[发明专利]一种冲压机的在线监测装置及监测方法

权利要求书

1.一种冲压机的在线监测装置，其特征在于，包括相连的冲压机和计算机，所述的冲压机包括上模座(1)和下模座(2)，所述的上模座(1)中部设有相连的电动机及圆柱型的压印凸模(11)，所述的压印凸模(11)的端部向下模座(2)一侧突伸；所述的下模座(2)上设有压印平台(21)，所述的压印平台(21)的上端面用于放置料片(3)，在所述的压印平台(21)的上端面上还设有至少两个定位柱(22)，所述的料片(3)放置在所述的定位柱(22)之间；在所述的压印凸模(11)的外圆周上设有多个第一激光位移传感器(111)，在所述的压印平台的周向侧壁上设有多个与所述的第一激光位移传感器(111)一一对应的第二激光位移传感器(211)，在所述的第二激光位移传感器(211)下方还设有多个应变传感器(212)；所述的第一激光位移传感器(111)、第二激光位移传感器(211)和应变传感器(212)分别与所述的计算机相连。

2.根据权利要求1所述的一种冲压机的在线监测装置，其特征在于，在所述的上模座(1)上还设有导套(12)，所述的导套的高度小于压印凸模轴向长度的二分之一；所述的导套设有导向孔，所述的导套(12)与所述的上模座(1)通过导柱(4)连接，所述的压印凸模的端部套在所述的导向孔中。

3.根据权利要求1或2所述的一种冲压机的在线监测装置，其特征在于，所述的第一激光位移传感器(111)位于所述的压印凸模轴向长度的中部且位于所述的导套的上端。

4.根据权利要求1所述的一种冲压机的在线监测装置，其特征在于，所述的第一激光位移传感器(111)、第二激光位移传感器(211)分别等间距设置。

5.根据权利要求1所述的一种冲压机的在线监测装置，其特征在于，所述的应变传感器(212)等间距设置。

6.根据权利要求1所述的一种冲压机的在线监测装置，其特征在于，所述的定位柱(22)为4个。

7.一种根据权利要求1至6所述的一种冲压机的在线监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过计算机将第一激光位移传感器、第二激光位移传感器及应变传感器的数值清零，并在计算机中预设料片加工的理论加工深度、理论误差值范围；

S2、压印凸模对料片开始进行冲压加工，记录开始时间t为0、压印凸模开始接触料片时应变传感器的数值相对于其初始值开始增大，记录该时刻为t₁，压印凸模离开料片时，应变传感器的数值恢复为初始值，记录该时刻为t₂，所述的初始值为料片放置在压印平台上时应变传感器所测量的值；同时第一激光位移传感器、第二激光位移传感器检测压印凸模的位移数据并发送给计算机；

S3、计算机对接收的位移数据进行记录与分析，根据位移与时间数据计算出压印凸模的速度与加速度a，并分别绘制出位移、速度、加速度随时间t变化的曲线图；

S4、根据冲击力F＝ma，其中m为压印凸模的质量，计算并绘制出压印凸模对料片的冲击力F随时间t变化的曲线图；

S5、根据冲击力F及位移数据计算压印凸膜对料片所做的功W，并绘制出W随时间t变化的曲线图；

S6、计算压印凸模在t₁-t₂时间段内的位移值，该位移值为料片的实际加工深度，绘制加工深度的曲线图，再结合理论加工深度计算实际误差值；

S7、判断实际误差值是否在理论误差值范围内；若实际误差值属于理论误差范围，则进入S8，若实际误差值不属于理论误差值范围，则进入S10；

S8、冲压完成，压印凸膜返回初始位置，计算机记录时间为t₃，一个加工周期结束；

S9、更换下一片料片，返回S1；

S10、计算机控制冲压机停止加工料片。