专利名称：锻压机缺件检测方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种锻压机缺件检测方法，具体涉及一种在锻压工件过程中，对因缺 料产生废品的情况进行监测的方法以及采用该方法进行缺件检测的装置。
背景技术：
锻压机是一种常用机电设备，广泛用于机械工件成形加工领域，一般由机架、锤 头、工作台(砧座)、模具和用于带动锤头作直线移动的动力机构组成，模具分为两个部分， 一部分固定在锤头上，与锤头的运动保持一致，另一部分模具固定在工作台上。使用时，先 将需要锻压的工件放入工作台上的模具型腔中，启动动力机构，驱动锤头沿机架导轨向工 作台上的模具移动，锤头模具压向工件，在锤头模具的作用下使工件变形，达到对工件锻压 成形的目的。根据锻压加工的工件的需要，一台锻压机上有多个工位，呈流水作业，由送料机构 输送待加工工件至每一冲压工位处，一次锻压完成多道工序。以锻压圆柱形电解电容铝外 壳的加工工序为例，锻压机工作台包括冲压、标记和裁剪三个工位，送料机构将原料即铝圆 薄片送至“冲压”工位，冲压成圆柱外壳后移至“标记”工位，在壳体的底部打印标记，打完 标记后传至“裁剪”工位进行裁剪，最后出件，冲压、标记、裁剪各工位上同步完成前后连续 的三个不同的工件。正常情况下，上述加工过程有条不紊地进行，出件均为合格品，但如果 送料机构出现故障，导致冲压工位上缺件，形成空冲，此时会造成后续标记工位上得到的动 力超过额定值，使冲力过大，导致前一工件底部打印的标记过深或打穿，形成废品，由于是 流水线作业，如果不能及时检测发出报警信号，此废品将混入正�：细衿分卸岩约斐�。因此，需要对是否存在空冲进行检测，以防止废品混入合格品中。通常采用的方法 是在送料口安装光电传感器，若发现缺料即报警，这种检测方法存在以下问题①由于运 动中的薄铝圆片原料会导致工作空间附近尘埃密度加大，经过一定时间后，光电传感器因 积灰而失灵，会出现漏报；②当薄铝圆片原料直径较小时，考虑到传送结构的原因，光电传 感器不易安装，造成灵敏度下降，检测可靠性较差，容易发生漏报。
发明内容
本发明目的是提供一种锻压机缺件检测方法，通过该种检测方法，可准确地检测 出锻压机出料的实际状态，避免废品出现；本发明另一个目的是提供一种采用该方法的缺件检测装置。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是一种锻压机缺件检测方法，通过传感 器检测锻压机的送料情况以判断是否存在缺件，提供一设置于送料带一侧的转盘，转盘的 外缘设置有与被加工件外弧形配合的凹槽，将工件在送料带上的直线运动转换为转盘的旋 转运动；通过检测转盘的转动状态判断工件送料状态；其步骤包括(1)在正常送料情况下，测得被加工件推动转盘转动后传感器输出的脉冲信号周期，根据该信号周期的允许误差范围设定额定值；(2)启动锻压机送料带；(3)传感器的接收器间歇地接受到发射器光信号，输出周期脉冲信号；(4)若未测得步骤(3)信号或测得步骤(3)中信号周期超出额定值，则输出报警信 号，否则进入下一步骤；(5)重复步骤(3)和⑷，实现锻压机缺件的检测。上述技术方案中，所述光电传感器的设置方式有两种①光电发射器和光电接收 器分别设置于转盘凹槽中间的上、下方，当转盘转动时，转盘的凹槽壁切割发射器发出的光 束，使光电接收器间歇接受到光，形成周期性脉冲信号；②光电发射器和光电接收器分别 设置于转盘凹槽内侧，对应于每一转盘凹槽处的光电传感器的发射器、接收器之间的转盘 上，开有透射孔，发射器发出的光束透过透射孔，让下方的接收器接受，当转盘转动时，转盘 间歇地遮蔽发射光束，使传感器输出周期脉冲信号。所述的根据该信号周期的允许误差范 围设定额定值是指，对信号周期的检测存在测量误差，在该测量误差范围之内，工作信号属 于正常，如果周期位于测量误差范围之外，则表明存在空位，空位存在时，可能转盘停转，即 中断一个信号，也可能转盘因惯性继续转动，但速度下降，从而信号周期大于正常工作的周 期，即检测结果会大于额定值。进一步的技术方案为，所述步骤(4)中，在满足条件时，输出报警信号的同时控制 锻压机停机。一种锻压机缺件检测装置，包括光电信号传感器，设置有一位于送料带一侧的转 盘，转盘的外缘设置有与被加工件外弧形配合的凹槽；所述光电传感器的发射器和接收器 分别设置于转盘的上、下方，其间对应于每一工件位设有一挡光结构。其中，所述发射器和接收器位于转盘的凹槽处的上、下方，所述挡光结构为对应凹 槽间的凹槽壁。或者，所述发射器和接收器位于转盘盘体的上、下方，所述挡光结构为，对应每一 凹槽，在转盘盘体上开设一小孔，在对应位置，发射器的光经该小孔射入接收器。本发明的工作原理为由于同一台正常工作的锻压机的频率非常稳定，即待冲压 件的送料速度一定，因此冲压件推动转盘的速率相同，每输送一待冲压件，便推动转盘外缘 凹槽前进一格，该外缘凹槽内缘可与待冲压件的外壳相配，这样待冲压件将带动转盘作圆 周运动，每前进一格，便给光电传感器一触发信号，传感器输出周期脉冲信号，该信号与额 定值相比较，若不同于额定值，即表示待冲压件未能将转盘推动一格，判断为缺件，输出报 警信号，否则即为正常工作。由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点 1.本发明结合类似于机械齿轮传动的方式，借助冲压件推动转盘转动来触发传感 器，通过检测、比较传感器输出的脉冲信号，判断待冲压件是否正常输出，有无缺件情况，从 而，传感器被移至送料流水线之外，可以避免较差的工况对传感器的影响，提高检测准确度 及灵敏度，可靠性更高，避免出现漏报现象，防止因缺件引起的空冲废品混入正品中；
2.由于本发明传感器安装于送料带旁侧，而非送料口处，与被冲压件的大小无关， 安装使用更为方便。
图1是本发明实施例一中锻压机加工过程示意图；图2是本发明实施例一检测系统信号处理示意框图。图3是本发明实施例一中送料口处光感传感器的安装方式；图4是本发明实施例二中送料口处光感传感器的安装方式。其中1、送料口 ；2、冲压；3、标记；4、裁剪；5、出件；6、转盘；7、光电传感器；8、薄 铝圆片；9、送料带；10、凹槽；11、凹槽壁；12、透射孔。
具体实施例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一一种锻压机缺件检测方法，通过检测锻压机送料口传感器的输出信号 判断缺件情况，其步骤包括(1)在正常送料情况下，测得被加工件推动转盘转动后传感器输出的脉冲信号周 期，在该周期上增加5% 20%，设定为额定值；(2)启动锻压机送料带；(3)传感器的接收器间歇地接受到发射器光信号，输出周期脉冲信号；(4)若未测得步骤(3)信号或测得步骤(3)中信号周期超出额定值，则输出报警信 号，否则进入下一步骤；(5)重复步骤(3)和⑷，实现锻压机缺件的检测。参见附图1所示，锻压机加工过程为，原料由送料口 1送入，经冲压2、标记3、裁剪 4、出件5工序完成加工。在送料口处设置检测装置，其电路框图如附图2所示。参见附图3所示，设锻压机正常工作频率为120次/分种，在送料带9的一侧设置 转盘6，转盘与被加工件薄铝圆片8外壳相切，转盘的外缘设置有与薄铝圆片外弧形相配合 的凹槽10，送料带的直线运动带动圆片推动转盘转动，在其中一个转盘凹槽中间的上、下方 设置一光电传感器7，当转盘每转动一格凹槽时，转盘的凹槽壁11切割传感器中发射器发 出的光束，使光电接收器间歇接受到光，实现证明在相隔0. 5秒内检测到传感器的一次脉 冲输出，将此信号波长作为额定值；使用时，送料带上的薄铝圆片推动转盘转动，传感器输出脉冲信号，经放大整形电 路至单片机的中断口，测量其时间间隔，将测得的该信号与额定值相比较，若脉冲周期超出 额定值范围，单片机输出报警信号，即判断有缺件，否则，判定为正常工作。为保证废品不会 混入合格品中，可以在输出报警信号的同时控制锻压机停机。实施例二 一种锻压机缺件检测装置，其主体结构与实施例一相同，采用另外一种 光电传感器的安装方式，如附图4所示，光电传感器设置于转盘凹槽内侧，对应于每一转盘 凹槽处的光电传感器的发射器、接收器之间的转盘上，开有透射孔，发射器发出的光束透过 透射孔12，让下方的接收器接受，当转盘转动时，转盘间歇地遮蔽发束，使传感器输出周期 脉冲信号，然后与额定值进行比较，判定是否输出报警信号。
权利要求
一种锻压机缺件检测方法，通过传感器检测锻压机的送料情况以判断是否存在缺件，其特征在于提供一设置于送料带一侧的转盘，转盘的外缘设置有与被加工件外弧形配合的凹槽，将工件在送料带上的直线运动转换为转盘的旋转运动；通过检测转盘的转动状态判断工件送料状态；其步骤包括(1)在正常送料情况下，测得被加工件推动转盘转动后传感器输出的脉冲信号周期，根据该信号周期的允许误差范围设定额定值；(2)启动锻压机送料带；(3)传感器的接收器间歇地接受到发射器光信号，输出周期脉冲信号；(4)若未测得步骤(3)信号或测得步骤(3)中信号周期超出额定值，则输出报警信号，否则进入下一步骤；(5)重复步骤(3)和(4)，实现锻压机缺件的检测。
2.根据权利要求1所述的锻压机缺件检测方法，其特征在于所述步骤(4)中，在满足 条件时，输出报警信号的同时控制锻压机停机。
3.一种锻压机缺件检测装置，包括光电信号传感器，其特征在于设置有一位于送料 带一侧的转盘，转盘的外缘设置有与被加工件外弧形配合的凹槽；所述光电传感器的发射 器和接收器分别设置于转盘的上、下方，其间对应于每一工件位设有一挡光结构。
4.根据权利要求3所述的锻压机缺件检测装置，其特征在于所述发射器和接收器位 于转盘的凹槽处的上、下方，所述挡光结构为对应凹槽间的凹槽壁。
5.根据权利要求3所述的锻压机缺件检测装置，其特征在于所述发射器和接收器位 于转盘盘体的上、下方，所述挡光结构为，对应每一凹槽，在转盘盘体上开设一小孔，在对应 位置，发射器的光经该小孔射入接收器。
全文摘要
本发明公开了一种锻压机缺件检测方法，通过检测锻压机送料口传感器的输出信号判断缺件情况，其工作步骤包括(1)在正常送料情况下，测得被加工件推动转盘转动后传感器输出的周期脉冲信号，设定该信号为额定值；(2)启动锻压机送料带；(3)传感器的接收器间歇地接受到发射器光信号，输出周期脉冲信号；(4)若未测得步骤(3)信号或测得步骤(3)中信号周期超出额定值，则输出报警信号，否则进入下一步骤；(5)重复步骤(3)和(4)，实现锻压机缺件的检测。本发明通过对冲压件推动转盘转动、传感器输出脉冲信号，比较额定值判断缺件否，机械电子方式相结合，检测更为可靠，杜绝漏报现象发生。
文档编号G01M99/00GK101806670SQ20101014933
公开日2010年8月18日 申请日期2010年4月6日 优先权日2010年4月6日
发明者陈红仙 申请人:苏州大学
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
