翻转气缸的监控方法、监控系统及存储介质与流程

1.本发明涉及气缸控制技术领域，具体涉及一种翻转气缸的监控方法、监控系统及存储介质。


背景技术：

2.在机械制造行业，特别是汽车车身制造领域，因为工艺需要大量应用翻转气缸，一种体型较大的车身定位装置，在实际工作中等待翻转气缸到位信息，此信息由气缸本身的信号检测开关进行位置检测，满足后进行后续步骤的气缸动作。翻转气缸设备经过长时间高频率运行后，信号发送部位如果发生错误，如信号发送部件损坏或气缸连杆松动，断裂后，位置信号存在瞬间到达现象，与实际翻转气缸动作不同步，导致在未进行位置精确定位提前，控制程序向下执行，发生后续气缸提前动作，导致设备碰撞及匹配质量事故。
3.鉴于上述问题，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。


技术实现要素：

4.本发明的多个方面提供翻转气缸的监控方法、监控系统及存储介质，用以解决翻转气缸检测失效造成各种风险的问题。
5.本发明采用的技术方案在于：
6.一方面，提供一种翻转气缸的监控方法，包括：
7.s01:在翻转气缸的内部实时采集内部动作周期信号，在翻转气缸的外部实时采集外部动作周期信号；
8.s02：将所述内部动作周期信号和所述外部动作周期信号分别与预设的气缸动作周期值进行比较；
9.s03:根据比较结果，判断翻转气缸的运行是否正常。
10.进一步地，步骤s02还包括：在翻转气缸的一个运动周期内，计算所述内部动作周期信号与所述外部动作周期信号之间的周期时间差值，将所述周期时间差值与预设的时间值相比较。
11.示例性地，步骤s03：根据比较结果，判断翻转气缸的运行是否正常，包括：
12.如果所述内部动作周期信号与预设的气缸动作周期值的差值在预设的第一范围内，且所述外部动作周期信号与预设的气缸动作周期值的差值在预设的第二范围内，则判定翻转气缸的运行正常，否则，判定翻转气缸的运行异常。
13.示例性地，步骤s03：根据比较结果，判断翻转气缸的运行是否正常，包括：
14.如果所述内部动作周期信号与预设的气缸动作周期值的差值在预设的第一范围内，且所述外部动作周期信号与预设的气缸动作周期值的差值在预设的第二范围内，且所述周期时间差值与预设的时间值的差值在预设的第三范围内，则判定翻转气缸的运行正常，否则，判定翻转气缸的运行异常。
15.优选的，所述预设的第三范围小于0.1s。
16.进一步地，所述内部动作周期信号包括内部伸出周期信号和内部返回周期信号，所述外部动作周期信号包括外部伸出周期信号和外部返回周期信号。
17.另一方面，提供一种翻转气缸的监控方法，包括：
18.同时在自动线上的多个翻转气缸的内部实时采集内部动作周期信号，同时在自动线上的多个翻转气缸的外部实时采集外部动作周期信号；
19.通过所述内部动作周期信号和所述外部动作周期信号计算出每个翻转气缸的动作周期值及所有翻转气缸的动作周期平均值，根据每个翻转气缸的动作周期值及所有翻转气缸的动作周期平均值对单个翻转气缸的进行气流调节，以优化自动线的生产节拍。
20.另一方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的翻转气缸的监控方法的步骤。
21.再一方面，提供一种翻转气缸的监控系统，包括动作检测装置，所述动作检测装置包括设置于翻转气缸内部的内部动作传感器，用于实时采集翻转气缸的内部动作周期信号；
22.所述动作检测装置还包括设置于翻转气缸外部的外部动作传感器，用于实时采集翻转气缸的外部动作周期信号；
23.该监控系统还包括控制装置，其与所述动作检测装置电连接或信号连接，包括存储器和处理器，
24.所述存储器被配置为存储计算机程序；
25.所述处理器被配置为执行所述计算机程序以实现上述的翻转气缸的监控方法的步骤。
26.进一步地，所述外部动作传感器包括第一位置传感器和第二位置传感器，所述第一位置传感器用于检测翻转气缸的工作端是否到达伸出工作位置，所述第二位置传感器用于检测翻转气缸的工作端是否到达返回工作位置。
27.与现有技术比较本发明的有益效果在于：
28.本发明的翻转气缸的监控方法及装置通过开发翻转气缸功能程序进行运行时间状态监测结合外部检测信号铺设，消除了各种风险隐患，保证翻转气缸运行平稳，保证定位精度，并进行气缸信号比对，消除报废件产生及因定位产生的碰撞现象，停台时间大幅减少。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1示出了本发明的一个实施方式的监控方法的流程示意图；
31.图2示出了本发明的另一个实施方式的监控方法的流程示意图；
32.图3示出了本发明的另一个实施方式的监控方法的流程示意图。
具体实施方式
33.以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，除非另有明确具体的限定。
35.取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
36.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
37.在本技术的实施例中，翻转气缸可以应用于机械制造行业，在汽车制造领域，是车身定位设备的重要部件，翻转气缸的内部具有内部动作传感器，进行位置检测，满足后进行后续步骤的气缸动作。
38.为了对翻转气缸运行状态及发送信号部件进行精确判定，对翻转气缸进行外部信号铺设：铺设外部动作传感器，信号实时采集气缸翻转是不是实际到达位置和实时采集翻转气缸的外部动作周期信号。
39.如图1所示，在一实施例中，一种翻转气缸的监控方法，包括：
40.s01:在翻转气缸的内部实时采集内部动作周期信号，在翻转气缸的外部实时采集外部动作周期信号；
41.s02：将所述内部动作周期信号和所述外部动作周期信号分别与预设的气缸动作周期值进行比较；
42.s03:根据比较结果，判断翻转气缸的运行是否正常。
43.外部信号与内部信号构成闭环，程序对翻转气缸动作时间进行实时监控，监控主要参数为实际从气缸有动作输出开始到实际位置到达的时间值，内部动作周期信号包括内部伸出周期信号和内部返回周期信号，所述外部动作周期信号包括外部伸出周期信号和外部返回周期信号。比如翻转气缸内部信号从位置一到位置二(或者位置二到位置一)时间为t1，外部铺设信号从位置一到位置二(或者位置二到位置一)时间为t2，测量翻转气缸的实际从位置一到位置二的时间t3，将t1、t2分别与t3进行比较，判定翻转气缸的运行时间是否正常，异常时发出故障报警信，设备停止运行。避免设备碰撞及因为时序问题导致的产品匹配质量问题。
44.如图2所示，在一实施例中，一种翻转气缸的监控方法，包括：
45.s01
′
:在翻转气缸的内部实时采集内部动作周期信号，在翻转气缸的外部实时采集外部动作周期信号；
46.s02
′
：将所述内部动作周期信号和所述外部动作周期信号分别与预设的气缸动作
周期值进行比较；
47.s03
′
:根据比较结果，判断翻转气缸的运行是否正常，包括：
48.如果所述内部动作周期信号与预设的气缸动作周期值的差值在预设的第一范围内，且所述外部动作周期信号与预设的气缸动作周期值的差值在预设的第二范围内，则判定翻转气缸的运行正常，否则，判定翻转气缸的运行异常。
49.在实际工作中，内部动作周期信号与外部动作周期信号的时间值可能不同，其分别与预设的气缸动作周期值进行比较，根据内、外部信号与预设值的差值范围进行判定。例如在工作中，内部信号出现问题，这个时候如果没有进行监控的话，在内部信号提前满足的情况下，即自动运行到下一个制造环节，就会出现设备碰撞或者质量匹配的问题。
50.如图3所示，在一实施例中，一种翻转气缸的监控方法，包括：
51.s01
″
:在翻转气缸的内部实时采集内部动作周期信号，在翻转气缸的外部实时采集外部动作周期信号；
52.s02
″
：将所述内部动作周期信号和所述外部动作周期信号分别与预设的气缸动作周期值进行比较；在翻转气缸的一个运动周期内，计算所述内部动作周期信号与所述外部动作周期信号之间的周期时间差值，将所述周期时间差值与预设的时间值相比较；
53.s03
″
:根据比较结果，判断翻转气缸的运行是否正常，包括：
54.如果所述内部动作周期信号与预设的气缸动作周期值的差值在预设的第一范围内，且所述外部动作周期信号与预设的气缸动作周期值的差值在预设的第二范围内，且所述周期时间差值与预设的时间值的差值在预设的第三范围内，则判定翻转气缸的运行正常，否则，判定翻转气缸的运行异常。
55.在实验情况下内部动作周期信号与外部动作周期信号之间的周期时间差值通常差别不会大于0.1s，通过各自时间则可以确定气缸运行的实际状态，是不是存在信号误发和气缸本体损坏的现象。通过程序对比内部动作周期信号与外部动作周期信号之间的周期时间差值与设定差值的大小，判定运行时间是否正常，结合现场信号进行综合判定，异常时发出故障报警信，设备停止运行。避免设备碰撞及因为时序问题导致的产品匹配质量问题。例如在工作中，内部信号出现问题，气缸内外部信号时间差出现问题，这个时候如果没有进行监控的话，在内部信号提前满足的情况下，即自动运行到下一个制造环节，就会出现设备碰撞或者质量匹配的问题。这个时候就可以设置时间差为一个较小的差值，比如0.25s，在程序中参与判定，在上述情况下，设备报错，避免制造进行下一个环节，避免事故发生。
56.在一实施例中，提供一种翻转气缸的监控方法，包括：
57.同时在自动线上的多个翻转气缸的内部实时采集内部动作周期信号，同时在自动线上的多个翻转气缸的外部实时采集外部动作周期信号；
58.通过所述内部动作周期信号和所述外部动作周期信号计算出每个翻转气缸的动作周期值及所有翻转气缸的动作周期平均值，根据每个翻转气缸的动作周期值及所有翻转气缸的动作周期平均值对单个翻转气缸的进行气流调节，以优化自动线的生产节拍。
59.本监控方法在自动线的节拍提升上有辅助作用，通过采集的时间，确定是哪个气缸动作慢耽误节拍，具体来说，即在控制中同时动作的气缸可以有几个，算法程序输出每个气缸的运行值及平均值，通过运行值可以对单个气缸进行气流调节，优化动作时间，提升生产节拍。
60.根据本发明的第二方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的翻转气缸的监控方法的步骤。因此，计算机可读存储介质具有该监控方法的全部有益效果，在此不再赘述。
61.在一实施例中，根据本发明的第三方面，提供了一种翻转气缸的监控系统，包括动作检测装置和控制装置，动作检测装置包括设置于翻转气缸内部的内部动作传感器，用于实时采集翻转气缸的内部动作周期信号；动作检测装置还包括设置于翻转气缸外部的外部动作传感器，用于实时采集翻转气缸的外部动作周期信号。控制装置与动作检测装置电连接或信号连接，包括存储器和处理器，存储器被配置为存储计算机程序，处理器被配置为执行计算机程序以实现上述的翻转气缸的监控方法的步骤。外部动作传感器包括第一位置传感器和第二位置传感器，第一位置传感器用于检测翻转气缸的工作端是否到达伸出工作位置，第二位置传感器用于检测翻转气缸的工作端是否到达返回工作位置。
62.本发明的监控系统能够匹配国内外各大厂家生产的气缸产品。由于工艺设计，翻转气缸每个夹臂上所带的负载不相同，气缸加紧到位时间也不尽相同。方案的实施主要包括增加外板信号铺设，通过对安装气缸夹臂到位检测开关，此检测开关在程序中与气缸够成闭环检测和程序算法判定。根据每个翻转气缸的加紧到位时间进行匹配，开发程序块进行运行状态监测，程序块对翻转气缸动作时间进行实时监控记录，对打开关闭时间设定标准值，此标准值即为气缸运行时内外部信号实时监控的时间差值，当翻转气缸加紧到位时间超过设定标准值，设备停止运行。只有运行中，实际动作在允许差值内，才能输出到位信号，否则面板报警，设备立刻停止运行，避免碰撞风险。同时在程序算法中通过对气缸内部及外部信号到达时间进行比较，进行信号校验，可以有效甄别出信号问题或设备问题，提前对设备状态进行预警，消除设备应用风险。
63.本发明的监控系统实时数据采集，根据气缸运行逻辑，动态对运行中的翻转气缸进行时间实时采集，输出，并进行同组运行时间进行平均，对同向的内部和外部信号脉冲进行时间比对。可以应用于工位节拍提升和设备故障判断。可以应用于所有的气缸运行监控，特别是类似定位作用的翻转气缸，根据负载不同对不同翻转气缸设定不同的运行时间设定值，同每一次动态的运行时间进行比较判定。智能故障诊断，通过外部位置检测开关铺设进行闭环检测，结合时间监控结果及同向信号时间判定结果，综合给出翻转气缸运行判定结果。降本增效，避免设备碰撞风险及产品尺寸匹配问题，同样可以对设备状态进行预警，避免直接停台隐患。
64.以上仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本发明中各部件的结构和连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。