专利名称：压力机滑块运行安全状态检测方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种压力机滑块运行安全状态检测方法及装置，更具体的说，尤其涉及一种同时设置有机械凸轮和电子凸轮的压力机滑块运行安全状态检测方法及装置。
背景技术：
压力机电气双回路控制中，电子凸轮数据很容易被采集，通过信号停顿等，能及时判断其故障；但机械凸轮是一个纯机械触点信号，如果出现线路短接、凸轮堵转打滑等其它原因，则很难判断其故障。从而可能导致自动化机器人手臂与压力机滑块干涉碰撞；以及人工送料时压力机连冲现象，对设备或操作人员造成难以弥补的损失，故这一问题急需解决。发明内容
本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种同时设置有机械凸轮和电子凸轮的压力机滑块运行安全状态检测方法及装置。
本发明的压力机滑块运行安全状态检测装置，所述压力机包括压力机机架、实现冲压功能的压力机滑块以及驱使压力机滑块运行的驱动机构，其特别之处在于检测装置包括检测电路以及用于表征压力机滑块运行状态的机械凸轮和电子凸轮，机械凸轮和电子凸轮通过不同的传动机构与驱动机构相连接；机械凸轮上设置有多个用于检测凸轮转动角度的位置检测点，所述检测电路的信号采集端与位置检测点和电子凸轮均相连接。驱动机构实现对压力机滑块的驱动；机械凸轮和电子凸轮通过不同的传动机构对压力机滑块的运行状态进行检测，使得机械凸轮和电子凸轮的检测数据不相干扰，以便实现相互制约、相互牵制的检测；检测电路对机械凸轮和电子凸轮的状态信号进行检测和运算，通过对两凸轮运行的一致性来判断压力机的滑块是否运行正常。
本发明的压力机滑块运行安全状态检测装置，所述机械凸轮上的位置检测点为 4 12个。位置检测点的数量根据实际需要进行选取。
本发明的压力机滑块运行安全状态检测方法，其特别之处在于，包括以下步骤 a.同步设置，设压力机滑块由最上端运行至最下端完成冲件、再由最下端运行至最上端为一个完整行程；在一个完整行程中，压力机滑块位于最上端时机械凸轮和电子凸轮的角度标定为0° ；滑块位于最低端时两凸轮所处角度标定为180°，滑块再次位于最上端时，两凸轮所处的角度标定为359° ；压力机滑块在一个完整行程运动过程中，机械凸轮和电子凸轮的角度信号在0 359°范围内变化；b.区域设定，在一个完整行程中，电子凸轮和机械凸轮划分为三个区域180 330°为单次返回区域，为检测压力机滑块冲件完成后是否正常返回的区域；260 200°为防重复区域，为检测压力机滑块在返回的过程中是否出现二次冲压的区域；300 为防重复检测区域，为进一步检测压力机滑块是否有二次冲压迹象的区域；c.状态设定，令电子凸轮和机械凸轮在单次返回、防重复和防重复检测区域中以相同的“0”或“1”状态输入到检测电路中；d.状态运算，对两凸轮在单次返回、防重复和防重复检测区域中输入的状态量进行逻辑“异或”运算；e.控制输出，步骤d中，如果运算结果为“0”，则继续进行检测；如果结果为“1”，则输出故障信号，并控制压力机停止运行。步骤b中，可通过机械凸轮的三个轮片分别实现三个区域的设定；电子凸轮的区域设定，通过采集输入的信号来区分角度即可。步骤c中，通过位置检测点的输入信号，即可检测机械凸轮相应区域的状态；电子凸轮的“0”或“ 1”的状态，通过程序设定即可完成。
本发明的压力机滑块运行安全状态检测方法，步骤e中还包括延时检测步骤，如两凸轮状态量的“异或”运算结果为“1”，则延时500ms再对两凸轮状态量的“异或”运算结果进行检测，如果再次为“1”，则输出故障信号；如果运算结果转变为“0”，则不输出故障信号。由于机械凸轮和电子凸轮不可能完全一致，通过500ms的延时，可有效避免误判断。
本发明的有益效果是本发明的压力机滑块运行安全状态检测装置，通过设置机械凸轮和电子凸轮，且两凸轮分别通过不同的传动机构与驱动装置相连接，有效地实现了压力机滑块的运行状态检测，避免了以往单个凸轮检测不安全性弊端。本发明的压力机滑块运行安全状态检测方法，通过将机械凸轮和电子凸轮划分为不同的区域，将相同区域用同样的逻辑状态进行标记，并对两凸轮输出的同步信号进行异或运算，任何一个凸轮出现打滑、断轴、堵转等以及机械凸轮掉线、短接线，都能及时判断其故障发生，并及时切断滑块运行。
图1为本发明的压力机滑块运行安全状态检测装置的结构示意图； 图2为机械凸轮和电子凸轮在压力机滑块一个完整行程中的分区示意图； 图3、图4为本发明的检测方法中单次返回区域检测的梯形图；图5、图6为本发明的检测方法中防重复区域检测的梯形图； 图7、图8为本发明的检测方法中防重复检查区域检测的梯形图； 图9为本发明中检测方法的梯形图。
图中1压力机滑块，2驱动机构，3机械凸轮，4电子凸轮。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，给出了压力机滑块运行安全状态检测装置的结构示意图，其包括压力机滑块1、驱动机构2、机械凸轮3、电子凸轮4 ；驱动机构2实现对压力机滑块1的驱动， 压力机滑块1实现对工件的冲压。机械凸轮3和电子凸轮4分别通过不同的机构与滑块的驱动机构相连接，通过机械凸轮3与电子凸轮4的运动状态，来表征压力机滑块1的运行状态。
如图2所示，给出了两凸轮的分区示意图，在压力机滑块1位于最上端将要完成冲压动作时，定义机械凸轮3和电子凸轮4的角度均为0°，随着压力机滑块1的运动，机械凸轮3和电子凸轮4的角度也依次递增；当滑块运行至最下端时，机械凸轮3和电子凸轮4的角度为180° ；当滑块再次运行至最上端时，两凸轮的角度均为359°。所示的180 330° 为单次返回区域，260 200°为防重复区域，300 M0°为防重复检测区域。
所述压力机滑块运行安全状态检测装置的检测方法，包括以下步骤a.同步设置，设压力机滑块由最上端运行至最下端完成冲件、再由最下端运行至最上端为一个完整行程；在一个完整行程中，压力机滑块位于最上端时机械凸轮(3)和电子凸轮(4)的角度标定为0° ；滑块位于最低端时两凸轮所处角度标定为180°，滑块再次位于最上端时，两凸轮所处的角度标定为359° ；压力机滑块在一个完整行程运动过程中，机械凸轮和电子凸轮的角度信号在0 359°范围内变化；b.区域设定，在一个完整行程中，电子凸轮和机械凸轮划分为三个区域180 330°为单次返回区域，为检测压力机滑块冲件完成后是否正常返回的区域；260 200°为防重复区域，为检测压力机滑块在返回的过程中是否出现二次冲压的区域；300 为防重复检测区域，为进一步检测压力机滑块是否有二次冲压迹象的区域；c.状态设定，令电子凸轮和机械凸轮在单次返回、防重复和防重复检测区域中以相同的“0”或“1”状态输入到检测电路中；d.状态运算，对两凸轮在单次返回、防重复和防重复检测区域中输入的状态量进行逻辑“异或”运算；e.控制输出，步骤d中，如果运算结果为“0”，则继续进行检测；如果结果为“ 1 ”，则输出故障信号，并控制压力机停止运行。
步骤e中还可设置延时检测步骤，如两凸轮状态量的“异或”运算结果为“1”，则延时500ms再对两凸轮状态量的“异或”运算结果进行检测，如果再次为“1”，则输出故障信号；如果运算结果转变为“0”，则不输出故障信号。
如图3 9所示，分别给出了单次返回、防重复以及防重复检查区域的程序梯形图，本发明所提出的控制方式，主要创新点在于利用机械凸轮和电子凸轮分成三个区域角度，通过PLC编程方式，信号采集这些区域的通断角度。通过程序的逻辑结构“异或”方式 例如说明书附图中，防重复检测角度300-240度，机械凸轮控制点143. 1和电子凸轮控制控制点M92. 4进行异或运算；单次返回检测角度180-330度，机械凸轮控制点143. 2和电子凸轮控制控制点M93. 7进行异或运算；防重复角度沈0-200度，机械凸轮控制点143. 0和电子凸轮控制控制点M91. 0进行异或运算。一个凸轮角度的控制点“通”，另一个凸轮同步角度的控制“非点”必须断，这就实现机械凸轮、电子凸轮之间的同步，并相互牵制。任何一个凸轮出现打滑、断轴、堵转等以及机械凸轮掉线、短接线，造成机械凸轮、电子凸轮的控制点在某一范围内可能同时“通”。如果通500MS，可判断其故障发生，通过总的联锁点M70. 6切断滑块行程条件，及时停止滑块运行。
首先根据滑块控制行程，判断出机械凸轮、电子凸轮所用的区域角度。利用 PLC-ANALYZER监控分析软件、或示波记录仪等采集角度信号点。严格按照其测试角度通断的波形曲线，来调试校正机械凸轮和电子凸轮同一区域的角度。并保证角度一致性、同步性。通过PLC编程逻辑“异或”功能，随时监控判断滑块行程和凸轮角度的情况，任一凸轮出现问题，及时切断行程。
权利要求
1.一种压力机滑块运行安全状态检测装置，所述压力机包括压力机机架、实现冲压功能的压力机滑块(1)以及驱使压力机滑块运行的驱动机构(2)，其特征在于检测装置包括检测电路以及用于表征压力机滑块运行状态的机械凸轮(3)和电子凸轮(4)，机械凸轮和电子凸轮通过不同的传动机构与驱动机构相连接；机械凸轮上设置有多个用于检测凸轮转动角度的位置检测点，所述检测电路的信号采集端与位置检测点和电子凸轮均相连接。
2.根据权利要求1所述的压力机滑块运行安全状态检测装置，其特征在于所述机械凸轮上的位置检测点为4 12个。
3.一种基于权利要求1所述的压力机滑块运行安全状态检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤a.同步设置，设压力机滑块由最上端运行至最下端完成冲件、再由最下端运行至最上端为一个完整行程；在一个完整行程中，压力机滑块位于最上端时机械凸轮(3)和电子凸轮(4)的角度标定为0° ；滑块位于最低端时两凸轮所处角度标定为180°，滑块再次位于最上端时，两凸轮所处的角度标定为359° ；压力机滑块在一个完整行程运动过程中，机械凸轮和电子凸轮的角度信号在0 359°范围内变化；b.区域设定，在一个完整行程中，电子凸轮和机械凸轮划分为三个区域180 330° 为单次返回区域，为检测压力机滑块冲件完成后是否正常返回的区域；260 200°为防重复区域，为检测压力机滑块在返回的过程中是否出现二次冲压的区域；300 为防重复检测区域，为进一步检测压力机滑块是否有二次冲压迹象的区域；c.状态设定，令电子凸轮和机械凸轮在单次返回、防重复和防重复检测区域中以相同的“0”或“1”状态输入到检测电路中；d.状态运算，对两凸轮在单次返回、防重复和防重复检测区域中输入的状态量进行逻辑“异或”运算；e.控制输出，步骤d中，如果运算结果为“0”，则继续进行检测；如果结果为“1”，则输出故障信号，并控制压力机停止运行。
4.根据权利要求3所述的压力机滑块运行安全状态检测方法，其特征在于步骤e中还包括延时检测步骤，如两凸轮状态量的“异或”运算结果为“1”，则延时500ms再对两凸轮状态量的“异或”运算结果进行检测，如果再次为“ 1 ”，则输出故障信号；如果运算结果转变为“0”，则不输出故障信号。
全文摘要
本发明的压力机滑块运行安全状态检测装置，压力机包括压力机机架、压力机滑块和驱动机构，特征在于检测装置包括检测电路、机械凸轮和电子凸轮，机械凸轮和电子凸轮通过不同的传动机构与驱动机构相连接；述检测电路的信号采集端与位置检测点和电子凸轮均相连接。本发明的检测方法包括a.设置两凸轮与滑块运动的一致状态；b.设定单次返回、防重复和防重复检测区域；c.设定相同状态输入；d.对两凸轮进行逻辑“异或”运算；e.控制压力机输出。本发明的检测装置和方法，在任何一个凸轮出现打滑、断轴、堵转等以及机械凸轮掉线、短接线时，都能及时判断其故障发生，并及时切断滑块运行。
文档编号B30B15/28GK102529149SQ20121005673
公开日2012年7月4日 申请日期2012年3月7日 优先权日2012年3月7日
发明者尚发美, 张东宁 申请人:济南二机床集团有限公司