一种下线液压缸的缓冲测试方法与流程

本发明涉及下线液压缸测试，具体是一种下线液压缸的缓冲测试方法。

背景技术：
液压缸是重型机械，例如大型挖掘机、推土机必不可少的组成部件之一。下线液压缸测试台作为液压缸产品检测的设备，是整个液压缸生产线上必不可少的设备之一。下线液压缸测试台的测试项目包括：活塞杆行程测量、液压缸长度测量、漂移测试、缓冲测试、金属颗粒检测。现有的下线液压缸测试台存在的比较突出的缺点是自动化程度不高。现有的下线液压缸测试台在液压缸的两项重要测试项目——缓冲测试、漂移测试中都只能采用人工手动的测量方式。在做液压缸的漂移测试时，采用的是人工用尺子测量的方式。而在缓冲测试中，采用的是人工听声的方式，当液压缸行至两端位时，由操作人员观察缓冲效果，调节油缸缓冲节流杆(如产品无此调节可省略)，观看缓冲速度变化情况，人工监听活塞与缸体端盖的撞击声，如果听到比较异常的声音，则认为液压缸可能存在质量问题，需要调整以至合格。这种人工的测量方式存在的问题是：其一，生产效率不高；其二，对测量人员的要求较高；其三，经常会造成一些误判。为了减少和避免人工测量所带来的问题，需要提高下线液压缸测试台的自动化程度。

技术实现要素：
本发明的目的是提供一种下线液压缸的缓冲测试方法，该测试方法能完全实现自动测试，整个测试过程不再需要人工手动地参与测量，用以解决现有液压缸缓冲测试采用人工测量方式，生产效率不高，且测量准确率低的问题。为实现上述目的，本发明的方案是：所述的缓冲测试方法采用自动测试方式，由控制系统、计算机和液压系统组成的全自动智能化的测试系统控制待测液压缸的自动测试过程，采用线性可变差动变压器来实时测量待测液压缸活塞杆的当前位置，从而通过计算得出缓冲测试的测试结果；所述的缓冲测试方法具体包括如下步骤：(1)缓冲测试开始时，计算机发送缓冲测试开始指令给控制系统，设定待测液压缸缸盖端和活塞杆端对应的缓冲时间，设定待测液压缸缸盖端和活塞杆端允许的缓冲时间偏差范围；(2)控制系统控制液压系统工作，驱动待测液压缸活塞杆在缸筒内往复运动一次，在所述的往复运动过程中，线性可变差动变压器实时测量待测液压缸活塞杆的当前位置，控制系统将线性可变差动变压器实时反馈过来的活塞杆当前位置值发送给计算机；(3)计算机记录下所述往复运动过程中活塞杆的实时位置值，得到往复运动过程中，活塞杆位置值随时间变化的曲线；(4)计算机将接收到的所述活塞杆实时位置值对时间求导数，计算出活塞杆整个往复运动过程的实时速度值，得到往复运动过程中，活塞杆速度随时间变化的曲线；(5)对比活塞杆位置值随时间变化的曲线与活塞杆速度随时间变化的曲线，分别得到待测液压缸缸盖端和活塞杆端对应的速度缓冲区域；(6)根据待测液压缸缸盖端和活塞杆端对应的速度缓冲区域，得到待测液压缸缸盖端和活塞杆端对应的缓冲时间，并与设定的缓冲时间值进行比较，如果在允许的偏差范围内，则认为缓冲测试合格，反之不合格。所述的步骤(2)中，活塞杆的往复运动，是从最小行程运动到最大行程，再从最大行程运动到最小行程为一次往复运动。所述的计算机通过Profibus网络将缓冲测试开始指令发送给控制系统。所述的控制系统为PLC。本发明达到的有益效果：本发明的下线液压缸测试完全实现了测试的自动化，比原来需要的时间缩短了三分之二，大大提高了生产效率，降低了对操作人员的要求，减少了测试结果出现错误的概率。附图说明图1是本发明的测试方法的流程图；图2是本发明活塞杆端缓冲区域和缸盖端缓冲区域示意图；图3是本发明活塞杆端的缓冲速度曲线图；图4是本发明液压缸缸盖端的缓冲速度曲线图。具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。本发明的缓冲测试方法采用自动测试方式，由控制系统、计算机和液压系统组成的全自动智能化的测试系统控制待测液压缸的自动测试过程，采用线性可变差动变压器(LVDT，LinearVariableDifferentialTransformer)来实时测量待测液压缸活塞杆的当前位置，从而通过计算得出缓冲测试的测试结果。其中，控制系统采用PLC，由PLC控制测试过程中的所有动作，计算机负责实施所有的测试顺序，创建测试记录，并将这些数据记录导出汇总到Excel，液压系统为待测液压缸的动作提供所需的动力。LVDT属于直线位移传感器，LVDT的工作原理简单地说是铁芯可动变压器，它由一个初级线圈，两个次级线圈，铁芯，线圈骨架，外壳等部件组成。初级线圈、次级线圈分布在线圈骨架上，线圈内部有一个可自由移动的杆状铁芯。当铁芯处于中间位置时，两个次级线圈产生的感应电动势相等，这样输出电压为零，当铁芯在线圈内部移动并偏离中心位置时，两个线圈产生的感应电动势不等，有电压输出，其电压大小取决于位移量的大小。为了提高传感器的灵敏度，改善传感器的线性度、增大传感器的线性范围，设计时将两个线圈反串相接、两个次级线圈的电压极性相反，LVDT输出的电压是两个次级线圈的电压之差，这个输出的电压值与铁芯的位移量成线性关系。LVDT可以用来测量物体的伸长度、震动频率、振幅、物体厚薄程度和膨胀度等精确数据。本发明采用的是一根6米长的进口LVDT来实时测量活塞杆的当前伸出或缩回位置，其测量范围涵盖了40多款待测液压缸的最大活塞杆行程，其测量精度达到0.1mm，完全满足测试要求。如图1所示，本发明缓冲测试的具体过程如下：(1)，缓冲测试开始时，计算机通过Profibus网络发送缓冲测试开始指令给PLC，设定待测液压缸缸盖端和活塞杆端对应的缓冲时间，设定待测液压缸缸盖端和活塞杆端允许的缓冲时间偏差范围。(2)控制系统控制液压系统工作，驱动待测液压缸活塞杆在缸筒内往复运动一次，在所述的往复运动的过程中，线性可变差动变压器实时测量待测液压缸活塞杆的当前位置，并反馈给PLC，PLC将线性可变差动变压器实时反馈过来的活塞杆当前位置值发送给计算机。活塞杆从最小行程运动到最大行程，然后从最大行程运动到最小行程为一次往复运动。(3)计算机记录下所述往复运动过程中活塞杆的实时位置值，得到所述的往复运动过程中，活塞杆位置值随时间变化的曲线。(4)计算机将接收到的所述活塞杆实时位置值对时间求导数，计算出活塞杆整个往复运动过程的实时速度值，得到往复运动过程中，活塞杆速度随时间变化的曲线。(5)对比活塞杆位置值随时间变化的曲线与活塞杆速度随时间变化的曲线，分别得到待测液压缸缸盖端和活塞杆端对应的速度缓冲区域。如图2所示，上面的一条曲线是待测液压缸的活塞杆整个往复运动过程的实时位置值与时间的关系曲线，下面的一条曲线是对应的活塞杆的速度曲线图，从它们的对应关系可以找出缸盖端速度缓冲区域和活塞杆端速度缓冲区域，分别是两条虚线包含的区域。(6)根据待测液压缸缸盖端和活塞杆端对应的速度缓冲区域，得到待测液压缸缸盖端和活塞杆端对应的缓冲时间，并与设定的缓冲时间值进行比较，如果在允许的偏差范围内，则认为缓冲测试合格，反之不合格。如图3所示，是活塞杆端缓冲速度曲线，其中虚线围着的矩形区域就是需要统计的活塞杆端缓冲时间，如图4所示，是缸盖端缓冲速度曲线，其中虚线围着的矩形区域就是需要统计的缸盖端缓冲时间。本发明的下线液压缸测试完全实现了测试的自动化，比原来需要的时间缩短了三分之二，大大提高了生产效率，降低了对操作人员的要求，减少了测试结果出现错误的概率。