一种淬火压床淬火腔油流量监测系统及方法

文档序号:184083 发布日期:2021-11-02 浏览:33次 >En<

阅读说明:本技术 一种淬火压床淬火腔油流量监测系统及方法 (System and method for monitoring oil flow of quenching cavity of quenching press ) 是由 段志芹 杜君 周承莹 于 2021-08-31 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种淬火压床淬火腔油流量监测系统及方法。系统包括:油流传感器、信号处理器及控制器;油流传感器设置在淬火腔的溢油口;油流传感器与信号处理器电性连接;信号处理器与控制器电性连接。方法包括:持续探测淬火腔的溢油口的油流信号;将油流信号拟合生成对应的流速;比较该流速与流速参考值的大小,如果该流速大于或等于流速参考值则输出流量监测正常信号,否则输出流量监测异常信号。如果淬火压床启动后的第一时间内,未检测到流量监测正常信号,则判定淬火腔油流量异常;如果超过第二时间未检测到流量监测正常信号,则判定淬火腔油流量异常。本发明提供的淬火压床淬火腔油流量的监测系统,实现了对淬火压床淬火腔油流量的准确监测。(The invention relates to a system and a method for monitoring oil flow of a quenching cavity of a quenching press. The system comprises: the oil flow sensor, the signal processor and the controller; the oil flow sensor is arranged at an oil overflow port of the quenching cavity; the oil flow sensor is electrically connected with the signal processor; the signal processor is electrically connected with the controller. The method comprises the following steps: continuously detecting an oil flow signal of an oil overflow port of the quenching cavity; fitting the oil flow signal to generate a corresponding flow rate; and comparing the flow rate with the flow rate reference value, outputting a normal flow monitoring signal if the flow rate is greater than or equal to the flow rate reference value, and otherwise outputting an abnormal flow monitoring signal. If the normal flow monitoring signal is not detected within the first time after the quenching press is started, judging that the oil flow of the quenching cavity is abnormal; and if the flow monitoring normal signal is not detected beyond the second time, judging that the oil flow of the quenching cavity is abnormal. The system for monitoring the oil flow of the quenching cavity of the quenching press provided by the invention realizes accurate monitoring of the oil flow of the quenching cavity of the quenching press.)

一种淬火压床淬火腔油流量监测系统及方法

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域,特别涉及一种淬火压床淬火腔油流量监测系统及方法。

背景技术

随着科学技术的进步,汽车制造过程中,从动锥齿轮需要在淬火压床进行淬火处理。淬火压床的油流量是淬火工艺中的一项重要参数。油泵出口的油流量是连续可控,传统的油流量控制只在淬火油泵的出口加装流量检测传感器对流量进行监测。但实际在淬火过程中,由于淬火油上油管道泄漏或淬火腔密封不严造成的淬火腔油流量与油泵输入油流量不符,容易引起热处理淬火质量问题。

东风德纳公司自主研发的从动轮精密冷却技术,其对淬火油流量要求很高,如出现淬火压床淬火油腔油流量不足将会造成零件淬火不良,尤其出现零件表面硬度高,次表层及心部淬火不良问题更为严重。淬火腔油流量不足现场无法直接识别,所以对淬火腔油流量是否正常进行监测和判断尤为重要。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的难以对淬火压床淬火腔油流量是否正常进行准确监测的技术问题,提供了一种淬火压床淬火腔油流量监测系统及方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下:

一种淬火压床淬火腔油流量的监测系统,包括:油流传感器、信号处理器及控制器;

所述油流传感器设置在淬火腔的溢油口,所述油流传感器用于持续探测淬火腔的溢油口的油流信号;

所述油流传感器与所述信号处理器电性连接,所述信号处理器内设定有流速参考值及流速与油流信号之间的函数模型;从所述油流传感器获取油流信号,拟合生成油流信号对应的流速值;比较流速值与流速参考值的大小,如果流速值大于或等于流速参考值则输出流量监测正常信号,如果流速值小于流速参考值则输出流量监测异常信号;

所述信号处理器与所述控制器电性连接;所述控制器设定第一时间及第二时间,如果淬火压床启动后的所述第一时间内,所述未检测到流量监测正常信号,则判定淬火腔油流量异常;如果超过所述第二时间未检测到流量监测正常信号,则判定淬火腔油流量异常。

进一步的,所述信号处理器包括:

第一信号采集单元,用于从所述油流传感器获取油流信号;

流速标定单元,设定设备的最大喷油量和最小喷油量,标定最大喷油量时对应的最大流速以及最小喷油量时对应的最小流速;建立流速与油流信号之间的函数模型;从所述油流传感器获取油流信号,通过该函数模型计算该油流信号对应的流速值;

信号处理单元,设定流速参考值,比较流速值与流速参考值的大小,如果流速大于或等于流速参考值则输出流量监测正常信号,如果流速值小于流速参考值则输出流量监测异常信号。

进一步的,所述控制器包括:

第二信号采集单元,从信号处理单元获取流量监测正常信号或流量监测异常信号;

计时单元,用于淬火压床启动后开始计时;

判定单元,用于设定第一时间及第二时间,如果淬火压床启动后的第一时间内,未检测到流量监测正常信号,则判定淬火腔油流量异常;如果超过第二时间未检测到流量监测正常信号,则判定淬火腔油流量异常。

进一步的,还包括:报警装置;所述控制器与所述报警装置电性连接;当所述控制器判定淬火腔油流量异常时,触发所述报警装置。

进一步的所述淬火腔的溢油口的末端开设有通孔;所述油流传感器安装在所述通孔内,所述油流传感器内端超出所述溢油口内壁。

进一步的,所述通孔的规格为φ10;所述油流传感器内端超出所述溢油口内壁5mm。

进一步的,所述油流传感器为热式油流传感器;所述控制器为PLC控制器。

本发明还提供了一种淬火压床淬火腔油流量的监测方法,包括:

持续探测淬火腔的溢油口的油流信号;

设定流速参考值;将油流信号拟合生成对应的流速;比较该流速与流速参考值的大小,如果该流速大于或等于流速参考值则输出流量监测正常信号,如果该流速小于流速参考值则输出流量监测异常信号;

设定第一时间及第二时间;如果淬火压床启动后的所述第一时间内,未检测到流量监测正常信号,则判定淬火腔油流量异常;如果超过所述第二时间未检测到流量监测正常信号,则判定淬火腔油流量异常。

进一步的,所述第一时间为10-20s;所述第二时间为8-12s。

本发明提供的淬火压床淬火腔油流量的监测系统至少具备以下有益效果或优点:

本发明提供的淬火压床淬火腔油流量的监测系统及方法,在淬火压床启动后油流量较大的第一时间内,通过监测流速的方式监测淬火腔的溢油口是否具有正常的油流量,可准确的判定淬火腔内的油流量是否正常;在淬火压床工作的过程中,在油流量趋于平稳的状态下,通过监测流速的方式持续监测淬火腔的溢油口是否具有正常的油流量,可监测淬火腔内的油流量是否正常。本发明提供的淬火压床淬火腔油流量的监测系统及方法,实现了对淬火压床淬火腔油流量的准确监测,保证了对零件的淬火质量。

附图说明

图1为本发明实施例提供的淬火压床淬火腔油流量监测系统结构示意图;

图2为本发明实施例提供的信号处理器及控制器结构示意图。

附图中,各标号所代表的部件列表如下:

1-淬火腔,2-溢油口,3-油流传感器,4-信号处理器,41-第一信号采集单元,42-流速标定单元,43-信号处理单元,5-控制器,51-第二信号采集单元,52-计时单元,53-判定单元,6-报警装置。

具体实施方式

本发明针对现有技术中存在的难以对淬火压床淬火腔油流量是否正常进行准确监测的技术问题,提供了一种淬火压床淬火腔油流量监测系统及方法。

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,应当说明的是,各实施例中的术语名词例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示方位的词语,只是为了简化描述基于说明书附图的位置关系,并不代表所指的元件和装置等必须按照说明书中特定的方位和限定的操作及方法、构造进行操作,该类方位名词不构成对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

参见图1,本发明实施例公开了一种淬火压床淬火腔油流量的监测系统,其主要包括:油流传感器3、信号处理器4及控制器5。其中,油流传感器3采用热式流速传感器,例如图尔克FCS-G1/4A4-NA/D100传感器;信号处理器4可采用图尔克FM-IM-3UP63X信号处理器;控制器5采用PLC控制器,例如西门子PLC控制器。

油流传感器3设置在淬火腔1的溢油口2;具体的,淬火腔1的溢油口2的末端开设有通孔,通孔的规格为φ10,油流传感器3安装在通孔内;油流传感器3内端超出溢油口2内壁5mm,保证从淬火腔1的溢油口2流出的淬火油可靠地通过油流传感器3的探头;进入淬火腔1的油流量越大,溢油口2的淬火油流出速度就会越大。

油流传感器3用于持续探测淬火腔1的溢油口2的油流信号,该油流信号为模拟量。油流传感器3与信号处理器4电性连接,其连接方式可为有线连接或无线连接。信号处理器4内设定有流速参考值,该流速参考值为判断流速是否正常的基准值,其大小位于最大流速和最小流速之间,可根据需要进行设定。信号处理器4还设置有流速与油流信号之间的函数模型,该函数模型可根据历史数据和经验数据处理得到。在工作的过程中,信号处理器4从油流传感器3获取油流信号,通过函数模型拟合生成油流信号对应的流速值。比较流速值与流速参考值的大小,如果流速值大于或等于流速参考值则输出流量监测正常信号,如果流速值小于流速参考值则输出流量监测异常信号。

信号处理器4与控制器5电性连接,其连接方式可为有线连接或无线连接。控制器5设定第一时间及第二时间,其中第一时间用于淬火压床启动后第一段油流量监测,第二时间用于对油流量的持续监测。如果淬火压床启动后的第一时间内,未检测到流量监测正常信号,此时说明淬火腔1存在油液泄露的情况,则判定淬火腔1油流量异常;如果超过第二时间未检测到流量监测正常信号,此时同样说明淬火腔1存在油液泄露的情况,则判定淬火腔1油流量异常。

为方便对本发明进一步的理解,下面进一步对信号处理器4和控制器5进行说明:

参见图2,信号处理器4包括:第一信号采集单元41、流速标定单元42及信号处理单元43。第一信号采集单元41用于从油流传感器3获取油流信号。流速标定单元42用于设定设备的最大喷油量和最小喷油量,标定最大喷油量时对应的最大流速以及最小喷油量时对应的最小流速;建立流速与油流信号之间的函数模型;从油流传感器3获取油流信号,通过该函数模型计算该油流信号对应的流速值。信号处理单元43用于设定流速参考值;比较流速值与流速参考值的大小,如果流速大于或等于流速参考值则输出流量监测正常信号,如果流速值小于流速参考值则输出流量监测异常信号。

进一步参见图2,控制器5包括:第二信号采集单元51、计时单元52和判定单元53。其中,第二信号采集单元51用于从信号处理单元43获取流量监测正常信号或流量监测异常信号。计时单元52用于淬火压床启动后开始计时。判定单元53用于设定第一时间及第二时间,第一时间(例如第一时间可设置为10-20s)用于淬火压床开启后的第一段油流量监控,第二时间(例如,第二时间可设置为8-12s)用于对油流量的持续监控。如果淬火压床启动后的第一时间内,未检测到流量监测正常信号,则判定淬火腔1油流量异常;如果超过第二时间未检测到流量监测正常信号,则判定淬火腔1油流量异常。

当淬火腔1油流量异常,需要提醒工作人员及时处理,因此本发明实施例还设置有:报警装置6;该报警装置6可采用声、光或振动形式的报警器。控制器5与报警装置6电性连接,其连接方式可为有线连接或无线连接;控制器5判定淬火腔1油流量异常时,控制器5触发报警装置6开启。

实施例二

参见图1,本发明实施例还提供了一种淬火压床淬火腔油流量的监测方法,该方法基于实施例一中的淬火压床淬火腔油流量的监测系统实现,该方法具体包括如下步骤:

步骤S10.持续探测淬火腔1的溢油口2的油流信号。

具体的,采用油流传感器3持续探测淬火腔1的溢油口2的油流量信号,该油流信号为模拟量。

步骤S20.设定流速参考值;将油流信号拟合生成对应的流速;比较该流速与流速参考值的大小,如果该流速大于或等于流速参考值则输出流量监测正常信号,如果该流速小于流速参考值则输出流量监测异常信号。

实际应用中,流速参考值设定略大于标定的最小流速。将油流信号拟合至流速与油流信号之间的函数模型中,计算得到对应的流速。如果该流速大于或等于流速参考值,说明此时淬火腔1的溢油口2已产生油流,则输出流量监测正常信号。如果该流速小于流速,参考值则输出流量监测异常信号,说明此时淬火腔1的溢油口2未产生油流,则输出流量监测异常信号。

步骤S30.设定第一时间及第二时间;如果淬火压床启动后的第一时间内,未检测到流量监测正常信号,则判定淬火腔1油流量异常;如果超过第二时间未检测到流量监测正常信号,则判定淬火腔1油流量异常。

其中,如果淬火压床启动后的第一时间内(如10s内),这个时间段内的油流量较大,如果在第一时间内未检测到流量监测正常信号,说明此时淬火腔1发生了一定程度的泄露,导致油流没有在指定的时间内到达淬火腔1的溢油口2,即可判定淬火腔1油流量异常。如果超过第二时间(如20s)未检测到流量监测正常信号,说明淬火腔1的溢油口2出现了断流,即可判定淬火腔1油流量异常。

本发明实施例提供的淬火压床淬火腔油流量的监测系统至少具备以下有益效果或优点:

本发明实施例提供的淬火压床淬火腔油流量的监测系统,在淬火压床启动后油流量较大的第一时间内,通过监测流速的方式监测淬火腔的溢油口是否具有正常的油流量,可准确的判定淬火腔内的油流量是否正常;在淬火压床工作的过程中,在油流量趋于平稳的状态下,通过监测流速的方式持续监测淬火腔的溢油口是否具有正常的油流量,可监测淬火腔内的油流量是否正常。本发明实施例提供的淬火压床淬火腔油流量的监测系统,实现了对淬火压床淬火腔油流量的准确监测,保证了对零件的淬火质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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