本申請(qǐng)涉及產(chǎn)品質(zhì)量控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鑄管工序質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
離心球墨鑄鐵管按鑄造方法不同，分為連續(xù)球墨鑄鐵管和離心球墨鑄鐵管，離心球墨鑄鐵管用鑄鐵澆鑄成型的管子。鑄鐵管用于給水、排水和煤氣輸送管線，它包括鑄鐵直管和管件。離心球墨鑄管生產(chǎn)線主要由離心澆注、退火、噴鋅防腐、切環(huán)倒角、三磨、水壓試驗(yàn)、水泥涂襯、養(yǎng)生、噴漆烘干等工序組成，各工序都有質(zhì)量檢測(cè)和數(shù)據(jù)控制。
將各工序的數(shù)據(jù)無(wú)差錯(cuò)的記錄在對(duì)應(yīng)的鑄管產(chǎn)品檔案中，來(lái)對(duì)整個(gè)工序的質(zhì)量進(jìn)行記錄，以便發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題后及時(shí)進(jìn)行質(zhì)量追溯。但是由于離心球墨鑄管生產(chǎn)屬于分散性制造，中間產(chǎn)品流向復(fù)雜，且經(jīng)常出現(xiàn)中間產(chǎn)品落地或改變處理流程的情況，現(xiàn)有的系統(tǒng)和方法基本不可能依靠檢測(cè)元件和設(shè)備順序控制動(dòng)作信號(hào)實(shí)現(xiàn)全線物料跟蹤，也就無(wú)法將質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)按照正確的時(shí)序記錄到當(dāng)前待處理鑄管的數(shù)據(jù)區(qū)中。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的系統(tǒng)和方法基本不可能依靠檢測(cè)元件和設(shè)備順序控制動(dòng)作信號(hào)實(shí)現(xiàn)全線物料跟蹤，也就無(wú)法將質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)按照正確的時(shí)序記錄到當(dāng)前待處理鑄管的數(shù)據(jù)區(qū)中的問(wèn)題。
為此，本發(fā)明實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案：一種鑄管工序質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)控制單元，所述數(shù)據(jù)控制單元與氣動(dòng)打號(hào)單元相連接，所述氣動(dòng)打號(hào)單元與光學(xué)字符識(shí)別單元相連接；
所述數(shù)據(jù)控制單元，用于管理和傳輸系統(tǒng)生成的各種數(shù)據(jù)；
所述氣動(dòng)打號(hào)單元，用于生產(chǎn)序號(hào)打印至鑄管承口端部；
所述光學(xué)字符識(shí)別單元，用于識(shí)別生產(chǎn)序號(hào)，并將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)控制單元。
可選地，所述氣動(dòng)打號(hào)單元包括壓縮冷空氣內(nèi)冷模塊。
可選地，所述氣動(dòng)打號(hào)單元包括打印頭，所述打印頭材質(zhì)包括硬質(zhì)合金。
一種鑄管工序質(zhì)量跟蹤方法，所述方法包括以下步驟：
s1根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃自動(dòng)生成生產(chǎn)序號(hào)，并將生產(chǎn)序號(hào)分配給各鑄造工位的鑄管機(jī)；
s2根據(jù)數(shù)據(jù)控制單元分配的生產(chǎn)序號(hào)，將生產(chǎn)序號(hào)打印到鑄管承口端部；
s3在離心球墨鑄管生產(chǎn)各工序前識(shí)別生產(chǎn)序號(hào)，并將該工序的質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)歸檔至數(shù)據(jù)控制單元中。
可選地，所述步驟s2包括給每根毛管的承口端面打印出10～16個(gè)字符的鋼印號(hào)做為該管的出生證明，同時(shí)在數(shù)據(jù)控制單元中自動(dòng)生成該管的出生記錄。
可選地，所述出生證記錄括管重和管徑大小。
可選地，所述步驟s3還包括在退火爐的入口對(duì)鑄管承口端面的鋼印號(hào)進(jìn)行識(shí)別，查詢?cè)摴艿某錾涗洠瑫r(shí)對(duì)管徑大小進(jìn)行驗(yàn)證，如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)不匹配，發(fā)出警報(bào)，提示操作人員進(jìn)行人工確認(rèn)或者修正。
可選地，所述步驟s3還包括根據(jù)爐內(nèi)設(shè)備動(dòng)作及位置開(kāi)關(guān)檢測(cè)生成的跟蹤信號(hào)，依次對(duì)爐內(nèi)各官位的生產(chǎn)序號(hào)跟蹤信息進(jìn)行更新；所述更新的跟蹤信息包括不同官位所處的溫度區(qū)和不同區(qū)域的在爐時(shí)間。
可選地，所述步驟s3還包括對(duì)精整線噴鋅機(jī)入口處的鋼印號(hào)進(jìn)行識(shí)別，對(duì)識(shí)別的信息進(jìn)行更新，所述更新信息包括噴鋅厚度。
可選地，所述步驟s3還包括對(duì)大管精整線噴鋅機(jī)入口處的鋼印號(hào)進(jìn)行識(shí)別，對(duì)識(shí)別的信息進(jìn)行更新。
本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案包括以下有益效果：本申請(qǐng)通過(guò)氣動(dòng)打號(hào)單元將數(shù)據(jù)控制單元設(shè)定好的信息打印至鑄管承口端部，同時(shí)在數(shù)據(jù)控制單元中生成出生記錄；然后通過(guò)光學(xué)字符識(shí)別單元在離心球墨鑄管生產(chǎn)各工序前識(shí)別生產(chǎn)序號(hào)，并將該工序的質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)歸檔至數(shù)據(jù)控制單元中。實(shí)現(xiàn)將質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)按照正確的時(shí)序記錄到當(dāng)前待處理鑄管的數(shù)據(jù)區(qū)中。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例中一種鑄管工序質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)原理示意圖。
具體實(shí)施方式
此處的附圖被并入說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，示出了符合本發(fā)明的實(shí)施例，并與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā)明的原理。
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本申請(qǐng)的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。
實(shí)施例一
參見(jiàn)圖1，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鑄管工序質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)控制單元，所述數(shù)據(jù)控制單元與氣動(dòng)打號(hào)單元相連接，所述氣動(dòng)打號(hào)單元與光學(xué)字符識(shí)別單元相連接；
所述數(shù)據(jù)控制單元，用于管理和傳輸系統(tǒng)生成的各種數(shù)據(jù)；
所述氣動(dòng)打號(hào)單元，用于生產(chǎn)序號(hào)打印至鑄管承口端部；
所述光學(xué)字符識(shí)別單元，用于識(shí)別生產(chǎn)序號(hào)，并將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)控制單元。
數(shù)據(jù)控制單元從mes系統(tǒng)獲得生產(chǎn)計(jì)劃，然后數(shù)據(jù)控制單元根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃自動(dòng)生成生產(chǎn)序號(hào)，并將生產(chǎn)序號(hào)分配給各鑄造工位的鑄管機(jī)，氣動(dòng)打號(hào)單元根據(jù)來(lái)自數(shù)據(jù)控制單元分配的生產(chǎn)序號(hào)，將生產(chǎn)序號(hào)打印到鑄管承口端部，采用光學(xué)字符識(shí)別單元自動(dòng)在離心球墨鑄管生產(chǎn)各工序前識(shí)別生產(chǎn)序號(hào)，并將該工序的質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)歸檔到數(shù)據(jù)庫(kù)中。
實(shí)施例二
參見(jiàn)圖1，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鑄管工序質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)控制單元，所述數(shù)據(jù)控制單元與氣動(dòng)打號(hào)單元相連接，所述氣動(dòng)打號(hào)單元與光學(xué)字符識(shí)別單元相連接；
所述數(shù)據(jù)控制單元，用于管理和傳輸系統(tǒng)生成的各種數(shù)據(jù)；
所述氣動(dòng)打號(hào)單元，用于生產(chǎn)序號(hào)打印至鑄管承口端部；
所述光學(xué)字符識(shí)別單元，用于識(shí)別生產(chǎn)序號(hào)，并將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)控制單元。
可選地，所述氣動(dòng)打號(hào)單元包括壓縮冷空氣內(nèi)冷模塊。
可選地，所述氣動(dòng)打號(hào)單元包括打印頭，所述打印頭材質(zhì)包括硬質(zhì)合金。
氣動(dòng)打號(hào)單元必須滿足在鑄管承口端部打印字符時(shí)的耐高溫(大于800℃)、定位(要求精度小于±2mm)、打印深度(大于2mm)和打印速度(每2秒一個(gè)字符)的要求，為此該氣動(dòng)打印機(jī)在氣動(dòng)馬達(dá)動(dòng)力、打印針頭和控制機(jī)箱的耐高溫方面都進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)，具體如下：
1、為了耐高溫，設(shè)置了壓縮空氣內(nèi)冷模塊，打印頭的材質(zhì)也采用了特殊的硬質(zhì)合金。
2、為了滿足鑄管定位精度要求，在鑄管離心機(jī)出口的拉管機(jī)工位增加了v型定位裝置。
3、為了滿足打印速度和打印深度的要求，增加了氣動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力和氣源壓力。
光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)目前在工業(yè)領(lǐng)域還沒(méi)有大規(guī)模的應(yīng)用，可以查到的文獻(xiàn)資料中，有用于重型鋼軌坯號(hào)識(shí)別的，但在球墨鑄管生產(chǎn)領(lǐng)域還未見(jiàn)應(yīng)用，主要原因是字符的背景特征不顯著，且字符分布中心不在一條直線上，這些都給提高字符識(shí)別的準(zhǔn)確率帶來(lái)了困難，為此在采用傳統(tǒng)的特征提取和多模板匹配算法的基礎(chǔ)上，針對(duì)鑄管端部打印字符所具備的背景條件一致性好，字符寬度和高度固定等特點(diǎn)，結(jié)合帶遺傳功能的神經(jīng)元算法(以大量已打印出管號(hào)的鑄管承口端部圖像樣本為基礎(chǔ)，以神經(jīng)元算法建立文字識(shí)別特征模型，用遺傳功能加速神經(jīng)元算法的收斂)，以提高字符識(shí)別率。
采用數(shù)據(jù)控制單元完成數(shù)據(jù)歸檔和查詢操作是數(shù)據(jù)控制單元的自身功能，但把該技術(shù)用于鑄管生產(chǎn)全線質(zhì)量跟蹤，關(guān)鍵要產(chǎn)生可靠的“事件觸發(fā)”信號(hào)，也就是在什么時(shí)刻開(kāi)始產(chǎn)生記錄、什么時(shí)刻允許補(bǔ)充或修改記錄，以退火爐區(qū)域的管號(hào)跟蹤和質(zhì)量記錄為例，描述如下：
在退火爐的入口安裝對(duì)鑄管承口端面鋼印號(hào)(簡(jiǎn)稱為生產(chǎn)序號(hào))的在線識(shí)別設(shè)備，用識(shí)別到的生產(chǎn)序號(hào)倒查出該管的出生記錄(即在離心澆注工位自動(dòng)記錄的管徑和管重等信息)，同時(shí)利用安裝在爐前的管徑識(shí)別裝置對(duì)所識(shí)別的生產(chǎn)序號(hào)進(jìn)行交叉驗(yàn)證，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，發(fā)出聲響報(bào)警，以提示退火爐操作人員進(jìn)行人工確認(rèn)和修正，確認(rèn)生產(chǎn)序號(hào)識(shí)別正確后，利用來(lái)自退火爐plc的爐內(nèi)跟蹤信號(hào)(根據(jù)爐內(nèi)鏈條移動(dòng)速度和位置檢測(cè)開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行邏輯綜合后生成)，依次對(duì)爐內(nèi)各管位的質(zhì)量跟蹤信息進(jìn)行更新，更新的內(nèi)容包括爐內(nèi)不同區(qū)域(包括加熱段、保溫段、急冷段、緩冷段)的溫度及不同區(qū)域的在爐時(shí)間。
實(shí)施例三
參見(jiàn)圖1，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鑄管工序質(zhì)量跟蹤方法，所述方法包括以下步驟：
s1根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃自動(dòng)生成生產(chǎn)序號(hào)，并將生產(chǎn)序號(hào)分配給各鑄造工位的鑄管機(jī)；
s2根據(jù)數(shù)據(jù)控制單元分配的生產(chǎn)序號(hào)，將生產(chǎn)序號(hào)打印到鑄管承口端部；
s3在離心球墨鑄管生產(chǎn)各工序前識(shí)別生產(chǎn)序號(hào)，并將該工序的質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)歸檔至數(shù)據(jù)控制單元中。
數(shù)據(jù)控制單元從mes系統(tǒng)獲得生產(chǎn)計(jì)劃，然后數(shù)據(jù)控制單元根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃自動(dòng)生成生產(chǎn)序號(hào)，并將生產(chǎn)序號(hào)分配給各鑄造工位的鑄管機(jī)，氣動(dòng)打號(hào)單元根據(jù)來(lái)自數(shù)據(jù)控制單元分配的生產(chǎn)序號(hào)，將生產(chǎn)序號(hào)打印到鑄管承口端部，采用光學(xué)字符識(shí)別單元自動(dòng)在離心球墨鑄管生產(chǎn)各工序前識(shí)別生產(chǎn)序號(hào)，并將該工序的質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)歸檔到數(shù)據(jù)庫(kù)中。
實(shí)施例四
參見(jiàn)圖1，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鑄管工序質(zhì)量跟蹤方法，所述方法包括以下步驟：
s1根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃自動(dòng)生成生產(chǎn)序號(hào)，并將生產(chǎn)序號(hào)分配給各鑄造工位的鑄管機(jī)；
s2根據(jù)數(shù)據(jù)控制單元分配的生產(chǎn)序號(hào)，將生產(chǎn)序號(hào)打印到鑄管承口端部；
s3在離心球墨鑄管生產(chǎn)各工序前識(shí)別生產(chǎn)序號(hào)，并將該工序的質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)歸檔至數(shù)據(jù)控制單元中。
可選地，所述步驟s2包括給每根毛管的承口端面打印出10～16個(gè)字符的鋼印號(hào)做為該管的出生證明，同時(shí)在數(shù)據(jù)控制單元中自動(dòng)生成該管的出生記錄。
可選地，所述出生證記錄括管重和管徑大小。
可選地，所述步驟s3還包括在退火爐的入口對(duì)鑄管承口端面的鋼印號(hào)進(jìn)行識(shí)別，查詢?cè)摴艿某錾涗?，同時(shí)對(duì)管徑大小進(jìn)行驗(yàn)證，如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)不匹配，發(fā)出警報(bào)，提示操作人員進(jìn)行人工確認(rèn)或者修正。
可選地，所述步驟s3還包括根據(jù)爐內(nèi)設(shè)備動(dòng)作及位置開(kāi)關(guān)檢測(cè)生成的跟蹤信號(hào)，依次對(duì)爐內(nèi)各官位的生產(chǎn)序號(hào)跟蹤信息進(jìn)行更新；所述更新的跟蹤信息包括不同官位所處的溫度區(qū)和不同區(qū)域的在爐時(shí)間。
可選地，所述步驟s3還包括對(duì)精整線噴鋅機(jī)入口處的鋼印號(hào)進(jìn)行識(shí)別，對(duì)識(shí)別的信息進(jìn)行更新，所述更新信息包括噴鋅厚度。
可選地，所述步驟s3還包括對(duì)大管精整線噴鋅機(jī)入口處的鋼印號(hào)進(jìn)行識(shí)別，對(duì)識(shí)別的信息進(jìn)行更新。
數(shù)據(jù)控制單元從mes系統(tǒng)獲得生產(chǎn)計(jì)劃，然后數(shù)據(jù)控制單元根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃自動(dòng)生成生產(chǎn)序號(hào)，并將生產(chǎn)序號(hào)分配給各鑄造工位的鑄管機(jī)，氣動(dòng)打號(hào)單元根據(jù)來(lái)自數(shù)據(jù)控制單元分配的生產(chǎn)序號(hào)，將生產(chǎn)序號(hào)打印到鑄管承口端部，采用光學(xué)字符識(shí)別單元自動(dòng)在離心球墨鑄管生產(chǎn)各工序前識(shí)別生產(chǎn)序號(hào)，并將該工序的質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)歸檔到數(shù)據(jù)庫(kù)中。
實(shí)現(xiàn)管號(hào)管理的區(qū)域從離心澆注的拔管完成工位到噴碼入庫(kù)工位,其具體過(guò)程說(shuō)明如下：
(1)離心澆注工序完成后，在拔管完成工位上在熱狀態(tài)下操作由氣動(dòng)打號(hào)單元給每根毛管的承口端面打印出10～16個(gè)字符的鋼印號(hào)，做為該管的出生證明，同時(shí)在數(shù)據(jù)控制單元中自動(dòng)生成該管的出生記錄，記錄內(nèi)容包括管重、管徑等。
(2)在退火爐的入口安裝對(duì)鑄管承口端面鋼印號(hào)的在線識(shí)別設(shè)備，從識(shí)別鋼印號(hào)倒查出該管的出生記錄，同時(shí)利用安裝在爐前的管徑識(shí)別裝置對(duì)所識(shí)別鋼印號(hào)進(jìn)行交叉驗(yàn)證,如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，發(fā)出聲響報(bào)警，以提示退火爐操作人員進(jìn)行人工確認(rèn)和修正。
(3)利用來(lái)自退火爐plc的根據(jù)爐內(nèi)設(shè)備動(dòng)作及位置開(kāi)關(guān)檢測(cè)生成的跟蹤信號(hào)，依次對(duì)爐內(nèi)各管位的生產(chǎn)序號(hào)跟蹤信息進(jìn)行更新，更新的內(nèi)容包括爐內(nèi)不同管位所處的溫度區(qū)及不同區(qū)域的在爐時(shí)間。
(4)對(duì)于水冷離心澆注生產(chǎn)區(qū)，由于不同退火爐對(duì)不同精整線，難以通過(guò)鑄管傳送設(shè)備的動(dòng)作信號(hào)判斷不同生產(chǎn)序號(hào)鑄管的去向，為此在每條精整線噴鋅機(jī)的入口安裝一臺(tái)鑄管承口端面鋼印號(hào)的生產(chǎn)序號(hào)識(shí)別計(jì)算機(jī)，然后根據(jù)所識(shí)別的鋼印號(hào)更新該區(qū)域各管位的生產(chǎn)序號(hào)跟蹤信息，更新的內(nèi)容包括噴鋅厚度等。
(5)對(duì)于熱模離心澆注生產(chǎn)區(qū)，由于兩臺(tái)退火爐對(duì)一條精整線，也難以通過(guò)鑄管傳送設(shè)備的動(dòng)作信號(hào)判斷不同生產(chǎn)序號(hào)鑄管的去向，為此在大管精整線噴鋅機(jī)的入口安裝一臺(tái)鑄管承口端面鋼印號(hào)的生產(chǎn)序號(hào)識(shí)別計(jì)算機(jī)，然后根據(jù)所識(shí)別的鋼印號(hào)更新該區(qū)域各管位的生產(chǎn)序號(hào)跟蹤信息，完成數(shù)據(jù)庫(kù)的更新。
本申請(qǐng)通過(guò)氣動(dòng)打號(hào)單元將數(shù)據(jù)控制單元設(shè)定好的信息打印至鑄管承口端部，同時(shí)在數(shù)據(jù)控制單元中生成出生記錄；然后通過(guò)光學(xué)字符識(shí)別單元在離心球墨鑄管生產(chǎn)各工序前識(shí)別生產(chǎn)序號(hào)，并將該工序的質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)歸檔至數(shù)據(jù)控制單元中。實(shí)現(xiàn)將質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)按照正確的時(shí)序記錄到當(dāng)前待處理鑄管的數(shù)據(jù)區(qū)中。
以上所述僅是本發(fā)明實(shí)施例的具體實(shí)施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
應(yīng)當(dāng)理解的是，本申請(qǐng)并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的內(nèi)容，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本申請(qǐng)的范圍僅由所附的權(quán)利要求來(lái)限制。