[发明专利]一种基于高端制造与过程监控的智能压装系统

说明书

本发明公开了一种基于高端制造与过程监控的智能压装系统，包括：用以采集数据的位移传感器和力传感器；与位移传感器和力传感器连接的高性能嵌入式处理器；主控机；与主控机连接的人机界面、现场总线接口、数据存储单元。本发明可高速同步采集压装过程中的拉力/压力信号和位移量信号，并拉力/压力信号和位移量信号快速响应，通过高速的闭环控制伺服电缸，实现定位、定压及限压定位等模式的精准压装；同时可监测分析拉力/压力信号、位移量信号以及两者的关系曲线图，按照预先设定的约束条件，实时检查和评估过程中产品的质量及品质，可在线检出不良品，最大实现压装的精益化。

技术领域

本发明涉及压装设备领域，具体来说涉及一种基于高端制造与过程监控的智能压装系统。

背景技术

压装是工业化制造中的主要工艺之一，广泛应用于汽车、电子、医疗器械、电机、家电、包装等各个行业的各种压入、装配、铆合等，例如马达组装，轴心、轴承压入，变压器成型等。高精准自动化的压装的方法和设备是提高工业自动化程度、制造能力，提高制程准确性，生产高可靠性产品的重要内容。

目前压装设备通常是采用非标设备定制的方式生产，通常采用PLC(可编程逻辑控制器)来控制设备，但由于受PLC扫描周期、模拟信号采样频率等所限，难以实现高精准的全闭环控制，而且在低于1k采样频率的情况下，无法监测压装过程中力-位移曲线的细微变化。因此，一般情况下，非标压装设备，或者采用开环粗狂式的控制方式，或者采用半闭环方法，难以实现精准压装的控制和监测。由于缺少有效的监测方法，难以通过工艺的过程监测来判别不良品和确保产品品质，不得不在次工序后增加抽检或全检工序来做事后的检测、管控，但事后的检测多数情况下仅仅是表观指标的检测，即使是全检也只能检测出部分的不良品，既浪费大量的人力物力，也难以确保全部产品的品质。

因而设计一种基于高端制造与过程监控的智能压装系统十分必要。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种基于高端制造与过程监控的智能压装系统，可高速同步采集压装过程中的拉力/压力(Y信号)和位移量(X信号)，并对X信号和Y信号快速响应，通过高速的闭环控制伺服电缸，实现定位、定压及限压定位等模式的精准压装；同时可监测分析Y信号、X信号以及Y-X曲线，按照预先设定的约束条件，实时检查和评估过程中产品的质量及品质，可在线检出不良品，最大实现压装的精益化。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于高端制造与过程监控的智能压装系统，其特征在于，包括：

用以采集数据的位移传感器和力传感器；通过位移传感器和力传感器采集压装过程中的位移量信号和拉力/压力信号；

与位移传感器和力传感器连接的高性能嵌入式处理器，高性能嵌入式处理器根据主控机指令，控制位移传感器和力传感器的采样频率、启动和停止操作，并把采集的数据传输到主控机；高性能嵌入式处理器通过闭环方式控制伺服电缸，实现定位、定压及限压定位模式的精准压装；

主控机；主控机控制所述高性能嵌入式处理器；主控机监测分析拉力/压力信号、位移量信号以及两者的关系曲线图，按照预先设定的约束条件，实时检查和评估过程中产品的质量及品质，在线检出不良品；

与主控机连接的人机界面、现场总线接口、数据存储单元。

本发明所述的力传感器和位移传感器能够采集但不仅限于以下传感器信号中的一种：μV，mV级的微弱电压信号，V级的模拟信号，电流信号。

本发明所述设备中可以使用但不限于以下力传感器：应变片式的拉力、压力及拉压力传感器，压电晶体传感器。

本发明所述设备中可以使用但不限于以下位移传感器：电阻式，光栅式，磁栅式位移传感器，磁致伸缩位移传感器等。