CN108803549A - 智能热镀锌工艺及管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能热镀锌工艺及管理系统，包括管理子系统、自动上下料子系统、智能酸洗子系统、智能热浸锌子系统、智能环保子系统和控制管理中心，控制管理中心分别与管理子系统、上下料子系统、智能酸洗子系统、智能热浸锌子系统和智能环保子系统相连，控制管理中心通过管理子系统对原材料进行信息管理，通过上下料子系统进行自动上下料控制，通过智能酸洗子系统进行智能酸洗控制，通过智能热浸锌子系统进行智能热浸锌控制，通过智能环保子系统进行智能环保节能控制。根据本发明的智能热镀锌工艺及管理系统，能够减少工人劳动强度，提高管理效率、生产效率、生产质量，并利于环保节能。
Description
技术领域
本发明涉及热镀锌技术领域，特别涉及一种智能热镀锌工艺及管理系统。
背景技术
目前的热镀锌工艺存在诸多不足。具体而言，热镀锌的整个工艺过程大多由人工操作完成，中间仅借助行车，工人劳动强度大、工作环境恶劣；工件浸锌时间由工人凭经验判断，容易造成过洗、漏镀等不合格现象；缺少有效的环保设施，对空气、水质都有污染；管理手段落后，管理效率低、效果差。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种智能热镀锌工艺及管理系统，能够减少工人劳动强度，提高管理效率、生产效率、生产质量，并利于环保节能。
为达到上述目的，本发明提出了一种智能热镀锌工艺及管理系统，包括管理子系统、自动上下料子系统、智能酸洗子系统、智能热浸锌子系统、智能环保子系统和控制管理中心，所述控制管理中心分别与所述管理子系统、上下料子系统、智能酸洗子系统、智能热浸锌子系统和智能环保子系统相连，所述控制管理中心通过所述管理子系统对原材料进行信息管理，通过所述上下料子系统进行自动上下料控制，通过所述智能酸洗子系统进行智能酸洗控制，通过所述智能热浸锌子系统进行智能热浸锌控制，通过所述智能环保子系统进行智能环保节能控制。
根据本发明实施例的智能热镀锌工艺及管理系统，通过设置管理子系统、自动上下料子系统、智能酸洗子系统、智能热浸锌子系统和智能环保子系统，并通过控制管理中心进行集中控制，能够实现对原材料的信息管理、自动上下料、智能酸洗、智能热浸锌和智能环保节能，从而能够减少工人劳动强度，提高管理效率、生产效率、生产质量，并利于环保节能。
另外，根据本发明上述实施例提出的智能热镀锌工艺及管理系统还可以具有如下附加的技术特征：
所述控制管理中心包括CPS(Cyber-Physical Systems，信息物理系统)。
所述控制管理中心还包括MMCS(Manufacture Management Control System，生产管理控制系统)，所述CPS通过所述MMCS与所述管理子系统相连。
所述管理子系统包括客户信息管理模块、订单信息管理模块、库存信息管理模块和质量信息管理模块。
所述上下料子系统包括升降机和设置在所述升降机上的重量传感器，其中，在上料工序，所述CPS控制所述升降机升降工件以进行上料，并通过所述重量传感器实时采集所述工件的重量。
所述智能酸洗子系统包括酸浓度采集模块、铁离子浓度采集模块、酸液温度采集模块和机械手定位模块，其中，在预处理工序，所述CPS通过所述酸浓度采集模块采集酸浓度，通过所述铁离子浓度采集模块采集铁离子浓度，通过所述酸液温度采集模块采集酸液温度，通过所述机械手定位模块获取机械手的实时位置，并根据所述酸浓度、所述铁离子浓度、所述酸液温度和所述机械手的实时位置实现所述工件酸洗时间的智能化控制和酸液更换的智能化提醒。
所述预处理工序在全封闭微负压酸雾间进行。
所述智能热浸锌子系统包括锌温采集模块、炉温采集模块、燃烧器控制模块和行车控制模块，其中，在热浸锌工序，所述CPS通过所述锌温采集模块采集锌温，通过所述炉温采集模块采集炉温，并根据所述锌温和所述工件的类型，通过所述行车控制模块进行镀锌行车控制以实现对浸锌时间和出锅方式的智能化控制，以及根据所述工件的重量、所述锌温和所述炉温，通过所述燃烧器控制模块进行燃烧器输出功率的控制。
所述智能环保子系统包括酸雾浓度采集模块、颗粒物浓度采集模块、洗涤塔风机控制模块、洗涤塔水泵控制模块和除尘器风机控制模块，所述CPS通过所述酸雾浓度采集模块采集酸雾排出浓度，通过所述颗粒物浓度采集模块采集颗粒物排出浓度，并根据所述酸雾排出浓度和所述颗粒物排出浓度，通过所述洗涤塔风机控制模块进行洗涤塔风机功率的控制，通过所述洗涤塔水泵控制模块进行洗涤塔水泵功率的控制，通过所述除尘器风机控制模块进行除尘器风机功率的控制。
附图说明
图1为根据本发明实施例的智能热镀锌工艺及管理系统的方框示意图；
图2为根据本发明一个具体实施例的智能热镀锌工艺及管理系统的方框示意图；
图3为根据本发明一个实施例的智能热镀锌车间布局图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图来描述本发明实施例的智能热镀锌工艺及管理系统。
如图1所示，本发明实施例的智能热镀锌工艺及管理系统，包括管理子系统10、自动上下料子系统20、智能酸洗子系统30、智能热浸锌子系统40、智能环保子系统50和控制管理中心60。控制管理中心60分别与管理子系统10、上下料子系统20、智能酸洗子系统30、智能热浸锌子系统40和智能环保子系统50相连，控制管理中心60通过管理子系统10对原材料进行信息管理，通过上下料子系统20进行自动上下料控制，通过智能酸洗子系统30进行智能酸洗控制，通过智能热浸锌子系统40进行智能热浸锌控制，通过智能环保子系统50进行智能环保节能控制。
在本发明的一个实施例中，控制管理中心60包括CPS。
进一步地，控制管理中心60还包括MMCS，如图2所示，CPS通过MMCS与管理子系统10相连。
如图2所示，管理子系统10包括客户信息管理模块11、订单信息管理模块12、库存信息管理模块13和质量信息管理模块14。客户信息管理模块11、订单信息管理模块12、库存信息管理模块13和质量信息管理模块14可分别对应获取并存储原材料的客户信息、订单信息、库存信息和质量信息。CPS可获取客户信息中的客户名称，并根据订单信息确定待镀锌工件的类型以及根据库存信息确定待镀锌工件的数量。CPS还可在显示界面显示上述信息。
如图2所示，上下料子系统20包括升降机21和设置在升降机上的重量传感器22。其中，在上料工序，CPS可控制升降机21升降工件以进行上料，从而能够降低工人劳动强度。CPS可通过重量传感器22实时采集工件的重量。另外，在上料工序可根据工件的类型选择工件的挂具。CPS还可在显示界面显示各个工件的重量及对应的挂具号等信息。
如图2所示，智能酸洗子系统30包括酸浓度采集模块31、铁离子浓度采集模块32、酸液温度采集模块33和机械手定位模块34。其中，在预处理工序，CPS可通过酸浓度采集模块31采集酸浓度，通过铁离子浓度采集模块32采集铁离子浓度，通过酸液温度采集模块33采集酸液温度，通过机械手定位模块34获取机械手的实时位置，并根据酸浓度、铁离子浓度、酸液温度和机械手的实时位置实现工件酸洗时间的智能化控制和酸液更换的智能化提醒。进一步地，预处理工序在全封闭微负压酸雾间进行，以实现酸雾零逸出。机械手定位模块34可采用括激光定位，从而能够实现挂具在各个工位间的自动化精准转移。CPS还可在显示界面显示酸浓度、铁离子浓度、酸液温度、机械手的实时位置、工件在进料池的时间、酸洗时间及在出料池的时间等信息。
如图2所示，智能热浸锌子系统40包括锌温采集模块41、炉温采集模块42、燃烧器控制模块43和行车控制模块44。其中，在热浸锌工序，CPS可通过锌温采集模块41采集锌温，通过炉温采集模块42采集炉温，并根据锌温和工件的类型，通过行车控制模块44进行镀锌行车控制以实现对浸锌时间和出锅方式的智能化控制。在本发明的一个实施例中，可采用视觉识别技术结合专用的挂具设计，实现打灰过程的自动化。CPS还可根据工件的重量、锌温和炉温，通过燃烧器控制模块43进行燃烧器输出功率的控制，确保炉温、锌温的变化控制在合理范围，从而延长锌锅寿命。CPS还可在显示界面显示炉温、锌温、浸锌时间及燃烧器输出功率等信息。
如图2所示，智能环保子系统50包括酸雾浓度采集模块51、颗粒物浓度采集模块52、洗涤塔风机控制模块53、洗涤塔水泵控制模块54和除尘器风机控制模块55。在环保方面，CPS可通过酸雾浓度采集模块51采集酸雾排出浓度，通过颗粒物浓度采集模块52采集颗粒物排出浓度，并根据酸雾排出浓度和颗粒物排出浓度，通过洗涤塔风机控制模块53进行洗涤塔风机功率的控制，通过洗涤塔水泵控制模块54进行洗涤塔水泵功率的控制，通过除尘器风机控制模块55进行除尘器风机功率的控制，实现环保与节能的双效益。
在本发明的一个具体实施例中，升降机、除尘器、智能行车、洗涤塔和酸雾间在车间内的布局如图3所示。
综上所述，根据本发明实施例的智能热镀锌工艺及管理系统，通过设置管理子系统、自动上下料子系统、智能酸洗子系统、智能热浸锌子系统和智能环保子系统，并通过控制管理中心进行集中控制，能够实现对原材料的信息管理、自动上下料、智能酸洗、智能热浸锌和智能环保节能，从而能够减少工人劳动强度，提高管理效率、生产效率、生产质量，并利于环保节能。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种智能热镀锌工艺及管理系统，其特征在于，包括管理子系统、自动上下料子系统、智能酸洗子系统、智能热浸锌子系统、智能环保子系统和控制管理中心，所述控制管理中心分别与所述管理子系统、上下料子系统、智能酸洗子系统、智能热浸锌子系统和智能环保子系统相连，所述控制管理中心通过所述管理子系统对原材料进行信息管理，通过所述上下料子系统进行自动上下料控制，通过所述智能酸洗子系统进行智能酸洗控制，通过所述智能热浸锌子系统进行智能热浸锌控制，通过所述智能环保子系统进行智能环保节能控制。
2.根据权利要求1所述的智能热镀锌工艺及管理系统，其特征在于，所述控制管理中心包括CPS。
3.根据权利要求2所述的智能热镀锌工艺及管理系统，其特征在于，所述控制管理中心还包括MMCS，所述CPS通过所述MMCS与所述管理子系统相连。
4.根据权利要求3所述的智能热镀锌工艺及管理系统，其特征在于，所述管理子系统包括客户信息管理模块、订单信息管理模块、库存信息管理模块和质量信息管理模块。
5.根据权利要求2所述的智能热镀锌工艺及管理系统，其特征在于，所述上下料子系统包括升降机和设置在所述升降机上的重量传感器，其中，在上料工序，所述CPS控制所述升降机升降工件以进行上料，并通过所述重量传感器实时采集所述工件的重量。
6.根据权利要求5所述的智能热镀锌工艺及管理系统，其特征在于，所述智能酸洗子系统包括酸浓度采集模块、铁离子浓度采集模块、酸液温度采集模块和机械手定位模块，其中，在预处理工序，所述CPS通过所述酸浓度采集模块采集酸浓度，通过所述铁离子浓度采集模块采集铁离子浓度，通过所述酸液温度采集模块采集酸液温度，通过所述机械手定位模块获取机械手的实时位置，并根据所述酸浓度、所述铁离子浓度、所述酸液温度和所述机械手的实时位置实现所述工件酸洗时间的智能化控制和酸液更换的智能化提醒。
7.根据权利要求6所述的智能热镀锌工艺及管理系统，其特征在于，所述预处理工序在全封闭微负压酸雾间进行。
8.根据权利要求6所述的智能热镀锌工艺及管理系统，其特征在于，所述智能热浸锌子系统包括锌温采集模块、炉温采集模块、燃烧器控制模块和行车控制模块，其中，在热浸锌工序，所述CPS通过所述锌温采集模块采集锌温，通过所述炉温采集模块采集炉温，并根据所述锌温和所述工件的类型，通过所述行车控制模块进行镀锌行车控制以实现对浸锌时间和出锅方式的智能化控制，以及根据所述工件的重量、所述锌温和所述炉温，通过所述燃烧器控制模块进行燃烧器输出功率的控制。
9.根据权利要求8所述的智能热镀锌工艺及管理系统，其特征在于，所述智能环保子系统包括酸雾浓度采集模块、颗粒物浓度采集模块、洗涤塔风机控制模块、洗涤塔水泵控制模块和除尘器风机控制模块，所述CPS通过所述酸雾浓度采集模块采集酸雾排出浓度，通过所述颗粒物浓度采集模块采集颗粒物排出浓度，并根据所述酸雾排出浓度和所述颗粒物排出浓度，通过所述洗涤塔风机控制模块进行洗涤塔风机功率的控制，通过所述洗涤塔水泵控制模块进行洗涤塔水泵功率的控制，通过所述除尘器风机控制模块进行除尘器风机功率的控制。
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