CN115816164A - 一种管件装配机的管件定长裁切系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管件装配机的管件定长裁切系统，涉及管件切割技术领域，解决了并不能根据端部曲面确认分割点和容易对刀具温度异常造成误判的技术问题，采用分析边缘轮廓图像的方式，获取该边缘轮廓图像处于最内侧的凹点，再以此凹点为初始对位点，再确定对应的末端分割点，便可对边缘轮廓不规整的管件进行分割，同时也进一步提升了分割精度，避免因点位不对，导致所分割的管件不符合指定的长度规格；再对加工过程中的刀具温度参数进行获取，改变原始的比对方式，限定某一时间段，并对该时间段刀具温度参数超出预设参数的次数以及时间进行记录并处理，对刀具的温度异常判定更加准确，有效避免因某次温度异常就生成温度异常信号。

Description

一种管件装配机的管件定长裁切系统

技术领域

本发明属于管件切割技术领域，具体是一种管件装配机的管件定长裁切系统。

背景技术

管件是管道系统中起连接、控制、变向、分流、密封、支撑等作用的零部件的统称，管件在进行装配处理过程中，需采用适配的定长裁切系统对管件进行定点裁切处理；

专利号为CN106241475B的发明涉及工业裁切技术领域，具体来说是一种追踪定长裁切系统，包括伺服驱动器、伺服电动缸、裁切滑台和物料进料传送机构，进料传送机构上设有计速机构和计长机构，计速机构利用计速编码轮采集连续运动物料线速度，并通过计速编码器转换为脉冲数；计长机构利用计长编码轮采集连续运动物料线速度，并通过编码器转换为脉冲数，将此脉冲数传送至PLC运算。本发明同现有技术相比，其优点在于：就生产工艺进行了优化，在线设备裁切出就是成品，不需要二次加工，提高了来料利用率，并减少了由于周转造成的不必要人工作业，且两组机构分工明确，使裁切滑台与运动来料速度同步，并在同步的情况下进行裁切，优良同步效果明显提高了裁切端面质量。

管件装配机所需的管件在进行定长裁切过程中，仍存在以下问题需进行改进：

1、部分管件的端部处于不平整状态，确定切割长度后，因机器所选取的初始面为不平整状，故在具体切割时，会导致管件外端部分曲面长度达标，部分曲面长度无法达标，导致所切割的管件加工质量不达标；

2、采用对应的刀具进行实际裁切过程中，因管件部分区域密度不均的问题，导致刀具存在温度异常情况，若以某刻的温度异常情况对刀具的使用状态进行判断，从而对刀具进行更换，很容易造成误判，从而因更换刀具影响加工进度。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了一种管件装配机的管件定长裁切系统，用于解决并不能根据端部曲面确认分割点和容易对刀具温度异常造成误判的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种管件装配机的管件定长裁切系统，包括管件参数采集端、参数处理中心、刀具参数采集端以及管件定长参数端；

所述参数处理中心包括分割点确认单元、刀具参数处理单元、控制中心、刀具控制单元、数据库以及冷却注水单元；

所述管件参数采集端，用于对管件参数进行采集，并将所采集的管件参数传输至参数处理中心内，所述管件参数包括管件总长度以及管件端口轮廓图像；

所述管件定长参数端，对管件的切割长度进行输入，并将所输入的切割长度直接传输至分割点确认单元内；

所述分割点确认单元，对管件的切割长度以及管件参数进行接收，对管件参数内部的管件端口轮廓图像进行预处理，得到初始对位点，再根据初始对位点以及切割长度参数，确认末端分割点，并将所确认的末端分割点传输至控制中心内；

所述刀具参数采集端，用于对正在加工过程中的刀具参数进行获取，并将所获取的刀具参数传输至刀具参数处理单元内；

所述刀具参数处理单元，根据所获取的刀具参数，按照分时段处理的方式，对刀具的温度异常进行判定，并生成刀具温度异常信号传输至控制中心以及外部显示终端内。

优选的，所述分割点确认单元对管件端口轮廓图像进行预处理的具体方式为：

将分割长度与管件总长度进行比对，当分割长度＜管件总长度，进行下一步操作，反之，生成停止信号，并将停止信号传输至控制中心内，控制中心根据停止信号，对刀具控制单元进行控制，停止处于运行中的刀具，终止切割工作；

采用对应的设备带动加工管件进行转动，并在转动过程中，对管件端口轮廓图像进行获取，并将管件端口轮廓图像转换为轮廓圆圈，随机选取轮廓圆圈的圈点作为切割点，将轮廓圆圈分割为轮廓曲线；

将所获取的轮廓曲线内提取对应的弯折点，并将若干个弯折点依次标记为WZi，其中i代表不同的弯折点；

将若干个弯折点WZi的横向距离进行获取，提取横向距离最大的两组弯折点WZ1以及WZ2；

选取加工管件平面的某点作为基准点，获取基准点与两组弯折点WZ1以及WZ2之间的横向距离，将最短横向距离的弯折点WZi设定为初始对位点；

根据所确定的初始对位点以及所确定的切割长度，确认管件的末端分割点，并将末端分割点传输至控制中心内。

优选的，所述控制中心根据所确定的末端分割点，生成分割信号，并将分割信号传输至刀具控制单元内，刀具控制单元根据分割信号以及末端分割点，对管件进行定长裁切处理。

优选的，所述刀具参数处理单元对温度异常进行判定的具体方式为：

S1、确定测试时段，测试时段时长为T，获取该测试时段的刀具温度参数，并将此刀具温度参数标记为WDk，其中k=1、2、……、120，k代表不同时间参数，时间参数时间为s；

S2、将刀具温度参数WDk与预设的参数Y1进行比对，当WDk＜Y1时，不生成任何信号，当WDk≥Y1时，生成超警信号；

S3、实时获取测试时段超警信号存在的次数以及存在的时长，并将存在的次数标记为CS，将所存在的时长标记为SC；

S4、采用

得到比对参值BD，其中C1和C2均为固定的系数因子，将比对参值BD与预设参数Y2进行比对，当BD≥Y2时，生成刀具温度异常信号，反之，不生成任何处理，将刀具温度异常信号传输至控制中心内。

优选的，所述预设参数Y1以及预设参数Y2均存储于数据库内。

优选的，所述控制中心对刀具温度异常信号进行接收，并根据所接收的刀具温度异常信号，对冷却注水单元进行控制，提升注水等级，根据所提升的注水等级对刀具进行冷却处理，所述注水等级包括初量等级和多量等级。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：对管件参数进行采集，并将所采集的管件参数传输至参数处理中心内，再对管件参数内部的管件端口轮廓图像进行预处理，得到初始对位点，再根据初始对位点以及切割长度参数，确认末端分割点，并将所确认的末端分割点传输至控制中心内，控制中心根据末端分割点，对管件进行分割处理，采用此种分析边缘轮廓图像的方式，从而获取该边缘轮廓图像处于最内侧的凹点，再以此凹点为初始对位点，再确定对应的末端分割点，此种方式，便可对边缘轮廓不规整的管件进行分割，同时也进一步提升了分割精度，避免因点位不对，导致所分割的管件不符合指定的长度规格；

再对加工过程中的刀具温度参数进行获取，改变原始的比对方式，限定某一时间段，并对该时间段刀具温度参数超出预设参数的次数以及时间进行记录并处理，采用此种方式，对刀具的温度异常判定更加准确，有效避免了因某次温度异常就生成温度异常信号，很容易造成误判。

附图说明

图1为本发明原理框架示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1，本申请提供了一种管件装配机的管件定长裁切系统，包括管件参数采集端、参数处理中心、刀具参数采集端以及管件定长参数端；

所述管件参数采集端与参数处理中心输入端电性连接，所述刀具参数采集端与参数处理中心输入端电性连接，所述管件定长参数端与参数处理中心输入端电性连接；

所述参数处理中心包括分割点确认单元、刀具参数处理单元、控制中心、刀具控制单元、数据库以及冷却注水单元；

所述分割点确认单元输出端与控制中心输入端电性连接，所述刀具参数处理单元与数据库之间双向连接，且刀具参数处理单元与控制中心输入端电性连接，所述控制中心与冷却注水单元输入端电性连接，所述控制中心与刀具控制单元输入端电性连接；

所述管件参数采集端，用于对管件参数进行采集，并将所采集的管件参数传输至参数处理中心内，所述管件参数包括管件总长度以及管件端口轮廓图像（管件端口轮廓图像并不是直视圆面通道的图像，而是对管件侧面的端口轮廓图像进行获取）；

所述管件定长参数端，对管件的切割长度进行输入，并将所输入的切割长度直接传输至分割点确认单元内；

所述分割点确认单元，对管件的切割长度以及管件参数进行接收，对管件参数内部的管件端口轮廓图像进行预处理，得到初始对位点，再根据初始对位点以及切割长度参数，确认末端分割点，并将所确认的末端分割点传输至控制中心内，所述分割点确认单元对管件端口轮廓图像进行预处理的具体方式为：

将分割长度与管件总长度进行比对，当分割长度＜管件总长度，进行下一步操作，反之，生成停止信号，并将停止信号传输至控制中心内，控制中心根据停止信号，对刀具控制单元进行控制，停止处于运行中的刀具，终止切割工作；

采用对应的设备带动加工管件进行转动，并在转动过程中，对管件端口轮廓图像进行获取，并将管件端口轮廓图像转换为轮廓圆圈，随机选取轮廓圆圈的圈点作为切割点，将轮廓圆圈分割为轮廓曲线（部分不正规的管件，端口处存在凹凸不平的情况，获取凹凸不平的图像就是端口轮廓图像，但凹凸不平的图像仍然是一组圆面，随机选取圆面的边缘点进行分割，使所选取的圆面拉直变成一条曲线）；

将所获取的轮廓曲线内提取对应的弯折点，并将若干个弯折点依次标记为WZi，其中i代表不同的弯折点；

将若干个弯折点WZi的横向距离进行获取（并不是斜向距离，也不是竖向距离），提取横向距离最大的两组弯折点WZ1以及WZ2；

选取加工管件平面的某点作为基准点，获取基准点与两组弯折点WZ1以及WZ2之间的横向距离，将最短横向距离的弯折点WZi设定为初始对位点；

根据所确定的初始对位点以及所确定的切割长度，确认管件的末端分割点，并将末端分割点传输至控制中心内；

所述控制中心，根据所确定的末端分割点，生成分割信号，并将分割信号传输至刀具控制单元内，刀具控制单元根据分割信号以及末端分割点，对管件进行定长裁切处理。

所述刀具参数采集端，用于对正在加工过程中的刀具参数进行获取，并将所获取的刀具参数传输至刀具参数处理单元内，其中刀具参数为刀具的温度参数；

所述刀具参数处理单元，根据所获取的刀具参数，按照分时段处理的方式，对刀具的温度异常进行判定，并生成刀具温度异常信号传输至控制中心以及外部显示终端内，其中对温度异常进行判定的具体方式为：

S1、确定测试时段，测试时段时长为T，T取值60s，获取该测试时段的刀具温度参数，并将此刀具温度参数标记为WDk，其中k=1、2、……、60，k代表不同时间参数，时间参数时间为s；

S2、将刀具温度参数WDk与预设的参数Y1进行比对，当WDk＜Y1时，不生成任何信号，当WDk≥Y1时，生成超警信号；

S3、实时获取该测试时段超警信号存在的次数以及存在的时长，并将存在的次数标记为CS，将所存在的时长标记为SC；

S4、采用

得到比对参值BD，其中C1和C2均为固定的系数因子，将比对参值BD与预设参数Y2进行比对，当BD≥Y2时，生成刀具温度异常信号，反之，不生成任何处理，将刀具温度异常信号传输至控制中心内。

数据库内部包括有预设参数Y1以及预设参数Y2，其中预设参数Y1以及预设参数Y2均由外部人员根据经验拟定；

所述控制中心，对刀具温度异常信号进行接收，并根据所接收的刀具温度异常信号，对冷却注水单元进行控制，提升注水等级（注水等级分为初量以及多量，原始的注水等级为初量等级，提升注水等级后，注水等级便提高至多量，其中注水初量等级为默认等级，接收到指定的刀具温度异常信号后，注水等级才会进行改变，注水完毕后，注水等级回到初量等级），根据所提升的注水等级对刀具进行冷却处理。

实施例二

本实施例相较于实施例一，在具体实施过程中，其具体区别在于步骤S1中，T取值120s，其中k=1、2、……、120。

上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。

本发明的工作原理：对管件参数进行采集，并将所采集的管件参数传输至参数处理中心内，所述管件参数包括管件总长度以及管件端口轮廓图像，再对管件参数内部的管件端口轮廓图像进行预处理，得到初始对位点，再根据初始对位点以及切割长度参数，确认末端分割点，并将所确认的末端分割点传输至控制中心内，控制中心根据末端分割点，对管件进行分割处理，采用此种分析边缘轮廓图像的方式，从而获取该边缘轮廓图像处于最内侧的凹点，再以此凹点为初始对位点，再确定对应的末端分割点，此种方式，便可对边缘轮廓不规整的管件进行分割，同时也进一步提升了分割精度，避免因点位不对，导致所分割的管件不符合指定的长度规格；

再对加工过程中的刀具温度参数进行获取，改变原始的比对方式，限定某一时间段，并对该时间段刀具温度参数超出预设参数的次数以及时间进行记录并处理，采用此种方式，对刀具的温度异常判定更加准确，有效避免了因某次温度异常就生成温度异常信号，很容易造成误判。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (6)

1.一种管件装配机的管件定长裁切系统，其特征在于，包括管件参数采集端、参数处理中心、刀具参数采集端以及管件定长参数端；

所述参数处理中心包括分割点确认单元、刀具参数处理单元、控制中心、刀具控制单元、数据库以及冷却注水单元；

所述管件参数采集端，用于对管件参数进行采集，并将所采集的管件参数传输至参数处理中心内，所述管件参数包括管件总长度以及管件端口轮廓图像；

所述管件定长参数端，对管件的切割长度进行输入，并将所输入的切割长度直接传输至分割点确认单元内；

所述分割点确认单元，对管件的切割长度以及管件参数进行接收，对管件参数内部的管件端口轮廓图像进行预处理，得到初始对位点，再根据初始对位点以及切割长度参数，确认末端分割点，并将所确认的末端分割点传输至控制中心内；

所述刀具参数采集端，用于对正在加工过程中的刀具参数进行获取，并将所获取的刀具参数传输至刀具参数处理单元内；

所述刀具参数处理单元，根据所获取的刀具参数，按照分时段处理的方式，对刀具的温度异常进行判定，并生成刀具温度异常信号传输至控制中心以及外部显示终端内。

2.根据权利要求1所述的一种管件装配机的管件定长裁切系统，其特征在于，所述分割点确认单元对管件端口轮廓图像进行预处理的具体方式为：

将分割长度与管件总长度进行比对，当分割长度＜管件总长度，进行下一步操作，反之，生成停止信号，并将停止信号传输至控制中心内，控制中心根据停止信号，对刀具控制单元进行控制，停止处于运行中的刀具，终止切割工作；

采用对应的设备带动加工管件进行转动，并在转动过程中，对管件端口轮廓图像进行获取，并将管件端口轮廓图像转换为轮廓圆圈，随机选取轮廓圆圈的圈点作为切割点，将轮廓圆圈分割为轮廓曲线；

将所获取的轮廓曲线内提取对应的弯折点，并将若干个弯折点依次标记为WZi，其中i代表不同的弯折点；

将若干个弯折点WZi的横向距离进行获取，提取横向距离最大的两组弯折点WZ1以及WZ2；

选取加工管件平面的某点作为基准点，获取基准点与两组弯折点WZ1以及WZ2之间的横向距离，将最短横向距离的弯折点WZi设定为初始对位点；

根据所确定的初始对位点以及所确定的切割长度，确认管件的末端分割点，并将末端分割点传输至控制中心内。

3.根据权利要求2所述的一种管件装配机的管件定长裁切系统，其特征在于，所述控制中心根据所确定的末端分割点，生成分割信号，并将分割信号传输至刀具控制单元内，刀具控制单元根据分割信号以及末端分割点，对管件进行定长裁切处理。

4.根据权利要求1所述的一种管件装配机的管件定长裁切系统，其特征在于，所述刀具参数处理单元对温度异常进行判定的具体方式为：

S1、确定测试时段，测试时段时长为T，获取该测试时段的刀具温度参数，并将此刀具温度参数标记为WDk，其中k=1、2、……、120，k代表不同时间参数，时间参数时间为s；

S2、将刀具温度参数WDk与预设的参数Y1进行比对，当WDk＜Y1时，不生成任何信号，当WDk≥Y1时，生成超警信号；

S3、实时获取测试时段超警信号存在的次数以及存在的时长，并将存在的次数标记为CS，将所存在的时长标记为SC；

S4、采用

得到比对参值BD，其中C1和C2均为固定的系数因子，将比对参值BD与预设参数Y2进行比对，当BD≥Y2时，生成刀具温度异常信号，反之，不生成任何处理，将刀具温度异常信号传输至控制中心内。

5.根据权利要求4所述的一种管件装配机的管件定长裁切系统，其特征在于，所述预设参数Y1以及预设参数Y2均存储于数据库内。

6.根据权利要求5所述的一种管件装配机的管件定长裁切系统，其特征在于，所述控制中心对刀具温度异常信号进行接收，并根据所接收的刀具温度异常信号，对冷却注水单元进行控制，提升注水等级，根据所提升的注水等级对刀具进行冷却处理，所述注水等级包括初量等级和多量等级。

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