CN115283509B - 一种弯管成型检测方法及检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种弯管成型检测方法及检测系统,涉及弯管加工成型技术领域,包括:建立数据库;获取管材的材质信息,同时测量管材的初始尺寸,获得管材的初始尺寸信息;实时测量获取弯管工艺过程中的各项工艺参数,获得弯管工艺参数数据;测量成型弯管尺寸,获得弯管尺寸信息,并判断其是否满足成型标准,若是,则为合格品,输出合格信号;若否,则为不合格品,输出不合格信号;将合格品的初始尺寸信息、工艺参数数据以及弯管尺寸信息存储进数据库。本发明的优点在于:通过对弯管成型后的回弹数据进行整合化分析,可及时输出异常信号,提醒工作人员进行设备校对检修,进而防止加工废品的产生,极大的提高了产品的生产良率。
Description
技术领域
本发明涉及弯管加工成型技术领域,具体是涉及一种弯管成型检测方法及检测系统。
背景技术
空间多连弯管具有展开长度长、口径小、弯曲角度不等、多空间走势、弯管管束密集排列整体装配的特点,从而对空间多连弯管的尺寸精度要求极高。
空间多连弯管的弯制成形,制造厂通常采用自动弯管机进行,受材料性能不同的影响,弯管过程中材料回弹不同,导致弯管成形精度无法保证,弯管后或多或少还需要进行整形,无形中增加了弯管制作周期。
现有技术中的弯管成型检测通常只能实现对弯管的成型合格或者不合格进行检测,无法针对对于弯管成型检测数据进行整合分析,导致无法快速发现弯管成型过程中的异常数据,易导致在实际加工过程中的废品率升高,影响产品的生产良率。
发明内容
为解决上述技术问题,提供一种弯管成型检测方法及检测系统,本技术方案解决了上述的现有技术中的弯管成型检测通常只能实现对弯管的成型合格或者不合格进行检测,无法针对对于弯管成型检测数据进行整合分析,导致无法快速发现弯管成型过程中的异常数据,易导致在实际加工过程中的废品率升高,影响产品的生产良率的问题。
为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:
一种弯管成型检测方法,包括:
建立数据库;
获取管材的材质信息,同时测量管材的初始尺寸,获得管材的初始尺寸信息,所述初始尺寸信息包括管材的初始壁厚;
实时测量获取弯管工艺过程中的各项工艺参数,获得弯管工艺参数数据,所述弯管工艺参数数据包括中频加热温度、设备推力、摇臂转速和摇臂转动角度;
测量成型弯管尺寸,获得弯管尺寸信息,所述弯管尺寸信息包括弯管背部壁厚和弯管角度,并判断其是否满足成型标准,若是,则为合格品,输出合格信号,若否,则为不合格品,输出不合格信号;
将合格品的初始尺寸信息、工艺参数数据以及弯管尺寸信息存储进数据库。
优选的,所述将合格品的初始尺寸信息、工艺参数数据以及弯管尺寸信息存储进数据库包括:
建立第一数据集合;
根据合格品的弯管角度和摇臂转动角度进行计算,获得弯管回弹角度数据;
将弯管回弹角度数据作为元素加入第一数据集合中;
判断新加入的弯管回弹角度数据是否为异常数据,若为是,则输出回弹异常信号,若为否,则不做响应。
优选的,所述判断新加入的弯管回弹角度数据是否为异常数据具体包括:
将第一数据集合中的所有元素按照从小到大的顺序进行排列;
计算第一数据集合中的所有元素的平均值和标准差;
根据第一数据集合中的所有元素的平均值、标准差和新加入的弯管回弹角度数据,计算新加入的弯管回弹角度数据的检测值Gi;
确定检出水平,根据检出水平获得临界值Gp(n);
判断新加入的弯管回弹角度数据的检测值Gi是否大于临界值Gp(n),若是,则判定该弯管回弹角度数据为异常数据,若否,则判定该弯管回弹角度数据为正常数据。
优选的,所述新加入的弯管回弹角度数据的检测值Gi的计算方法为:
优选的,所述将合格品的初始尺寸信息、工艺参数数据以及弯管尺寸信息存储进数据库还包括:
建立第二数据集合;
根据弯管背部壁厚和管材的初始壁厚计算获得弯管减薄厚度;
将弯管减薄厚度和中频加热温度、设备推力、摇臂转速建立映射关系,并保存至第二数据集合中;
根据第二数据集合中的多组弯管减薄厚度和中频加热温度、设备推力、摇臂转速的映射关系,建立当前弯管加工下,弯管减薄厚度与中频加热温度、设备推力、摇臂转速的多元回归模型;
根据当前弯管加工下,弯管减薄厚度与中频加热温度、设备推力、摇臂转速的多元回归模型确定当前的最佳弯管加工参数。
优选的,所述弯管减薄厚度与中频加热温度、设备推力、摇臂转速的多元回归模型的建立步骤如下:
首先,建立如下模型:
公式1,
,则公式1的多元回归方程为:
公式2
其中,C满足:
方程1
优选的,所述弯管成型检测方法还包括:
在弯管成型过程中实时检测中频加热温度、设备推力、摇臂转速,获得中频加热温度、设备推力、摇臂转速的实时数据;
判断中频加热温度、设备推力、摇臂转速的实时数据是否偏离中频加热温度、设备推力、摇臂转速的最佳弯管加工参数;
若是,则输出调节信号,若否,则不做响应。
进一步的,提出一种弯管成型检测系统,用于实现如上述的弯管成型检测方法,其特征在于,包括:
存储模块,所述存储模块用于存储数据库,所述存储模块上还存储有计算机程序,所述计算机程序被调用运行时执行如上述的弯管成型检测方法;
处理模块,处理模块与存储模块相耦合,所述处理模块用于进行数据库的建立和更新,同时进行弯管减薄厚度与中频加热温度、设备推力、摇臂转速的多元回归模型拟合计算;
测量模块,所述测量模块用于获取管材的初始尺寸信息、中频加热温度、设备推力、摇臂转速、摇臂转动角度、弯管背部壁厚和弯管角度;
信号输出模块,所述信号输出模块用于输出合格信号、不合格信号和调节信号其中一种或多种。
可选的,所述测量模块包括测温传感器和推力测量装置,所述测温传感器和推力测量装置安装于弯管机的弯管机构处,所述测温传感器和推力测量装置用于实施检测管材在弯管过程中的中频加热温度和设备推力。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明提出一种基于弯管成型过程的成型检测方法,通过对弯管成型后的回弹数据进行整合化分析,与传统的判断合格与不合格的方式相比,本方案可以根据加工弯管的回弹角度数据判断其加工工艺是否正常,当连续出现多个回弹角度数据异常时,则此时虽然加工的弯管任然处于合格品区间内,但是由于异常数据较多,弯管机存在着异常风险,继续加工易导致废品产生,此时本方案可及时输出异常信号,提醒工作人员进行设备校对检修,进而防止加工废品的产生,极大的提高了产品的生产良率;
本发明针对于弯管的弯管背部壁厚和管材的初始壁厚计算获得弯管减薄厚度,并通过建立弯管减薄厚度与中频加热温度、设备推力、摇臂转速的多元回归模型进而获取弯管的最佳加工工艺参数,之后通过实时检测和调整弯管加工工艺参数,极大的提高了弯管加工的质量和效率。
附图说明
图1为本发明提出的检测方法中的步骤S100-S500的流程图;
图2为本发明提出的检测方法中的步骤S501-S504的流程图;
图3为本发明提出的检测方法中的步骤S505-S509的流程图;
图4为本发明提出的检测方法中的步骤S510-S514的流程图;
图5为本发明提出的检测方法中的步骤S600-S800的流程图;
图6本发明提出的检测系统的应用安装示意图;
图7为本发明提出的检测系统应用的弯管工艺示意图。
图中标号为:
1、弯管机;2、管材;301、测温传感器;302、推力测量装置;4、控制中心。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
一种弯管成型检测系统,包括:
存储模块,存储模块用于存储数据库;
处理模块,处理模块与存储模块相耦合,处理模块用于进行数据库的建立和更新,同时进行弯管减薄厚度与中频加热温度、设备推力、摇臂转速的多元回归模型拟合计算;
测量模块,测量模块用于获取管材的初始尺寸信息、中频加热温度、设备推力、摇臂转速、摇臂转动角度、弯管背部壁厚和弯管角度;
信号输出模块,信号输出模块用于输出合格信号、不合格信号和调节信号其中一种或多种。
其中可以理解的是,处理模块可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过分析系统的组合来实现,例如数字信号处理器和微处理器,多个微处理器,一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核,或任何其它类似的配置来实现。
存储模块可以是磁性介质,例如,软盘、硬盘、磁带;光介质例如,DVD;或者半导体介质例如固态硬盘SolidStateDisk,SSD等。
具体的,参照图6所示,其中,测量模块包括测温传感器301和推力测量装置302,测温传感器301和推力测量装置302安装于弯管机1的弯管机构处,测温传感器301和推力测量装置302用于实施检测管材2在弯管过程中的中频加热温度和设备推力,测温传感器301和推力测量装置302与控制中心4通过导线实现电性连接,存储模块、处理模块和信号输出模块均集成于控制中心4内部;
具体的,参照图7所示,在弯管加工过程中,通过中频加热线圈对管材2进行加热,加热效果好,成形效率高,在加热过程中,通过测温传感器301实时检测加热温度,之后通过推力测量装置302测量摇臂末端的推力,同时摇臂电机实时输出摇臂转速,实现对弯管成型过程的工艺参数实时检测,通过控制中心4对反馈的工艺参数进行计算,控制摇臂电机和中频加热线圈保持最佳的工艺参数状态。
具体的,请查阅图1所示,为进一步的说明本方案,以下结合上述检测系统,提出一种弯管成型检测方法,包括如下步骤:
S100、建立数据库;
S200、获取管材的材质信息,同时测量管材的初始尺寸,获得管材的初始尺寸信息,初始尺寸信息包括管材的初始壁厚;
S300、实时测量获取弯管工艺过程中的各项工艺参数,获得弯管工艺参数数据,弯管工艺参数数据包括中频加热温度、设备推力、摇臂转速和摇臂转动角度;
S400、测量成型弯管尺寸,获得弯管尺寸信息,弯管尺寸信息包括弯管背部壁厚和弯管角度,并判断其是否满足成型标准,若是,则为合格品,输出合格信号,若否,则为不合格品,输出不合格信号;
S500、将合格品的初始尺寸信息、工艺参数数据以及弯管尺寸信息存储进数据库。
请查阅图2所示,其中,将合格品的初始尺寸信息、工艺参数数据以及弯管尺寸信息存储进数据库包括:
S501、建立第一数据集合;
S502、根据合格品的弯管角度和摇臂转动角度进行计算,获得弯管回弹角度数据;
S503、将弯管回弹角度数据作为元素加入第一数据集合中;
S504、判断新加入的弯管回弹角度数据是否为异常数据,若为是,则输出回弹异常信号,若为否,则不做响应。
可以理解的是,正常状态下,对于相同材质的管材,其在相同弯管加工工艺下成型的弯管的具有相同的弯管回弹角度,而对于产生异常的弯管回弹角度的管材,通常原因为弯管机出现弯管角度失准,导致实际的摇臂转动角度与设定的摇臂转动角度出现偏差,此时虽然可能加工出的弯管任然符合合格品的成型需求,然而弯管机存在着异常风险,如果不对其进行校对检修,继续加工会导致加工废品的产生,因此本方案针对弯管加工过程中的弯管回弹角度进行整合计算,当出现弯管回弹角度数据异常时,输出回弹异常信号,若连续出现多个回弹异常信号则代表弯管机出现加工异常,此时输出报警信号,提醒工作人员进行弯管机校准维修。
此方法可以及时有效的发现弯管机的异常,进而避免弯管加工废品的产生,极大的提高了产品的生产良率。
请查阅图3所示,判断新加入的弯管回弹角度数据是否为异常数据具体包括:
S505、将第一数据集合中的所有元素按照从小到大的顺序进行排列;
S506、计算第一数据集合中的所有元素的平均值和标准差;
S507、根据第一数据集合中的所有元素的平均值、标准差和新加入的弯管回弹角度数据,计算新加入的弯管回弹角度数据的检测值Gi;
S508、确定检出水平,根据检出水平获得临界值Gp(n);
S509、判断新加入的弯管回弹角度数据的检测值Gi是否大于临界值Gp(n),若是,则判定该弯管回弹角度数据为异常数据,若否,则判定该弯管回弹角度数据为正常数据。
其中,新加入的弯管回弹角度数据的检测值Gi的计算方法为:
基于格鲁布斯检验法提出本方案中的异常输出检测方法,对于检测的多个弯管回弹角度数据进行检测值计算,并通过判断其是否大于临界值来判断其是否为合格数据,可快速准确的获取弯管回弹角度数据中的异常数据。
其中,本方案中检出水平可定为0.05,本领域的技术人员可以理解的是,检出水平定的越小,其异常敏感度越高,能够更加快速的获得弯管机异常,但是误检率也会升高,基于此,本方案将检出水平定为0.05,经检验可实现高精度的弯管机异常发现。
请查阅图4所示,将合格品的初始尺寸信息、工艺参数数据以及弯管尺寸信息存储进数据库还包括:
S510、建立第二数据集合;
S511、根据弯管背部壁厚和管材的初始壁厚计算获得弯管减薄厚度;
S512、将弯管减薄厚度和中频加热温度、设备推力、摇臂转速建立映射关系,并保存至第二数据集合中;
S513、根据第二数据集合中的多组弯管减薄厚度和中频加热温度、设备推力、摇臂转速的映射关系,建立当前弯管加工下,弯管减薄厚度与中频加热温度、设备推力、摇臂转速的多元回归模型;
S514、根据当前弯管加工下,弯管减薄厚度与中频加热温度、设备推力、摇臂转速的多元回归模型确定当前的最佳弯管加工参数。
其中,弯管减薄厚度与中频加热温度、设备推力、摇臂转速的多元回归模型的建立步骤如下:
首先,建立如下模型:
公式1,
,则公式1的多元回归方程为:
公式2
其中,C满足:
方程1
本领域的技术人员熟知,弯管加工中中频加热温度、设备推力、摇臂转速的相互大小直接影响产品壁厚尺寸,基于此,本方案建立弯管减薄厚度与中频加热温度、设备推力、摇臂转速的多元回归模型,获取当前管材及成型要求下的弯管减薄厚度与中频加热温度、设备推力、摇臂转速之间的关系函数,之后通过计算获取当前管材及成型要求下的最佳加工工艺参数;
本领域的技术人员可以理解的是,为保证加工效率,最佳加工工艺参数的计算过程中应在保证弯管减薄厚度符合成型需求的情况下使摇臂转速最大化,进而实现弯管加工的快速化加工。
请查阅图5所示,上述检测方法,还包括:
S600、在弯管成型过程中实时检测中频加热温度、设备推力、摇臂转速,获得中频加热温度、设备推力、摇臂转速的实时数据;
S700、判断中频加热温度、设备推力、摇臂转速的实时数据是否偏离中频加热温度、设备推力、摇臂转速的最佳弯管加工参数;
S800、若是,则输出调节信号,若否,则不做响应。
通过实时检测弯管加工过程中的弯管加工工艺参数,并与上述计算获得的最佳加工工艺参数进行比对,当弯管加工工艺参数偏离最佳加工工艺参数时,输出调节信号,由控制中心输出控制信号进行工艺参数调节,保证其始终处于最佳的加工状态下。
再进一步的,存储模块上还存储有计算机程序,该计算机程序调用时执行上述检测方法。
综上所述,本发明的优点在于:通过对弯管成型后的回弹数据进行整合化分析,可及时输出异常信号,提醒工作人员进行设备校对检修,进而防止加工废品的产生,极大的提高了产品的生产良率。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (6)
1.一种弯管成型检测方法,其特征在于,包括:
建立数据库;
获取管材的材质信息,同时测量管材的初始尺寸,获得管材的初始尺寸信息,所述初始尺寸信息包括管材的初始壁厚;
实时测量获取弯管工艺过程中的各项工艺参数,获得弯管工艺参数数据,所述弯管工艺参数数据包括中频加热温度、设备推力、摇臂转速和摇臂转动角度;
测量成型弯管尺寸,获得弯管尺寸信息,所述弯管尺寸信息包括弯管背部壁厚和弯管角度,并判断其是否满足成型标准,若是,则为合格品,输出合格信号,若否,则为不合格品,输出不合格信号;
将合格品的初始尺寸信息、工艺参数数据以及弯管尺寸信息存储进数据库;
其中,所述将合格品的初始尺寸信息、工艺参数数据以及弯管尺寸信息存储进数据库包括:
建立第一数据集合;
根据合格品的弯管角度和摇臂转动角度进行计算,获得弯管回弹角度数据;
将弯管回弹角度数据作为元素加入第一数据集合中;
判断新加入的弯管回弹角度数据是否为异常数据,若为是,则输出回弹异常信号,若为否,则不做响应;
所述判断新加入的弯管回弹角度数据是否为异常数据具体包括:
将第一数据集合中的所有元素按照从小到大的顺序进行排列;
计算第一数据集合中的所有元素的平均值和标准差;
根据第一数据集合中的所有元素的平均值、标准差和新加入的弯管回弹角度数据,计算新加入的弯管回弹角度数据的检测值Gi;
确定检出水平,根据检出水平获得临界值Gp(n);
判断新加入的弯管回弹角度数据的检测值Gi是否大于临界值Gp(n),若是,则判定该弯管回弹角度数据为异常数据,若否,则判定该弯管回弹角度数据为正常数据;
所述新加入的弯管回弹角度数据的检测值Gi的计算方法为:
2.根据权利要求1所述一种弯管成型检测方法,其特征在于,所述将合格品的初始尺寸信息、工艺参数数据以及弯管尺寸信息存储进数据库还包括:
建立第二数据集合;
根据弯管背部壁厚和管材的初始壁厚计算获得弯管减薄厚度;
将弯管减薄厚度和中频加热温度、设备推力、摇臂转速建立映射关系,并保存至第二数据集合中;
根据第二数据集合中的多组弯管减薄厚度和中频加热温度、设备推力、摇臂转速的映射关系,建立当前弯管加工下,弯管减薄厚度与中频加热温度、设备推力、摇臂转速的多元回归模型;
根据当前弯管加工下,弯管减薄厚度与中频加热温度、设备推力、摇臂转速的多元回归模型确定当前的最佳弯管加工参数。
4.根据权利要求3所述一种弯管成型检测方法,其特征在于,还包括:
在弯管成型过程中实时检测中频加热温度、设备推力、摇臂转速,获得中频加热温度、设备推力、摇臂转速的实时数据;
判断中频加热温度、设备推力、摇臂转速的实时数据是否偏离中频加热温度、设备推力、摇臂转速的最佳弯管加工参数;
若是,则输出调节信号,若否,则不做响应。
5.一种弯管成型检测系统,用于实现如权利要求1-4任一项所述的弯管成型检测方法,其特征在于,包括:
存储模块,所述存储模块用于存储数据库,所述存储模块上还存储有计算机程序,所述计算机程序被调用运行时执行如权利要求1-4任一项所述的弯管成型检测方法;
处理模块,处理模块与存储模块相耦合,所述处理模块用于进行数据库的建立和更新,同时进行弯管减薄厚度与中频加热温度、设备推力、摇臂转速的多元回归模型拟合计算;
测量模块,所述测量模块用于获取管材的初始尺寸信息、中频加热温度、设备推力、摇臂转速、摇臂转动角度、弯管背部壁厚和弯管角度;
信号输出模块,所述信号输出模块用于输出合格信号、不合格信号和调节信号其中一种或多种。
6.根据权利要求5所述一种弯管成型检测系统,其特征在于,所述测量模块包括测温传感器(301)和推力测量装置(302),所述测温传感器(301)和推力测量装置(302)安装于弯管机(1)的弯管机构处,所述测温传感器(301)和推力测量装置(302)用于实施检测管材(2)在弯管过程中的中频加热温度和设备推力。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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