气动工装磨损预警系统及其预警方法技术方案

本发明专利技术公开了一种气动工装磨损预警系统,包括：第一接口件连接气动工装第一气压接口，第一气压传感器采集第一气压接口实时工作气压，数模转换模块将第一气压传感器发送的工装实时工作气压一进行模数转换后发送至于可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器将工装实时工作气压一形成工装实时工作气压曲线一，显示报警终端根据实时工作气压曲线一判断是否输出工装磨损预警至显示报警终端。本发明专利技术还公开了一种气动工装磨损预警方法。本发明专利技术能对进气源压力和或气动工装工作压力异常波动造成产品或工装无法达到设计位置使产品或工装受损的工况进行预警，避免经济损失，提供高气动工装的实用性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
气动工装磨损预警系统及其预警方法
本专利技术涉及汽车领域，特别是涉及一种汽车生产线上使用的由气压作为动力源的气动工装磨损预警系统。本专利技术还涉及一种气动工装磨损预警方法。
技术介绍
现代化制造业中采用气压作为生产设备动力源是非常常见的技术选择，以气压作为动力源的设备被广泛应用于制造业中，即本申请所指的气动工装。在汽车生产线上气动工装一种较常规应用场景是原材料的加工环节。以对某零件生产过程中磨削内腔工艺为例，动作流程：气压驱动顶杆将零件顶入夹具->夹具抱紧零件->磨头伸入零件内腔->砂轮旋转打磨零件内壁。理论上，零件需要紧贴夹具内侧，否则零件会高出夹具表面。磨头顶入零件内腔时，会与零件发生碰撞，碰撞的结果会导致砂轮损坏，进而损坏磨头。在正常的生产过程中，砂轮的消耗一直居高不下，磨头的维修也非常频繁。以某生产线阀座内腔打磨为例，砂轮消耗和磨头维修的费用，甚至要达到百万以上。磨头进入时的偏差也会导致被加工零件精度下降。除了上述磨削工艺，还有一些测试工位，比如喷油器有很多的测试工位，主要用来测试喷油器的动静态流量。也是由气压动力源驱动测试会出现原因不明的测试零件损坏。经过统计发现上述由气压动力源驱动工装的损坏往往是由于气压动力源工作异常/故障产生的。气压动力源的异常/故障往往是偶发性、无规律的，尤其在气压动力源的异常/故障初期更难被发现。并且，实际生产过程中通常只对加工零件进行质监对生产设备均采用事后(异常/故障发生后)检修。因此，很难实现气动工装磨损预警，避免由于气动工装造成的生产损耗(产品损耗、生产设备损耗)迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能对气压动力源造成的气动工装磨损进行预警的气动工装磨损预警系统。本专利技术还提供了一种能对气压动力源造成的气动工装磨损进行预警的气动工装磨损预警方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供的气动工装磨损预警系统,包括：第一接口件、第一气压传感器、模数转换模块、可编程逻辑控制器和显示报警终端；所述第一接口件连接气动工装第一气压接口，所述第一气压传感器采集第一气压接口实时工作气压，所述数模转换模块将第一气压传感器发送的工装实时工作气压一进行模数转换后发送至于可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器将工装实时工作气压一形成工装实时工作气压曲线一，所述显示报警终端根据实时工作气压曲线一判断是否输出工装磨损预警至显示报警终端。采用气压曲线显示，目的更直观判断是否出现偶发的瞬间气压波动，假设偶发的瞬间气压波动未能触发本系统的报警，也可以通过人工干预的方式避免产品/设备损耗。进一步改进所述气动工装磨损预警系统,所述第一气压接口是气动工装气动三联件接口。气动三联件，即F.R.L，在气动技术中，将空气过滤器(F)、减压阀(R)和油雾器(L)三种气源处理元件组装在一起称为气动三联件，用以进入气动仪表之气源净化过滤和减压至仪表供给额定的气源压力，相当于电路中的电源变压器的功能。通常气动三联件上有闲置的接口，可以直接使用。进一步改进所述气动工装磨损预警系统,还包括：第二接口件和第二压力传感器；所述第二接口件连接气动工装第二气压接口，所述第二气压传感器采集第二气压接口实时工作气压，所述数模转换模块将第一气压传感器和第二气压传感器发送的工装实时工作气压一和工装实时工作气压二进行模数转换后发送至于可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器将工装实时工作气压一和工装实时工作气压二分别形成工装实时工作气压曲线一和工装实时工作气压曲线二，所述显示报警终端根据实时工作气压曲线一和工装实时工作气压曲线二判断是否输出工装磨损预警至显示报警终端。进一步改进所述气动工装磨损预警系统,所述第二气压接口是气动工装气压接口。第二气压传感器连接气动工装气压接口采集的是气动工装的工作气压。进一步改进所述气动工装磨损预警系统,所述显示报警终端判断是否输出工装磨损预警采用以下方式；若实时工作气压曲线一出现实时工作气压变化量大于等于预设气压变化阈值工况出现，则判断气动工装磨损，输出工装磨损预警。工作气压曲线一反应的是进气源气压的波动，若进气源实时工作气压变化量大于等于预设气压变化阈值即气压动力源输出气压波动过大，会造成驱动不稳定(过缓或过冲)，因此通过气压气压变化阈值可以判断气动工装是否有工作异常/故障。尤其是在气动工装工作异常/故障初期，这种气压变化是偶发性、无规律、瞬间发生的情况，采用本专利技术的判断方法能有效预判，避免气动工装工作异常/故障后续造成的经济损失。进一步改进所述气动工装磨损预警系统,所述显示报警终端判断是否输出工装磨损预警采用以下方式；若实时工作气压曲线一出现实时工作气压变化量大于等于预设气压变化阈值工况出现至少两次，则判断气动工装磨损，输出工装磨损预警。通过增加判断气压异常所需的工况次数，能避免由于误判提高判断精度。进一步改进所述气动工装磨损预警系统,所述显示报警终端判断是否输出工装磨损预警采用以下方式；若实时工作气压曲线一出现实时工作气压变化量在预设时段内大于预设气压变化阈值工况出现至少两次，则判断气动工装磨损，输出工装磨损预警。通过增加判断气压异常所需的工况次数和气压异常单位时间内出现次数，能进一步避免由于误判提高判断精度。进一步改进所述气动工装磨损预警系统,所述显示报警终端判断是否输出工装磨损预警采用以下方式；若实时工作气压曲线一和或实时工作气压曲线二实时工作气压变化量大于等于预设气压变化阈值工况出现，则判断气动工装磨损，输出工装磨损预警。工作气压曲线二反应的是气动工装其自身的工作气压。实时工作气压曲线一和或实时工作气压曲线二均能反应气动工装是否存在气压波动，虽然波动原因可能不同但造成的结果危害是相同的。工作气压曲线一或实时工作气压曲线二均能实现判断预警，若将工作气压曲线一或实时工作气压曲线二结合使用，则能进一步避免由于误判/漏判提高判断精度。进一步改进所述气动工装磨损预警系统,所述显示报警终端判断是否输出工装磨损预警采用以下方式；若实时工作气压曲线一和或实时工作气压曲线二实时工作气压变化量大于等于预设气压变化阈值工况出现至少两次，则判断气动工装磨损，输出工装磨损预警。进一步改进所述气动工装磨损预警系统,所述显示报警终端判断是否输出工装磨损预警采用以下方式；若实时工作气压曲线一和或实时工作气压曲线二实时工作气压变化量在预设时段内大于预设气压变化阈值工况出现至少两次，则判断气动工装磨损，输出工装磨损预警。进一步改进所述气动工装磨损预警系统,所述预设时段是0.1ms-10ms。如前所述，初期气压波动时间极短，因此合理选择单位时间也能实现避免误报和避免漏报的技术效果。进一步改进所述气动工装磨损预警系统,所述预设气压变化阈值是气压变化量为100％-1000％。气压变化量会影响判断的精度，适合的气压变化量选取即能避免误报又能避免漏报。进一步改进所述气动工装磨损预警系统,所述第一气压传感器采集精度小于等于0.01bar。...

【技术保护点】
1.一种气动工装磨损预警系统,其特征在于，包括：第一接口件、第一气压传感器、模数转换模块、可编程逻辑控制器和显示报警终端；/n所述第一接口件连接气动工装第一气压接口，所述第一气压传感器采集第一气压接口实时工作气压，所述数模转换模块将第一气压传感器发送的工装实时工作气压一进行模数转换后发送至于可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器将工装实时工作气压一形成工装实时工作气压曲线一，所述显示报警终端根据实时工作气压曲线一判断是否输出工装磨损预警至显示报警终端。/n

【技术特征摘要】
1.一种气动工装磨损预警系统,其特征在于，包括：第一接口件、第一气压传感器、模数转换模块、可编程逻辑控制器和显示报警终端；
所述第一接口件连接气动工装第一气压接口，所述第一气压传感器采集第一气压接口实时工作气压，所述数模转换模块将第一气压传感器发送的工装实时工作气压一进行模数转换后发送至于可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器将工装实时工作气压一形成工装实时工作气压曲线一，所述显示报警终端根据实时工作气压曲线一判断是否输出工装磨损预警至显示报警终端。


2.如权利要求1所述气动工装磨损预警系统,其特征在于：所述第一气压接口是气动工装气动三联件接口。


3.如权利要求2所述气动工装磨损预警系统,其特征在于，还包括：第二接口件和第二压力传感器；
所述第二接口件连接气动工装第二气压接口，所述第二气压传感器采集第二气压接口实时工作气压，所述数模转换模块将第一气压传感器和第二气压传感器发送的工装实时工作气压一和工装实时工作气压二进行模数转换后发送至于可编程逻辑控制器，
所述可编程逻辑控制器将工装实时工作气压一和工装实时工作气压二分别形成工装实时工作气压曲线一和工装实时工作气压曲线二，所述显示报警终端根据实时工作气压曲线一和工装实时工作气压曲线二判断是否输出工装磨损预警至显示报警终端。


4.如权利要求3所述气动工装磨损预警系统,其特征在于：所述第二气压接口是气动工装气压接口。


5.如权利要求1所述气动工装磨损预警系统,其特征在于：所述显示报警终端判断是否输出工装磨损预警采用以下方式；
若实时工作气压曲线一出现实时工作气压变化量大于等于预设气压变化阈值工况出现，则判断气动工装磨损，输出工装磨损预警。


6.如权利要求1所述气动工装磨损预警系统,其特征在于：所述显示报警终端判断是否输出工装磨损预警采用以下方式；
若实时工作气压曲线一出现实时工作气压变化量大于等于预设气压变化阈值工况出现至少两次，则判断气动工装磨损，输出工装磨损预警。


7.如权利要求1所述气动工装磨损预警系统,其特征在于：所述显示报警终端判断是否输出工装磨损预警采用以下方式；
若实时工作气压曲线一出现实时工作气压变化量在预设时段内大于预设气压变化阈值工况出现至少两次，则判断气动工装磨损，输出工装磨损预警。


8.如权利要求7所述气动工装磨损预警系统,其特征在于：所述预设时段是0.1ms-10ms。


9.如权利要求3所述气动工装磨损预警系统,其特征在于：所述显示报警终端判断是否输出工装磨损预警采用以下方式；
若实时工作气压曲线一和或实时工作气压曲线二实时工作气压变化量大于等于预设气压变化阈值工况出现，则判断气动工装磨损，输出工装磨损预警。


10.如权利要求3所述气动工装磨损预警系统,其特征在于：所述显示报警终端判断是否输出工装磨损预警采用以下方式；
若实时工作气压曲线一和或实时工作气压曲线二实时工作气压变化量大于等于预设气压变化阈值工况出现至少两次，则判断气动工装磨损，输出工装磨损预警。


11.如权利要求3所述气动工装磨损预警系统,其特征在于：所述显示报警终端判...

【专利技术属性】
技术研发人员：阙弓，徐劲劲，黄伏虎，钱渊，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31