CN116466657B - 万向节总成自动化生产加工控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种万向节总成自动化生产加工控制系统，包括：生产加工主体，包括送料机构、加热炉、第一传输机构、出料台体、第一取料机械结构、挤压成型液压机、第二取料机械结构、操作整形机构、第三取料机械结构、冷却机构、第二传输机构、主控制器以及同步驱动机构；概率鉴定设备，用于基于各个生产加工参数以及过往生产数据预测当前十字轴万向节总成成品具有外形缺陷的概率；请求触发设备，用于在预测的概率数值超限时，发出人工检验请求。本发明的万向节总成自动化生产加工控制系统操作简便、节能环保。由于仅仅在预测的概率数值较高时方触发对应的人工检验环节，从而避免陷入繁琐、复杂的逐件检验过程。
Description
技术领域
本发明涉及万向节总成生产加工控制领域，尤其涉及一种万向节总成自动化生产加工控制系统。
背景技术
在汽车动力系统中，为了确保动力传递，十字轴万向节总成是必备零件，可以链接实现不同轴的动力传递，除了十字轴万向节总成，还有等速万向推力球轴承节、等速万向节总成、球笼式万向节总成、三销轴式万向轴承节、双厂联式万向节总成等几种万向节总成。
十字轴万向节总成的加工一般采用挤压成型工艺，这就需要框架式或者是四柱式结构的液压机设备。十字轴万向节总成挤压成型液压机主要用于热镦锻万向节总成叉、万向节总成轴承等。根据十字轴万向节总成的规格、参数，多选择500吨、630吨、800吨、1000吨等多种不同吨位的十字轴万向节总成挤压成型液压机，主油缸为法兰结构，防漏性能强大；油箱及配电箱为全封闭结构，可以更好的防尘；工作中底模，中模，顶模都是全自动运行，有效提升产量，降低成本。
现有技术中的十字轴万向节总成的生产加工控制的自动化水准不足，难以满足制造速度和制造效率的需求，同时，在十字轴万向节总成的生产加工控制过程中，需要对逐件生产的十字轴万向节总成进行一一外形缺陷的检验，显然这种检验模式无论采用电子检验机制还是人工检验机制，都会导致检验过程过于复杂和繁琐，进而容易投入昂贵的人工成本和时间成本。
发明内容
为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种万向节总成自动化生产加工控制系统，能够在设计具有自动化控制水准的万向节总成自动化生产加工线的基础上，根据万向节总成自动化生产加工线的各个生产加工参数以及过往生产数据智能预测当前十字轴万向节总成出现外形缺陷的概率，仅仅在预测的概率数值较高时方触发对应的人工检验环节，从而极大地降低了万向节总成检验的人工成本和时间成本。
根据本发明的一方面，提供了一种万向节总成自动化生产加工控制系统，所述系统包括：
生产加工主体，用于逐件生产十字轴万向节总成成品，包括送料机构、加热炉、第一传输机构、出料台体、第一取料机械结构、挤压成型液压机、第二取料机械结构、操作整形机构、第三取料机械结构、冷却机构、第二传输机构、主控制器以及同步驱动机构；
数据检测器件，与所述生产加工主体连接，用于检测所述加热炉的设定加热温度、所述挤压成型液压机的工作吨位以及所述冷却机构的设定冷却温度；
信息捕获器件，与所述生产加工主体连接，用于获取当前十字轴万向节总成成品之前最新出现外形缺陷的预设数量的各个过往十字轴万向节总成成品以作为各个过往缺陷成品，针对每一个过往缺陷成品，获取所述生产加工主体生产过程中其与当前十字轴万向节总成成品之间相差的十字轴万向节总成成品的数量以作为其对应的缺陷序号差值，以获得预设数量的各个过往缺陷成品分别对应的预设数量的各个缺陷序号差值；
概率鉴定设备，分别与所述数据检测器件以及所述信息捕获器件连接，用于针对当前十字轴万向节总成成品，基于所述加热炉的设定加热温度、所述挤压成型液压机的工作吨位、所述冷却机构的设定冷却温度以及所述预设数量的各个缺陷序号差值预测当前十字轴万向节总成成品具有外形缺陷的概率；
请求触发设备，与所述概率鉴定设备连接，用于在接收到的当前十字轴万向节总成成品具有外形缺陷的概率大于等于设定概率限量时，发出人工检验请求；
其中，针对当前十字轴万向节总成成品，基于所述加热炉的设定加热温度、所述挤压成型液压机的工作吨位、所述冷却机构的设定冷却温度以及所述预设数量的各个缺陷序号差值预测当前十字轴万向节总成成品具有外形缺陷的概率包括：所述加热炉的设定加热温度与所述冷却机构的设定冷却温度的温度差值越大，所述预设数量的取值越大。
因此，本发明至少具备以下三处有益的技术效果：
有益技术效果一、建立包括送料机构、加热炉、第一传输机构、出料台体、第一取料机械结构、挤压成型液压机、第二取料机械结构、操作整形机构、第三取料机械结构、冷却机构、第二传输机构、主控制器以及同步驱动机构的定制结构的万向节总成自动化生产加工线，在提升万向节总成生产加工控制的自动化水准的同时，为逐件生产的每一件万向节总成的外形缺陷概率的判断提供可靠的硬件基础；
有益技术效果二、基于万向节总成自动化生产加工线的多项生产加工参数以及已完成生产且存在外形缺陷的各件缺陷万向节总成与当前万向节总成在生产序号方面的各项序号差值智能判断当前万向节总成存在外形缺陷的概率；
有益技术效果三、在智能判断当前万向节总成存在外形缺陷的概率大于等于设定概率限量时，发出人工检验请求以请求附近检验人员进行人工检验，从而减少人工检验的次数，避免陷入复杂、繁琐的逐件检验，进一步保证了生产加工控制的自动化水准。
本发明的万向节总成自动化生产加工控制系统操作简便、节能环保。由于仅仅在预测的概率数值较高时方触发对应的人工检验环节，从而避免陷入繁琐、复杂的逐件检验过程。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明首要实施方案示出的万向节总成自动化生产加工控制系统的内部结构示意图。
图2为根据本发明次要实施方案示出的万向节总成自动化生产加工控制系统的内部结构示意图。
图3为根据本发明再次要实施方案示出的万向节总成自动化生产加工控制系统的内部结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的万向节总成自动化生产加工控制系统的实施方案进行详细说明。
图1为根据本发明首要实施方案示出的万向节总成自动化生产加工控制系统的内部结构示意图，所述系统包括：
生产加工主体，用于逐件生产十字轴万向节总成成品，包括送料机构、加热炉、第一传输机构、出料台体、第一取料机械结构、挤压成型液压机、第二取料机械结构、操作整形机构、第三取料机械结构、冷却机构、第二传输机构、主控制器以及同步驱动机构；
示例地，所述主控制器为MCU控制芯片，用于实现对其连接的各个器件的控制操作；
数据检测器件，与所述生产加工主体连接，用于检测所述加热炉的设定加热温度、所述挤压成型液压机的工作吨位以及所述冷却机构的设定冷却温度；
示例地，所述数据检测器件包括第一检测单元，用于检测所述加热炉的设定加热温度，所述数据检测器件包括第二检测单元，用于检测所述挤压成型液压机的工作吨位，所述数据检测器件包括第三检测单元，用于检测所述冷却机构的设定冷却温度；
信息捕获器件，与所述生产加工主体连接，用于获取当前十字轴万向节总成成品之前最新出现外形缺陷的预设数量的各个过往十字轴万向节总成成品以作为各个过往缺陷成品，针对每一个过往缺陷成品，获取所述生产加工主体生产过程中其与当前十字轴万向节总成成品之间相差的十字轴万向节总成成品的数量以作为其对应的缺陷序号差值，以获得预设数量的各个过往缺陷成品分别对应的预设数量的各个缺陷序号差值；
概率鉴定设备，分别与所述数据检测器件以及所述信息捕获器件连接，用于针对当前十字轴万向节总成成品，基于所述加热炉的设定加热温度、所述挤压成型液压机的工作吨位、所述冷却机构的设定冷却温度以及所述预设数量的各个缺陷序号差值预测当前十字轴万向节总成成品具有外形缺陷的概率；
请求触发设备，与所述概率鉴定设备连接，用于在接收到的当前十字轴万向节总成成品具有外形缺陷的概率大于等于设定概率限量时，发出人工检验请求；
其中，针对当前十字轴万向节总成成品，基于所述加热炉的设定加热温度、所述挤压成型液压机的工作吨位、所述冷却机构的设定冷却温度以及所述预设数量的各个缺陷序号差值预测当前十字轴万向节总成成品具有外形缺陷的概率包括：所述加热炉的设定加热温度与所述冷却机构的设定冷却温度的温度差值越大，所述预设数量的取值越大；
示例地，可以采用数值映射公式表示所述加热炉的设定加热温度与所述冷却机构的设定冷却温度的温度差值与所述预设数量的取值的数值映射关系；
其中，对当前十字轴万向节总成成品，基于所述加热炉的设定加热温度、所述挤压成型液压机的工作吨位、所述冷却机构的设定冷却温度以及所述预设数量的各个缺陷序号差值预测当前十字轴万向节总成成品具有外形缺陷的概率包括：采用经过学习处理后的卷积神经网络执行所述预测动作；
其中，所述请求触发设备还用于在接收到的当前十字轴万向节总成成品具有外形缺陷的概率小于所述设定概率限量时，暂缓发出人工检验请求。
图2为根据本发明次要实施方案示出的万向节总成自动化生产加工控制系统的内部结构示意图。
与图1不同，图2中的万向节总成自动化生产加工控制系统还可以包括：
频分通信设备，与所述请求触发设备连接，用于在接收到人工检验请求时，将所述人工检验请求通过频分双工通信链路无线传输到附近检验人员的便携移动终端；
替换地，可以采用时分通信设备替换所述频分通信设备，用于在接收到人工检验请求时，将所述人工检验请求通过时分双工通信链路无线传输到附近检验人员的便携移动终端。
图3为根据本发明再次要实施方案示出的万向节总成自动化生产加工控制系统的内部结构示意图。
与图1不同，图3中的万向节总成自动化生产加工控制系统还可以包括：
网络构建设备，与所述概率鉴定设备连接，用于将卷积神经网络执行设定总数的多次学习后获得经过学习处理后的卷积神经网络。
接着，继续对本发明的万向节总成自动化生产加工控制系统的具体结构进行进一步的说明。
在根据本发明的各个实施方案的万向节总成自动化生产加工控制系统中：
将卷积神经网络执行设定总数的多次学习后获得经过学习处理后的卷积神经网络包括：所述设定总数的取值与所述挤压成型液压机的工作吨位正向关联。
在根据本发明的各个实施方案的万向节总成自动化生产加工控制系统中：
针对当前十字轴万向节总成成品，基于所述加热炉的设定加热温度、所述挤压成型液压机的工作吨位、所述冷却机构的设定冷却温度以及所述预设数量的各个缺陷序号差值预测当前十字轴万向节总成成品具有外形缺陷的概率包括：将当前十字轴万向节总成成品，基于所述加热炉的设定加热温度、所述挤压成型液压机的工作吨位、所述冷却机构的设定冷却温度以及所述预设数量的各个缺陷序号差值作为所述经过学习处理后的卷积神经网络的各项输入数据。
在根据本发明的各个实施方案的万向节总成自动化生产加工控制系统中：
针对当前十字轴万向节总成成品，基于所述加热炉的设定加热温度、所述挤压成型液压机的工作吨位、所述冷却机构的设定冷却温度以及所述预设数量的各个缺陷序号差值预测当前十字轴万向节总成成品具有外形缺陷的概率包括：运行所述经过学习处理后的卷积神经网络以获得其输出的当前十字轴万向节总成成品具有外形缺陷的概率。
在根据本发明的各个实施方案的万向节总成自动化生产加工控制系统中：
检测所述加热炉的设定加热温度、所述挤压成型液压机的工作吨位以及所述冷却机构的设定冷却温度包括：所述挤压成型液压机的工作吨位为500吨、630吨、800吨、1000吨、1200吨以及1500吨中的一种。
在根据本发明的各个实施方案的万向节总成自动化生产加工控制系统中：
所述送料机构用于将铸造十字轴万向节总成的铸造材料送入所述加热炉，第一传输机构从所述加热炉处将完成加热处理的铸造材料传输到所述出料台体位置，所述第一取料机械机构用于将所述加热处理的铸造材料送入所述挤压成型液压机进行挤压成型操作；
所述第二取料机械结构将完成挤压成型操作后的十字轴万向节总成坯件送到所述操作整形机构的整形操作区进行包括镦粗、拔长和滚圆的整形处理；
其中，所述第三取料机械结构将完成整形处理后的十字轴万向节总成锻件送入所述冷却机构内进行冷却处理，所述第二传输机构将完成冷却处理后的十字轴万向节总成成品传输到转运推放区域。
以及在根据本发明的各个实施方案的万向节总成自动化生产加工控制系统中：
所述主控制器分别与送料机构、加热炉、第一传输机构、出料台体、第一取料机械结构、挤压成型液压机、第二取料机械结构、操作整形机构、第三取料机械结构、冷却机构以及第二传输机构连接，用于控制送料机构、加热炉、第一传输机构、出料台体、第一取料机械结构、挤压成型液压机、第二取料机械结构、操作整形机构、第三取料机械结构、冷却机构以及第二传输机构各自的当前工作状态；
其中，所述同步驱动机构分别与送料机构、加热炉、第一传输机构、出料台体、第一取料机械结构、挤压成型液压机、第二取料机械结构、操作整形机构、第三取料机械结构、冷却机构以及第二传输机构连接，用于实现送料机构、加热炉、第一传输机构、出料台体、第一取料机械结构、挤压成型液压机、第二取料机械结构、操作整形机构、第三取料机械结构、冷却机构以及第二传输机构各自操作的同步控制。
另外，在所述万向节总成自动化生产加工控制系统中，将当前十字轴万向节总成成品，基于所述加热炉的设定加热温度、所述挤压成型液压机的工作吨位、所述冷却机构的设定冷却温度以及所述预设数量的各个缺陷序号差值作为所述经过学习处理后的卷积神经网络的各项输入数据包括：将当前十字轴万向节总成成品，基于所述加热炉的设定加热温度、所述挤压成型液压机的工作吨位、所述冷却机构的设定冷却温度以及所述预设数量的各个缺陷序号差值分别执行归一化数值处理后再作为所述经过学习处理后的卷积神经网络的各项输入数据。
在上述说明书中，已参考特定实施方案对本发明进行了描述。然而，本领域的普通技术人员可以理解的是，可以不离开由本发明所附的权利要求所限定的范围而做出各种修改和改变。因此，说明书和附图应被认为是解释性的而不是限制性的，并且意图将所有这样的修改包含于本发明的范围内。
以上已结合特定实施方案描述了益处、其它优点和问题的解决方案。然而，可以产生任何益处、优点、或解决方案或使得任何益处、优点、或解决方案变得更加明显的益处、优点、问题的解决方案、以及任意其它要素不应被解释为任何或所有权利要求之关键的、必需的、或基本的特征或要素。本文所用的术语“包含”、“包括”、或其任意其它变形的意图为覆盖非排他的包含，诸如工艺、方法、物品、或装置，其不仅包括那些要素而且还可以包括其它未被显式列出或为这样的工艺、方法、物品或装置所固有的一系列要素。
Claims (8)
1.一种万向节总成自动化生产加工控制系统，其特征在于，所述系统包括：
生产加工主体，用于逐件生产十字轴万向节总成成品，包括送料机构、加热炉、第一传输机构、出料台体、第一取料机械结构、挤压成型液压机、第二取料机械结构、操作整形机构、第三取料机械结构、冷却机构、第二传输机构、主控制器以及同步驱动机构；
数据检测器件，与所述生产加工主体连接，用于检测所述加热炉的设定加热温度、所述挤压成型液压机的工作吨位以及所述冷却机构的设定冷却温度；
信息捕获器件，与所述生产加工主体连接，用于获取当前十字轴万向节总成成品之前最新出现外形缺陷的预设数量的各个过往十字轴万向节总成成品以作为各个过往缺陷成品，针对每一个过往缺陷成品，获取所述生产加工主体生产过程中其与当前十字轴万向节总成成品之间相差的十字轴万向节总成成品的数量以作为其对应的缺陷序号差值，以获得预设数量的各个过往缺陷成品分别对应的预设数量的各个缺陷序号差值；
概率鉴定设备，分别与所述数据检测器件以及所述信息捕获器件连接，用于针对当前十字轴万向节总成成品，基于所述加热炉的设定加热温度、所述挤压成型液压机的工作吨位、所述冷却机构的设定冷却温度以及所述预设数量的各个缺陷序号差值预测当前十字轴万向节总成成品具有外形缺陷的概率；
请求触发设备，与所述概率鉴定设备连接，用于在接收到的当前十字轴万向节总成成品具有外形缺陷的概率大于等于设定概率限量时，发出人工检验请求；
其中，针对当前十字轴万向节总成成品，基于所述加热炉的设定加热温度、所述挤压成型液压机的工作吨位、所述冷却机构的设定冷却温度以及所述预设数量的各个缺陷序号差值预测当前十字轴万向节总成成品具有外形缺陷的概率包括：所述加热炉的设定加热温度与所述冷却机构的设定冷却温度的温度差值越大，所述预设数量的取值越大；
针对当前十字轴万向节总成成品，基于所述加热炉的设定加热温度、所述挤压成型液压机的工作吨位、所述冷却机构的设定冷却温度以及所述预设数量的各个缺陷序号差值预测当前十字轴万向节总成成品具有外形缺陷的概率包括：将当前十字轴万向节总成成品，基于所述加热炉的设定加热温度、所述挤压成型液压机的工作吨位、所述冷却机构的设定冷却温度以及所述预设数量的各个缺陷序号差值作为经过学习处理后的卷积神经网络的各项输入数据；
针对当前十字轴万向节总成成品，基于所述加热炉的设定加热温度、所述挤压成型液压机的工作吨位、所述冷却机构的设定冷却温度以及所述预设数量的各个缺陷序号差值预测当前十字轴万向节总成成品具有外形缺陷的概率包括：运行所述经过学习处理后的卷积神经网络以获得其输出的当前十字轴万向节总成成品具有外形缺陷的概率。
2.如权利要求1所述的万向节总成自动化生产加工控制系统，其特征在于：
对当前十字轴万向节总成成品，基于所述加热炉的设定加热温度、所述挤压成型液压机的工作吨位、所述冷却机构的设定冷却温度以及所述预设数量的各个缺陷序号差值预测当前十字轴万向节总成成品具有外形缺陷的概率包括：采用经过学习处理后的卷积神经网络执行所述预测动作；
其中，所述请求触发设备还用于在接收到的当前十字轴万向节总成成品具有外形缺陷的概率小于所述设定概率限量时，暂缓发出人工检验请求。
3.如权利要求2所述的万向节总成自动化生产加工控制系统，其特征在于，所述系统还包括：
频分通信设备，与所述请求触发设备连接，用于在接收到人工检验请求时，将所述人工检验请求通过频分双工通信链路无线传输到附近检验人员的便携移动终端。
4.如权利要求2所述的万向节总成自动化生产加工控制系统，其特征在于，所述系统还包括：
网络构建设备，与所述概率鉴定设备连接，用于将卷积神经网络执行设定总数的多次学习后获得经过学习处理后的卷积神经网络。
5.如权利要求4所述的万向节总成自动化生产加工控制系统，其特征在于：
将卷积神经网络执行设定总数的多次学习后获得经过学习处理后的卷积神经网络包括：所述设定总数的取值与所述挤压成型液压机的工作吨位正向关联。
6.如权利要求2-5任一所述的万向节总成自动化生产加工控制系统，其特征在于：
检测所述加热炉的设定加热温度、所述挤压成型液压机的工作吨位以及所述冷却机构的设定冷却温度包括：所述挤压成型液压机的工作吨位为500吨、630吨、800吨、1000吨、1200吨以及1500吨中的一种。
7.如权利要求2-5任一所述的万向节总成自动化生产加工控制系统，其特征在于：
所述送料机构用于将铸造十字轴万向节总成的铸造材料送入所述加热炉，第一传输机构从所述加热炉处将完成加热处理的铸造材料传输到所述出料台体位置，所述第一取料机械机构用于将所述加热处理的铸造材料送入所述挤压成型液压机进行挤压成型操作；
所述第二取料机械结构将完成挤压成型操作后的十字轴万向节总成坯件送到所述操作整形机构的整形操作区进行包括镦粗、拔长和滚圆的整形处理；
其中，所述第三取料机械结构将完成整形处理后的十字轴万向节总成锻件送入所述冷却机构内进行冷却处理，所述第二传输机构将完成冷却处理后的十字轴万向节总成成品传输到转运推放区域。
8.如权利要求2-5任一所述的万向节总成自动化生产加工控制系统，其特征在于：
所述主控制器分别与送料机构、加热炉、第一传输机构、出料台体、第一取料机械结构、挤压成型液压机、第二取料机械结构、操作整形机构、第三取料机械结构、冷却机构以及第二传输机构连接，用于控制送料机构、加热炉、第一传输机构、出料台体、第一取料机械结构、挤压成型液压机、第二取料机械结构、操作整形机构、第三取料机械结构、冷却机构以及第二传输机构各自的当前工作状态；
其中，所述同步驱动机构分别与送料机构、加热炉、第一传输机构、出料台体、第一取料机械结构、挤压成型液压机、第二取料机械结构、操作整形机构、第三取料机械结构、冷却机构以及第二传输机构连接，用于实现送料机构、加热炉、第一传输机构、出料台体、第一取料机械结构、挤压成型液压机、第二取料机械结构、操作整形机构、第三取料机械结构、冷却机构以及第二传输机构各自操作的同步控制。
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