CN117236799B - 一种中空注浆锚索的生产质量控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中空注浆锚索的生产质量控制系统，具体涉及质量控制技术领域，包括获取生产线中的性能评价指数和外观异常评价指数，将待监测对象按照生产线划分为若干监测区域，基于外观异常评价指数、成品合格率，残次品偏差率、合格品波动率评估得到监测区域的过程监测需求系数，基于获取的过程监测需求系数分配监测区域的监测资源；采集监测区域中生产过程的数据，并分析采集的数据，基于原料性能偏移指数和加工精度控制指数，得到生产端异常指数；监测获取的原料性能偏移指数和加工精度控制指数，及时向管理人员预警，解决现有技术里中空注浆锚索的生产质量控制不够智能化，导致生产监测资源的不科学分配的问题。
Description
技术领域
本发明涉及质量控制技术领域，更具体地说，本发明涉及一种中空注浆锚索的生产质量控制系统。
背景技术
中空注浆锚索包括内层和外层，内层一端有注浆头，内层中分布有出浆口，所述中空注浆锚索的整体结构为1内层加外层8根外层钢丝，内层即芯部为通长不锈钢或其他金属钢管，外层为8根预应力钢丝，内外层通过捻制绞合一次成型，经在线高温稳定化处理；采用激光打孔技术工艺制作，根据注浆施工设计，可设置多个出浆口；注浆头采用煤矿专用快速接头形式，能与注浆机械实现快速连接，锚索索体中部预留粘固料输送通道，尾部设有专用接头，可任意选择适宜时机注入粘固料，实现全长粘固，提高支护效果
中空注浆锚索的生产工艺包括：原料准备：获取符合标准的金属钢管，获取符合标准的预应力钢丝；内层打孔：在内层金属钢管上采用激光打孔技术进行打孔，得到出浆孔；成型：内外层捻制绞合一次成型；高温稳定化处理。
但是其在实际情况时，仍旧存在较多缺点，如中空注浆锚索的生产质量控制不够智能化，导致生产监测资源的不科学分配；缺少对中空主梁锚索的生产线的订单分配控制。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种中空注浆锚索的生产质量控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种中空注浆锚索的生产质量控制系统，成品质量分析模块：用于获取成品的性能评价指数和外观异常评价指数，基于成品性能评价指数获取成品合格率，残次品偏差率、合格品波动率，将分析结果传输至监测需求评估模块；
监测需求评估模块：用于将待监测对象按照生产线划分为若干监测区域，基于外观异常评价指数、成品合格率，残次品偏差率、合格品波动率评估得到监测区域的过程监测需求系数，基于获取的过程监测需求系数分配监测区域的监测资源；
过程监测分析模块用于采集监测区域中生产过程的数据，并分析采集的数据，得到监测区域的原料性能偏移指数和加工精度控制指数，基于原料性能偏移指数和加工精度控制指数，得到生产端异常指数；
过程监测预警模块：监测获取的原料性能偏移指数和加工精度控制指数，及时向管理人员预警。
优选的，所述成品性能评价指数的获取方式为：获取成品性能参数至少包括抗拉强度、破断力、最大力伸长率，经过无量纲处理后，通过公式计算得到成品的性能评价指数，其中Cp表示成品性能评价指数，kl表示成品抗拉强度、pd表示成品破断力、sl表示成品最大力伸长率，kl预表示设置的成品抗拉强度标准、pd预表示设置的成品破断力标准、sl预表示设置的成品最大力伸长率标准。
优选的，所述外观异常评价指数的获取方式为：收集成品的外观图像信息，包括内层金属管道的图像信息、外层钢丝的图像信息，并进行数据预处理；基于人工选择从处理后的数据中选择与产品质量相关的外观特征，基于标准成品的外观特征，得到待测成品的外观特征向量，获取待测成品的外观特征向量组，外观特征向量组包括金属钢管特征、应力钢丝特征，包括尺寸特征、颜色特征、纹理特征；通过公式计算得到外观异常评价指数Wy,ri表示第i个外观特征向量，kti表示第i个外观特征向量对应的权重系数，权重系数基于管理人员设置。
优选的，基于成品的性能评价指数和成品性能评价阈值，得到成品的合格成品集合和残次品集合，th1表示成品质量评价阈值，th1的取值范围是[min_cp,max_cp],min_cp表示合格成品的最小性能评价指数，max_cp表示合格成品的最大性能评价指数；hg表示合格率，通过公式计算得到残次品性能偏差率，其中m1表示残次品的个数；通过公式/>计算得到合格品波动率，其中m2表示合格品的个数。
优选的，所述过程监测需求因子的获取方式为：通过公式计算得到中空注浆锚索的过程监测需求因子gy。
优选的，将待监测对象按照生产线划分，并进行编号，获取每个监测区域的过程监测需求因子，通过公式获取每个监测区域的过程监测需求系数，gyi表示第i个监测区域的过程监测需求因子，其中ki表示监测区域的权重系数，满足公式/>，cli表示第i个监测区域的日均产量，基于过程监测需求系数分配对于监测区域的过程监测资源。
优选的，监测资源体现在过程数据的采集点数量，采集数据的数据量，监测时间范围，监测资源越多，监测区域的采集点越多、采集的数据量越多、监测时间越长，监测资源越多能够及时发现生产的异常、提高监测的准确性。
优选的，过程监测分析模块：通过公式获取生产端异常指数Gy，其中Yp表示原料性能偏移指数，Jk表示加工精度控制指数，通过公式/>获取原料性能偏移指数，其中，np表示内层的质量偏移参数，wp表示外层的质量偏移参数；通过公式/>获取加工精度控制指数,其中，qk表示切割控制精度，wk表示温度控制精度、jk表示绞合力度控制精度。
优选的，过程监测预警模块用于过程分析模块的分析结果，监测加工精度控制指数，当超出预设范围，预警，并采取对应措施，措施包括增加对设备的检修维护；监测原料性能偏移指数，当超出预设范围，预警并采取对应措施，包括加强对内外层原料的质量控制。
优选的，所述系统包括综合管理模块，所述综合管理模块基于中空注浆锚索监测区域的成品性能评价指数、外观异常评价指数和生产端异常指数分析监测区域的控制能力，基于公式联合分析得到监测区域的控制能力评估系数，当控制能力评估系数超出正常范围，表明监测区域处于控制能力不足的状态；所述控制能力评估系数满足公式，其中ZJ表示监测区域的控制能力评估系数，Cp表示监测区域成品的性能评价指数，外观异常评价指数Wy，Gy表示生产端异常指数，生产端有异常但是性能评价指数和外观异常评价指数正常，提示管理人员，采取对应的措施为分析采集数据的可靠性；性能评价指数或外观异常评价指数不正常但是生产端无异常，提示管理人员采取对应措施，包括分析数据采集模块的可靠性、对工艺全流程进行排查找到影响质量的关键点。
本发明的技术效果和优点：
本发明通过对生产线的权重分析得到生产线的权重系数，通过对生产线的成品分析，得到生产线的监测需求因子，基于权重系数和监测需求因子得到生产线的过程监测需求系数；基于过程监测需求系数得到需要将有限的监测资源分配至合理的监测区域，能够优化监测资源的管理，避免物力财力浪费，更加科学，解决现有技术里中空注浆锚索的生产质量控制不够智能化，导致生产监测资源的不科学分配的问题。
本发明通过对监测区域的过程进行监测，从中空注浆锚索的生产特性出发，得到中空注浆锚索的半成品原料、加工的进度和工艺参数的控制精度，分析得到生产过程中对于产品的控制能力，监测获取的原料性能偏移指数和加工精度控制指数，并进行预警，有效的实现了对中空注浆锚索生产过程的质量控制，能够增加产品合格率。
附图说明
图1为本发明的系统结构框图。
图2为本发明的模块结构框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
计算机系统/服务器可以在由计算机系统执行的计算机系统可执行指令（诸如程序模块）的一般语境下描述。通常，程序模块可以包括例程、程序、目标程序、组件、逻辑、数据结构等等，它们执行特定的任务或者实现特定的抽象数据类型。计算机系统/服务器可以在分布式云计算环境中实施，分布式云计算环境中，任务是由通过通信网络链接的远程处理设备执行的。在分布式云计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备的本地或远程计算系统存储介质上。
本发明提供了如图1、图2所示的一种中空注浆锚索的生产质量控制系统，包括成品质量分析模块、监测需求评估模块、过程监测分析模块、过程监测预警模块，所述成品质量分析模块：用于获取成品的性能评价指数和外观异常评价指数，基于成品性能评价指数获取成品合格率，残次品偏差率、合格品波动率，将分析结果传输至监测需求评估模块；所述监测需求评估模块：用于将待监测对象按照生产线划分为若干监测区域，基于成品质量分析模块获取的外观异常评价指数、成品合格率，残次品偏差率、合格品波动率评估得到监测区域的过程监测需求系数，基于获取的过程监测需求系数分配监测区域的监测资源；所述过程监测分析模块用于采集监测区域中生产过程的数据，并分析采集的数据，得到监测区域的原料性能偏移指数和加工精度控制指数，基于原料性能偏移指数和加工精度控制指数，得到生产端异常指数；所述过程监测预警模块：监测获取的原料性能偏移指数和加工精度控制指数，及时向管理人员预警，包括原料性能监测预警单元和加工精度监测预警单元，原料性能监测预警单元用于监测预警原料性能偏移指数的数值和波动，加工精度监测预警单元用于监测预警加工精度控制指数的数值和波动。
在本发明实施例中需要解释说明的是，成品质量分析模块包括性能分析单元、外观分析单元、残次品分析单元和合格品分析单元，所述性能分析单元基于成品的性能参数和标准性能参数获取成品的性能评价指数；所述外观分析单元基于成品的外观图像和标准外观图像获取成品的外观异常评价指数；所述残次品分析单元用于分析残次品的性能偏差率；所述合格品分析单元用于分析得到合格品的性能波动率。
在本发明实施例中需要解释说明的是，监测需求评估模块包括区域划分单元、权重系数计算单元和监测需求计算单元，所述权重系数计算单元用于获取每个监测区域的权重系数，所述监测需求计算单元基于监测区域的权重系数和监测区域的监测需求因子，联合分析得到监测区域的过程监测需求系数。
在本发明实施例中需要解释说明的是，过程监测分析模块包括原料性能监测分析单元和加工精度分析单元，所述原料性能监测分析单元基于中空注浆锚索的原料性能联合分析得到原料性能偏移指数，所述加工精度分析单元基于中空注浆锚索加工中的切割、温度、绞合的加工精度，获取加工精度控制指数。
在本发明实施例中需要解释说明的是，所述成品性能评价指数的获取方式为：获取成品性能参数至少包括抗拉强度、破断力、最大力伸长率，经过无量纲处理后，通过公式计算得到成品的性能评价指数，其中Cp表示成品性能评价指数，kl表示成品抗拉强度、pd表示成品破断力、sl表示成品最大力伸长率，kl预表示设置的成品抗拉强度标准、pd预表示设置的成品破断力标准、sl预表示设置的成品最大力伸长率标准。
在本发明实施例中需要解释说明的是，所述外观异常评价指数的获取方式为：收集成品的外观图像信息，包括内层金属管道的图像信息、外层钢丝的图像信息，并进行数据预处理；基于人工选择从处理后的数据中选择与产品质量相关的外观特征，基于标准成品的外观特征，得到待测成品的外观特征向量，获取待测成品的外观特征向量组，外观特征向量组包括金属钢管特征、应力钢丝特征，包括尺寸特征、颜色特征、纹理特征；通过公式计算得到外观异常评价指数Wy,ri表示第i个外观特征向量，kti表示第i个外观特征向量对应的权重系数，权重系数基于管理人员设置。
在本发明实施例中需要解释说明的是，基于成品的性能评价指数和成品性能评价阈值，得到成品的合格成品集合和残次品集合，th1表示成品质量评价阈值，th1的取值范围是[min_cp,max_cp],min_cp表示合格成品的最小性能评价指数，max_cp表示合格成品的最大性能评价指数；hg表示合格率，通过公式计算得到残次品性能偏差率，其中m1表示残次品的个数；通过公式/>计算得到合格品波动率，其中m2表示合格品的个数。
在本发明实施例中需要解释说明的是，所述过程监测需求因子的获取方式为：通过公式计算得到中空注浆锚索的过程监测需求因子gy。
在本发明实施例中需要解释说明的是，将待监测对象按照生产线划分，并进行编号，获取每个监测区域的过程监测需求因子，通过公式获取每个监测区域的过程监测需求系数，gyi表示第i个监测区域的过程监测需求因子，其中ki表示监测区域的权重系数，满足公式/>，cli表示第i个监测区域的日均产量，基于过程监测需求系数分配对于监测区域的过程监测资源。
过程监测分析模块基于监测资源进行运行，监测资源体现在过程数据的采集点数量，采集数据的数据量，监测时间范围，监测资源越多，监测区域的采集点越多、采集的数据量越多、监测时间越长，监测资源越多能够及时发现生产的异常、提高监测的准确性。
在本发明实施例中需要解释说明的是，过程监测分析模块：通过公式获取生产端异常指数Gy，其中Yp表示原料性能偏移指数，Jk表示加工精度控制指数，通过公式/>获取原料性能偏移指数，其中，np表示内层的质量偏移参数，wp表示外层的质量偏移参数；通过公式/>获取加工精度控制指数,其中，qk表示切割控制精度，wk表示温度控制精度、jk表示绞合力度控制精度。
在本发明实施例中需要解释说明的是，所述原料性能偏移指数指的是原料性能偏离其标准或预期性能的幅度或程度，所述内层的质量偏移参数指的是内层金属钢管的质量参数相对于标准金属钢管的偏移程度，本发明不对此做具体说明；所述外层的质量偏移参数指的是预应力钢丝的相对于标准钢丝的偏移程度，本发明不对此做具体说明。
在本发明实施例中需要解释说明的是，所述切割控制精度指的是在激光打孔切割时的定位精度和重复定位精度，wk表示温度控制精度指的是中控注浆锚索在温度处理中的温度偏差范围、jk表示绞合力度控制精度的指的是在绞合中的力度控制精度。
在本发明实施例中需要解释说明的是，过程监测预警模块用于过程分析模块的分析结果，监测加工精度控制指数，当超出预设范围，向管理人员预警，并采取对应措施，措施包括增加对设备的检修维护；监测原料性能偏移指数，当超出预设范围，预警并采取对应措施，包括加强对内外层原料的质量控制。
进一步的，本发明的系统还包括综合管理模块，所述综合管理模块基于中空注浆锚索监测区域的成品性能评价指数、外观异常评价指数和生产端异常指数分析监测区域的控制能力，基于公式联合分析得到监测区域的控制能力评估系数，当控制能力评估系数超出正常范围，表明监测区域处于控制能力不足的状态；所述控制能力评估系数满足公式，其中ZJ表示监测区域的控制能力评估系数，Cp表示监测区域成品的性能评价指数，外观异常评价指数Wy，Gy表示生产端异常指数，生产端有异常但是性能评价指数和外观异常评价指数正常，提示管理人员，采取对应的措施为分析采集数据的可靠性；性能评价指数或外观异常评价指数不正常但是生产端无异常，提示管理人员采取对应措施，包括分析数据采集模块的可靠性、对工艺全流程进行排查找到影响质量的关键点。
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种中空注浆锚索的生产质量控制系统，其特征在于：包括：
成品质量分析模块：用于获取成品的性能评价指数和外观异常评价指数，基于成品性能评价指数获取成品合格率，残次品偏差率、合格品波动率，将分析结果传输至监测需求评估模块；
所述成品性能评价指数的获取方式为：获取成品性能参数至少包括抗拉强度、破断力、最大力伸长率，经过无量纲处理后，通过公式计算得到成品的性能评价指数，其中Cp表示成品性能评价指数，kl表示成品抗拉强度、pd表示成品破断力、sl表示成品最大力伸长率，kl预表示设置的成品抗拉强度标准、pd预表示设置的成品破断力标准、sl预表示设置的成品最大力伸长率标准；所述外观异常评价指数的获取方式为：收集成品的外观图像信息，包括内层金属管道的图像信息、外层钢丝的图像信息，并进行数据预处理；基于人工选择从处理后的数据中选择与产品质量相关的外观特征，基于标准成品的外观特征，得到待测成品的外观特征向量，获取待测成品的外观特征向量组，外观特征向量组包括金属钢管特征、应力钢丝特征，包括尺寸特征、颜色特征、纹理特征；通过公式/>计算得到外观异常评价指数Wy,ri表示第i个外观特征向量，kti表示第i个外观特征向量对应的权重系数，权重系数基于管理人员设置；基于成品的性能评价指数和成品性能评价阈值，得到成品的合格成品集合和残次品集合，th1表示成品质量评价阈值，th1的取值范围是[min_cp,max_cp],min_cp表示合格成品的最小性能评价指数，max_cp表示合格成品的最大性能评价指数；hg表示合格率，通过公式/>计算得到残次品性能偏差率，其中m1表示残次品的个数,Cpi表示第i个残次品的性能评价指数；通过公式计算得到合格品波动率，其中m2表示合格品的个数，Cpj表示第j个合格品的性能评价指数；
监测需求评估模块：用于将待监测对象按照生产线划分为若干监测区域，基于外观异常评价指数、成品合格率，残次品偏差率、合格品波动率评估得到监测区域的过程监测需求因子，基于获取的过程监测需求因子分配监测区域的监测资源；
所述过程监测需求因子的获取方式为：通过公式计算得到中空注浆锚索的过程监测需求因子gy；将待监测对象按照生产线划分，并进行编号，获取每个监测区域的过程监测需求因子，通过公式/>获取每个监测区域的过程监测需求因子，gyi表示第i个监测区域的过程监测需求因子，其中ki表示监测区域的权重系数，满足公式/>，cli表示第i个监测区域的日均产量，基于过程监测需求因子分配对于监测区域的过程监测资源；
过程监测分析模块：用于采集监测区域中生产过程的数据，并分析采集的数据，得到监测区域的原料性能偏移指数和加工精度控制指数，基于原料性能偏移指数和加工精度控制指数，得到生产端异常指数；通过公式获取生产端异常指数Gy，其中Yp表示原料性能偏移指数，Jk表示加工精度控制指数，通过公式/>获取原料性能偏移指数，其中，np表示内层的质量偏移参数，wp表示外层的质量偏移参数；通过公式获取加工精度控制指数，其中，qk表示切割控制精度，wk表示温度控制精度、jk表示绞合力度控制精度；
过程监测预警模块：监测获取的原料性能偏移指数和加工精度控制指数，及时向管理人员预警。
2.根据权利要求1所述的一种中空注浆锚索的生产质量控制系统，其特征在于：监测资源体现在过程数据的采集点数量，采集数据的数据量，监测时间范围，监测资源越多，监测区域的采集点越多、采集的数据量越多、监测时间越长，监测资源越多能够及时发现生产的异常、提高监测的准确性。
3.根据权利要求1所述的一种中空注浆锚索的生产质量控制系统，其特征在于：过程监测预警模块用于过程分析模块的分析结果，监测加工精度控制指数，当超出预设范围，预警，并采取对应措施，措施包括增加对设备的检修维护；监测原料性能偏移指数，当超出预设范围，预警并采取对应措施，包括加强对内外层原料的质量控制。
4.根据权利要求1所述的一种中空注浆锚索的生产质量控制系统，其特征在于：所述系统包括综合管理模块，所述综合管理模块基于中空注浆锚索监测区域的成品性能评价指数、外观异常评价指数和生产端异常指数分析监测区域的控制能力，基于公式联合分析得到监测区域的控制能力评估系数，当控制能力评估系数超出正常范围，表明监测区域处于控制能力不足的状态。
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