[发明专利]一种伺服压机的压力传感器回路异常检测方法

说明书

本发明公开了一种伺服压机的压力传感器回路异常检测方法，包括：在运行过程中进行压合状态检测，确定伺服驱动器对应的工作模式；根据压合状态检测结果，判定当前状态是否为位置模式；在判断为非位置模式时，通过软件根据伺服电机的信息预估出加载在工件上的压力；将预估的压力与压力传感器回路反馈的压力进行比对，当偏差大于阈值时，判定传感器回路检测异常。通过软件的方法实现压力传感器回路的异常检测，成本低，简单可靠，不受硬件回路和传感器类型的限制，适配性强。

技术领域

本发明属于精密压合技术领域，涉及一种伺服压机的压力传感器回路异常检测方法。

背景技术

对于手机、平板电脑等电子产品通常需要进行点胶、装配等加工工艺，产品在打上胶之后需要对工件以恒定的压力进行保压，然后进行下一步工序。传统的手工加工效率低，适用于精度要求不高的场合，无法满足压力精度要求高的工艺场合。通常在一些压力控制装置里，直接通过力传感器获取施加在工件上的作用力，将其作为反馈信号与参考力信号进行对比得到作用力误差，然后设计反馈控制器实现运动平台的输出力控制，可以实现较高精度的压力控制。

但在压力闭环控制过程中，压力过冲容易导致传感器损坏，另外也经常出现传感器断线和信号转换器断线等情况，此时会导致压合过程失败、工件被压坏，甚至是设备损坏。压力传感器回路异常存在多种因素，通常需要专门的硬件回路来进行检测，这样使整个系统成本高、实现复杂并且可靠性变低。

发明内容

本发明目的是：提供一种利用软件实现的伺服压机的压力传感器回路异常检测方法，成本低，简单可靠。

本发明的技术方案是：一种伺服压机的压力传感器回路异常检测方法，包括：在运行过程中进行压合状态检测，确定伺服驱动器对应的工作模式；

根据压合状态检测结果，判定当前状态是否为位置模式；

在判断为非位置模式时，通过软件根据伺服电机的信息预估出加载在工件上的压力，所述伺服电机的信息包括电流、速度、负载中的至少一种；

将预估的压力与压力传感器回路反馈的压力进行比对，当偏差大于阈值时，判定传感器回路检测异常。

其进一步的技术方案是：整个压合运行过程依次包括压头下行、接触检测、压力建立、保压、回零五个状态；在下行或回零过程中，伺服驱动器工作在位置模式，在接触检测过程中，伺服驱动器工作在速度模式，在压力建立或保压过程中，伺服驱动器工作在压力控制模式；

所述在运行过程中进行压合状态检测，确定伺服驱动器对应的工作模式，包括：

当压头下行到工件上方预定距离时，伺服驱动器由位置模式切换到速度模式；

控制压头以预定速度继续向下运行，同时检测压力传感器返回的压力值；

当压力值大于接触检测的设定值时，伺服驱动器由速度模式切换到压力控制模式。

其进一步的技术方案是：所述通过软件根据伺服电机的信息预估出加载在工件上的压力，包括：

实际作用在工件上的压力是丝杆轴向推力与负载重力之和：Fp = Fa + G，其中，Fp为实际作用在工件上的压力，Fa为丝杆轴向推力，G为负载重力；

丝杆轴向推力的计算公式为：Fa = 2*Pi*Tr*η/Ph，其中，Tr是伺服电机的驱动扭矩，η是丝杆传动效率，Ph是丝杆的导程；

负载重力的表达式为：G= mg，其中m为负载或工件的质量，g=9.8N/kg；

在电机位置、速度、扭矩三环控制中，驱动扭矩与电机电流成线性关系：Tr = KT* I，其中，KT是电机转矩常数，I是电机电流；