专利名称：压机离合制动器监测装置的制作方法
技术领域：
压机离合制动器监测装置
技术领域：
本实用新型涉及一种监测装置，尤其地，涉及一种用于压机离合制动器的状态实
时监测的装置。背景技术：
冲压机目前已经广泛地应用于工业生产中，用于通过对机械板件尤其是钢材板件 的冲压来获得所需要的外形。压机离合制动器是常用的冲压线压机的重要部件，其在一般 情况下可以实现压机飞轮与其传动主轴的接合和分离。压机离合制动器在冲压线压机中的 主要作用是用来传递扭矩、接合或者切断驱动扭矩以及在离合器分离的情况下停止压机的 运行。具体而言，压机正常工作时，电机始终处于旋转状态，并且电机通过传动装置例如皮 带与压机的飞轮连接，从而使得飞轮也和电机一样始终处于旋转状态。通过压机离合制动 器，扭矩可以传递到压机的传动主轴上，并通过主轴的转动带动滑块动作，从而实现一次冲 压的过程。在完成一次冲压后，压机离合制动器切断压机传动主轴与飞轮的接合，并时冲压 滑块停止在预设位置，等待下一次冲压。 显然，压机离合制动器是否能够正常工作，将直接决定整台冲压机能否正常工作。 而目前的现有技术中，并没有对压机离合制动器的工作状态进行实时监测的装置，用以知 晓离合制动器的实际工作状态。相反，维修人员只能在压机离合制动器发生故障时被动地 进行更换维修。然而，由于压机离合制动器更换的复杂性以及冲压机的工作环境相对恶劣， 当压机离合制动器产生故障时，通常会耗费大量的停机时间来进行更换。这显然会影响到 企业的生产规划。特别是当冲压机应用于整个生产或者装配流水线中时，压机离合制动器 的损坏将会直接影响到这个装配流水线的停机等待。 因此，提供一种能够实时监控压机离合制动器的工作状态的监测装置，从而能够 在压机离合制动器工作异常时主动地进行预防性维护或者提前安排更换，诚为本领域技术 之所需。
实用新型内容
本实用新型的目的旨在于提供一种压机离合制动器监测装置，其能够实时监控压 机离合制动器的工作状态，并且在其异常时能够发出警报以提醒操作者进行更换或者维 护。 本实用新型的另一个目的在于，提供一种监测装置，该监测装置能额外地监控压
机的主电机和飞轮之间是否存在打滑现象。 本实用新型的目的是通过如下的技术方案实现的 —种监测装置，用于实时监控压机离合制动器的工作状态，其中该压机离合制动 器设置在压机上，使得压机的飞轮能够与压机的传动主轴相接合或者分离，从而实现向传 动主轴传送扭矩或者停止向传动主轴传送扭矩，该监测装置包括有第一传感器，所述第一 传感器设置在靠近于所述飞轮，用以测量所述飞轮的转动速度；第二传感器，所述第二传感器设置在靠近于所述传动主轴，用以测量所述传动主轴的转动速度；控制模块，所述控制模 块与所述第一传感器和所述第二传感器相连接，用以接收所述第一传感器和所述第二传感 器传送的信号；控制器，所述控制器与所述控制模块相连接，并且所述控制器向所述控制模 块中发送压机的各个运行状态信息，从而所述控制模块根据接收的所述第一传感器和所述 第二传感器传送的信号，计算各个运行状态中的压机离合制动器的滑差量，并将其反馈给 控制器；报警器，所述报警器与所述控制器相连接，当计算的滑差量超出理论滑差量范围之 外时，报警器发出报警。 本实用新型所提供的一种监测装置，其中所述第一传感器为对射式光纤传感器。 本实用新型所提供的一种监测装置，其中所述第二传感器为近距离接近传感器， 本实用新型所提供的一种监测装置，其中所述报警器为人机界面系统。 本实用新型所提供的一种监测装置，其中所述控制器与所述控制模块之间通过 Profi-Bus总线进行通信。 本实用新型所提供的一种监测装置，其中所述控制器进一步通过Ethernet与人 机界面相连接。 本实用新型所提供的一种监测装置，其中所述控制器进一步通过Ethernet与服
务器相连接，所述服务器用以接收压机离合制动器的滑差量并存储在所述服务器中的数据
库中，并通过报表界面对压机离合制动器的滑差量进行汇总和分析。 本实用新型所提供的一种监测装置，其中所述控制器为PLC控制器。 显然，基于本实用新型的上述技术方案，本实用新型的压机离合制动器监测装置，
相比于现有技术中仅能在压机离合制动器出现故障时被动更换的情况，能够主动地监测压
机离合制动器的工作状态，从而提高了生产或者装配效率，节省了运营成本。
现结合下述附图，对本实用新型的技术方案进行详细或者优选的描述，其中， 图1为带有本实用新型的压机离合制动器监测装置的冲压机的机械结构示意图。
图2为本实用新型的压机离合制动器监测装置的控制结构的一种实施方式的示 意图。
具体实施方式
容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型的实质精神下，本领 域的一般技术人员可以提出本实用新型的多个结构方式。因此以下具体实施方式
以及附图 仅是对本实用新型的技术方案的具体说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本 实用新型技术方案的限定或限制。 本实用新型的压机离合制动器监测装置，通过监测压机离合制动器运行过程中的 相对偏移量(或者称为相对滑移量或滑差量)的变化而对其进行实时监控。具体而言，该 压机离合制动器监测装置通过传感器来监测离合器制动器两侧的旋转量，并将该旋转量信 号传送到相应的控制模块中进行实时计算并确定其工作运行过程中的实际滑差量。如果该 实际滑差量在预设的理论滑差量范围内，则认为压机离合制动器为安全工作，否则，本实用 新型的监测系统将通过警报系统发出预警，或者当实际滑差量与理论滑差量相差过大时，发出红色警报，以提醒操作者尽快对压机离合制动器进行维护或者更换。 请参考附图1，图1为带有本实用新型的压机离合制动器监测装置的冲压机的机 械结构示意图。其中主电机1通过传动装置2与冲压机的飞轮4相连，此处传动装置2可 以为皮带，使得飞轮能够在电机l的带动下旋转。如附图l所示，飞轮4上设有压机离合制 动器3，并且离合器制动器3能够根据冲压机的控制系统实现与压机传动主轴5连接和分 离，使得压机传动主轴5能够随着飞轮4旋转或者脱离飞轮4而停止。传动主轴5的转动 可以带动冲压滑块的运动来实现冲压冲程。此外，对于图1中冲压机的其它结构可以与现 有技术中相同或者采用类似结构，对于本领域的技术人员而言，是可以直接地毫无疑义地 获知的，因此，这里不再赘述。 在压机离合制动器3的飞轮侧，设有监测飞轮4的旋转速度的传感器6。该传感器 6设于靠近于飞轮4，在图1中，可以设在压机离合制动器3的上侧。此外，由于飞轮4的旋 转速度较快，并且受到振动的影响也较大，传感器6优选可采用对射式光纤传感器。该对射 式光纤传感器的运行原理类似于光栅式编码器，其通孔式码盘设置在压机离合制动器3的 飞轮侧的转轴上。其中码盘的一圈设有多个孔，在本实用新型的一个实施例中，可以设定为 30孔/圈。最终，通过测量在一定内通过光栅的孔的数量来计算出飞轮的旋转速度。而在 压机离合制动器3的传动主轴侧，同样设有监测传动主轴5的旋转速度的传感器7。由于 主轴5的振动相对较小并且旋转速度也相对较慢，因此，传感器7可以采用近距离接近传感 器来间接地检测传动主轴5的旋转速度。该近距离接近传感器可以采用齿轮式码盘。在本 实用新型的一个实施例中，码盘的齿速可以为60齿/圈。当然，对于本领域的技术人员而 言，应当可以获知，这里采用的传感器可以采用其它类型的速度检测传感器，或者根据后述 与该传感器相通信的控制模块的接收信号类型来确定所需要的传感器。 下面请参考附图2，图2为本实用新型的压机离合制动器监测装置的控制结构的 一种实施方式的示意图。其中，该监测装置的控制系统优选采用可编程控制器(PLC)。在本 实用新型的一个实施例中，该PLC可以采用Siemens公司的S7 200系列的小型PLC控制系 统，如图2中所示。此外，在本实用新型的一个实施例中，该控制器12与控制模块11通过 Profi-Bus总线系统进行通信，此时，该控制器12作为Profi-Bus系统中的主站，而控制模 块11作为Profi-Bus系统中的从站。当然，对于本技术人员而言，对于通过Profi-Bus总 线对各个控制模块进行通信连接并设定各个控制模块的通信地址和传送比特率，是常见的 技术手段，在本说明书中并在赘述。此外，对于本领域的技术人员而言，显然，PLC控制器12 与通讯模块11之间还可以通过其它总线系统进行通信，例如通过DeviceNet总线，这显然 也是可以直接地获知的，因此，在此也不对其一一例举，而仅是通过本实用新型的优选实施 方式，即通过Profi-Bus总线通信对本实用新型的技术方案进行描述。 如附图2中所示，作为主站的控制器12与作为从站的控制模块11通过Profi-Bus 总线连接。该控制模块11用于接收图1中的传感器6和传感器7的脉冲信号。此外，该 控制模块11还能够从控制器11中获得压机的软离合、离合、软制动运行状态信息。从而 在压机的软离合、离合、软制动的状态下，对采集的脉冲信号进行分析计算从而对离合制动 器的各运行区域段的滑差量进行量化分析，并将计算数值反馈到控制器12中，从而与预先 设定的滑差量数值范围相比较以确定压机离合制动器是否为安全工作。如图2中所示，在 本实用新型的一个实施例中，PLC进一步地与其上层的服务器14和现场人机界面13通过
5Ethernet网络进行通信连接。其中，当计算数值超出预先设定的滑差量数值范围时，控制器 12发出报警信息，并且该报警信息在报警器中通过声音或者图像的方式提醒操作人员。在 本实用新型的一个实施例中，报警器功能可以集成在人机界面13中。当然，容易理解，该报 警信息也可以通过其它方式，例如警报灯的方式反馈给现场工作人员。此外，计算的滑差量 数据可以通过Ethernet传送到服务器14中并储存在其数据库中，通过报表界面对采集的 离合制动器滑差量进行汇总和分析，以便供操作人员在办公室中对压机离合制动器的实际 状态进行跟踪，并在出现报警时进行预防性维护或者更换。 并且，由于本实用新型的监测装置能够实时测出飞轮4的旋转速度并将具体速度
值通过通讯模块11传送控制系统中。显然，通过比较压机的主电机1和飞轮4的转动速度，
该监测装置还可以进一步实时监控冲压机的飞轮传动皮带是否出现打滑现象。 容易理解，基于本实用新型的上述实施例，仍有其他类似的实施方式。例如，控制
器采用其它类型的控制器等。对于本领域的一般技术人员而言，这种类似的显而易见的修
改，或者一种常用技术手段的变更，应该在本实用新型的保护范围之内。 本实用新型的监测装置通过在线状态监测，能够及早发现压机离合制动器的使用
状态是否恶化或损坏，并提早进行维修或者提前更换，避免重大停机时间、影响正常生产所
带来的严重后果。
权利要求一种监测装置，用于实时监控压机离合制动器的工作状态，其中该压机离合制动器设置在压机上，使得压机的飞轮能够与压机的传动主轴相接合或者分离，从而实现向传动主轴传送扭矩或者停止向传动主轴传送扭矩，其特征在于，该监测装置包括有第一传感器，所述第一传感器设置为靠近于所述飞轮，用以测量所述飞轮的转动速度，第二传感器，所述第二传感器设置为靠近于所述传动主轴，用以测量所述传动主轴的转动速度，控制模块，所述控制模块与所述第一传感器和所述第二传感器相连接，用以接收所述第一传感器和所述第二传感器传送的信号，控制器，所述控制器与所述控制模块相连接，并且所述控制器向所述控制模块中发送压机的各个运行状态信息，从而所述控制模块根据接收的所述第一传感器和所述第二传感器传送的信号，计算各个运行状态中的压机离合制动器的滑差量，并将其反馈给控制器，报警器，所述报警器与所述控制器相连接，当计算出的压机离合制动器的滑差量超出设定滑差量范围之外时，报警器发出报警。
2. 如权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述第一传感器为对射式光纤传感器。
3. 如权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述第二传感器为近距离接近式传感器。
4. 如权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述报警器为人机界面系统。
5. 如权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述控制器与所述控制模块之间通过 Profi-Bus总线进行通信。
6. 如权利要求4所述的监测装置，其特征在于，所述控制器进一步通过Ethernet与人 机界面相连接。
7. 如权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述控制器进一步通过Ethernet与服 务器相连接，所述服务器用以接收压机离合制动器的滑差量并存储在所述服务器中的数据 库中，并通过报表界面对压机离合制动器的滑差量进行汇总和分析。
8. 如权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述控制器为PLC控制器。
专利摘要本实用新型涉及一种监测装置，用于实时监控压机离合制动器的工作状态，其中该压机离合制动器设置在压机上，使得压机的飞轮能够与压机的传动主轴相接合或者分离，从而实现向传动主轴传送扭矩或者停止向传动主轴传送扭矩，该监测装置包括有第一传感器，第二传感器，控制模块，控制器以及报警器。本实用新型的监测装置能够实时监控压机离合制动器的工作状态，并且在其异常时能够发出警报以提醒操作者进行更换或者维护。
文档编号H04L12/40GK201464902SQ20092007511
公开日2010年5月12日 申请日期2009年7月23日 优先权日2009年7月23日
发明者李骏, 胡镇雄 申请人:上海通用汽车有限公司