量，需要采用多套设备进行多次测量，设备运输、拆装十分繁琐，耗费大量人力物力，测量成本高、周期长、效率低。冲压行业急需一种可对压力机性能进行全面、高效、准确的检测的专业化设备。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种压力机性能智能检测系统，解决现有压力机检测系统的功能不完善、测量效率低、测量精度不足的问题，对压力机性能进行全面、高效和准确的测量评定。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种压力机性能智能检测系统，包括在线检测端和离线处理端：所述在线检测端，包括加载装置、信号采集装置和信号传输装置，所述加载装置对压机施加工作载荷，信号采集装置采集工作过程的压力、位移信号，信号传输装置将采集的信号传输给离线处理端；所述离线处理端，接收在线检测端的信号，对信号进行计算处理，将计算结果进行可视化呈现。在一实施例中，所述加载装置，包括上部基架，中部压力板、下部基架和加载汽缸组；所述上部基架，安装在压机滑块上，跟随压机滑块沿冲压方向运动；所述中部压力板，为上下两层的壁板结构，上层空间用于容纳压力传感器组，下层空间用于容纳加载气缸组及下部基架；所述下部基架，安装在压机台面上；所述信号采集装置，包括辅助支架、压力传感器组、静态位移传感器组、动态位移传感器组。在一实施例中，所述中部压力板为悬浮式压力板，所述加载装置还包括辅助部件，辅助部件包括预紧气缸组和悬挂机构：打开状态下，中部压力板悬挂在上部基架的悬挂机构上，与压力传感器组分离；闭合状态下，中部压力板脱离悬挂机构，受到下部的预紧气缸组的支撑，与上部基架、压力传感器组在预紧力作用下压合在一起，跟随压机滑块沿冲压方向运动。在一实施例中，所述中部压力板的底部装有顶棒组，压机滑块运行过程中，顶棒组与下气垫顶棒接触，并将接触力传递给压力传感器组。在一实施例中，所述下部基架的中部区域设置凸台结构，加载汽缸组安装于凸台结构上。在一实施例中，所述加载汽缸组由多个氮气弹簧组成，根据规格预充一定气压值，氮气弹簧具有压缩行程，实现中部压力板与加载气缸组之间各接触型面的自适应匹配及接触压力的调节。在一实施例中，所述中部压力板与加载气缸组之间安装有压力块和调整垫片，通过对压力块和垫片的调整，改变加载气缸组的每个加载气缸与中部压力板之间的接触状态。在一实施例中，所述上部基架与下部基架之间设置导向机构，采用导板的方式导向；所述上部基架与中部压力板之间设置导向机构，采用导板与导柱相结合的方式导向。在一实施例中，所述辅助支架为工字型，分为上下两个，分别安装于上部基架和下部基架，用于安装静态位移传感器组，检测压机滑块和压机台面的挠度变形。在一实施例中，所述压力传感器组，安装在上部基架与中部压力板之间，测量压机滑块压力；所述静态位移传感器组，安装在辅助支架上，测量不同位置的挠度变形；所述动态位移传感器组包括动态位移传感器I组和动态位移传感器II组，动态位移传感器I组，布置于上部基架与下部基架之间，测量压机滑块的位移，动态位移传感器II组，布置于下部基架与下气垫顶棒之间，测量下气垫的位移。在一实施例中，第一工况中，下气垫及下气垫顶棒在初始状态下抬起，并具有一定行程，压机滑块下移过程中，中部压力板依次与预紧气缸组、下气垫顶棒、加载气缸组接触，检测压力机的动态特性。在一实施例中，所述动态特性包括压机滑块到底前的滑块压力、下气垫压力、滑块运动、下气垫运动、及两两之间的平行度；压机滑块Z向位移zs，压机滑块Z向速度vs，压机滑块与压机台面之间各测点之间的平行度qij，下气垫Z向位移zk，下气垫Z向速度vk计算公式如下：zs＝0.25(z1+z2+z3+z4)；vs＝zs′；qij＝max(zi–zj)/(dij)；(i＝1,2,3,4；j＝1,2,3,4，i≠j)；zk＝0.25(z5+z6+z7+z8)；vk＝zk′；其中，z1～z4为动态位移传感器I组的检测值；dij为第i个与第j个之间的水平间距；z5～z8为动态位移传感器II组的检测值；压机滑块压力Fs＝∑pi，pi为压力传感器组中第i个传感器的检测值；下气垫压力Fk计算公式为：Fk＝Fs+G-Fpre，Fs为压机滑块压力，Fpre为悬浮机构提供的预紧力，G为压力板重量。在一实施例中，第二工况中，下气垫及下气垫顶棒在初始状态下未抬起，无任何行程，压机滑块下移过程中，中部压力板依次与预紧气缸组、加载气缸组接触，检测压力机的静态特性。在一实施例中，静态特性包括压机滑块在到底后的压机滑块压力、滑块的挠度变形、压机台面挠度变形：压机滑块压力Fs＝∑pi，pi为压力传感器组中第i个传感器器的检测值；压机滑块x方向挠度变形量fxs，压机滑块y方向挠度变形量fys，压机台面x方向挠度变形量fxt，压机台面y方向挠度变形量fyt计算公式如下：fxs＝0.5(d3+d8)-0.25(d1+d5+d6+d10)；fyt＝d13–0.5(d3+d8)；fxt＝0.5(d16+d21)-0.25(d14+d18+d19+d23)；fyt＝d26–0.5(d16+d21)；其中，d1～d26为静态位移传感器组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压力机性能智能检测系统，其特征在于，包括在线检测端和离线处理端：/n所述在线检测端，包括加载装置、信号采集装置和信号传输装置，所述加载装置对压机施加工作载荷，信号采集装置采集工作过程的压力、位移信号，信号传输装置将采集的信号传输给离线处理端；/n所述离线处理端，接收在线检测端的信号，对信号进行计算处理，将计算结果进行可视化呈现。/n

【技术特征摘要】
1.一种压力机性能智能检测系统，其特征在于，包括在线检测端和离线处理端：
所述在线检测端，包括加载装置、信号采集装置和信号传输装置，所述加载装置对压机施加工作载荷，信号采集装置采集工作过程的压力、位移信号，信号传输装置将采集的信号传输给离线处理端；
所述离线处理端，接收在线检测端的信号，对信号进行计算处理，将计算结果进行可视化呈现。


2.根据权利要求1所述的压力机性能智能检测系统，其特征在于：
所述加载装置，包括上部基架，中部压力板、下部基架和加载汽缸组；
所述上部基架，安装在压机滑块上，跟随压机滑块沿冲压方向运动；
所述中部压力板，为上下两层的壁板结构，上层空间用于容纳压力传感器组，下层空间用于容纳加载气缸组及下部基架；
所述下部基架，安装在压机台面上；
所述信号采集装置，包括辅助支架、压力传感器组、静态位移传感器组、动态位移传感器组。


3.根据权利要求2所述的压力机性能智能检测系统，其特征在于：所述中部压力板为悬浮式压力板，所述加载装置还包括辅助部件，辅助部件包括预紧气缸组和悬挂机构：
打开状态下，中部压力板悬挂在上部基架的悬挂机构上，与压力传感器组分离；
闭合状态下，中部压力板脱离悬挂机构，受到下部的预紧气缸组的支撑，与上部基架、压力传感器组在预紧力作用下压合在一起，跟随压机滑块沿冲压方向运动。


4.根据权利要求3所述的压力机性能智能检测系统，其特征在于：所述中部压力板的底部装有顶棒组，压机滑块运行过程中，顶棒组与下气垫顶棒接触，并将接触力传递给压力传感器组。


5.根据权利要求2所述的压力机性能智能检测系统，其特征在于：所述下部基架的中部区域设置凸台结构，加载汽缸组安装于凸台结构上。


6.根据权利要求2所述的压力机性能智能检测系统，其特征在于：所述加载汽缸组由多个氮气弹簧组成，根据规格预充一定气压值，氮气弹簧具有压缩行程，实现中部压力板与加载气缸组之间各接触型面的自适应匹配及接触压力的调节。


7.根据权利要求2所述的压力机性能智能检测系统，其特征在于：所述中部压力板与加载气缸组之间安装有压力块和调整垫片，通过对压力块和垫片的调整，改变加载气缸组的每个加载气缸与中部压力板之间的接触状态。


8.根据权利要求2所述的压力机性能智能检测系统，其特征在于：
所述上部基架与下部基架之间设置导向机构，采用导板的方式导向；
所述上部基架与中部压力板之间设置导向机构，采用导板与导柱相结合的方式导向。


9.根据权利要求2所述的压力机性能智能检测系统，其特征在于：所述辅助支架为工字型，分为上下两个，分别安装于上部基架和下部基架，用于安装静态位移传感器组，检测压机滑块和压机台面的挠度变形。


10.根据权利要求2所述的压力机性能智能检测系统，其特征在于：
所述压力传感器组，安装在上部基架与中部压力板之间，测量压机滑块压力；
所述静态位移传感器组，安装在辅助支架上，测量不同位置的挠度变形；
所述动态位移传感器组包括动态位移传感器I组和动态位移传感器II组，动态位移传感器I组，布置于上部基架与下部基架之间，测量压机滑块的位移，动态位移传感器II组，布置于下部基架与下气垫顶棒之间，测量下气垫的位...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈洪庆，程迎潮，童亚平，
申请(专利权)人：上汽大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31