智能鉚接監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及拉鉚釘緊固連接過程的監(jiān)測技術(shù)，屬鉚接類(B21J)。
【背景技術(shù)】
[0002]拉鉚緊固連接技術(shù)在鐵路、航空、汽車、船舶等行業(yè)均得到了廣泛應(yīng)用，但在大批量的安裝使用過程中，因操作人員和檢查人員的疏忽，很可能出現(xiàn)漏鉚、漏檢或錯(cuò)檢等問題，給系統(tǒng)運(yùn)行帶來了較大的安全隱患。
[0003]中國專利〈用于緊固件放置工具的監(jiān)測系統(tǒng)>(ZL200680033854.3)公開了一種緊固件鉚接的監(jiān)測系統(tǒng)，它提供了一種用傳感器對(duì)鉚接位移和鉚接力的檢測。根據(jù)其特點(diǎn)，還存在如下不足:I)測位移的結(jié)構(gòu):它采用非接觸沖程傳感器35測定適配器筒23上的錐形面36與傳感器間的距離，是間接計(jì)算鉚接位移，且需要在鉚接工具后端活塞和前端夾持爪組件17間增設(shè)隨同移動(dòng)的適配器筒23。測鉚接力的結(jié)構(gòu):通過測壓元件傳感器33測監(jiān)測組件本體前部28與后部29之間的壓縮力，從而測出前端噴嘴19與工具主體21之間的壓縮載荷。為此同時(shí)需在后端工具主體21與噴嘴19間還需增設(shè)監(jiān)測組件22:除前部28與后部29外，還包括有三組螺絲31、后蓋26等等?？傊?，該專利不僅為間接測定，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。2)該監(jiān)測系統(tǒng)只能用于拉斷式盲鉚接類型緊固件，不能滿足非拉斷式非盲鉚接其它類型拉鉚釘監(jiān)測需求。3)監(jiān)測系統(tǒng)智能化程度低，不能自動(dòng)判斷鉚接位置。4)未能實(shí)現(xiàn)拉鉚釘安裝后的可追溯性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型提供的智能鉚接監(jiān)測系統(tǒng)，其目的是研發(fā)一種具有鉚接位置、過程安裝參數(shù)、質(zhì)量、故障、錯(cuò)誤信息提示等功能全面智能化的鉚接監(jiān)測系統(tǒng)，不僅結(jié)構(gòu)、安裝簡單，還能用于各種類型鉚釘?shù)你T接監(jiān)測。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]智能鉚接監(jiān)測系統(tǒng)，包括:液壓鉚接器I，液壓栗站7;其特征是:
[0007]在液壓鉚接器上設(shè)如下拉線、抽桿或繳光位移傳感器:拉線、抽桿或繳光位移傳感器本體4.1、4.1A、4.1B固定在液壓鉚接器的后端油缸上;拉線、或抽桿固定在液壓鉚接器活塞上;繳光位移傳感器本體上裝設(shè)向活塞發(fā)射紅外線的發(fā)射器和接收器;監(jiān)測出活塞相對(duì)油缸的位移即為工作狀態(tài)鉚釘與套環(huán)間相對(duì)位移。在液壓鉚接器上設(shè)如下兩種壓力傳感器:①在液壓栗站的出油口 7.1和液壓鉚接器壓力油進(jìn)油管1.6間設(shè)置壓電式壓力傳感器5，配制三通分別接液壓栗站出油口 7.1、鉚接器液壓進(jìn)油管1.6和壓電式壓力傳感器油壓感應(yīng)部分5.2;或者②在液壓鉚接器頭部裝設(shè)穿心式軸壓力傳感器5A，壓力傳感器壓圈5.1A徑向套在鐵砧1.32外，軸向擠壓在鐵砧套1.31和連接套1.4之間。在液壓鉚接器上設(shè)相機(jī)裝置6:相機(jī)裝置固定在油缸表面，鏡頭對(duì)準(zhǔn)前方的被鉚接件3。設(shè)微機(jī)處理器8包括位置識(shí)別模塊、位移處理模塊和鉚接力處理模塊的處理器、存儲(chǔ)器;上述位移傳感器電信號(hào)線、力傳感器電信號(hào)線、相機(jī)裝置的電信號(hào)線均連接在微機(jī)處理系統(tǒng)的輸入口；微機(jī)處理系統(tǒng)出口連接報(bào)警器9。
[0008]本實(shí)用新型有益效果:
[0009]I)本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)了鉚接位置的自動(dòng)識(shí)別、調(diào)節(jié)安裝參數(shù)、記錄鉚接過程中的參數(shù)信息、自動(dòng)檢測判斷鉚接質(zhì)量、錯(cuò)誤信息提示功能等的新型智能鉚接監(jiān)測系統(tǒng)，用以有效地規(guī)避了因人疏忽而帶來的安全隱患。2)位移和壓力傳感器可以實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測拉鉚釘?shù)奈灰坪豌T接力，且測量準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)簡單、安裝很方便。
【附圖說明】
[0010]圖1智能鉚接監(jiān)測系統(tǒng)總體組成布置原理圖。
[0011]圖2圖1中局部放大圖1。即在液壓鉚接器頭部的穿心式軸壓力傳感器5A安裝示圖。
[0012]圖3智能鉚接監(jiān)測方法流程圖。即液壓鉚接器啟動(dòng)后智能鉚接監(jiān)測方法步驟3)、4)、5)流程圖。
[0013]圖4圖1中局部放大圖Π。即壓電式壓力傳感器5的安裝圖。
[0014]圖5圖1中局部放大圖ΙΠο即拉線位置傳感器4的安裝圖。
[0015]圖6圖1中局部放大圖m，即抽桿位置傳感器4A安裝示圖。
[0016]圖7圖1中局部放大圖m，即激光位移傳感器4B安裝示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本實(shí)施例智能鉚接監(jiān)測系統(tǒng)。
[0018]現(xiàn)有鉚接系統(tǒng)有:見圖1，現(xiàn)有鉚接系統(tǒng)中有液壓鉚接器I，拉鉚釘2(拉鉚釘2由鉚釘2.1和套環(huán)2.2組成)，被鉚接件3，被鉚接件安裝孔3A，液壓栗站7。
[0019]本實(shí)施例智能鉚接監(jiān)測系統(tǒng)增設(shè)如下:
[0020]見圖1，圖5，在液壓鉚接器上設(shè)如下拉線位移傳感器4:拉線位移傳感器本體4.1固定在液壓鉚接器后端油缸后蓋1.10上，拉線4.2固定在液壓鉚接器活塞1.2后端。
[0021]見圖1、圖6，液壓鉚接器上也可采用抽桿位移傳感器4A。抽桿位移傳感器4A本體
4.1A固定在液壓鉚接器后端油缸后蓋1.10上，抽桿4.2A固定在液壓鉚接器活塞1.2后端。
[0022]見圖1、圖7，在液壓鉚接器上設(shè)置的位移傳感器也可采用激光位移傳感器4B。其安裝位置和結(jié)構(gòu)如下:見圖7，激光位移傳感器4B有本體4.1B上包括發(fā)射器4.2B和接收器
4.3B，其本體4.1B固定在液壓鉚接器的后端油缸1.10上。工作時(shí)，通過發(fā)射器發(fā)出紅外線，經(jīng)過活塞1.2的末端放射后，由接收器接收紅外線，從而可以通紅外線測出活塞1.2相對(duì)油缸1.1的位移，進(jìn)而測量出工作狀態(tài)時(shí)套環(huán)發(fā)生擠壓變形的位移。
[0023]見圖1，見圖4，在液壓鉚接器上設(shè)如下壓力傳感器:在液壓鉚接器壓力油進(jìn)油管1.6和液壓栗站的出油口 7.1間設(shè)置壓電式壓力傳感器5。見圖4，設(shè)一個(gè)配制三通5.3，三通進(jìn)油口 5.31接液壓栗站出油口 7.1，三通出油口 5.32接鉚接器液壓進(jìn)油管1.6，三通側(cè)孔內(nèi)裝壓電式壓力傳感器油壓感應(yīng)部分5.2。壓電式壓力傳感器本體5.1將油壓轉(zhuǎn)為油壓電信號(hào)由油壓電信號(hào)線5a引出。見圖1，進(jìn)油管1.6內(nèi)壓力油經(jīng)鉚接器進(jìn)油口 1.5、油缸油進(jìn)口 1.11進(jìn)入活塞前方油缸內(nèi)腔后推動(dòng)活塞1.2，活塞相對(duì)油缸后移，活塞通過卡爪1.21向鉚釘2.1施加拉力，油缸1.1及鐵砧組件1.3向套環(huán)2.2施加前推力，使鉚釘和套環(huán)發(fā)生相對(duì)位移并固緊被鉚接件3。所以監(jiān)測出的工作狀態(tài)下進(jìn)油管壓力油的大小除去油壓損失后的壓力(由微機(jī)處理器處理計(jì)算)即是用于鉚釘和套環(huán)的鉚接力。
[0024]見圖1、見圖2，鉚接力監(jiān)測也可以采用在液壓鉚接器的頭部安裝穿心式軸壓力傳感器5A，其本體設(shè)在鐵砧組件1.3上。見圖2，鐵砧組件1.3由鐵砧套1.31和鐵砧1.32組成。穿心式軸壓力傳感器的壓圈5.1A徑向套在鐵砧1.32外，軸向擠壓在鐵砧套1.31和連接套1.4之間。工作時(shí)，穿心式軸壓力傳感器的壓圈5.1A隨鐵砧組件1.3、連接套1.4前行推壓套環(huán)
2.2，并與其內(nèi)的抓住鉚釘2.1的卡爪1.21相對(duì)軸向移動(dòng)，套環(huán)對(duì)鐵砧組件的作用力傳遞給穿心式軸壓力傳感器壓圈5.1A，穿心式軸壓力傳感器本體將壓力轉(zhuǎn)為壓力電信號(hào)。見圖1，壓力電信號(hào)由頭部壓力電信號(hào)線5Aa引出。
[0025]上述拉線位移傳感器4、抽桿位移傳感器4A、激光位移傳感器4B、壓電式壓力傳感器5、穿心式軸壓力傳感器5A自身均為市售產(chǎn)品，這里不再詳述。
[0026]見圖1，在液壓鉚接器上設(shè)相機(jī)裝置6:相機(jī)裝置固定在液壓鉚接器油缸頂部表面，鏡頭對(duì)準(zhǔn)前方被鉚接件3。
[0027]見圖1，設(shè)微機(jī)處理系統(tǒng)8，包括位置識(shí)別模塊、位移處理模塊和鉚接力處理模塊的處理器;存儲(chǔ)器。上述拉線、拉桿和繳光位移傳感器電信號(hào)線4a、4Aa、4Ba;油壓或頭部壓力傳感器電信號(hào)線5a或5Aa、相機(jī)裝置電信號(hào)線6a均連接在微機(jī)處理系統(tǒng)8的輸入口。微機(jī)處理系統(tǒng)8出口連接報(bào)警器9。
[0028]上述本實(shí)施例智能鉚接監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，有如下步驟:
[0029]I)預(yù)裝:見圖1，將鉚釘2在鉚接件3單側(cè)或雙側(cè)預(yù)裝完，鉚釘2.1插入液壓鉚接器前端卡爪1.21上。
[0030]2)鉚接啟動(dòng):見圖3，按動(dòng)鉚接開關(guān)，液壓鉚接器啟動(dòng)開機(jī)，活塞1.2通過卡爪1.21向鉚釘2.1施后拉力，油缸1.1通過連接套1.4、鐵站組件1.3向套環(huán)2.2施向前推力，使鉚釘和套環(huán)相對(duì)位移并將被鉚接件3固緊。
[0031]3)位置識(shí)別:見圖1，相機(jī)裝置6控制時(shí)間約Is進(jìn)行圖像采集，將采集的圖像通過相機(jī)裝置電信號(hào)線6a傳輸至微機(jī)處理系統(tǒng)8處理器。其流程見圖3，處理器進(jìn)行圖像采集程序3.1后，一是將測試圖像參數(shù)傳入在線位置識(shí)別程序3.3，二是將樣本圖像參數(shù)輸入到離線訓(xùn)練程序3.2，將獲得的權(quán)向量W和閾值向量Q也輸入到在線位置識(shí)別程序中，經(jīng)在線位置識(shí)別程序3.3后，獲得位置識(shí)別結(jié)果3.4，即輸出鉚接位置標(biāo)識(shí)信息。
[0032]4)位移和壓力比較:見圖3，鉚接完成后，將位移傳感器和壓力傳感器測定的位移測定數(shù)據(jù)和鉚接力測定數(shù)據(jù)傳輸至微機(jī)處理器，與標(biāo)定數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，判定位移和鉚接力是否合格。
[0033]5)判斷處理:見圖3，處理器判定位移、鉚接力與鉚接位置點(diǎn)是否合格，若合格便將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于微機(jī)處理器儲(chǔ)存器，反之若不合格，驅(qū)動(dòng)報(bào)警器發(fā)出警報(bào)信號(hào)。
[0034]位置識(shí)別是根據(jù)不同鉚接位置的特點(diǎn)，通過灰度平均值與整體圖像灰度值的方法實(shí)現(xiàn)鉚接位置圖像的在線識(shí)別功能。輸出的位置標(biāo)識(shí)信息。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.智能鉚接監(jiān)測系統(tǒng)，包括:液壓鉚接器，液壓栗站;其特征是: 在液壓鉚接器上設(shè)如下拉線、抽桿或繳光位移傳感器:拉線、抽桿或繳光位移傳感器本體(4.1、4.1A、4.1B)固定在液壓鉚接器的后端油缸上;拉線、或抽桿固定在液壓鉚接器活塞上;繳光位移傳感器本體上裝設(shè)向活塞發(fā)射紅外線的發(fā)射器和接收器;監(jiān)測出活塞相對(duì)油缸的位移即為工作狀態(tài)鉚釘與套環(huán)間相對(duì)位移； 在液壓鉚接器上設(shè)如下兩種壓力傳感器:①在液壓栗站的出油口(7.1)和液壓鉚接器壓力油進(jìn)油管(1.6)間設(shè)置壓電式壓力傳感器(5)，配制三通(5.3)分別接液壓栗站出油口(7.1)、鉚接器液壓進(jìn)油管(1.6)和壓電式壓力傳感器油壓感應(yīng)部分(5.2);或者②在液壓鉚接器頭部裝設(shè)穿心式軸壓力傳感器(5A)，壓力傳感器壓圈(5.1A)徑向套在鐵砧(1.32)外，軸向擠壓在鐵砧套(1.31)和連接套(1.4)之間； 在液壓鉚接器上設(shè)相機(jī)裝置(6):相機(jī)裝置固定在油缸表面，鏡頭對(duì)準(zhǔn)前方的被鉚接件； 設(shè)微機(jī)處理器包括位置識(shí)別模塊、位移處理模塊和鉚接力處理模塊的處理器、存儲(chǔ)器；上述位移傳感器電信號(hào)線、力傳感器電信號(hào)線、相機(jī)裝置的電信號(hào)線均連接在微機(jī)處理系統(tǒng)的輸入口 ；微機(jī)處理系統(tǒng)出口連接報(bào)警器。
【專利摘要】智能鉚接監(jiān)測系統(tǒng)。鉚接器油缸上裝拉線、抽桿或激光位移傳感器,本體和拉線等分別固定于油缸和活塞上。在液壓泵出油口和鉚接器進(jìn)油管之間設(shè)壓電式壓力傳感器；或在鉚接器頭部裝穿心式軸壓力傳感器。油缸表面上設(shè)相機(jī)裝置。并設(shè)微機(jī)處理器。傳感器、相機(jī)等電信號(hào)端均接微機(jī)處理器輸入口；其出口接報(bào)警器。監(jiān)測步騾:1)拉鉚釘預(yù)裝。2)鉚接器啟動(dòng)拉鉚。3)相機(jī)圖像采集，在線識(shí)別程序，判定鉚接位置點(diǎn)。4)鉚接完，輸入位移和壓力測定數(shù)據(jù)。5)判定位移、鉚接力和位置點(diǎn)是否合格,是,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；否,報(bào)警。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別鉚接位置、質(zhì)量、系統(tǒng)故障、故障提示。有效規(guī)避因人疏忽帶來的漏鉚、漏檢或錯(cuò)檢等隱患。各種傳感器結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便,可用于任何類型拉鉚釘?shù)你T接監(jiān)測。
【IPC分類】B21J15/38, B21C51/00, B21J15/28
【公開號(hào)】CN205183665
【申請?zhí)枴緾N201521047116
【發(fā)明人】趙祥云, 伏凱, 胡方年, 劉宇, 李偉, 代廣成, 張 雄, 賈云龍, 何旭
【申請人】眉山南車緊固件科技有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年12月15日