一种冲压模具的故障检测装置及其故障检测电路

文档序号:1829327 发布日期:2021-11-12 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 一种冲压模具的故障检测装置及其故障检测电路 (Fault detection device and fault detection circuit of stamping die ) 是由 吴林坚 于 2021-08-30 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种冲压模具的故障检测装置及其故障检测电路,它包括用于检测上模具的震动情况的第一压电拾音器和用于检测下模具的震动情况的第二压电拾音器,第一压电拾音器设于上模具上,第二压电拾音器设于下模具上,本发明故障检测装置通过两个压电拾音器分别采集上、下模具的振动情况并转化为电信号,并发送给中央控制器,中央控制器分析和判断出上、下模具是否处于异常振动的情况,若上、下模具属于异常振动,中央控制器控制冲压模具能及时停机,相反,冲压模具继续运行。本发明故障检测装置能对冲压模具的弹簧折断、冲头折断、冲头磨损、活动组件卡滞、活动组件开裂、误送料等故障现象能及时作出反应,从而减小经济损失。(The invention relates to a fault detection device of a stamping die and a fault detection circuit thereof, which comprise a first piezoelectric sound pickup for detecting the vibration condition of an upper die and a second piezoelectric sound pickup for detecting the vibration condition of a lower die, wherein the first piezoelectric sound pickup is arranged on the upper die, and the second piezoelectric sound pickup is arranged on the lower die. The fault detection device can timely respond to the fault phenomena of spring breakage, punch abrasion, movable assembly clamping stagnation, movable assembly cracking, mistaken feeding and the like of the stamping die, so that the economic loss is reduced.)

一种冲压模具的故障检测装置及其故障检测电路

技术领域

本发明涉及冲压模具的技术领域,特别涉及一种冲压模具的故障检测装置。

背景技术

目前,高速连续冲压模具在冲压生产过程中,会发生误送料、跳废屑、模具镶件损坏、弹簧折断等故障现象,它需要各种故障探测器探测,然后及时关停冲压模具,从而实现保护冲压模具。

目前,冲压模具的通用检测方案是:安装下死点检测装置监控冲压模具的运作。下死点检测装置由下死点传感器和控制器组成,传感器由一个线圈组成,安装在下模板上,并和控制器相关电路组成LC振荡器,形成固定震荡频率的磁场。当冲压模具的上模组件下降到下死点,相当于在线圈中加入铁心,从而改变电子电路的震荡频率及强度。控制器通过检测、对比冲压模具每个工作行程的下死点频率及强度的变化,相当于检测冲压模具的上模组件在下死点的位置度变化,当冲压模具产生跳屑、叠料,模具下死点频率波动数值超过设定值,控制器输出信号关停冲压模具,从而保护冲压模具。

高速连续冲压模具的故障分类有跳废屑、叠料、弹簧折断、冲头折断、冲头磨损、活动组件卡滞、活动组件开裂、误送料等。下死点检测装置只能对跳废屑、叠料等能引起上模脱料板闭合高度变化的情况作出反应,但是下死点检测装置对弹簧折断、冲头折断、冲头磨损、活动组件卡滞、误送料等模具内部故障现象不能及时作出反应, 上述故障现象会导致上、下模具的剧烈振动,有可能导致模具失效加剧,经济损失加大。

发明内容

本发明的第一发明目的在于提供一种能对冲压模具中的多种故障现象及时作出反应、减少损失、避免失效加剧的冲压模具的故障检测装置。

本发明的第一发明目的是这样实现的:

一种冲压模具的故障检测装置,所述冲压模具包括上模具、下模具和中央控制器,所述模具故障检测装置包括用于检测上模具的震动情况的第一压电拾音器和用于检测下模具的震动情况的第二压电拾音器,所述第一压电拾音器设于上模具上,所述第二压电拾音器设于下模具上,所述第一压电拾音器和第二压电拾音器分别与中央控制器电性连接,所述第一压电拾音器将上模具的震动情况反馈给中央控制器,所述第二压电拾音器将下模具的震动情况反馈给中央控制器。

本发明故障检测装置能对冲压模具的弹簧折断、冲头折断、冲头磨损、活动组件卡滞、活动组件开裂、误送料等故障现象能及时作出反应,冲压模具能及时停机,从而减小经济损失和能防止冲压模具内部失效加剧。本发明的检测原理是,当上、下模具正常运作时,每个工作周期所产生的振动频率和振动强度是相同的,第一压电拾音头、第二压电拾音头分别把上、下模具的震动机械能转化为电信号,然后传输给中央控制器,故障检测装置判断出振动频率和强度没有超过了中央控制器内部设定的数值,中央控制器控制整个冲压模具继续工作。当上模具或下模具异常运作时, 上模具或下模具会异常振动,若它们的振动频率和强度超过了中央控制器内部设定的数值,中央控制器便会控制整个冲压模具停机。

本发明还可以作以下进一步改进。

所述第一压电拾音器设于上模具的上模座上,所述第二压电拾音器设于下模具的下模座上。

所述第一压电拾音器和第二压电拾音器均包括外壳、拾音触头、弹性阻尼体、支承片、均压片、压电陶瓷片以及缓冲胶,所述拾音触头的内端、弹性阻尼体、支承片、均压片、压电陶瓷片以及缓冲胶依次设于外壳内,并且依次相抵,所述拾音触头的外端伸出外壳。本发明的压电拾音器的结构能使压电陶瓷片能够拾取通过固体传播的音频信号。上模具或下模具的音频信号(振动信号)依次通过拾音触头、弹性阻尼体、均压片传到压电陶瓷片上,压电陶瓷片上产生相应的微电流,微电流后期经放大器处理成电信号,然后电信号传到下一级处理。

所述上模座和下模座上分别设有第一安装孔和第二安装孔,所述第一压电拾音器的拾音触头和第二压电拾音器的拾音触头分别设于第一安装孔和第二安装孔内。

所述弹性阻尼体是弹簧。

所述外壳包括相连接的支架与外盖,所述拾音触头的外端是从支架上往外伸出,所述缓冲胶抵靠在外盖上,所述压电陶瓷片的信号线伸出外盖。

本发明的第二发明目的在于提供一种能对冲压模具中的多种故障现象及时作出反应、减少损失、避免失效加剧的冲压模具的故障检测电路。

本发明的第二发明目的是这样实现的:

一种冲压模具的故障检测电路,包括第一压电拾音器、第一滤波器、第一信号放大器、第一信号延时存储器、第一信号分频器、第一信号比较器、第二压电拾音器、第二滤波器、第二信号放大器、第二信号延时存储器、第二信号分频器、第二信号比较器以及中央控制器,第一压电拾音器将冲压模具的上模具的震动机械能转化为第一脉冲信号,然后输送给第一滤波器进行滤波,然后第一信号放大器对滤波后的第一脉冲信号进行放大,跟着第一信号分频器分别输送第一脉冲信号给第一信号比较器和第一信号延时存储器,第一信号延时存储器对第一脉冲信号进行延时存储,第一信号延时存储器将上一周期的第一脉冲信号输送给第一信号比较器,第一信号比较器比较当前周期的第一信号和上一周期的第一脉冲信号,若当前周期的第一脉冲信号与上一周期的第一脉冲信号的数值差小于比较器内部设定的数值,第一信号比较器会输出正常信号给中央控制器,中央控制器控制冲压模具继续工作;相反,若当前周期的第一脉冲信号与上一周期的第一脉冲信号的数值差大于第一信号比较器内部设定的数值,第一信号比较器输出故障信号给中央控制器,中央控制器控制冲压模具停机。

第二压电拾音器将冲压模具的下模具的震动机械能转化为第二脉冲信号,然后输送给第二滤波器进行滤波,然后第二信号放大器对滤波后的第二脉冲信号进行放大,跟着第二信号分频器分别输送第二脉冲信号给第二信号比较器和第二信号延时存储器,第二信号延时存储器对第二脉冲信号进行延时存储,第二信号延时存储器将上一周期的第二脉冲信号输送给第二信号比较器,第二信号比较器比较当前周期的第二脉冲信号和上一周期的第二脉冲信号,若当前周期的第二脉冲信号与上一周期的第二脉冲信号的数值差小于第二信号比较器内部设定的数值,比较器会输出正常信号给中央控制器,中央控制器控制冲压模具继续工作;相反,若当前周期的第二脉冲信号与上一周期的第二脉冲信号的数值差大于第二信号比较器内部设定的数值,第二信号比较器输出故障信号给中央控制器,中央控制器控制冲压模具停机。

所述第一脉冲信号的数值和第二脉冲信号的数值是指脉冲信号的频率或强度。

第一信号延时存储器和第二信号延时存储器会延时存储上一周期的脉冲信号,以便下一周期发送给比较器进行比较。

本发明的有益效果如下:

(一)本发明故障检测装置通过两个压电拾音器分别采集上、下模具的振动情况并转化为电信号,并发送给中央控制器,中央控制器分析和判断出上、下模具是否处于异常振动的情况,若上、下模具属于异常振动,中央控制器控制冲压模具能及时停机,相反,冲压模具继续运行。本发明故障检测装置能对冲压模具的弹簧折断、冲头折断、冲头磨损、活动组件卡滞、活动组件开裂、误送料等故障现象能及时作出反应, 冲压模具能及时停机,从而减小经济损失和能防止冲压模具内部失效加剧。

(二)另外,以往的压电拾音器的压电陶瓷片只能拾取空气传播的声音,不能拾取通过固体传播的振动,而本发明的压电拾音器的结构能使压电陶瓷片能够拾取通过固体传播的振动信号。

附图说明

图1是本发明冲压模具的故障检测装置的结构示意图。

图2是本发明的第一压电拾音器的半剖视图。

图3是本发明的冲压模具的故障检测电路的电路图。

图4是图1中A处的放大图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

实施例一,如图1至图4所示,一种冲压模具的故障检测装置,所述冲压模具包括上模具91、下模具92和中央控制器8,所述模具故障检测装置包括用于检测上模具91的震动情况的第一压电拾音器1和用于检测下模具92的震动情况的第二压电拾音器11,所述第一压电拾音器1设于上模具91上,所述第二压电拾音器11设于下模具92上,所述第一压电拾音器1和第二压电拾音器11分别与中央控制器8电性连接,所述第一压电拾音器1将上模具91的震动情况反馈给中央控制器8,所述第二压电拾音器11将下模具92的震动情况反馈给中央控制器8。

作为本发明更具体的技术方案。

所述第一压电拾音器1设于上模具91的上模座93上,所述第二压电拾音器11设于下模具92的下模座94上。

所述第一压电拾音器1和第二压电拾音器11均包括外壳111、拾音触头10、弹性阻尼体15、支承片16、均压片17、压电陶瓷片18以及缓冲胶19,所述拾音触头10的内端、弹性阻尼体15、支承片16、均压片17、压电陶瓷片18以及缓冲胶19依次设于外壳111内,并且依次相抵,所述拾音触头10的外端伸出外壳111。

所述上模座93和下模座94上分别设有第一安装孔95和第二安装孔96,所述第一压电拾音器1的拾音触头10和第二压电拾音器11的拾音触头10分别设于第一安装孔95和第二安装孔96内。

本发明的压电拾音器的结构能使压电陶瓷片18能够拾取通过固体传播的音频信号(振动信号)。所述上模座93和下模座94的振动依次通过拾音触头10、弹性阻尼体15、均压片17传到压电陶瓷片18上,压电陶瓷片18上产生相应的微电流,微电流后期经放大器处理成电信号,然后电信号传到下一级处理。

所述弹性阻尼体15是弹簧。弹簧的两端分别抵靠在拾音触头10和支承片16上。

所述外壳111包括相连接的支架12与外盖13,所述拾音触头10的外端是从支架12上往外伸出,所述缓冲胶19抵靠在外盖13上,所述压电陶瓷片18的信号线伸出外盖13。

所述第一压电拾音器1的支架12上设有连接孔121,所述连接孔121上穿设有螺栓97,所述螺栓97与上模座93螺纹连接。第二压电拾音器的安装方式与第一压电拾音器1的安装方式相似,在此不再详细描述。

上述故障检测装置的故障检测电路,包括第一压电拾音器1、第一滤波器2、第一信号放大器3、第一信号延时存储器5、第一信号分频器6、第一信号比较器7、第二压电拾音器11、第二滤波器21、第二信号放大器31、第二信号延时存储器51、第二信号分频器61、第二信号比较器71以及中央控制器8,第一压电拾音器1将冲压模具的上模具91的震动机械能转化为第一脉冲信号,然后输送给第一滤波器2进行滤波,然后第一信号放大器3对滤波后的第一脉冲信号进行放大,跟着第一信号分频器6分别输送第一脉冲信号给第一信号比较器7和第一信号延时存储器5,第一信号延时存储器5对第一脉冲信号进行延时存储,第一信号延时存储器5将上一周期的第一脉冲信号输送给第一信号比较器7,第一信号比较器7比较当前周期的第一信号和上一周期的第一脉冲信号,若当前周期的第一脉冲信号与上一周期的第一脉冲信号的数值差小于第一信号比较器7内部设定的数值,比较器会输出正常信号给中央控制器8,中央控制器8控制冲压模具继续工作;相反,若当前周期的第一脉冲信号与上一周期的第一脉冲信号的数值差大于第一信号比较器7内部设定的数值,第一信号比较器7输出故障信号给中央控制器8,中央控制器8控制冲压模具停机。

第二压电拾音器11将冲压模具的下模具92的震动机械能转化为第二脉冲信号,然后输送给第二滤波器21进行滤波,然后第二信号放大器31对滤波后的第二脉冲信号进行放大,跟着第二信号分频器61分别输送第二脉冲信号给第二信号比较器71和第二信号延时存储器51,第二信号延时存储器51对第二脉冲信号进行延时存储,第二信号延时存储器51将上一周期的第二脉冲信号输送给第二信号比较器71,第二信号比较器71比较当前周期的第二脉冲信号和上一周期的第二脉冲信号,若当前周期的第二脉冲信号与上一周期的第二脉冲信号的数值差小于第二信号比较器71内部设定的数值,第二信号比较器71会输出正常信号给中央控制器8,中央控制器8控制冲压模具继续工作;相反,若当前周期的第二脉冲信号与上一周期的第二脉冲信号的数值差大于第二信号比较器71内部设定的数值,第二信号比较器输出故障信号给中央控制器8,中央控制器8控制冲压模具停机。

所述第一脉冲信号的数值和第二脉冲信号的数值是指脉冲信号的频率或强度。

第一信号延时存储器和第二信号延时存储器会延时存储上一周期的脉冲信号,以便下一周期发送给比较器进行比较。

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