[发明专利]一种喷嘴故障监控系统及监控方法

说明书

本发明涉及一种喷嘴故障监控系统及监控方法，其中，所述监控系统包括：喷嘴；真空传感器，用于采集所述喷嘴内的磨料水射流的状况；控制单元，与所述真空传感器连接；所述控制单元根据所述真空传感器实时采集的所述喷嘴内磨料水射流的真空信号是否位于设定的监测范围，若是，则切割程序继续；若否，则控制切割程序停止；所述监测范围为：以所述喷嘴产生的正常磨料水射流的信号定义为正常信号，在此正常信号上加上一个常量作为信号监测上限，减去一个常量作为信号监测下限。本发明依靠自动传感器技术和数控技术来对加工作业进行实时监控，一旦检测到喷嘴状态异常，可立即停机，防止工件报废。

技术领域

本发明涉及高压磨料水射流切割加工技术领域，特别涉及一种喷嘴故障监控系统及监控方法。

背景技术

采用高压磨料水射流切割加工时，往往会出现喷嘴堵塞和磨料停供等故障，如果不能及时暂停加工，会导致工件报废的情况。如在高压磨料水射流切割航空发动机部件时，在切割过程中，出现了如下问题：

1、切割时水花四溅，机器上到处都是水和磨料，还有水雾。磨料供给系统利用喷嘴产生的真空吸入磨料，水雾被吸入磨料供给系统，导致切割过程中磨料停止供给。当操作人员发现并停止机器时已经为时太晚，工件已报废；

2、操作员没有注意到磨料罐中的磨料不足，如果不是因为他及时关停机器，几乎又造成零件报废。

由于航空发动机部件的材料非常昂贵，而且每个工件的总加工时间约为33小时，因此，工件报废是无法承受的。从这个代价高昂的教训中，我们认识到我们的机器操作太过依赖操作员的经验和持续的注意力。对于如此长时间的切割作业，有如此多的潜在问题区域，工件报废是一个大概率事件，因此，我们必须寻求并依靠自动传感器技术和数控系统对加工作业进行实时监控，防止工件报废事件的发生。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种喷嘴故障监控系统，包括：

喷嘴；

真空传感器，用于采集所述喷嘴内的磨料水射流的状况；

控制单元，与所述真空传感器连接；所述控制单元根据所述真空传感器实时采集的所述喷嘴内磨料水射流的真空信号是否位于设定的监测范围，若是，则切割程序继续；若否，则控制切割程序停止；

所述监测范围为：以所述喷嘴产生的正常磨料水射流的信号定义为正常信号，在此正常信号上加上一个常量作为信号监测上限，减去一个常量作为信号监测下限。

较佳地，启动切割程序，经过设定的延时，人为判断喷嘴状态是否正常，若正常，则将设定延时内所述真空传感器采集到的喷嘴的真空信号做信号处理，作为正常信号。

较佳地，在判断所述真空传感器实时采集的所述喷嘴内磨料水射流的真空信号是否位于设定的监测范围时，所述控制单元将所述真空传感器实时采集到的喷嘴的真空信号做信号处理，自动判断该处理后的信号值是否超过所述检测范围。

较佳地，所述喷嘴的混合腔通过供砂通道与磨料罐连接，所述真空传感器设置在所述供砂通道上。

较佳地，所述供砂通道上设置一真空测试通道，所述真空测试通道的一端与所述供砂通道连通，另一端与所述真空传感器连接，所述真空测试通道内设有防止含有磨料的水进入所述真空传感器内腔的滤芯。

较佳地，所述滤芯采用透气性好且具有防水性的多孔材料。

较佳地，所述滤芯为海绵或棉花。

本发明还提供一种喷嘴故障监控方法，采用上述实施例所述的喷嘴故障监控系统，其特征在于，包括：

S1、开启切割程序；

S2、经过设定的延时；

S3、人为判定喷嘴状态是否正常