CN115727966A - 一种转向节温度采集与在线智能质量监测评价系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铝制转向节模具领域，尤其涉及一种转向节温度采集与在线智能质量监测评价系统，包括：铝制转向节模具，热电偶，通讯采集模块，转向节温度监测评价逻辑，铸造转向节模具上设置有6个温度采集位置，分别设置在转向臂安装孔流道位置、下控制臂安装孔流道位置、冒口位置、减震器安装孔位置、减震器安装孔流道位置、罐底中心位置，通过热电偶对铸造过程进行温度采集，并根据采集的数据对铸造过程进行监测以及对铸造质量进行分级评价。本发明通过在传统的铸造转向节模具上加设热电偶，能够实时获取转向节铸造过程中各工艺阶段的温度变化情况，同时，通过设置热电偶，提高了检测结果的准确性与稳定性，为验证理论数据有效性提供真实参考数据。

Description

一种转向节温度采集与在线智能质量监测评价系统

技术领域

本发明涉及铝制转向节铸造模具领域，尤其涉及一种转向节温度采集与在线智能质量监测评价系统。

背景技术

汽车零部件生产中，铝制转向节作为汽车底盘轻量化减重技术中，重要的一个关键零部件，目前已经超越铁制转向节，成为主流汽车配置的关键零部件。转向节造型复杂，铸造流道末端多为与减震筒等部件的连接位置，体积小，易在铸造过程中产生缺陷。因此将铸造过程直观的表征出来进行及时调整工艺或废料处理是十分必要的。

相关技术中，影响铸造质量的强相关因素为模具温度，包括模具温度数值、模具温度分布。铸造罐体压力的变化，冷却通道的开闭、流量均能够直观反应在模具温度变化上。但由于人工不可能直接观察铸造过程中模具温度变化的情况，只能采用根据已完成铸造的转向节内部质量情况对铸造过程进行人工评价。也有通过热感相机采集模具开模取件过程的模具型腔面温度的形式进行铸造情况判断，但模具开模时由于罐体存在部分遮挡不易拍照，并且模具与空气热交换情况复杂，采集的时间点不同，温度数据就会发生变化，且仅仅依靠一个时间点的模具型腔温度情况无法完整还原整个铸造过程模具温度变化的情况，还可能为人工判断提供错误的判断依据。在上述无法直观表征模具温度与铸造工艺的直接关联关系情况下，人工只能依靠经验主观进行铸造工艺调整，易造成调整时间长，废料增加的情况。

针对相关技术中存在的上述无法直观表征转向节铸造成型过程的问题，目前尚未发现有效的解决方案。

发明内容

为此，本发明提供一种转向节温度采集与在线智能质量监测评价系统，用以克服铸造铝制转向节时测温位置不明确，测温结果稳定性差的问题。

为实现上述目的，本发明提供转向节温度采集与在线智能质量监测评价系统，包括：

铸造转向节模具，其上设置有温度采集位置；

热电偶，其设置在所述温度采集位置上；

所述温度采集位置设置有六个，每个温度采集位置上分别设置一个所述热电偶，各所述热电偶设置位置分别为所述转向臂安装孔流道位置、下控制臂安装孔流道位置、冒口位置、减震器安装孔位置、减震器安装孔流道位置、罐底中心位置，其中，所述转向臂安装孔流道位置设置的热电偶为第一热电偶，所述下控制臂安装孔流道位置设置的热电偶为第二热电偶，所述冒口位置设置的热电偶为第三热电偶，所述减震器安装孔位置设置的热电偶为第四热电偶，所述减震器安装孔流道位置设置的热电偶为第五热电偶，所述罐底中心位置设置的热电偶为第六热电偶；

通讯采集模块，其与各所述热电偶分别相连，用于收集各热电偶采集的数据信息；

转向节温度检测评价逻辑，其首先对转向节生产过程中六个热电偶温度的标准曲线进行计算，在其后的监测生产中，对生产中的实时温度监测并与标准温度进行比较，从而辅助评价产品的质量和设备的运行状态。

进一步地，所述转向臂安装孔流道位于转向臂安装孔与冒口之间，所述第一热电偶孔的中心点于转向臂安装孔中心点与冒口中心点连线的中点在上模上表面的投影重合；

所述下控制臂安装孔流道位于下控制臂安装孔中心点与冒口之间，所述第二热电偶孔的中心点于下控制臂安装孔中心点与冒口中心点连线的中点在上模上表面的投影重合；

所述冒口位置位于冒口与上模侧壁之间且靠近冒口的位置，所述第三热电偶孔的中心点位于冒口中心点到上模右侧壁的垂线在上模上表面的投影上，此点距离冒口中心点在上模上表面投影的距离为28-35mm，且其位置不能和冷却通道发生干涉。

进一步地，所述减震器安装孔位置位于减震器安装孔与冒口之间且靠近减震器安装孔一侧，所述第四热电偶孔的中心点位于底模空腔内，其位于减震器安装孔中心点与冒口中心点连线在空腔上表面的投影上，且其在底模下表面的投影和冒口中心点在下表面投影的距离为135-140mm；

所述减震器安装孔流道位置位于减震器安装孔与冒口之间且靠近中间的位置，所述第五热电偶孔的中心点位于底模空腔内，其位于减震器安装孔中心点与冒口中心点连线在空腔上表面的投影上，且其在底模下表面的投影和冒口中心点在下表面投影的距离为120-130mm；

所述第四热电偶孔和第五热电偶孔轴向距离大于20mm,便于热电偶的安装。

进一步地，所述的罐底中心位置于罐体底板中心位置，所述第六热电偶孔测量罐体的环境温度。

进一步地，各所述热电偶孔底与模具型腔面距离为所有热电偶孔底圆弧端距离型腔表面最近点2-10mm，且在一套模具上所有距离相同。

进一步地，六个热电偶的温度标准曲线计算流程为：

1. 采集50-200G个正常生产节拍中产品的温度作为样本值；

2. 在计算第n个热电偶的标准温度曲线时，对每个时刻t的样本值

进行累加 并除以样本数，其平均值为标准温度值Wt =

，进而求出标准温度曲线Ln；

3. 在核查第n个热电偶标准温度曲线的合理性时，对每个时刻t的单点样本值

与Wt进行比较，其差值小于评价值Pz则视为合理，反之则视为不合理，其对t时刻不合 理的单点样本值

和不合理次数m标定记录；

4. 当核查完毕后，对于第n条标准温度曲线，如果其在某个时刻t有超过评价值Jz个单点样本值不合理；或者当某个连续样本，其在整个生产节拍中有超过Dz个单点样本值不合理，且这样的连续样本超过评价值S，则进行样本的重新采集和计算；

5. 当核查完毕后，对于第n条标准温度曲线，如果其在一个生产节拍T内每个时刻 t的不合理单点样本值都没有超过评价值Pz，针对每个时间点t的不合理单点样本值进行剔 除进而进行标准值的重新计算Wt=

，如果不合理的连续样本没有 超过评价值（S），则剔除该样本进行重新计算，进而求出的曲线Ln为最终标准温度曲线。

进一步地，质量监测评价流程为：

1. 在监测过程中，在同一生产节拍对于第n个热电偶的实际采集温度和标准温度曲线Ln进行比较，如果某个时刻的差值大于评价值Cz则视为非正常温度点，非正常温度点在整个节拍中出现的次数An被标记。

2. 当一个生产节拍结束后，对六个热电偶的温度异常次数A进行累加：A=A1+A2...+A6；

3. 对本节拍生产产品进行评价，Az为评价值：

当A=0：温度稳定，无须X光监测；

当A≤Az：非正常温度在合理的范围内，进行抽检；

当A＞Az：非正常温度在不合理范围内，进行全检；

4. 对设备以及工艺进行评价，Nz为评价值，当第n个采集通道连续多个生产节拍出现非正常温度在不合理范围内的次数为Nn，对其进行判断：

当Nn≤Nz，正常生产，待进一步确认；

当Nn＞Nz，生产工艺或者采集设备出现问题，应进行调整或检修。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过在传统的铸造转向节模具上加设热电偶，能够实时获取转向节铸造过程中各工艺阶段的温度变化情况，通过设置热电偶，提高检测结果的准确性与稳定性。

附图说明

图1(a)：转向节上端温度采集位置示意图。

图1(b)：转向节下端温度采集位置示意图。

图1(c)：转向节顶模冷却分步与热电偶安装位置示意图。

图1(d)：转向节底模冷却分步与热电偶安装位置示意图。

图1(e)：转向节模具罐底中心位置热电偶安装位置示意图。

图2为本发明实施例中热电偶孔的形状示意图。

图3为本发明实施例中第四热电偶孔底与模具型腔面示意图。

图4为第一热电偶采集转向节铸造过程时间与温度曲线示意图。

图5为第二热电偶采集转向节铸造过程时间与温度曲线示意图。

图6为第三热电偶采集转向节铸造过程时间与温度曲线示意图。

图7为第四热电偶采集转向节铸造过程时间与温度曲线示意图。

图8为第五热电偶采集转向节铸造过程时间与温度曲线示意图。

图9为第六热电偶采集转向节铸造过程时间与温度曲线示意图。

图10为热电偶标准温度曲线计算流程示意图。

图11为铝制转向节质量监测评价流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供转向节温度采集与在线智能质量监测评价系统，包括：

铸造转向节模具，其上设置有温度采集位置；

热电偶，其设置在所述温度采集位置上；本实施例使用WIKA牌TC40K3003-FE-HTC-G型号的K型接地耐温热电偶，长度800mm，直径大小为3mm。

所述温度采集位置设置有六个，每个温度采集位置上分别设置一个所述热电偶，各所述热电偶设置位置分别为所述转向臂安装孔流道1011、下控制臂安装孔流道1021、冒口103、下模减震器安装孔2011、减震器安装孔流道2012、罐底中心301，其中，所述转向臂安装孔流道1011设置的热电偶为第一热电偶，所述下控制臂安装孔流道1021设置的热电偶为第二热电偶，所述冒口位置1031设置的热电偶为第三热电偶，所述减震器安装孔2011设置的热电偶为第四热电偶，所述减震器安装孔流道2012设置的热电偶为第五热电偶，所述罐底中心301设置的热电偶为第六热电偶；

通讯采集模块，其与各所述热电偶分别相连，用于收集各热电偶采集的数据信息。

温度采集位置的确定，主要依据为上模1的转向臂安装孔101和下控制臂安装孔102位置是在铸造过程中的模具冷节位置，因此在转向臂安装孔流道位置1011和下控制臂安装孔流道位置1021加装热偶；上模1的冒口位置1031是在铸造过程中的模具热节位置，因此在冒口位置1031加装热偶；下模2的减震器安装孔201是在铸造过程中的模具冷节位置，因此在减震器安装孔位置2011和流道位置2012加装热偶；图1提供的转向节模具为一罐四模结构，罐体3内环境温度影响了铸造过程整体质量，因此在罐底中心位置301加装热偶。

进一步地，所述转向臂安装孔流道1011位于转向臂安装孔101与冒口103之间，所述第一热电偶孔的中心点于转向臂安装孔101中心点与冒口103中心点连线的中点在上模上表面的投影重合；

所述下控制臂安装孔流道1021位于下控制臂安装孔102中心点与冒口103之间，所述下控制臂安装孔流道1021位于下控制臂安装孔102中心点与冒口103中心点连线上，所述第二热电偶孔的中心点于下控制臂安装孔102中心点与冒口103中心点连线的中点在上模上表面的投影重合；

所述冒口位置1031位于冒口103与上模侧壁之间且靠近冒口一侧，所述第三热电偶孔的中心点位于冒口103中心点到上模右侧壁的垂线在上模上表面的投影上，此点距离冒口中心点在上模上表面投影的距离为28-35mm，且其位置不能和冷却通道发生干涉；

进一步地，所述减震器安装孔2011于减震器安装孔201与冒口103之间且靠近减震器安装孔一侧，所述第四热电偶孔的中心点位于底模空腔内，其位于减震器安装孔201中心点与冒口103中心点连线在空腔上表面的投影上，且其在底模下表面的投影和冒口中心点在下表面投影的距离为135-140mm；

所述减震器安装孔流道2012位于减震器安装孔201与冒口103之间且靠近中间的位置，所述第五热电偶孔的中心点位于底模空腔内，其位于减震器安装孔201中心点与冒口103中心点连线在空腔上表面的投影上，且其在底模下表面的投影和冒口中心点在下表面投影的距离为120-130mm；

所述第四热电偶孔和第五热电偶孔轴向距离大于20mm,便于热电偶的安装；

进一步地，所述的罐底中心位置301于罐体3底板中心位置，所述第六热电偶孔测量罐体的环境温度。

第一热电偶孔的中心点于转向臂安装孔101中心点与冒口103中心点连线的中点在上模上表面的投影重合，其位于W2、W10冷却通道的上方，控制W2、W10冷却通道的开闭；第二热电偶孔的中心点于下控制臂安装孔102中心点与冒口103中心点连线的中点在上模上表面的投影重合，其位于W8、W9冷却通道的侧方和W3冷却导通的上方，控制W3、W8和W9冷却通道的开闭；第三热电偶孔的中心点位于冒口103中心点到上模右侧壁的垂线在上模上表面的投影上，此点距离冒口中心点在上模上表面投影的距离为31mm，其位于W7冷却通道的侧方和W1冷却通道的上方，控制W1和W7冷却通道的开闭；第四热电偶孔的中心点位于底模空腔内，其位于减震器安装孔201中心点与冒口103中心点连线在空腔上表面的投影上，且其在底模下表面的投影和冒口中心点在下表面投影的距离为137.3mm，其位于W11、W12、W14冷却通道的侧面，控制W11、W12和W14冷却通道的开闭；第五热电偶孔的中心点位于底模空腔内，其位于减震器安装孔201中心点与冒口103中心点连线在空腔上表面的投影上，且其在底模下表面的投影和冒口中心点在下表面投影的距离为107.1mm，其位于W13冷却通道的侧面，控制W13冷却通道的开闭；第六热电偶孔位于罐体的底板中央，测量罐体的环境温度。

进一步地，各所述热电偶孔底与模具型腔面距离为所有热电偶孔底圆弧端距离型腔表面最近点2-10mm。

进一步地，各所述热电偶孔底为半球状，直径为4mm-6mm，顶端为空心圆柱体，直径大小与孔底相同，热电偶孔的安装螺纹规范为热电偶孔的安装螺纹要求为M8x1，螺纹长度为8mm。

进一步地，各所述热电偶孔填充有耐高温导热介质。

请参阅图2与图3，图2为本发明实施例中热电偶孔的形状示意图；图3为本发明实施例中第四热电偶孔底与模具型腔面示意图。

本发明还提供一种铸造转向节模具制作方法，应用于上述的转向节温度采集与在线智能质量监测评价系统，包括，

步骤1，选取制作完成的传统模具；

步骤2，确定温度采集位置的数量与具体位置；

步骤3，对所述步骤2中确定温度采集位置进行热电偶孔加工；

步骤4，对加工完成的热电偶孔进行热电偶安装。

进一步地，在所述步骤2中，温度采集位置的数量为6个，位置分别为，转向臂安装孔流道1011、下控制臂安装孔流道1021、冒口位置1031、减震器安装孔2011、减震器安装孔流道2012、罐底中心301。所示热电偶孔孔底到型腔面的最短直线距离设定为7mm，热电偶孔底直径为5mm。

进一步地，在所述步骤4中，热电偶安装步骤包括，

第一步，安装准备，放置待安装模具，暴露热电偶安装孔，清理热电偶孔，准备好热电偶及配件；

第二步，灌胶，在热电偶孔中灌耐高温导热胶；本实施例中耐高温导热胶选用赛鲁普牌SLP-1200；

第三步，将热电偶插入热电偶孔至孔底，固定热电偶；

第四步，用热电偶专用补偿导线将热电偶连至测量系统，并测试热电偶是否完好。

在铝制转向节铸造成型时，上位机系统对生产的每个转向节的铝制转向节铸造成型工艺过程图进行记录，上位机系统内设置有样本量标准n，当记载的样本数量达到样本量标准n后，上位机系统对记录的样本进行分析，生成各热电偶位置的温度变化标准曲线，其中，所述转向臂安装孔流道位置1011的温度变化标准曲线为L1,所述下控制臂安装孔流道位置1021的温度变化标准曲线为L2,所述冒口位置1031的温度变化标准曲线为L3，所述减震器安装孔位置2011的温度变化标准曲线为L4，所述减震器安装孔流道位置2012的温度变化标准曲线为L5，所述罐底中心位置301的温度变化标准曲线为L6。

进一步地，本发明还设计了电偶的标准温度曲线计算方法，请参阅图10，图10为标准温度曲线计算的流程图：

1. 采集50-200（G）个正常生产节拍中产品的温度作为样本值；

2. 在计算第n个热电偶的标准温度曲线时，对每个时刻（t）的样本值

进行累 加并除以样本数，其平均值为标准温度值Wt =

，进而求出标准温度曲线Ln；

3. 在核查第n个热电偶标准温度曲线的合理性时，对每个时刻（t）的单点样本值

与Wt进行比较，其差值小于评价值Pz则视为合理，反之则视为不合理，其对t时刻不合 理的单点样本值(

)和不合理次数(m)标定记录；

4. 当核查完毕后，对于第n条标准温度曲线，如果其在某个时刻（t）有超过评价值（Jz）个单点样本值不合理；或者当某个连续样本，其在整个生产节拍中有超过Dz个单点样本值不合理，且这样的连续样本超过评价值（S），则进行样本的重新采集和计算；

5. 当核查完毕后，对于第n条标准温度曲线，如果其在一个生产节拍（T）内每个时 刻（t）的不合理单点样本值都没有超过评价值（Pz），针对每个时间点（t）的不合理单点样本 值进行剔除进而进行标准值的重新计算Wt=

，如果不合理的连续样本 没有超过评价值（S），则剔除该样本进行重新计算，进而求出的曲线Ln为最终标准温度曲 线。

在本实施例中，样本量标准G=100。

上位机系统对每个转向节的铝制转向节铸造成型工艺过程图进行拆分，提取各热电偶位置的温度变化实际曲线，并对曲线进行编号，

对于第一样本中的转向臂安装孔流道位置的温度变化实际曲线，上位机系统记为S1-1，对于第二样本中的转向臂安装孔流道位置的温度变化实际曲线，上位机系统记为S1-2，...，对于第100样本中的转向臂安装孔流道位置的温度变化实际曲线，上位机系统记为S1-100；

对于第i样本，上位机系统将下控制臂安装孔流道位置的温度变化实际曲线记为S2-i，冒口位置的温度变化实际曲线记为S3-i，减震器安装孔位置的温度变化实际曲线记为S4-i，减震器安装孔流道位置的温度变化实际曲线记为S5-i，罐底中心位置的温度变化实际曲线记为S6-i；

当确定转向臂安装孔流道位置的温度变化标准曲线L1时，上位机系统将对所述样本的转向臂安装孔流道位置的温度变化实际曲线进行整合，对于温度变化标准曲线L1上任一时刻t的理论数值Wt，

Wt =

,St1-i表示第i样本转向臂安装孔流道位置在时刻t时转向臂安装 孔流道位置的温度，上位机系统计算St1-i与Wt的差值的绝对值P1-i，P1-i=∣St1-i-Wt∣，所 述上位机系统内设置有转向臂安装孔流道位置的温度评价值Pz，本次案例实施采用10℃的 Pz评价值，上位机系统将10℃与P1-i进行对比，

当P1-i＜10℃时，所述上位机系统判定第i样本转向臂安装孔流道位置在时刻t转向臂安装孔流道位置的温度数值合理；

当P1-i≥10℃时，所述上位机系统判定第i样本转向臂安装孔流道位置在时刻t转向臂安装孔流道位置的温度数值不合理，并对该温度数值进行省去。

当存在有第Jz样本转向臂安装孔流道位置在时刻t转向臂安装孔流道位置的温度数值不合理时，上位机系统重新计算温度变化标准曲线L1上任一时刻t的理论数值Wt，本次案例实施中Jz为15；

当存有m个在时刻t温度数值不合理的样本时，上位机系统对不合理的样本进行编号，出现的第一个温度数值不合理样本记为Z1-1,第二个温度数值不合理样本记为Z1-2,...,第m个温度数值不合理样本记为Z1-m,对于第k个温度数值不合理样本记Z1-k,其时刻t温度数值记为Zt1-k；

上位机系统重新计算温度变化标准曲线L1上任一时刻t的理论数值Wt，Wt=

。重新将剩余样本时刻t转向臂安装孔流道位置的温度数值与理论数 值Wt进行对比，直至所有温度数值都在合理范围内。当所有温度数值都在合理范围内时，上 位机系统确定温度变化标准曲线L1的数值为Wt。

对于第i样本中的转向臂安装孔流道位置的温度变化实际曲线S1-i，当其上存有温度数值不合理的点位时，上位机系统对不合理的温度点位进行记录并整合，并对出现不合理点位的长度进行记录，第i样本的不合理温点位的长度为Di，上位机系统内设置有不合理区间长度评价值Dz，本次案例实施中的Dz值为20，上位机系统将Di与20进行对比，当Di＞20时，所述上位机系统对第i样本进行剔除，在计算温度变化标准曲线L1时，不再将第i样本纳入考量。

其他温度变化标准曲线生成方法与L1相同，当某个转向节的铝制转向节铸造成型工艺过程图对应的各热电偶位置的温度变化实际曲线中，存有三个以上的温度变化实际曲线被舍弃，则将该转向节的铝制转向节铸造成型工艺过程图对应的各热电偶位置的温度变化实际曲线全部舍弃。

通过生成各点位的温度变化标准曲线，保障了在后期的生成环节的各流程检测，同时能更加直观的判断某点位的铸造状态是否合理，保障了生成转向节质量的稳定性。

进一步地，本发明还设计了铝制转向节质量监测评价方法,请参阅图11，图11为铝制转向节质量监测评价流程示意图，质量监测评价流程为：

1.在监测过程中，在同一生产节拍对于第n个热电偶的实际采集温度和标准温度曲线Ln进行比较，如果某个时刻的差值大于评价值（Cz）则视为非正常温度点，非正常温度点在整个节拍中出现的次数（An）被标记。

2.当一个生产节拍结束后，对六个热电偶的温度异常次数（A）进行累加：A=A1+A2...+A6；

3.对本节拍生产产品进行评价，Az为评价值：

当A=0：温度稳定，无须X光监测；

当A≤Az：非正常温度在合理的范围内，进行抽检；

当A＞Az：非正常温度在不合理范围内，进行全检；

4.对设备以及工艺进行评价，Nz为评价值，当第n个采集通道连续多个生产节拍出现非正常温度在不合理范围内的次数为Nn，对其进行判断：

当Nn≤Nz，正常生产，待进一步确认；

当Nn＞Nz，生产工艺或者采集设备出现问题，应进行调整或检修。

当生成温度变化标准曲线L1后，所述上位机系统将后续铸造过程的转向臂安装孔流道位置的温度变化实际曲线与温度变化标准曲线L1进行对比，判定后续铸造温度变化是否合理。

对于后续铸造过程中任一转向臂安装孔流道位置的温度变化实际曲线Z,上位机系统选取温度变化实际曲线Z与温度变化标准曲线L1相对应的任一时刻tk，在温度变化实际曲线Z中tk时刻的温度值为Rk，在温度变化标准曲线L1中tk时刻的温度值为Qk，上位机系统计算Rk与Qk差值的绝对值C,C=∣Rk-Qk∣，上位机系统中设置有任一时刻温度差值评价值Cz，上位机系统将C与温度差值评价值Cz进行对比，结合对50件X光合格的产品温度曲线分析，不同节拍产品在相同位置相同铸造时间的温差极值为7℃，所以本次案例中Cz为7℃。

当C≤7℃，上位机系统判定温度变化实际曲线Z中tk时刻的温度在正常区间；

当C>7℃，上位机系统判定温度变化实际曲线Z中tk时刻的温度在非正常区间。

上位机系统对温度变化实际曲线Z中所有时刻的点进行与温度变化标准曲线L1进行对比，对比方法与任一时刻tk点温度对比的方法相同。

所述上位机系统将其他热电偶位置的温度变化实际曲线与和其对应的温度变化标准曲线进行对比。

当温度变化实际曲线Z中存有温度在非正常区间的时刻时，所述上位机系统对在非正常区间的时间点进行整合，记录六个温度变化实际曲线Z的非正常温度总时长A（A=A1+A2+A3...+A6），对于温度变化实际曲线Z上位机系统中设置有非正常温度总时长评价参数Az，本次案例实施中Az=30，上位机系统将温度变化实际曲线Z的非正常温度总时长A与非正常温度总时长评价参数Az进行对比，

当A=0时，产品生产稳定，无须X光监测；

当A≤30时，非正常温度在合理的范围内，进行抽检；

当A>30时，非正常温度在不合理范围内，进行重点质量检测。

当某一热电偶位置的温度变化实际曲线，连续多次出现可能存有风险的判断时，所述上位机系统判断该热电偶位置对应的工艺点位存有问题，上位机系统进行报警，提醒检修。在本实施例中多次为5次。

经过现场测试，转向节质量监测评价系统实现了对产品质量的精准监测以及分级评价，在对1000个产品的评价中，经过和X光数据的比对，对质量评价的准确率为98.9%。

使用上述模具进行铝合金转向节铸造生产，采集铸造过程中各热电偶位置的模具温度并绘制时间温度曲线如图4-图9所示，图4为第一热电偶采集转向节铸造过程时间与温度曲线示意图；图5为第二热电偶采集转向节铸造过程时间与温度曲线示意图；图6为第三热电偶采集转向节铸造过程时间与温度曲线示意图；图7为第四热电偶采集转向节铸造过程时间与温度曲线示意图；图8为第五热电偶采集转向节铸造过程时间与温度曲线示意图；图9为第六热电偶采集转向节铸造过程时间与温度曲线示意图；图10为热电偶标准温度曲线计算流程示意图；图11为铝制转向节质量监测评价流程示意图。经过多次验证该技术方案及装置稳定可靠。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种转向节温度采集与在线智能质量监测评价系统，其特征在于，包括：

铸造转向节模具，其上设置有温度采集位置；

热电偶，其设置在所述温度采集位置上；

所述温度采集位置设置有六个，每个温度采集位置上分别设置一个所述热电偶，各所述热电偶设置位置分别为转向臂安装孔流道（1011）、下控制臂安装孔流道（1021）、冒口（103）、减震器安装孔（2011）、减震器安装孔流道（2012）、罐底中心（301），其中，所述转向臂安装孔流道（1011）设置的热电偶为第一热电偶，所述下控制臂安装孔流道（1021）设置的热电偶为第二热电偶，所述冒口位置（1031）设置的热电偶为第三热电偶，所述减震器安装孔（2011）设置的热电偶为第四热电偶，所述减震器安装孔流道（2012）设置的热电偶为第五热电偶，所述罐底中心（301）设置的热电偶为第六热电偶；

通讯采集模块，其与各所述热电偶分别相连，用于收集各热电偶采集的数据信息；

转向节温度检测评价逻辑，其首先对转向节生产过程中六个热电偶温度的标准曲线进行计算，在其后的监测生产中，对生产中的实时温度监测并与标准温度进行比较，从而辅助评价产品的质量和设备的运行状态。

2.根据权利要求1所述的转向节温度采集与在线智能质量监测评价系统，其特征在于，所述转向臂安装孔流道（1011）位于转向臂安装孔（101）与冒口（103）之间，所述第一热电偶孔的中心点于转向臂安装孔（101）中心点与冒口（103）中心点连线的中点在上模上表面的投影重合；

所述下控制臂安装孔流道（1021）位于下控制臂安装孔（102）中心点与冒口（103）之间，所述下控制臂安装孔流道（1021）位于下控制臂安装孔（102）中心点与冒口（103）中心点连线上，所述第二热电偶孔的中心点于下控制臂安装孔（102）中心点与冒口（103）中心点连线的中点在上模上表面的投影重合；

所述冒口位置（1031）位于冒口（103）与上模右侧壁之间，所述第三热电偶孔的中心点位于冒口（103）中心点与上模右侧壁的垂线在上模上表面的投影上，此点距离冒口中心点在上模上表面投影的距离为28-35mm，且其位置不能和冷却通道发生干涉。

3.根据权利要求1所述的转向节温度采集与在线智能质量监测评价系统，其特征在于，所述减震器安装孔（2011）位于减震器安装孔（201）与冒口（103）之间且靠近减震器安装孔一侧，所述第四热电偶孔的中心点位于底模空腔内，其位于减震器安装孔（201）中心点与冒口（103）中心点连线在空腔上表面的投影上，且其在底模下表面的投影和冒口中心点在下表面投影的距离为135-140mm；

所述减震器安装孔流道（2012）位于减震器安装孔（201）与冒口（103）之间且靠近中间的位置，所述第五热电偶孔的中心点位于底模空腔内，其位于减震器安装孔（201）中心点与冒口（103）中心点连线在空腔上表面的投影上，且其在底模下表面的投影和冒口中心点在下表面投影的距离为120-130mm；

所述第四热电偶孔和第五热电偶孔轴向距离大于20mm,便于热电偶的安装。

4.根据权利要求1所述的转向节温度采集与在线智能质量监测评价系统，其特征在于，所述的罐底中心（301）位于罐体（3）底板中心位置，所述第六热电偶孔测量罐体的环境温度。

5.根据权利要求1所述的转向节温度采集与在线智能质量监测评价系统，其特征在于，各所述热电偶孔底与模具型腔面距离为所有热电偶孔底圆弧端距离型腔表面最近点2-10mm，且在一套模具上所有距离相同。

6.根据权利要求1所述的转向节温度采集与在线智能质量监测评价系统，其特征在于，六个热电偶的温度标准曲线计算流程为：

(1)采集50-200G个正常生产节拍中产品的温度作为样本值；

(2)在计算第n个热电偶的标准温度曲线时，对每个时刻t的样本值

进行累加并除 以样本数，其平均值为标准温度值Wt =

，进而求出标准温度曲线Ln；

(3)在核查第n个热电偶标准温度曲线的合理性时，对每个时刻t的单点样本值

与 Wt进行比较，其差值小于评价值Pz则视为合理，反之则视为不合理，其对t时刻不合理的单 点样本值

和不合理次数m标定记录；

(4)当核查完毕后，对于第n条标准温度曲线，如果其在某个时刻（t）有超过评价值Jz个单点样本值不合理；或者当某个连续样本，其在整个生产节拍中有超过Dz个单点样本值不合理，且这样的连续样本超过评价值S，则进行样本的重新采集和计算；

(5)当核查完毕后，对于第n条标准温度曲线，如果其在一个生产节拍T内每个时刻t的 不合理单点样本值都没有超过评价值Pz，针对每个时间点t的不合理单点样本值进行剔除 进而进行标准值的重新计算Wt=

，如果不合理的连续样本没有超过 评价值S，则剔除该样本进行重新计算，进而求出的曲线Ln为最终标准温度曲线。

7.根据权利要求1所述的转向节温度采集与在线智能质量监测评价系统，其特征在于，质量监测评价流程为：

(1)在监测过程中，在同一生产节拍对于第n个热电偶的实际采集温度和标准温度曲线Ln进行比较，如果某个时刻的差值大于评价值Cz则视为非正常温度点，非正常温度点在整个节拍中出现的次数An被标记；

(2)当一个生产节拍结束后，对六个热电偶的温度异常次数A进行累加：A=A1+A2...+A6；

(3)对本节拍生产产品进行评价，Az为评价值：

当A=0：温度稳定，无须X光监测；

当A≤Az：非正常温度在合理的范围内，进行抽检；

当A＞Az：非正常温度在不合理范围内，进行全检；

(4)对设备以及工艺进行评价，Nz为评价值，当第n个采集通道连续多个生产节拍出现非正常温度在不合理范围内的次数为Nn，对其进行判断：

当Nn≤Nz，正常生产，待进一步确认；

当Nn＞Nz，生产工艺或者采集设备出现问题，应进行调整或检修。

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