本發(fā)明屬于冷加工成形加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

多工位冷鐓成形設(shè)備是一種自動化程度較高的冷加工成形設(shè)備。多工位同時加工，加工效率高；通過曲柄連桿機(jī)械實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)多工序連續(xù)加工，工藝性好。

目前，多工位冷鐓成形設(shè)備生產(chǎn)的成形零件通常是在生產(chǎn)完成之后，對半成品或成品零件進(jìn)行質(zhì)檢。這種質(zhì)檢制度導(dǎo)致以下問題：廢品率高、產(chǎn)品一致性難以保障，更甚者造成模具或設(shè)備損壞，停工停產(chǎn)，致使工廠無法如期交貨，經(jīng)濟(jì)損失較大；難以開展次品分析，難以定位質(zhì)量問題產(chǎn)生的初始工序，從而難以針對性地進(jìn)行生產(chǎn)管理和改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對目前多工位冷鐓成形設(shè)備生產(chǎn)組織方式中的不足，本發(fā)明提供一種多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法及系統(tǒng)。本發(fā)明提出的多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法能夠?qū)崟r獲知各成形工位上的工件的加工質(zhì)量，并根據(jù)加工質(zhì)量調(diào)整生產(chǎn)安排，從而降低廢品率和次品率，并可及時定位產(chǎn)生質(zhì)量問題的工序，從而針對性地對設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，提高了生產(chǎn)管理水平，提高了生產(chǎn)效益。

第一方面，本發(fā)明提出的多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法，包括如下步驟：

獲取成形力測量數(shù)據(jù)集，該成形力測量數(shù)據(jù)集包括多個成形力測量數(shù)據(jù)組，每個該成形力測量數(shù)據(jù)組分別對應(yīng)一個成形工位；判斷該成形力測量數(shù)據(jù)集中的所有成形力測量數(shù)據(jù)組是否均滿足成形力公差帶要求；根據(jù)判斷結(jié)果，控制該多工位冷鐓成形設(shè)備停機(jī)或進(jìn)入下一工序。

進(jìn)一步地，上述多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法，該獲取成形力測量數(shù)據(jù)集的步驟包括：獲取采集狀態(tài)控制信息；判斷該采集狀態(tài)控制信息是否有效；在該采集狀態(tài)控制信息有效時，同步采集多個壓電力傳感器采集通道輸出的壓電信號，并添加到對應(yīng)的成形力測量數(shù)據(jù)組中，其中，該成形力測量數(shù)據(jù)組與該采集通道一一對應(yīng)；在該采集狀態(tài)控制信息無效時，停止采集該壓電信號。

進(jìn)一步地，上述多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法，該判斷成形力測量數(shù)據(jù)集中的所有成形力測量數(shù)據(jù)組是否均滿足成形力公差帶要求的步驟包括：確定每個該成形力測量數(shù)據(jù)組的有效起點(diǎn)和有效終點(diǎn)；對每個該成形力測量數(shù)據(jù)組，在從有效起點(diǎn)至有效終點(diǎn)之間的有效區(qū)間內(nèi)，逐點(diǎn)與該成形工位對應(yīng)的成形力公差帶進(jìn)行比較；若該有效區(qū)間內(nèi)的任一個成形力測量值超出該成形力公差帶時，判斷該成形力測量數(shù)據(jù)組不滿足該公差帶要求；在該有效區(qū)間內(nèi)的全部成形力測量值均落入該成形力公差帶內(nèi)時，判斷該成形力測量數(shù)據(jù)組滿足該成形力公差帶要求。

進(jìn)一步地，上述多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法，該根據(jù)判斷結(jié)果，控制該多工位冷鐓成形設(shè)備停機(jī)或進(jìn)入下一工序的步驟包括：在任一成形力測量數(shù)據(jù)組不滿足成形力公差帶要求時，向第一繼電器發(fā)出停機(jī)指令；在所有成形力測量數(shù)據(jù)組均滿足對應(yīng)的公差帶要求時，向第二繼電器發(fā)出轉(zhuǎn)動指令。

進(jìn)一步地，上述多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法，該判斷成形力測量數(shù)據(jù)集中的所有成形力測量數(shù)據(jù)組是否均滿足成形力公差帶要求的步驟之后，還包括：從全部該有效起點(diǎn)中，確定最小有效起點(diǎn)；及從全部該有效終點(diǎn)中，確定最大有效終點(diǎn)；根據(jù)該最小有效起點(diǎn)和該最大有效終點(diǎn)，確定繪制區(qū)間；從每個該成形力測量數(shù)據(jù)組中篩選出對應(yīng)于該繪制區(qū)間的成形力測量值序列，并生成與該成形力測量值序列對應(yīng)的成形力曲線，其中，每條該成形力曲線分別顯示在一個獨(dú)立顯示區(qū)域內(nèi)。

進(jìn)一步地，上述多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法，該確定有效起點(diǎn)的步驟包括：第一啟動步驟：對每個該成形力測量數(shù)據(jù)組，以第一個數(shù)據(jù)點(diǎn)作為考察起點(diǎn)，計算考察起點(diǎn)及該考察起點(diǎn)之后(N-1)個數(shù)據(jù)點(diǎn)對應(yīng)的N個成形力測量值的第一累加和；第一閾值比較步驟：若該第一累加和小于預(yù)先設(shè)定的第一閾值，則將該考察起點(diǎn)向后移動一個數(shù)據(jù)點(diǎn)，得到更新后考察起點(diǎn)，并轉(zhuǎn)到第一累加和更新步驟；若該第一累加和等于或大于預(yù)先設(shè)定的第一閾值，則以該更新后考察起點(diǎn)作為該成形力測量數(shù)據(jù)組的有效起點(diǎn)；第一累加和更新步驟：計算該更新后考察起點(diǎn)及該更新后考察起點(diǎn)之后(N-1)個數(shù)據(jù)點(diǎn)對應(yīng)的N個成形力測量值的第一累加和，并轉(zhuǎn)到該第一閾值比較步驟。

進(jìn)一步地，上述多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法，該確定有效終點(diǎn)的步驟包括：第二啟動步驟：對每個該成形力測量數(shù)據(jù)組，以最后一個數(shù)據(jù)點(diǎn)作為考察終點(diǎn)，計算考察終點(diǎn)及該考察終點(diǎn)之前(M-1)個數(shù)據(jù)點(diǎn)對應(yīng)的M個成形力測量值的第二累加和；第二閾值比較步驟：若該第二累加和小于預(yù)先設(shè)定的第二閾值，則將該考察終點(diǎn)向前移動一個數(shù)據(jù)點(diǎn)，得到更新后考察終點(diǎn)，并轉(zhuǎn)到第二累加和更新步驟；若該第二累加和等于或大于預(yù)先設(shè)定的第二閾值，則以該更新后考察終點(diǎn)作為該成形力測量數(shù)據(jù)組的有效終點(diǎn)；第二累加和更新步驟：計算該更新后考察終點(diǎn)及該更新后考察終點(diǎn)之前(M-1)個數(shù)據(jù)點(diǎn)對應(yīng)的M個成形力測量值的第二累加和，并轉(zhuǎn)到該第二閾值比較步驟。

進(jìn)一步地，上述多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法，該成形力公差帶在成形力標(biāo)準(zhǔn)曲線兩側(cè)設(shè)置，該成形力公差帶的上極限偏差值為該成形力標(biāo)準(zhǔn)曲線最大值的第一百分?jǐn)?shù)，該成形力公差帶的下極限偏差值為該成形力標(biāo)準(zhǔn)曲線最大值的第二百分?jǐn)?shù)，該成形力標(biāo)準(zhǔn)曲線與成形工位一一對應(yīng)。

進(jìn)一步地，上述多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法，還包括：將該停機(jī)指令和/或該轉(zhuǎn)動指令發(fā)送給遠(yuǎn)端服務(wù)器。

進(jìn)一步地，上述多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法，該遠(yuǎn)端服務(wù)器包括機(jī)箱和PCB板，該P(yáng)CB板的第一面安裝有電子元件，第二面的上方設(shè)置有冷卻管路，該冷卻管路與冷卻用氣體發(fā)生裝置連通，電動閥門設(shè)置在該冷卻管路上，電動閥門的開口朝向該電子元件并使得噴出的冷卻氣流正對電子元件；電動閥門的開口處還設(shè)有垂直于冷卻氣流的閥板，閥板一端抵靠在彈簧上，另一端連接在電動閥門的開口上；該彈簧套設(shè)在滑動軸上，滑動軸一端與閥板固定連接，另一端固定在彈簧支架上，該彈簧支架與冷卻管路固定連接；該閥板還固定連接有線圈安裝體，該線圈安裝體上設(shè)置有線圈，該線圈位于磁場中并串聯(lián)于PCB板的電路回路中；當(dāng)電路回路中的線圈不通電時，彈簧擠壓閥板使得該電動閥門的開口為常閉狀態(tài)，當(dāng)電路回路中的線圈通電時，帶電線圈在洛侖茲力的作用下推動閥板擠壓彈簧，使得電動閥門的開口被打開，冷卻氣流噴出；當(dāng)電路回路的功率越大時，線圈中的電流越大，線圈受到的洛侖茲力也越大，從而增加閥板對彈簧的擠壓幅度，提高開口出風(fēng)量。

本發(fā)明提出的多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法實(shí)時檢測冷鐓成形工序中各成形工位上的工件的成形力受力過程，并與成形力公差帶進(jìn)行對比，根據(jù)判斷結(jié)果，控制多工位冷鐓成形設(shè)備停機(jī)或進(jìn)入下一工序。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提出的多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法能夠?qū)崟r獲知各成形工位上的工件的加工質(zhì)量，并根據(jù)加工質(zhì)量調(diào)整生產(chǎn)安排，從而降低廢品率和次品率，并可及時定位產(chǎn)生質(zhì)量問題的工序，從而針對性地對設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，提高了生產(chǎn)管理水平，提高了生產(chǎn)效益。

第二方面，本發(fā)明提出一種多工位冷鐓成形設(shè)備控制系統(tǒng)，包括：多個壓電力傳感器，一一對應(yīng)地設(shè)置在該冷鐓成形設(shè)備的多個動模上，該多個動模與多個成形工位一一對應(yīng)；多個采集通道，與該多個壓電力傳感器對應(yīng)地連接，；同步開關(guān)，用于在該動模經(jīng)過時觸發(fā)同步采集信號；處理單元，與該多個采集通道和該同步開關(guān)連接，用于根據(jù)該同步開關(guān)觸發(fā)的同步采集信號，從該多個采集通道獲取多個成形力測量數(shù)據(jù)組；并在任一成形力測量數(shù)據(jù)組不滿足對應(yīng)的公差帶要求時，向第一繼電器發(fā)出停機(jī)指令；在所有成形力測量數(shù)據(jù)組均滿足對應(yīng)的公差帶要求時，向第二繼電器發(fā)出轉(zhuǎn)動指令；第一繼電器，與該處理單元連接，用于根據(jù)該處理單元發(fā)送的停機(jī)指令，停止該多工位冷鐓成形設(shè)備；第二繼電器，與該處理單元連接，用于根據(jù)該處理單元發(fā)送的轉(zhuǎn)動指令，使得該多工位冷鐓成形設(shè)備啟動下一個工序。

進(jìn)一步地，上述多工位冷鐓成形設(shè)備控制系統(tǒng)，該處理單元配置在Cortex-M4系列處理器上。

本發(fā)明提出的多工位冷鐓成形設(shè)備控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r獲知各成形工位上的工件的加工質(zhì)量，并根據(jù)加工質(zhì)量調(diào)整生產(chǎn)安排，從而降低廢品率和次品率，并可及時定位產(chǎn)生質(zhì)量問題的工序，從而針對性地對設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，提高了生產(chǎn)管理水平，提高了生產(chǎn)效益。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標(biāo)記標(biāo)識。附圖中，各元件或部分并不一定按照實(shí)際的比例繪制。

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例1多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法的流程示意圖圖；

圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例1多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法中成形力測量示意圖；

圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例2多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法的流程示意圖；

圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例3多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法的流程示意圖；

圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例4多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法的流程示意圖；

圖6示出了本發(fā)明實(shí)施例5多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法的流程示意圖；

圖7示出了現(xiàn)有技術(shù)中的成形力曲線示意圖；

圖8示出了本發(fā)明實(shí)施例6多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法的流程示意圖；

圖9示出了本發(fā)明實(shí)施例6多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法的又一流程示意圖；

圖10示出了本發(fā)明實(shí)施例6多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法剔除成形力測量小數(shù)值的示意圖；

圖11示出了本發(fā)明實(shí)施例7多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法中成形力公差帶的示意圖；

圖12示出了本發(fā)明實(shí)施例8多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法中具有冷卻功能的遠(yuǎn)端服務(wù)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13示出了本發(fā)明實(shí)施例9多工位冷鐓成形設(shè)備控制系統(tǒng)的組成示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，因此只是作為示例，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

需要注意的是，除非另有說明，本申請使用的技術(shù)術(shù)語或者科學(xué)術(shù)語應(yīng)當(dāng)為本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的通常意義。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法，包括如下步驟：

步驟S11：獲取成形力測量數(shù)據(jù)集，成形力測量數(shù)據(jù)集包括多個成形力測量數(shù)據(jù)組，每個成形力測量數(shù)據(jù)組分別對應(yīng)一個成形工位；

步驟S12：判斷成形力測量數(shù)據(jù)集中的所有成形力測量數(shù)據(jù)組是否均滿足成形力公差帶要求；

步驟S13：根據(jù)判斷結(jié)果，控制多工位冷鐓成形設(shè)備停機(jī)或進(jìn)入下一工序。

以下簡述多工位冷鐓成形工藝。多工位冷鐓成形工藝可以實(shí)現(xiàn)自動上料，自動下料及連續(xù)加工。如圖2所示，在循環(huán)成形過程的每一個沖程中，動模、定模與固定安裝在定模上的工件三者間的相對運(yùn)動過程如下：a動模向定模滑動；b動模與工件接觸；c工件開始受力；d工件受力持續(xù)增加；e動模滑動到前死點(diǎn)，這時，動模與工件、定模三者處于最大程度壓緊狀態(tài)，工件受力達(dá)到最大；f動模開始往回滑動，并逐漸遠(yuǎn)離定模；g工件受力逐漸減小；h動模向后滑動到原點(diǎn)，即距離定模最遠(yuǎn)處的位置。從上料開始，每個工件依次經(jīng)歷多個沖壓工序，在每個沖壓工序中，多個工位上的多個工件分別經(jīng)歷不同的沖壓工序，直到完成全部工序后，將該工件下料，得到目標(biāo)成形零件。

在每一個工序中，冷鐓成形力是決定零件成品率的關(guān)鍵因素。成形力過大，則可能導(dǎo)致工件尺寸超差，甚至導(dǎo)致工件因?yàn)閺?qiáng)度不足而損壞；成形力過小，則將導(dǎo)致工件成形尺寸不足，與下一工序難以合理銜接，造成加工困難。

通常，可以根據(jù)工藝條件，設(shè)定沖壓速度曲線和成形力曲線，并通過成形力控制和動模位置或速度控制實(shí)現(xiàn)既定的加工參數(shù)。

本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法實(shí)時檢測冷鐓成形工序中各成形工位上的工件的成形力受力過程，并與成形力公差帶進(jìn)行對比，根據(jù)判斷結(jié)果，控制多工位冷鐓成形設(shè)備停機(jī)或進(jìn)入下一工序。

本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法能夠及時監(jiān)測出生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的撞機(jī)、斷料、模具破損、零件缺陷等生產(chǎn)事件，并采取應(yīng)對措施。

本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法能夠?qū)崟r獲知多工位冷鐓成形設(shè)備各成形工位上的工件的加工質(zhì)量，并根據(jù)加工質(zhì)量及時調(diào)整生產(chǎn)安排，從而降低了廢品率和次品率，并可及時定位質(zhì)量問題產(chǎn)生的工序。

實(shí)施例2

實(shí)施例2在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，對獲取成形力測量數(shù)據(jù)集的方法進(jìn)行說明。

如圖3所示，本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法中，該獲取成形力測量數(shù)據(jù)集的步驟可以包括：

步驟S21：獲取采集狀態(tài)控制信息；

步驟S22：判斷采集狀態(tài)控制信息是否有效；在采集狀態(tài)控制信息有效時，執(zhí)行步驟S23；及在采集狀態(tài)控制信息無效時，執(zhí)行步驟S24；

步驟S23：同步采集多個壓電力傳感器采集通道輸出的壓電信號，并添加到對應(yīng)的成形力測量數(shù)據(jù)組中，其中，成形力測量數(shù)據(jù)組與采集通道一一對應(yīng)；

步驟S24：停止采集壓電信號。

本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法根據(jù)采集狀態(tài)控制信息開始或停止同步采集多個壓電力傳感器采集通道輸出的壓電信號。與人工啟停同步采集相比，降低了采集任務(wù)的時間開銷和計算資源的開銷，提高了采集效率。

多通道同步采集使得全部的成形力測量數(shù)據(jù)組具有相同的采樣起始時刻和相同的采樣周期，能夠更真實(shí)地反映各成形工位上的成形力。

優(yōu)選地，通過SPI總線，實(shí)現(xiàn)多通道同步采集。

串行外設(shè)接口(Serial Peripheral Interface，以下簡稱SPI)是一種高速的，全雙工，同步的通信總線，并且在芯片的管腳上只占用四根線，節(jié)約了芯片的管腳，同時為PCB的布局上節(jié)省空間，提供方便，正是出于這種簡單易用的特性，如今越來越多的芯片集成了這種通信協(xié)議，比如AT91RM9200。

優(yōu)選地，采集狀態(tài)控制信息由NPN型或PNP型電平信號觸發(fā)。進(jìn)一步優(yōu)選地，采集狀態(tài)控制信息由行程開關(guān)或行程凸輪或光電接近開關(guān)觸發(fā)。

優(yōu)選地，采用動模通過時觸發(fā)、然后狀態(tài)保持、直到動?；赝藭r再次狀態(tài)切換的開關(guān)器件，如凸輪、光電或電渦流位移傳感器等，均可以保持當(dāng)前狀態(tài)，直到狀態(tài)反轉(zhuǎn)。

優(yōu)選地，采用動模通過時觸發(fā)、動模通過后即刻歸位的開關(guān)器件來觸發(fā)同步采集。

與購置具有硬件觸發(fā)功能的采集卡實(shí)現(xiàn)上升沿觸發(fā)或下降沿觸發(fā)相比，本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法根據(jù)采集狀態(tài)控制信息開始或停止同步采集，降低了對采集板卡的要求，并不需要昂貴的硬件設(shè)備。

與采用軟件觸發(fā)方式，采集大量的空信號，實(shí)現(xiàn)上升沿觸發(fā)或下降沿觸發(fā)相比，本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法根據(jù)采集狀態(tài)控制信息開始或停止同步采集，算法簡單，避免消耗大量計算資源。

實(shí)施例3

實(shí)施例3在實(shí)施例1或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上，對判斷成形力測量數(shù)據(jù)集中的所有成形力測量數(shù)據(jù)組是否均滿足成形力公差帶要求的方法進(jìn)行說明。

如圖4所示，本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法中，該判斷成形力測量數(shù)據(jù)集中的所有成形力測量數(shù)據(jù)組是否均滿足成形力公差帶要求的步驟包括：

步驟S31：確定每個成形力測量數(shù)據(jù)組的有效起點(diǎn)和有效終點(diǎn)；

步驟S32：對每個成形力測量數(shù)據(jù)組，在從有效起點(diǎn)至有效終點(diǎn)之間的有效區(qū)間內(nèi)，逐點(diǎn)與成形工位對應(yīng)的成形力公差帶進(jìn)行比較；若有效區(qū)間內(nèi)的任一成形力測量值超出成形力公差帶時，判斷成形力測量數(shù)據(jù)組不滿足公差帶要求；在有效區(qū)間內(nèi)的全部成形力測量值均落入成形力公差帶內(nèi)時，判斷成形力測量數(shù)據(jù)組滿足成形力公差帶要求。

本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法判斷實(shí)時獲知的多工位成形力測量值是否落入預(yù)先設(shè)定的公差帶內(nèi)，從而判斷當(dāng)前工序中各成形工位上工件的加工質(zhì)量。相比于6sigma原則，采用公差帶方法更簡單、快捷、直觀，更適合用于在生產(chǎn)現(xiàn)場的工藝控制中實(shí)施。

實(shí)施例4

實(shí)施例4在實(shí)施例1、實(shí)施例2或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上，對該根據(jù)判斷結(jié)果，控制多工位冷鐓成形設(shè)備停機(jī)或進(jìn)入下一工序的方法進(jìn)行說明。

如圖5所示，本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法中，該根據(jù)判斷結(jié)果，控制多工位冷鐓成形設(shè)備停機(jī)或進(jìn)入下一工序的步驟包括：

步驟S41：在任一成形力測量數(shù)據(jù)組不滿足成形力公差帶要求時，向第一繼電器發(fā)出停機(jī)指令；

步驟S42：在所有成形力測量數(shù)據(jù)組均滿足對應(yīng)的公差帶要求時，向第二繼電器發(fā)出轉(zhuǎn)動指令。

本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法根據(jù)當(dāng)前工序中各成形工位上工件的加工質(zhì)量的優(yōu)劣，控制多工位冷鐓成形設(shè)備停機(jī)排查或繼續(xù)進(jìn)入下一工序。

本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法能夠使得多工位冷鐓成形設(shè)備可以根據(jù)工件加工質(zhì)量及時調(diào)整生產(chǎn)安排，從而降低了廢品率和次品率，并可及時定位質(zhì)量問題產(chǎn)生的工序，從而針對性地對設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，提高了生產(chǎn)管理水平，提高了生產(chǎn)效益。

實(shí)施例5

實(shí)施例5在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上，對分別獨(dú)立顯示各成形工位對應(yīng)的成形力測量曲線的方法進(jìn)行說明。

如圖6所示，本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法中，判斷成形力測量數(shù)據(jù)集中的所有成形力測量數(shù)據(jù)組是否均滿足成形力公差帶要求的步驟之后，還包括：

步驟S51：從全部有效起點(diǎn)中，確定最小有效起點(diǎn)；及從全部有效終點(diǎn)中，確定最大有效終點(diǎn)；

步驟S52：根據(jù)最小有效起點(diǎn)和最大有效終點(diǎn)，確定繪制區(qū)間；

步驟S53：從每個成形力測量數(shù)據(jù)組中篩選出對應(yīng)于繪制區(qū)間的成形力測量值序列，并生成與成形力測量值序列對應(yīng)的成形力曲線，其中，每條成形力曲線分別顯示在一個獨(dú)立顯示區(qū)域內(nèi)。

由于多工位的原始曲線全部是同步采樣的，所以它們具有相同的“固定的檢測啟始點(diǎn)”和“固定的檢測終止點(diǎn)”。

因?yàn)槎鄠€工位上的加工內(nèi)容不同，因此工件的受力狀態(tài)各異，受力曲線具有不同的受力持續(xù)時間。以受力時刻為橫軸，受力幅值為縱軸，繪制出在受力持續(xù)時間內(nèi)對應(yīng)的受力幅值，以受力曲線的形式顯示出來，可以直觀地反應(yīng)各工位零件實(shí)際受力時長和成形功(力乘以位移)，也即各曲線覆蓋面積的大小，也即關(guān)于受力曲線的積分。

需要說明的是，受力曲線的橫軸還可以是動模的橫向位移。

通常，如圖7所示，在進(jìn)行曲線顯示時，按照每個成形工位各自的曲線狀態(tài)去選取檢測啟始點(diǎn)和檢測終止點(diǎn)，然后將截取后的曲線滿畫框顯示。盡管每個成形工位上的成形力測量數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)相同，但每個成形力測量數(shù)據(jù)組的有效起點(diǎn)和有效終點(diǎn)不盡相同，也即每個成形工位上的檢測啟始點(diǎn)和檢測終止點(diǎn)不同，也即成形力曲線的低平段的長度不一。

在同一個屏幕上相同尺寸的畫框上進(jìn)行滿畫框顯示這種方式，各工位上的受力曲線從視覺上具有相同的寬度，從而對直觀觀察受力過程產(chǎn)生干擾，影響對受力曲線物理意義和受力過程的準(zhǔn)確判讀。換句話說，如果每個成形工位的成形力曲線僅繪制有效起點(diǎn)和有效終點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)點(diǎn)，再做滿畫幅放大或等寬化處理，則無法客觀地反映出各工位的受力時長或成形功。

本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法通過從全部有效起點(diǎn)中，確定最小有效起點(diǎn)；及從全部有效終點(diǎn)中，確定最大有效終點(diǎn)，并根據(jù)最小有效起點(diǎn)和最大有效終點(diǎn)，確定繪制區(qū)間；并從每個成形力測量數(shù)據(jù)組中篩選出對應(yīng)于繪制區(qū)間的成形力測量值序列，并生成與成形力測量值序列對應(yīng)的成形力曲線。

本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法在同屏顯示的多個獨(dú)立顯示區(qū)域內(nèi)，分別對應(yīng)地顯示各成形工位上的成形力曲線，且各成形力曲線具有相同的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量。從而可以直觀地反映和對比各成形工位上的工件實(shí)際承受的成形力與受力持續(xù)時間的對應(yīng)關(guān)系，并可進(jìn)一步通過坐標(biāo)變換，得到成形功(力乘以位移)，從而更直觀地評價工件的加工質(zhì)量，及根據(jù)成形力和成形功的實(shí)際測量數(shù)字，調(diào)整多工位冷鐓成形設(shè)備的成形力控制參數(shù)。

實(shí)施例6

實(shí)施例6在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上，對確定有效起點(diǎn)和有效終點(diǎn)的方法進(jìn)行說明。

如圖8所示，本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法中，該確定有效起點(diǎn)的步驟可以包括：第一啟動步驟S61：對每個成形力測量數(shù)據(jù)組，以第一個數(shù)據(jù)點(diǎn)作為考察起點(diǎn)，計算考察起點(diǎn)及考察起點(diǎn)之后(N-1)個數(shù)據(jù)點(diǎn)對應(yīng)的N個成形力測量值的第一累加和；

第一閾值比較步驟S62：若第一累加和小于預(yù)先設(shè)定的第一閾值，則將考察起點(diǎn)向后移動一個數(shù)據(jù)點(diǎn)，得到更新后考察起點(diǎn)，并轉(zhuǎn)到第一累加和更新步驟S63；若第一累加和等于或大于預(yù)先設(shè)定的第一閾值，則以更新后考察起點(diǎn)作為成形力測量數(shù)據(jù)組的有效起點(diǎn)；

第一累加和更新步驟S63：計算更新后考察起點(diǎn)及更新后考察起點(diǎn)之后(N-1)個數(shù)據(jù)點(diǎn)對應(yīng)的N個成形力測量值的第一累加和，并轉(zhuǎn)到第一閾值比較步驟S62。

進(jìn)一步地，如圖9所示，本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法，確定有效終點(diǎn)的步驟可以包括：

第二啟動步驟S71：對每個成形力測量數(shù)據(jù)組，以最后一個數(shù)據(jù)點(diǎn)作為考察終點(diǎn)，計算考察終點(diǎn)及考察終點(diǎn)之前(M-1)個數(shù)據(jù)點(diǎn)對應(yīng)的M個成形力測量值的第二累加和；

第二閾值比較步驟S72：若第二累加和小于預(yù)先設(shè)定的第二閾值，則將考察終點(diǎn)向前移動一個數(shù)據(jù)點(diǎn)，得到更新后考察終點(diǎn)，并轉(zhuǎn)到第二累加和更新步驟；若第二累加和等于或大于預(yù)先設(shè)定的第二閾值，則以更新后考察終點(diǎn)作為成形力測量數(shù)據(jù)組的有效終點(diǎn)；

第二累加和更新步驟S73：計算更新后考察終點(diǎn)及更新后考察終點(diǎn)之前(M-1)個數(shù)據(jù)點(diǎn)對應(yīng)的M個成形力測量值的第二累加和，并轉(zhuǎn)到第二閾值比較步驟。

獲得的成形力測量數(shù)據(jù)組中最靠前的一些數(shù)據(jù)點(diǎn)中有相當(dāng)一部分對應(yīng)的成形力測量值為零值(應(yīng)當(dāng)理解，在考慮零漂時，測量值并不是零值)的數(shù)據(jù)點(diǎn)。這是因?yàn)樵谝粋€沖程循環(huán)當(dāng)中有一段時間，動模還沒有接觸上工件，定模上安裝的工件不受力，定模上所安裝的壓電力傳感器當(dāng)然也檢測不到力，表現(xiàn)為所測得的數(shù)據(jù)為0或接近于0的小數(shù)值。在這些小數(shù)值中，可能會出現(xiàn)較大的干擾點(diǎn)，作為測試數(shù)據(jù)中的野點(diǎn)，對有效數(shù)據(jù)的集中顯示造成干擾，進(jìn)而影響對有效受力曲線的判讀，甚至可能會出現(xiàn)誤讀、誤判。因此，需要將這段無意義的小數(shù)值從成形力測量數(shù)據(jù)組中剔除。

如圖10所示，對于整條曲線的初始段的平坦曲線(動模未接觸上工件的時段)，采用順序求和來判別，即從第1個數(shù)據(jù)點(diǎn)開始，求取N個連續(xù)數(shù)據(jù)點(diǎn)的成形力測量值累加和，以此累加和為判據(jù)，如果累加和大于根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的第一閾值，則判定此后的數(shù)據(jù)點(diǎn)對應(yīng)的成形力測量值為有效數(shù)據(jù)，則可以以此N個數(shù)據(jù)點(diǎn)的第一個數(shù)據(jù)點(diǎn)或最后一個數(shù)據(jù)點(diǎn)截取啟始點(diǎn)；如果此N個數(shù)據(jù)點(diǎn)的累加和比較小，則可判定還沒有出現(xiàn)有效數(shù)據(jù)，那么再右移一個數(shù)據(jù)點(diǎn)，從第2個點(diǎn)開始計算N個點(diǎn)的累加和，并以此類推，直至發(fā)現(xiàn)N個點(diǎn)的累加和達(dá)到根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的第一閾值。

類似的，在獲得的成形力測量數(shù)據(jù)組中最靠后的一些數(shù)據(jù)點(diǎn)中有相當(dāng)一部分對應(yīng)的成形力測量值為零值(應(yīng)當(dāng)理解，在考慮零漂時，測量值并不是零值)的數(shù)據(jù)點(diǎn)。因?yàn)樵谝粋€沖程循環(huán)當(dāng)中有一段時間，動模已經(jīng)后退遠(yuǎn)離工件，定模上安裝的工件不受力，定模上所安裝的壓電力傳感器當(dāng)然也檢測不到力，表現(xiàn)為所測得的數(shù)據(jù)為0或接近于0的小數(shù)值。在這些小數(shù)值中，可能會出現(xiàn)較大的干擾點(diǎn)，作為測試數(shù)據(jù)中的野點(diǎn)，對有效數(shù)據(jù)的集中顯示造成干擾，進(jìn)而影響對有效受力曲線的判讀，甚至可能會出現(xiàn)誤讀、誤判。因此，需要將這段無意義的小數(shù)值從成形力測量數(shù)據(jù)組中剔除。

如圖10所示，對于整條曲線的末尾段的平坦曲線(動模已離開工件的時段)，處理的方法與初始的一段類似，只是計算方法是倒序，從最末一點(diǎn)，向前計算M個點(diǎn)的累加和。

針對對于整條曲線的平坦曲線段還可以采用斜率方法進(jìn)行剔除。即平坦段的斜率保持在一個較小的值，一旦檢測到斜率值增大，則可以認(rèn)為曲線已經(jīng)從平坦段過度到了起伏段。

與逐點(diǎn)計算數(shù)據(jù)點(diǎn)間的斜率，并在斜率絕對值持續(xù)增大時，判斷數(shù)據(jù)點(diǎn)為有效數(shù)據(jù)點(diǎn)的方法相比，本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法的計算量更小，且針對斜率畸變處的野點(diǎn)具有更好的適應(yīng)性。

本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法利用連續(xù)數(shù)據(jù)點(diǎn)的累加和剔除首末兩處的小數(shù)值，保證了對成形力受力曲線的準(zhǔn)確顯示和準(zhǔn)確判讀，提高了成形力曲線的有效性。

實(shí)施例7

實(shí)施例7在實(shí)施例1至6的基礎(chǔ)上，對成形力公差帶進(jìn)行說明。

如圖11所示，本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法中，成形力公差帶(顏色較淺的線條)在成形力標(biāo)準(zhǔn)曲線(顏色較深的線條)兩側(cè)設(shè)置，成形力公差帶的上極限偏差值為成形力標(biāo)準(zhǔn)曲線最大值的第一百分?jǐn)?shù)，成形力公差帶的下極限偏差值為成形力標(biāo)準(zhǔn)曲線最大值的第二百分?jǐn)?shù)，成形力標(biāo)準(zhǔn)曲線與成形工位一一對應(yīng)。

需要說明的是，每個成形工位上的成形力標(biāo)準(zhǔn)曲線都是根據(jù)工件類型、經(jīng)過多次首件試驗(yàn)后確定的。

鑒于最大成形力決定了零件塑性變形的最大程度，是衡量零件強(qiáng)度的關(guān)鍵指標(biāo)。在確定成形力公差帶時，上極限偏差值或下極限偏差值可以為成形力標(biāo)準(zhǔn)曲線中最大成形力的固定百分?jǐn)?shù)，從而沿整條成形力標(biāo)準(zhǔn)曲線，上公差帶或下公差帶分別與成形力標(biāo)準(zhǔn)曲線平行，在成形力標(biāo)準(zhǔn)曲線兩側(cè)形成兩條等寬的公差帶。等寬公差帶方法可以避免以局部值的統(tǒng)一百分比值來設(shè)定公差的方法中，因公差帶過窄而經(jīng)常誤判和報虛警的問題。

具體應(yīng)用時，上極限偏差值可以為成形力標(biāo)準(zhǔn)曲線最大值的第一百分?jǐn)?shù)，成形力公差帶的下極限偏差值可以為成形力標(biāo)準(zhǔn)曲線最大值的第二百分?jǐn)?shù)，第一百分?jǐn)?shù)和第二百分?jǐn)?shù)可以相同，也可以不同。

實(shí)施例8

實(shí)施例8在實(shí)施例1至7的基礎(chǔ)上，對多工位冷鐓成形設(shè)備與遠(yuǎn)端服務(wù)器的通信方法進(jìn)行說明。

本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法，還包括：將停機(jī)指令和/或轉(zhuǎn)動指令發(fā)送給遠(yuǎn)端服務(wù)器。

目前，各類服務(wù)器都需要保證持續(xù)在線。一旦發(fā)生服務(wù)器崩潰，將對生產(chǎn)造成巨大的損失。對服務(wù)器崩潰事件統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，服務(wù)器機(jī)箱內(nèi)積灰嚴(yán)重，導(dǎo)致服務(wù)器散熱不良，從而發(fā)生硬件故障，進(jìn)而導(dǎo)致服務(wù)器崩潰的概率較大。

如圖12所示，本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法中的遠(yuǎn)端服務(wù)器包括機(jī)箱1和PCB板2，PCB板2的第一面安裝有電子元件22，第二面的上方設(shè)置有冷卻管路13，冷卻管路13與冷卻用氣體發(fā)生裝置(圖12中未示出)連通，電動閥門設(shè)置在冷卻管路13上，電動閥門的開口16朝向電子元件22并使得噴出的冷卻氣流正對電子元件22；電動閥門的開口處還設(shè)有垂直于冷卻氣流的閥板15，閥板15一端抵靠在彈簧23上，另一端連接在電動閥門的開口16上；彈簧23套設(shè)在滑動軸14上，滑動軸14的一端與閥板15固定連接，另一端固定在彈簧支架19上，彈簧支架19與冷卻管路13固定連接；閥板15還固定連接有線圈安裝體21，該線圈安裝體21上設(shè)置有線圈17，該線圈17位于磁場中并串聯(lián)于PCB板2的電路回路中；當(dāng)電路回路中的線圈17不通電時，彈簧23擠壓閥板15使得電動閥門的開口為常閉狀態(tài)，當(dāng)電路回路中的線圈通電時，帶電線圈在洛侖茲力的作用下推動閥板擠壓彈簧，使得電動閥門的開口被打開，冷卻氣流噴出；當(dāng)電路回路的功率越大時，線圈中的電流越大，線圈受到的洛侖茲力也越大，從而增加閥板對彈簧的擠壓幅度，提高開口出風(fēng)量。

機(jī)箱1上還可以設(shè)置排風(fēng)口20，與大氣連通，從而平衡機(jī)箱內(nèi)的氣體壓力。

應(yīng)當(dāng)理解，冷卻管路的進(jìn)氣還可以采用從機(jī)箱外進(jìn)氣的方式，由冷卻用氣體進(jìn)氣裝置(圖12中未示出)進(jìn)氣，經(jīng)過過濾裝置11，再經(jīng)冷卻風(fēng)扇12吹入到冷卻管路13中。

優(yōu)選地，冷卻用氣體發(fā)生裝置中儲存有液氮。

采用液氮的方式進(jìn)行冷卻，不但氣體溫度很低，冷卻能力強(qiáng)，而且不會產(chǎn)生空氣冷卻中的灰塵污染到電子元件表面，降低電子元件散熱能力的問題。

本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法中的遠(yuǎn)端服務(wù)器將線圈串聯(lián)到電路板用以連接電子元件的線路中。當(dāng)電子元件越需要散熱，而其所產(chǎn)生的所有熱功率，均來源于電功率，而電功率越大，其電流也就越大，所以線圈可以產(chǎn)生更大的作用力，帶動線圈安裝體和閥板向靠近彈簧的方向移動，以對抗彈簧所產(chǎn)生的彈力。當(dāng)能夠產(chǎn)生更大的彈力時，其彈性形變越大，使得電動閥門的開口越大，其所能通過的冷卻用氣體的流量也就越大，冷卻能力越強(qiáng)。從而實(shí)現(xiàn)了對于不同工作溫度的電子元件的不同冷卻效果，或?qū)τ谕浑娮釉诓煌瑴囟葧r的不同冷卻效果，從而提高了冷卻用氣體輸入裝置或冷卻用氣體發(fā)生裝置在導(dǎo)入相同數(shù)量冷卻用氣體時的工作效率，提高了冷卻能力。

圖12中，沿著冷卻管路的氣流方向，間隔地設(shè)置有兩套電動閥門，用于對兩處電子元件分別進(jìn)行主動冷卻。在具體實(shí)施時，可以根據(jù)PCB板上電子元件的集中程度，沿著冷卻管路的氣流方向，間隔地設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的電動閥門。更進(jìn)一步地，還可以根據(jù)遠(yuǎn)端服務(wù)器中PCB板的數(shù)量和冷卻需求，設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的冷卻管路，并沿著冷卻管路的氣流方向，間隔地設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的電動閥門。

本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制方法中的遠(yuǎn)端服務(wù)器設(shè)置有主動冷卻機(jī)制，通過主動冷卻發(fā)熱較大的電子元件，滿足了服務(wù)器長期運(yùn)行、持續(xù)在線的需求，從而降低了服務(wù)器崩潰的風(fēng)險。

實(shí)施例9

實(shí)施例9在實(shí)施例1至8的基礎(chǔ)上，對多工位冷鐓成形設(shè)備控制系統(tǒng)進(jìn)行說明。

如圖13所示，本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制系統(tǒng)，包括：多個壓電力傳感器100，一一對應(yīng)地設(shè)置在該冷鐓成形設(shè)備的多個動模上，該多個動模與多工位一一對應(yīng)；多個采集通道110，一一對應(yīng)地與該多個壓電力傳感器100連接，每個該采集通道110包括壓電信號調(diào)理及ADC采集模塊；同步開關(guān)120，用于在該動模經(jīng)過時觸發(fā)同步采集信號；處理單元130，與該多個采集通道110和該同步開關(guān)120連接，用于根據(jù)該同步開關(guān)觸發(fā)的同步采集信號，從該多個采集通道110獲取多個成形力測量數(shù)據(jù)組；并在任一成形力測量數(shù)據(jù)組不滿足對應(yīng)的公差帶要求時，向第一繼電器140發(fā)出停機(jī)指令；在所有成形力測量數(shù)據(jù)組均滿足對應(yīng)的公差帶要求時，向第二繼電器150發(fā)出轉(zhuǎn)動指令；第一繼電器140，與該處理單元130連接，用于根據(jù)該處理單元130發(fā)送的停機(jī)指令，停止該多工位冷鐓成形設(shè)備；第二繼電器150，與該處理單元連接，用于根據(jù)該處理單元發(fā)送的轉(zhuǎn)動指令，使得該多工位冷鐓成形設(shè)備啟動下一個工序；通信模塊160，用于將該停機(jī)指令或轉(zhuǎn)動指令發(fā)送給遠(yuǎn)端服務(wù)器。

多工位冷鐓成形設(shè)備通常具有多個成形工位，每個成形工位都獨(dú)立設(shè)置一個用于檢測各工位成形力的壓電力沖擊傳感器。

優(yōu)選地，本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制系統(tǒng)還可以設(shè)置電源模塊180，該電源模塊具有濾波、防護(hù)、穩(wěn)壓功能。

優(yōu)選地，每個采集通道110還可以包括模擬電壓信號調(diào)理、濾波、ADC轉(zhuǎn)換單元。每個采集通道還可以與電荷放大單元170連接，用于將傳感器的電荷信號轉(zhuǎn)為模擬電壓信號。該模擬電壓信號以差動方式接入該采集通道。每個采集通道由電源模塊180單獨(dú)供電。

同步開關(guān)用于輸出同步采集控制信號。與購置具有硬件觸發(fā)功能的采集卡實(shí)現(xiàn)上升沿觸發(fā)或下降沿觸發(fā)相比，本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制系統(tǒng)利用同步開關(guān)控制同步采集操作的開始或停止，降低了對采集板卡的要求，并不需要昂貴的硬件設(shè)備。

與采用軟件觸發(fā)方式，采集大量的空信號，實(shí)現(xiàn)上升沿觸發(fā)或下降沿觸發(fā)相比，本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制系統(tǒng)利用同步開關(guān)控制同步采集操作的開始或停止，算法簡單，避免消耗大量計算資源。

優(yōu)選地，本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制系統(tǒng)還可以設(shè)置TFT彩色液晶顯示模塊，用于顯示曲線、窗口、對話框。

優(yōu)選地，本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制系統(tǒng)還可以設(shè)置通信接口，用于向遠(yuǎn)端服務(wù)器發(fā)送停機(jī)指令或轉(zhuǎn)動指令，及上傳多工位冷鐓成形設(shè)備的工作狀態(tài)或接收遠(yuǎn)端服務(wù)器發(fā)送的指令。

優(yōu)選地，該處理單元中設(shè)置有多個SPI總線接口，分別與多個采集通道對應(yīng)連接。

優(yōu)選地，本實(shí)施例多工位冷鐓成形設(shè)備控制系統(tǒng)還可以設(shè)置鍵盤輸入模塊。

優(yōu)選地，處理單元配置在Cortex-M4系列處理器上，通過多線程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、曲線顯示、數(shù)據(jù)處理、設(shè)備控制等多任務(wù)，流程精簡、高效。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求和說明書的范圍當(dāng)中。