[发明专利]大型机械压力机多连杆机构状态监测信号处理方法

说明书

本发明公开了一种用于大型机械压力机多连杆状态监测信号处理方法，将采集到的信号进行数据分析，以判断机械压力机多连杆机构的润滑状态。其中将信号整周期截取，并通过动态时间规整计算相似度判断模具更换时间，再结合各模具包含的冲压过程判断当前模具，根据换向冲击的曲柄转角判断轴瓦磨损量；截取非冲压阶段信号进行小波包分解，取油膜固有频率段信号进行正交匹配得到脉动油压信号，依据连杆销受力归一化截取信号段内脉冲信号峰值，根据归一化后的匹配油压脉冲信号判断供油状态。相较于监测分配器柱塞动作次数，实现了对多连杆的运行状态的监测诊断，弥补了现阶段的监测盲点。

技术领域

本发明属于大型机械压力机状态监测技术领域，具体涉及一种用于诊断大型机械压力机多连杆轴瓦磨损状态及供油状态的监测信号处理方法。

背景技术

大型机械压力机广泛应用于汽车制造行业，是汽车制造四大工艺(冲压、焊接、涂装、总装)中冲压工艺的重要设备，其工作状态较大程度上决定了汽车生产厂家的年生产量。冲压生产线属于连续性生产，各冲压生产线负责固定模具的冲压作业，机械压力机故障会导致整线停产检修，导致高昂的维修成本、较为繁琐的换线生产成本、巨大的停产损失。因此，监测机械压力机的运行状态，对降低经济损失和及时发现并排除故障有重要意义。

大型机械压力机采用的递进式集中润滑系统，依靠接近开关监测分配器动作次数，从而间接反映多连杆的运行状态，该方法无法监测多连杆的磨损程度，同时在监测润滑油供油状态方面存在缺陷，无法监测末端油管断裂或渗漏的情况。

综上，需要一种大型机械压力机多连杆状态监测方法，来弥补现有监测方案的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大型机械压力机多连杆机构状态监测信号处理方法，解决现有技术中存在润滑末端监测盲点、无有效监测手段等问题，为大型机械压力机提供合适的多连杆状态监测信号处理方法。

为达到上述目的，本发明采用振动信号采集系统监测多连杆各销轴处的振动信号和温度信号，结合振动和温度信号用于多连杆机构的工作状态监测。

本发明的大型机械压力机多连杆机构状态监测信号处理方法，包括以下步骤：

(1)采集多连杆压力机上横梁箱体内部多连杆的振动信号与输出轴的键相信号，根据键相信号截取各测点完整的冲压周期振动信号，将信号转换至角域中，并根据动态时间规整DTW判断更换模具的时刻；

(2)根据每组振动信号的角域同步平均信号，结合各模具具体冲压过程，通过各冲压过程对应的能量及对应曲柄转角判断每组振动信号对应的模具；

(3)根据当前信号对应模具和平衡力设置曲线，计算得出当前模具平衡力的大小；

(4)根据截取非冲压段的振动信号结合仿真的轴瓦磨损与换向冲击对应曲柄转角拟合曲线判断当前轴瓦磨损量；

(5)根据振动信号中冲压冲击发生的时刻截取非冲压信号段，截取油膜固有频率信号频段，识别脉动油压频率及末端油压，判断分配器末端供油状态。

本发明的进一步改进在于，步骤(1)具体包括：下死点(曲柄转角为180°)处限位块接触冲压载荷达到最大，在振动信号中体现为最大峰值，同时结合键相信号截取冲压信号即对应曲柄转角为180°至下一周期180°。该信号中包含杆件运动加速度、两级齿轮啮合信号(输入轴和中间轴、中间轴和输出轴)、脉动油压信号等低频信号。在带通滤波后，对各信号做动态时间规整(DTW)，当新采集数据保存本地后，求新数据与动态时间规整(DTW)后的数据的相关系数，超出设定阈值则认为属同一模具产生的信号。

本发明的进一步改进在于，步骤(4)具体包括：对机械压力机八连杆机构及六连杆机构在不同平衡力及不同磨损程度条件下进行动力学仿真，得到多个磨损程度与换向冲击对应曲柄转角的关系，以仿真结果拟合曲线，并识别出实测信号中回程至临近上死点位置的换向冲击，从而判断当前轴瓦磨损量。