CN116984977A - 活塞环加工用自动砂内外角机控制系统 - Google Patents

活塞环加工用自动砂内外角机控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了活塞环加工用自动砂内外角机控制系统,包括:图像采集模块,通过视觉相机获取到待加工活塞环的图像信息;数据分析模块,获取到图像采集模块的活塞环凹凸值Zat和活塞环粗糙值Zcc,并对活塞环凹凸值Zat和活塞环粗糙值Zcc进行数据分析,得到打磨系数,并将打磨系数发送给外角机控制平台;内外角机控制平台,接收数据分析模块的打磨系数XM,并对打磨系数XM进行分析比较,并将得到的活塞环加工信号发送给匹配模块;监测模块,当得到内外角机控制平台的活塞环加工信号时,获取到自动砂内外角机的工作状态,得到自动砂内外角机的稳定系数XW;本发明提高活塞环加工精准度,使得活塞环与自动砂内外角机加工自动匹配,提高加工质量。

Description

活塞环加工用自动砂内外角机控制系统
技术领域
本发明涉及活塞环加工技术领域,具体涉及活塞环加工用自动砂内外角机控制系统。
背景技术
中国专利CN101972959B公开了一种活塞环砂角机,包括设置在工作台上的滑台部件、装料部件、磨削部件和电气部件;滑台部件上设有砂角模,砂角模通过滑台部件在装料部件处和磨削部件处来回滑动;在装料部件处设有压料部件,在滑台部件处还设有卸料部件和接料部件;滑台部件、磨削部件、压料部件、卸料部件、接料部件均和电气部件连接。
现有技术中,活塞环在加工过程中,通常是直接将活塞环安装到自动砂内外角机上,便进行打磨工作,而目前对活塞环以及内外角机不能很好地监测分析,还有两个也不能进行很好地协同处理工作,从而在加工过程中,存在产品质量的问题。
发明内容
本发明的目的就在于解决上述背景技术的问题,而提出活塞环加工用自动砂内外角机控制系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
活塞环加工用自动砂内外角机控制系统,包括:
图像采集模块,当在接料工位时驱动轴接料完成并退回旋转位时,通过视觉相机获取到待加工活塞环的图像信息;
数据分析模块,获取到图像采集模块的活塞环凹凸值Zat和活塞环粗糙值Zcc,并对活塞环凹凸值Zat和活塞环粗糙值Zcc进行数据分析,得到打磨系数,并将打磨系数发送给外角机控制平台;
内外角机控制平台,接收数据分析模块的打磨系数XM,并对打磨系数XM进行分析比较,并将得到的活塞环加工信号发送给匹配模块;
监测模块,当得到内外角机控制平台的活塞环加工信号时,获取到自动砂内外角机的工作状态,得到自动砂内外角机的稳定系数XW;
内外角机控制平台,接收到监测模块的稳定系数XW,并判断当前自动砂内外角机工作稳定情况,并将内外角机控制平台加工合格信号发送给匹配模块;
匹配模块,当得到外角机控制平台的内外角机控制平台加工合格信号时,获取到打磨系数XM,将得到的打磨系数XM代入到三维模型中的模具特征曲线内,从而分别对应输出自动砂内外角机的工作转速、工作时间,并标记为VG和TG;
将得到的自动砂内外角机的工作转速、工作时间发送给自动砂内外角机控制器,使其按照其参数对活塞环进行加工工作。
作为本发明进一步的方案:图像信息包括活塞环凹形值和活塞环凸形值,并分别标记为Zah和Zth;通过公式Zat=a1*Zah+a2*Zth,计算得到活塞环凹凸值Zat;其中,a1、a2均为比例系数。
作为本发明进一步的方案:图像信息还包括活塞环最大粗糙区和最小粗糙区的面积差并将其标记为面差值Cc,以及粗糙区总面积标记为Sc;
通过公式Zcc=a3*Cc+a4*Sc,计算得到活塞环粗糙值Zcc;其中,a3、a4均为比例系数。
作为本发明进一步的方案:数据分析模块具体工作过程如下:
步骤1:将得到活塞环凹凸值Zat和活塞环粗糙值Zcc,代入到公式中XM=(b1*Zat+b2*Zcc)/(b1+b2),计算得到活塞环的打磨系数XM;其中,b1、b2均为比例系数。
作为本发明进一步的方案:内外角机控制平台具体工作过程如下:
将得到打磨系数XM与打磨系数阈值进行比较;
若打磨系数XM≥打磨系数阈值时,生成活塞环不加工信号;
若打磨系数XM<打磨系数阈值时,生成活塞环加工信号。
作为本发明进一步的方案:监测模块具体工作过程如下:
步骤1:设置监测时间节点为T,其监测时间节点T包括监测初始时间Tc、监测中点时间Tz、监测结束时间Tj;
获取到监测初始时间Tc的初始功率值PTc、监测中点时间Tz的中点功率值PTz、监测结束时间Tj的结束功率值PTj;
通过公式XW=(PTc+PTj-PTz)/T,计算得到自动砂内外角机的稳定系数XW。
作为本发明进一步的方案:内外角机控制平台的工作过程如下:
将得到稳定系数XW与稳定系数阈值进行比较;
若稳定系数XW≥稳定系数阈值时,则生成内外角机控制平台加工不合格信号;
若稳定系数XW<稳定系数阈值时,则生成内外角机控制平台加工合格信号。
本发明的有益效果:
本发明通过视觉相机获取到待加工活塞环的图像信息;对活塞环凹凸值Zat和活塞环粗糙值Zcc进行数据分析,得到打磨系数;对打磨系数XM进行分析比较,得到的活塞环加工信号,再活塞环加工信号的前提下,取到自动砂内外角机的工作状态,得到自动砂内外角机的稳定系数XW,判断当前自动砂内外角机工作稳定情况,同时保证活塞环和内外角机质量的条件下,由打磨系数XM自动匹配自动砂内外角机的工作转速、工作时间;完成对活塞环加工工作;
本发明活塞环加工用自动砂内外角机控制系统,提高活塞环加工精准度,使得活塞环与自动砂内外角机加工自动匹配,提高加工质量。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的系统框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中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作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。
请参阅图1所示,本发明为活塞环加工用自动砂内外角机控制系统,包括:
图像采集模块,当在接料工位时驱动轴接料完成并退回旋转位时,通过视觉相机获取到待加工活塞环的图像信息;
该图像信息包括活塞环凹形值和活塞环凸形值,并分别标记为Zah和Zth;
其中,活塞环凸形值为活塞环内圈凸起部位的高度值与活塞环外圈凸起部位的高度值相加之和;
活塞环凹形值为活塞环内圈凹陷部位的高度值与活塞环外圈凹陷部位的高度值相加之和;
通过公式Zat=a1*Zah+a2*Zth,计算得到活塞环凹凸值Zat;其中,a1、a2均为比例系数,a1取值为0.32,a2取值为0.36;
该图像信息还包括活塞环最大粗糙区和最小粗糙区的面积差并将其标记为面差值Cc,以及粗糙区总面积标记为Sc;
其中,粗糙区的统计方法为:活塞环表面毛刺的数量大于活塞环表面毛刺预设的数量,其中,毛刺预设的数量由技术人员根据工艺自行设置得到的;
通过公式Zcc=a3*Cc+a4*Sc,计算得到活塞环粗糙值Zcc;其中,a3、a4均为比例系数,a3取值为0.15,a4取值为0.18;
数据分析模块,获取到图像采集模块的活塞环凹凸值Zat和活塞环粗糙值Zcc,并对活塞环凹凸值Zat和活塞环粗糙值Zcc进行数据分析,得到打磨系数,并将打磨系数发送给外角机控制平台;
该数据分析模块具体工作过程如下:
步骤1:将得到活塞环凹凸值Zat和活塞环粗糙值Zcc,代入到公式中XM=(b1*Zat+b2*Zcc)/(b1+b2),计算得到活塞环的打磨系数XM;其中,b1、b2均为比例系数,b1取值为0.58,b2取值为0.52;
内外角机控制平台,接收数据分析模块的打磨系数XM,并对打磨系数XM进行分析比较,并将得到的活塞环加工信号发送给匹配模块;
该内外角机控制平台具体工作过程如下:
将得到打磨系数XM与打磨系数阈值进行比较;
若打磨系数XM≥打磨系数阈值时,生成活塞环不加工信号;
若打磨系数XM<打磨系数阈值时,生成活塞环加工信号;
本发明活塞环加工信号表示待加工的活塞环的表面粗糙情况和凹凸情况符合自动砂内外角机工作的要求,该自动砂内外角机可以对其进行加工处理,活塞环不加工信号表示待加工的活塞环的表面粗糙情况和凹凸情况超过自动砂内外角机工作的要求,该自动砂内外角机不可以对其进行加工处理;
监测模块,当得到内外角机控制平台的活塞环加工信号时,获取到自动砂内外角机的工作状态,得到自动砂内外角机的稳定系数XW;
该监测模块具体工作过程如下:
步骤1:设置监测时间节点为T,其监测时间节点T包括监测初始时间Tc、监测中点时间Tz、监测结束时间Tj;
获取到监测初始时间Tc的初始功率值PTc、监测中点时间Tz的中点功率值PTz、监测结束时间Tj的结束功率值PTj;
通过公式XW=(PTc+PTj-PTz)/T,计算得到自动砂内外角机的稳定系数XW;
内外角机控制平台,接收到监测模块的稳定系数XW,并判断当前自动砂内外角机工作稳定情况;
该内外角机控制平台的工作过程如下:
将得到稳定系数XW与稳定系数阈值进行比较;
若稳定系数XW≥稳定系数阈值时,则生成内外角机控制平台加工不合格信号;
若稳定系数XW<稳定系数阈值时,则生成内外角机控制平台加工合格信号;
本发明中内外角机控制平台加工不合格信号表示内外角机在过往工作过程中存在着功率不稳定的情况,影响对活塞环加工质量;内外角机控制平台加工合格信号表示内外角机在过往工作过程中不存在着功率不稳定的情况,可以对活塞环进行加工;
匹配模块,当得到外角机控制平台的内外角机控制平台加工合格信号时,获取到打磨系数XM,代入到三维模型中,对应生成自动砂内外角机的工作参数;
其中,三维模型构建方式为:
获取到自动砂内外角机的转速、时间,并分别标记为Qm和Vm;
通过公式C1=α*Qm,计算得到该自动砂内外角机的第一参数C1;
通过公式C2=β*Vm,计算得到该自动砂内外角机的第二参数C2;其中,α、β均为误差修正因子,α取值为0.63,β取值为0.76;
将第一参数C1和第二参数C2组合构建自动砂内外角机工作模型(C1、C2);
基于自动砂内外角机工作模型(C1、C2)获取到活塞环的打磨系数XM;
以第一参数为X轴、第二参数为Y轴、打磨系数为Z轴构建三维模型,将得到的模具的第一参数C1、第二参数C2和打磨系数代入到三维模型中,并绘制出模具特征曲线;
该匹配模块的工作过程如下:
将得到的打磨系数XM代入到三维模型中的模具特征曲线内,从而分别对应输出自动砂内外角机的工作转速、工作时间,并标记为VG和TG;
将得到的自动砂内外角机的工作转速、工作时间发送给自动砂内外角机控制器,使其按照其参数对活塞环进行加工工作。
本发明的工作原理:本发明通过视觉相机获取到待加工活塞环的图像信息;对活塞环凹凸值Zat和活塞环粗糙值Zcc进行数据分析,得到打磨系数;对打磨系数XM进行分析比较,得到的活塞环加工信号,再活塞环加工信号的前提下,取到自动砂内外角机的工作状态,得到自动砂内外角机的稳定系数XW,判断当前自动砂内外角机工作稳定情况,同时保证活塞环和内外角机质量的条件下,由打磨系数XM自动匹配自动砂内外角机的工作转速、工作时间;完成对活塞环加工工作;
本发明活塞环加工用自动砂内外角机控制系统,提高活塞环加工精准度,使得活塞环与自动砂内外角机加工自动匹配,提高加工质量。
上述公式均是去量纲取其数值计算,公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式,公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.活塞环加工用自动砂内外角机控制系统,其特征在于,包括:
图像采集模块,当在接料工位时驱动轴接料完成并退回旋转位时,通过视觉相机获取到待加工活塞环的图像信息;
数据分析模块,获取到图像采集模块的活塞环凹凸值Zat和活塞环粗糙值Zcc,并对活塞环凹凸值Zat和活塞环粗糙值Zcc进行数据分析,得到打磨系数,并将打磨系数发送给外角机控制平台;
内外角机控制平台,接收数据分析模块的打磨系数XM,并对打磨系数XM进行分析比较,并将得到的活塞环加工信号发送给匹配模块;
监测模块,当得到内外角机控制平台的活塞环加工信号时,获取到自动砂内外角机的工作状态,得到自动砂内外角机的稳定系数XW;
内外角机控制平台,接收到监测模块的稳定系数XW,并判断当前自动砂内外角机工作稳定情况,并将内外角机控制平台加工合格信号发送给匹配模块;
匹配模块,当得到外角机控制平台的内外角机控制平台加工合格信号时,获取到打磨系数XM,将得到的打磨系数XM代入到三维模型中的模具特征曲线内,从而分别对应输出自动砂内外角机的工作转速、工作时间,并标记为VG和TG;
将得到的自动砂内外角机的工作转速、工作时间发送给自动砂内外角机控制器,使其按照其参数对活塞环进行加工工作。
2.根据权利要求1所述的活塞环加工用自动砂内外角机控制系统,其特征在于,图像信息包括活塞环凹形值和活塞环凸形值,并分别标记为Zah和Zth;通过公式Zat=a1*Zah+a2*Zth,计算得到活塞环凹凸值Zat;其中,a1、a2均为比例系数。
3.根据权利要求2所述的活塞环加工用自动砂内外角机控制系统,其特征在于,图像信息还包括活塞环最大粗糙区和最小粗糙区的面积差并将其标记为面差值Cc,以及粗糙区总面积标记为Sc;
通过公式Zcc=a3*Cc+a4*Sc,计算得到活塞环粗糙值Zcc;其中,a3、a4均为比例系数。
4.根据权利要求3所述的活塞环加工用自动砂内外角机控制系统,其特征在于,数据分析模块具体工作过程如下:
步骤1:将得到活塞环凹凸值Zat和活塞环粗糙值Zcc,代入到公式中XM=(b1*Zat+b2*Zcc)/(b1+b2),计算得到活塞环的打磨系数XM;其中,b1、b2均为比例系数。
5.根据权利要求4所述的活塞环加工用自动砂内外角机控制系统,其特征在于,内外角机控制平台具体工作过程如下:
将得到打磨系数XM与打磨系数阈值进行比较;
若打磨系数XM≥打磨系数阈值时,生成活塞环不加工信号;
若打磨系数XM<打磨系数阈值时,生成活塞环加工信号。
6.根据权利要求5所述的活塞环加工用自动砂内外角机控制系统,其特征在于,监测模块具体工作过程如下:
步骤1:设置监测时间节点为T,其监测时间节点T包括监测初始时间Tc、监测中点时间Tz、监测结束时间Tj;
获取到监测初始时间Tc的初始功率值PTc、监测中点时间Tz的中点功率值PTz、监测结束时间Tj的结束功率值PTj;
通过公式XW=(PTc+PTj-PTz)/T,计算得到自动砂内外角机的稳定系数XW。
7.根据权利要求6所述的活塞环加工用自动砂内外角机控制系统,其特征在于,内外角机控制平台的工作过程如下:
将得到稳定系数XW与稳定系数阈值进行比较;
若稳定系数XW≥稳定系数阈值时,则生成内外角机控制平台加工不合格信号;
若稳定系数XW<稳定系数阈值时,则生成内外角机控制平台加工合格信号。
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