一种汽车零件加工设备运行状态识别方法与流程

本发明涉及信息，尤其涉及一种汽车零件加工设备运行状态识别方法。

背景技术：

1、在现代制造业中，汽车零件加工设备的运行状态识别直接关系到产品质量稳定性与生产安全可靠性。气动夹具作为零件加工中的核心执行机构，其夹持可靠性判断长期依赖于对气路压力保持曲线的监测分析。传统监测方案通过预设固定的压力阈值或下降速率范围来判断夹持状态，这种静态判定基准虽然能够识别明显的密封失效情况，但在面对复杂工况时往往出现误判。这些方案的根本缺陷在于将压力变化与夹持力损失建立了简单的线性对应关系，忽略了气路系统内部结构对压力传递的影响。夹紧气路通常由进气侧、夹紧腔和排气侧构成连通系统，密封件渗漏点在这一空间结构中的位置会直接影响压力下降对夹持力的作用效果。当渗漏发生在进气侧与夹紧腔之间时，压力快速下降意味着夹紧腔内气体直接流失，夹持力同步减弱，此时压力下降速率与夹持力损失确实呈现正相关。然而当渗漏位置处于夹紧腔与排气侧之间时，气体首先在排气侧管路中积聚损耗，夹紧腔内压力在保压初期相对稳定，只有当排气侧压力衰减到一定程度后才会回传影响夹紧腔，导致保压末段才出现明显的压力跌落。在这种情况下，虽然压力下降曲线在后期呈现急剧变化，但夹持力在大部分保压周期内实际保持在安全范围，简单依据压力下降速率快慢进行判定就会产生偏差。这种渗漏位置迁移引发的压力变化模式差异，使得固定判定基准无法适应动态变化的气路状态。例如在某批次工件加工中，前期工件夹持正常，压力曲线呈现缓慢平稳下降，但随着密封件磨损加剧，渗漏点从排气侧逐渐向进气侧迁移，压力曲线的拐点位置从保压末段前移至中段，下降速率在拐点后突然增大。此时若仍按初始标定的时序基准判定，会在拐点前移的过渡阶段出现漏判，或在渗漏尚未波及夹紧腔时就触发误报。因此，如何根据压力曲线拐点位置的动态迁移识别真实的夹持力损失时机，并相应调整保压时序的判定基准，成为实现夹持状态准确判别的关键问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中所存在的不足，本发明的目的在于提供一种汽车零件加工设备运行状态识别方法，解决了在现有技术中，如何根据压力曲线拐点位置的动态迁移识别真实的夹持力损失时机，并相应调整保压时序的判定基准，成为实现夹持状态准确判别的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

3、一种汽车零件加工设备运行状态识别方法，所述方法包括：

4、获取汽车零件加工设备气动夹具在发动机缸体主轴承孔精铣装夹工序保压周期内夹紧气缸的压力保持曲线，识别曲线下降段中压力回落最集中的位置点，作为初始下降拐点；

5、确定所述初始下降拐点在保压周期中的时间位置，把处于保压末段范围内的渗漏点识别为夹紧气缸排气侧管路接头渗漏；

6、获取气动夹具在历史保压周期内针对发动机缸体装夹形成的历史下降拐点时间集合，识别相邻周期间拐点位置前移的具体幅度，把超出预设前移范围的渗漏点识别为夹紧气路进气侧电磁换向阀密封渗漏；

7、获取夹紧气缸内置压力传感器在初始下降拐点出现时刻采集的压力读数，把该压力读数与拐点位置前移的具体幅度相减，得到调整后的压力临界点；

8、获取当前保压周期内夹紧气缸内置压力传感器采集的实时压力读数，把低于调整后的压力临界点的夹紧气路识别为发动机缸体夹持力不足；

9、根据夹紧气缸排气侧管路接头渗漏、夹紧气路进气侧电磁换向阀密封渗漏和发动机缸体夹持力不足的识别结果，输出汽车零件加工设备运行状态异常信号。

10、进一步的，所述获取汽车零件加工设备气动夹具在发动机缸体主轴承孔精铣装夹工序保压周期内夹紧气缸的压力保持曲线，识别曲线下降段中压力回落最集中的位置点，作为初始下降拐点，包括：

11、通过夹紧气缸内置压力传感器按固定采样间隔采集气路压力读数，形成带时间戳的压力采样序列，把所述压力采样序列按时间顺序连接得到所述压力保持曲线；

12、从所述压力保持曲线中筛选出压力值持续走低且无回升的连续区段，作为待处理下降段；

13、针对所述待处理下降段，采用预设长度的滑动窗口沿采样时间轴逐点移动，把每个窗口内首尾压力读数之差除以窗口时间跨度得到压力回落幅度，把各窗口位置的压力回落幅度按时间顺序串接形成回落幅度序列；

14、对所述回落幅度序列相邻取值作差得到回落幅度突变值，定位所述回落幅度突变值达到最大的窗口位置，把该窗口位置对应的时间戳标记为所述初始下降拐点。

15、进一步的，所述确定所述初始下降拐点在保压周期中的时间位置，把处于保压末段范围内的渗漏点识别为夹紧气缸排气侧管路接头渗漏，包括：

16、把所述初始下降拐点的绝对时间戳与保压周期的起点时刻作差得到拐点相对时长，把所述拐点相对时长除以保压周期总时长，得到所述初始下降拐点的归一化时间比值；

17、按预设时间占比沿时间轴划分出末段范围，取所述末段范围对应的归一化时间比值上下限作为末段判定区间；

18、把所述归一化时间比值与所述末段判定区间的上下限数值比对，把落入所述末段判定区间的所述初始下降拐点对应的渗漏点识别为夹紧气缸排气侧管路接头渗漏。

19、进一步的，所述获取气动夹具在历史保压周期内针对发动机缸体装夹形成的历史下降拐点时间集合，识别相邻周期间拐点位置前移的具体幅度，包括：

20、按周期编号顺序读取每一历史保压周期对应的初始下降拐点归一化时间比值，排列得到所述历史下降拐点时间集合，对每一元素附加所属周期编号形成时序序列；

21、沿周期编号增大方向依次选取相邻的前一周期与后一周期，把两者对应的归一化时间比值作差；

22、把后一周期归一化时间比值小于前一周期归一化时间比值的两者差值绝对值记为该相邻周期对的前移幅度，把各相邻周期对的前移幅度按周期编号串接得到所述具体幅度。

23、进一步的，所述把超出预设前移范围的渗漏点识别为夹紧气路进气侧电磁换向阀密封渗漏，包括：

24、读取预设前移范围的上限值，把所述拐点位置前移的具体幅度中的每一项前移幅度与所述上限值逐项数值比对；

25、把超出所述上限值的前移幅度所对应相邻周期对的渗漏点识别为夹紧气路进气侧电磁换向阀密封渗漏，保留该前移幅度与所属相邻周期对的周期编号作为进气侧渗漏位置标识；

26、把未超出所述上限值的相邻周期对维持夹紧气缸排气侧管路接头渗漏的既有识别结论。

27、进一步的，所述获取夹紧气缸内置压力传感器在初始下降拐点出现时刻采集的压力读数，把该压力读数与拐点位置前移的具体幅度相减，得到调整后的压力临界点，包括：

28、从夹紧气缸内置压力传感器采集形成的压力采样序列中调取所述初始下降拐点时间戳对应的采样点，读取该采样点承载的压力读数作为拐点时刻压力读数；

29、对所述拐点时刻压力读数进行量程符合性判定，把落入夹紧气缸额定压力量程内的所述拐点时刻压力读数保留作为基准压力值；

30、取当前保压周期相邻周期对的前移幅度作为当次拐点位置前移的具体幅度，调取预先标定的换算系数，把所述当次拐点位置前移的具体幅度与所述换算系数相乘得到压力偏移当量；

31、把所述基准压力值减去所述压力偏移当量，得到调整后的压力临界点数值。

32、进一步的，所述换算系数，包括：

33、所述换算系数经离线标定取得，表征归一化时间比值单位差对应的夹紧腔压力衰减量；

34、把所述初始下降拐点的绝对时间戳、所属保压周期编号与所述当次拐点位置前移的具体幅度附加至所述调整后的压力临界点数值，形成压力临界点调整记录；

35、把所述压力临界点调整记录写入夹持状态判定基准存储区，作为当前保压周期夹持力损失识别的压力临界基准。

36、进一步的，所述获取当前保压周期内夹紧气缸内置压力传感器采集的实时压力读数，把低于调整后的压力临界点的夹紧气路识别为发动机缸体夹持力不足，包括：

37、从夹紧气缸内置压力传感器实时输出的压力采样序列中读取当前采样时刻的实时压力读数，把所述实时压力读数按采样时序与调整后的压力临界点数值逐点数值比对；

38、把低于调整后的压力临界点数值的当前夹紧气路识别为发动机缸体夹持力不足，保留触发时刻的实时压力读数、所属保压周期编号与当前工位标识作为发动机缸体夹持力不足的判定标识。

39、进一步的，所述根据夹紧气缸排气侧管路接头渗漏、夹紧气路进气侧电磁换向阀密封渗漏和发动机缸体夹持力不足的识别结果，输出汽车零件加工设备运行状态异常信号，包括：

40、从对应的定位标识记录与判定标识记录中读取三项识别结果的成立状态位，依据预先建立的识别项至异常类型码映射表分别赋予异常类型码，把成立的异常类型码汇聚为异常类型码集合；

41、按夹持力损失程度从重到轻的优先级顺序对所述异常类型码集合排序，取排序首位异常类型码对应的异常等级作为当前保压周期的运行状态异常等级。

42、进一步的，所述运行状态异常等级和异常类型码集合，包括：

43、把所述运行状态异常等级、所述异常类型码集合、当前工位标识与当前保压周期编号封装为运行状态异常信号帧；

44、把所述运行状态异常信号帧沿现场总线下发至加工设备控制器，触发对应的停机联锁或告警提示动作；

45、把所述运行状态异常信号帧写入运行状态留档区，作为汽车零件加工设备运行状态异常识别记录。

46、相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

47、本发明公开了一种汽车零件加工设备运行状态识别方法，针对发动机缸体主轴承孔精铣工序中气动夹具因固定压力临界点难以准确辨识渗漏源与夹持力不足的问题，通过采集保压周期内夹紧气缸的压力保持曲线，识别下降段中压力回落最集中的位置作为初始下降拐点，并判断其是否落在保压末段范围内，从而将末段渗漏点定位为夹紧气缸排气侧管路接头渗漏；进一步获取历史保压周期形成的拐点时间集合，识别相邻周期间拐点前移的具体幅度，当前移幅度超出预设范围时判定为进气侧电磁换向阀密封渗漏；同时以拐点时刻内置压力传感器读数减去前移幅度得到动态调整后的压力临界点，并将当前实时压力读数与之比对，低于该临界点即识别为发动机缸体夹持力不足，最终融合三类识别结果输出运行状态异常信号，避免了固定压力临界点造成的误判，实现了渗漏源精确定位与夹持状态可靠评估。