CN116372080B - 一种金属锻压方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种金属锻压方法及其系统。所述方法包括：获取待锻压对象的图像数据和锻压形制数据；根据所述图像数据确定第一锻压方案，根据所述锻压形制数据确定第二锻压方案；根据所述第一锻压方案和所述第二锻压方案确定针对所述待锻压对象的目标锻压方案并执行。本发明综合考虑了待锻压对象的属性特点和锻压目标来确定合理的锻压方案，从而使得最终的锻压结果尽可能的接近锻压目标，实现使用尽可能少的锻压机来满足多种不同类型的锻压需求。
Description
技术领域
本发明涉及锻压及计算机技术领域，具体而言，涉及一种金属锻压方法及其系统。
背景技术
锻压是锻造和冲压的合称，是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或通过模具对坯料施加压力，使之产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的制件的成形加工方法。现有锻压系统一般是给锻压机械输入预定的锻压程序，从而控制锻压机械的锻压部件对待锻压的金属件进行锻压操作。
然而，锻压厂家越来越多的面对定制化的锻压需求，例如针对不同材质、不同锻压结构及形制，同时过度增设锻压机械对于锻压厂家来说也会带来较大的经济压力。至少以上因素导致传统的锻压方案难以满足客户的个性化的锻压需求。
发明内容
为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供了一种金属锻压方法、系统、电子设备及计算机存储介质。
本发明的第一方面提供了一种金属锻压方法,包括如下步骤：
获取待锻压对象的图像数据和锻压形制数据；
根据所述图像数据确定第一锻压方案，根据所述锻压形制数据确定第二锻压方案；
根据所述第一锻压方案和所述第二锻压方案确定针对所述待锻压对象的目标锻压方案并执行。
在一些实施例中，所述根据所述图像数据确定第一锻压方案，包括：
根据所述图像数据提取所述待锻压对象的属性数据和温度数据；
根据所述属性数据和所述温度数据综合确定锻压力度关联关系；
根据所述锻压力度关联关系确定所述第一锻压方案。
在一些实施例中，所述根据所述图像数据提取所述待锻压对象的属性数据，包括：
获取所述待锻压对象的第一图像数据和第二图像数据，根据所述第一图像数据和所述第二图像数据计算得出所述待锻压对象的形变数据，根据所述形变数据提取所述待锻压对象的属性数据；
其中，所述第一图像数据是所述待锻压对象未被锻压的图像，所述第二图像数据是所述待锻压对象被锻压后的图像。
在一些实施例中，所述第二图像数据中所涉及的所述待锻压对象被锻压的部位在所述锻压形制数据对应的锻压区域之外。
在一些实施例中，所述根据所述锻压形制数据确定第二锻压方案，包括：
识别所述锻压形制数据中所涉及的若干锻压点位及对应的分布位置、锻压形制；
根据所述分布位置和所述锻压形制确定各所述锻压点位的锻压头属性和锻压顺序，得出所述第二锻压方案。
在一些实施例中，所述属性数据包括塑形变形特性；
则所述根据所述第一锻压方案和所述第二锻压方案确定针对所述待锻压对象的目标锻压方案，包括：
根据所述锻压点位的所述锻压形制和所述锻压力度关联关系确定锻压力度；
根据所述分布位置确定若干对潜在关联锻压点位，根据所述锻压力度和所述塑形变形特性对各对所述潜在关联锻压点位进行筛选，以获得若干对目标关联锻压点位；
对各对所述目标关联锻压点位对应的所述锻压顺序进行修正，以获得所述目标锻压方案。
在一些实施例中，所述对所述目标关联锻压点位对应的所述锻压顺序进行修正，以获得所述目标锻压方案，包括：
依据所述锻压形制所涉及的深度确定对内各所述锻压点位的锻压时段及保留时段；
其中，所述保留时段与所述锻压时段邻接，且所述保留时段指的是锻压头保持在所述锻压点位中。
本发明的第二方面提供了一种金属锻压系统，包括获取模块、处理模块、存储模块、通信模块，所述处理模块与所述获取模块、所述存储模块及所述通信模块连接；其中，
所述存储模块，用于存储可执行的计算机程序代码；
所述获取模块，用于获取待锻压对象的图像数据和锻压形制数据，并将其发送给所述处理模块；
所述处理模块，用于通过调用所述存储模块中的所述可执行的计算机程序代码，执行如前任一项所述的方法以生成目标锻压方案；
所述通信模块，用于将所述目标锻压方案传输至锻压机执行部件。
本发明的第三方面提供了一种电子设备，该电子设备包括：至少一个处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述至少一个处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意各个方法实施例中的步骤。
本发明的第四方面提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
本发明的有益效果在于：
本发明综合考虑了待锻压对象的属性特点和锻压目标来确定合理的锻压方案，从而使得最终的锻压结果尽可能的接近锻压目标，实现使用尽可能少的锻压机来满足多种不同类型的锻压需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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它相关的附图。
图1是本发明实施例公开的一种金属锻压方法的流程示意图；
图2是本发明实施例公开一种锻压形制数据的结构示意图；
图3是本发明实施例公开的一种金属锻压系统的结构示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种金属锻压方法的流程示意图。如图1所示，本发明实施例的一种金属锻压方法,包括如下步骤：
获取待锻压对象的图像数据和锻压形制数据；
根据所述图像数据确定第一锻压方案，根据所述锻压形制数据确定第二锻压方案；
根据所述第一锻压方案和所述第二锻压方案确定针对所述待锻压对象的目标锻压方案并执行。
具体地，本发明的方案应用于经过电气化改造的锻压机，其至少具有若干锻压组件(可配备不同形制的锻压头)、若干夹持组件(可支持待锻压对象的锻压角度调整)，以及处理器、通信器、摄像机、人机交互模组等，优选夹持组件可以实现对多种外形结构的待锻压对象的多角度夹持，以及优选锻压组件可以变换多种锻压接触面结构，从而实现在待锻压对象表面构造出多种结构形制。然而，对于锻压组件、夹持组件的具体结构构造，可采用现有技术，本发明不作限定。
当需要执行某客户的锻压方案时，先将锻压方案通过人机交互模组输入给处理器，处理器再控制获取待锻压对象的图像数据，此时处理器即可确定出上述的第一锻压方案和第二锻压方案，即综合考虑待锻压对象的属性特点和锻压目标来确定合理的锻压方案(例如锻压力度、锻压部位、锻压顺序等)，从而使得最终的锻压结果尽可能的接近锻压目标，实现使用尽可能少的锻压机来满足多种不同类型的锻压需求。
需要说明的是，本发明的方案既可以由锻压机本身的处理器来实现，也可以由位于云端的服务器来实现，而服务器可以通过网络通信实现对多台上述电气化改造的锻压机的控制。其中，服务器可以为独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，本发明对此不予限定。
在一些实施例中，所述根据所述图像数据确定第一锻压方案，包括：
根据所述图像数据提取所述待锻压对象的属性数据和温度数据；
根据所述属性数据和所述温度数据综合确定锻压力度关联关系；
根据所述锻压力度关联关系确定所述第一锻压方案。
本实施例中，通过对待锻压对象的图像进行图像识别可以确定出待锻压对象的材质属性，例如钢制、铝制、XX合金等；以及，本发明中的摄像机可以是红外摄像机，从而可以分析得出待锻压对象的温度数据。不同材质的待锻压对象具有不同的硬度、塑形变形特性，而且这些特性与温度也相关(某些材质的待锻压对象需要在加热状态进行锻压)，所以，本发明通过预先建立的与材质及温度对应的对照数据来确定出上述的锻压力度关联关系，据此可以确定出与材质、温度相关的初步锻压方案。
需要说明的是，可以在待锻压对象被加热之前获取其图像数据，基于颜色、纹理等特征来区分不同材质。以及，对照数据可以通过对不同材质的材料在不同温度下的硬度、塑形变形特性大数据进行统计分析、数据拟合的方式获得，具体细节不再赘述。本发明中所涉及的材质可以是钢、铝等的区分，也可以是不同含碳量(例如0.02％-2.11％)的钢材的区分，等。
在一些实施例中，所述根据所述图像数据提取所述待锻压对象的属性数据，包括：
获取所述待锻压对象的第一图像数据和第二图像数据，根据所述第一图像数据和所述第二图像数据计算得出所述待锻压对象的形变数据，根据所述形变数据提取所述待锻压对象的属性数据；
其中，所述第一图像数据是所述待锻压对象未被锻压的图像，所述第二图像数据是所述待锻压对象被锻压后的图像。
本实施例中，除了通过分析待锻压对象的颜色、纹理特征来区分材质之外，本发明还可以通过控制锻压机对待锻压对象进行预锻压操作来实现。具体来说，先获取待锻压对象的初始图像，然后控制锻压机对待锻压对象的合适部位进行若干指定力度的预锻压动作后再次获取图像数据，基于预锻压前后的图像数据即可计算出预锻压部位的形变数据，通过与预设关系的比对即可确定材质属性。当然，本发明的该方式也可以与前述的颜色、纹理特征结合起来进行使用，从而进一步提高待锻压对象的属性数据的确认准确性。
上述涉及的预设关系同样可以基于不同材质材料的施压形变数据统计、拟合等方式得出，此处不再赘述。
在一些实施例中，所述第二图像数据中所涉及的所述待锻压对象被锻压的部位在所述锻压形制数据对应的锻压区域之外。
本实施例中，为了避免对目标锻压形制的影响，本发明设置预锻压的部位不能位于锻压形制数据对应的区域内，例如可以在待锻压对象的端部进行。
在一些实施例中，所述根据所述锻压形制数据确定第二锻压方案，包括：
识别所述锻压形制数据中所涉及的若干锻压点位及对应的分布位置、锻压形制；
根据所述分布位置和所述锻压形制确定各所述锻压点位的锻压头属性和锻压顺序，得出所述第二锻压方案。
本实施例中，参照图2所示，锻压形制数据包括锻压点位A、B、C、D，其中点位A和点位B为矩形锻压形制，点位C为弧形锻压形制，点位D位于待锻压对象的侧面，也为矩形锻压形制。于是，可以选定矩形的第一/二三锻压头、弧形的第四锻压头分别对应A、B、D、C四个点位，锻压顺序可以为A、B、C、D，或者B、A、C、D，或者C、B、A、D，或者(A、B、C)、D等。如此，一方面可以采用多个锻压头同时作业，例如A、B、C处于同一锻压面，第一/二/四锻压头可以分别或同时(前述的括号代表同时作业)进行锻压作业，之后再控制夹持组件改变作业角度，以实现第三锻压头对点位D的锻压作业。于是，通过对锻压形制数据形制及分布情况的分析，本发明得出了另一初步锻压方案。
在一些实施例中，所述属性数据包括塑形变形特性；
则所述根据所述第一锻压方案和所述第二锻压方案确定针对所述待锻压对象的目标锻压方案，包括：
根据所述锻压点位的所述锻压形制和所述锻压力度关联关系确定锻压力度；
根据所述分布位置确定若干对潜在关联锻压点位，根据所述锻压力度和所述塑形变形特性对各对所述潜在关联锻压点位进行筛选，以获得若干对目标关联锻压点位；
对各对所述目标关联锻压点位对应的所述锻压顺序进行修正，以获得所述目标锻压方案。
本实施例中，锻压时的力度会导致待锻压对象对应位置发生塑形变形，而且该塑形变形会影响周围区域的结构特性，例如，继续参照图2所示，点位A和点位B距离较近且具有不同深度，如果先进行点位B的锻压，则后续对点位A进行锻压时由于待锻压对象的塑形变形特性会导致点位B的上端部发生一定形变。针对该问题，本发明先筛选出距离较近的若干对潜在关联锻压点位(每对至少两个锻压点位)，然后结对内的点位的锻压形制(例如锻压深度)和前述确定出的锻压力度关联关系确定出需要施加的锻压力度，接着再根据锻压力度与该待锻压对象的塑形变形特性确定出相互间受到的塑形变形影响超过可接受程度的目标关联锻压点位，进而对第二锻压方案中涉及的这些点位的锻压顺序进行修正。
但是，由于点位C的弧形锻压形制所需锻压力度较小，且点位C与点位B距离较远，所以可以将点位C确定为独立锻压点位，即其锻压顺序可随意设置。对于点位C的锻压力度是否会影响到点位B，也可以采用前述的方式进行筛选。
在一些实施例中，所述对所述目标关联锻压点位对应的所述锻压顺序进行修正，以获得所述目标锻压方案，包括：
依据所述锻压形制所涉及的深度确定对内各所述锻压点位的锻压时段及保留时段；
其中，所述保留时段与所述锻压时段邻接，且所述保留时段指的是锻压头保持在所述锻压点位中。
本实施例中，继续参照图2所示，点位A和点位B为前述确定出的目标关联锻压点位，二者距离较近且具有不同深度，如果先进行点位B的锻压，则后续对点位A进行锻压时由于待锻压对象的塑形变形特性会导致点位B的上端部发生一定形变，所以此时可设置采用第一锻压头对点位B进行锻压，在完成点位B的锻压(对应锻压时段)之后控制第一锻压头保持在点位B中(对应保留时段)，接着再控制第二锻压头对点位A进行锻压，锻压完成后控制第一锻压头和第二锻压头离开点位A、B，如此便可以减小塑形变形特性的影响，提升目标锻压形制数据的完成契合度。
需要说明的是，锻压头在保留时段可以全深度保持在锻压点位内，也可以仅保持在与关联的锻压点位的深度相匹配的深度。
请参阅图3，图3是本发明实施例公开的一种金属锻压系统的结构示意图。如图3所示，本发明实施例的一种金属锻压系统，包括获取模块(101)、处理模块(102)、存储模块(103)、通信模块(104)，所述处理模块(102)与所述获取模块(101)、所述存储模块(103)及所述通信模块(104)连接；其中，
所述存储模块(103)，用于存储可执行的计算机程序代码；
所述获取模块(101)，用于获取待锻压对象的图像数据和锻压形制数据，并将其发送给所述处理模块(102)；
所述处理模块(102)，用于通过调用所述存储模块(103)中的所述可执行的计算机程序代码，执行如前任一项所述的方法以生成目标锻压方案；
所述通信模块(104)，用于将所述目标锻压方案传输至锻压机执行部件。
该实施例中的一种金属锻压系统的具体功能参照上述任一项的实施例，由于本实施例中的系统采用了上述任一项的实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
本发明实施例公开的一种电子设备，该电子设备包括：至少一个处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述至少一个处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意各个方法实施例中的步骤。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端上运行时，使得移动终端执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种金属锻压方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取待锻压对象的图像数据和锻压形制数据；
根据所述图像数据确定第一锻压方案，根据所述锻压形制数据确定第二锻压方案；
根据所述第一锻压方案和所述第二锻压方案确定针对所述待锻压对象的目标锻压方案并执行；
所述根据所述锻压形制数据确定第二锻压方案，包括：
识别所述锻压形制数据中所涉及的若干锻压点位及对应的分布位置、锻压形制；
根据所述分布位置和所述锻压形制确定各所述锻压点位的锻压头属性和锻压顺序，得出所述第二锻压方案；
所述根据所述图像数据确定第一锻压方案，包括：
根据所述图像数据提取所述待锻压对象的属性数据和温度数据；
根据所述属性数据和所述温度数据综合确定锻压力度关联关系；
根据所述锻压力度关联关系确定所述第一锻压方案；
所述属性数据包括塑形变形特性；
则所述根据所述第一锻压方案和所述第二锻压方案确定针对所述待锻压对象的目标锻压方案，包括：
根据所述锻压点位的所述锻压形制和所述锻压力度关联关系确定锻压力度；
根据所述分布位置确定若干对潜在关联锻压点位，根据所述锻压力度和所述塑形变形特性对各对所述潜在关联锻压点位进行筛选，以获得若干对目标关联锻压点位；
对各对所述目标关联锻压点位对应的所述锻压顺序进行修正，以获得所述目标锻压方案；
所述对所述目标关联锻压点位对应的所述锻压顺序进行修正，以获得所述目标锻压方案，包括：
依据所述锻压形制所涉及的深度确定对内各所述锻压点位的锻压时段及保留时段；
其中，所述保留时段与所述锻压时段邻接，且所述保留时段指的是锻压头保持在所述锻压点位中；锻压头在所述保留时段全深度保持在锻压点位内或者仅保持在与关联的锻压点位的深度相匹配的深度。
2.根据权利要求1所述的一种金属锻压方法,其特征在于：所述根据所述图像数据提取所述待锻压对象的属性数据，包括：
获取所述待锻压对象的第一图像数据和第二图像数据，根据所述第一图像数据和所述第二图像数据计算得出所述待锻压对象的形变数据，根据所述形变数据提取所述待锻压对象的属性数据；
其中，所述第一图像数据是所述待锻压对象未被锻压的图像，所述第二图像数据是所述待锻压对象被锻压后的图像。
3.根据权利要求2所述的一种金属锻压方法,其特征在于：所述第二图像数据中所涉及的所述待锻压对象被锻压的部位在所述锻压形制数据对应的锻压区域之外。
4.一种金属锻压系统，其特征在于：包括获取模块(101)、处理模块(102)、存储模块(103)、通信模块(104)，所述处理模块(102)与所述获取模块(101)、所述存储模块(103)及所述通信模块(104)连接；其中，
所述存储模块(103)，用于存储可执行的计算机程序代码；
所述获取模块(101)，用于获取待锻压对象的图像数据和锻压形制数据，并将其发送给所述处理模块(102)；
所述处理模块(102)，用于通过调用所述存储模块(103)中的所述可执行的计算机程序代码，执行如权利要求1-3任一项所述的方法以生成目标锻压方案；
所述通信模块(104)，用于将所述目标锻压方案传输至锻压机执行部件。
5.一种电子设备，该电子设备包括：至少一个处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述至少一个处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-3任一项所述的方法。
6.一种计算机存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-3任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
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