一种汽车零部件生产用电加热磨具温度控制装置

文档序号:1888471 发布日期:2021-11-26 浏览:30次 >En<

阅读说明:本技术 一种汽车零部件生产用电加热磨具温度控制装置 (Electric heating grinding tool temperature control device for automobile part production ) 是由 李斌 刘涛 秦中喜 宁健 黄刚 于 2021-08-27 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种汽车零部件生产用电加热磨具温度控制装置,解决了现有技术中不能够准确分析磨具温度和待打磨工件温度与环境温度之间关系的技术问题,根据电加热磨具的历史运行数据分析电加热磨具的运行状态,提高了电加热磨具的运行效率;通过分析对实时树脂砂粒度进行选择,提高正常磨具的工作效率,同时能够合理匹配磨具,降低了磨具的磨损程度,从而延长磨具的使用寿命;判定环境温度对正常磨具运行是否存在影响,提高磨具温度控制的效率,防止出现环境温度影响磨具造成磨具温度控制准确率下降;对磨具进行合理的升温和降温,大大提高了磨具的工作效率,同时减少磨具的损耗程度,降低打磨成本。(The invention discloses a temperature control device for an electric heating grinding tool for automobile part production, which solves the technical problem that the relation between the temperature of the grinding tool and the temperature of a workpiece to be ground and the ambient temperature cannot be accurately analyzed in the prior art, analyzes the running state of the electric heating grinding tool according to the historical running data of the electric heating grinding tool, and improves the running efficiency of the electric heating grinding tool; the real-time resin sand granularity is selected through analysis, so that the working efficiency of a normal grinding tool is improved, meanwhile, the grinding tool can be reasonably matched, the abrasion degree of the grinding tool is reduced, and the service life of the grinding tool is prolonged; judging whether the ambient temperature affects the operation of a normal grinding tool or not, improving the efficiency of controlling the temperature of the grinding tool, and preventing the reduction of the accuracy of controlling the temperature of the grinding tool caused by the influence of the ambient temperature on the grinding tool; reasonable heating and cooling are carried out on the grinding tool, the working efficiency of the grinding tool is greatly improved, meanwhile, the loss degree of the grinding tool is reduced, and the grinding cost is reduced.)

一种汽车零部件生产用电加热磨具温度控制装置

技术领域

本发明涉及电加热磨具温度控制技术领域,具体为一种汽车零部件生产用电加热磨具温度控制装置。

背景技术

磨具是用以磨削、研磨和抛光的工具,大部分的磨具是用树脂砂加上结合剂制成的人造磨具,也有用天然矿岩直接加工成的天然磨具,磨具除在机械制造和其他金属加工工业中被广泛采用外,还用于粮食加工、造纸工业和陶瓷、玻璃、石材、塑料、橡胶、木材等非金属材料的加工,在汽车零部件生产过程中,电加热磨具的运用越来越广泛,同时在运行过程中电加热磨具温度控制就显得格外重要;

但在现有技术中,电加热磨具在运行过程中无法对运行状态进行实时监测,同时不能够将磨具合理匹配磨料,导致设备的磨损程度增加,间接降低了磨具的使用寿命;此外,在进行温度控制的同时,不能够判断环境温度影响,而且不能够准确分析磨具温度和待打磨工件温度与环境温度的关系;也不能够对磨具运行进行合理升温和降温;

针对此方面的技术缺陷,现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的就在于提出一种汽车零部件生产用电加热磨具温度控制装置,根据电加热磨具的历史运行数据分析电加热磨具的运行状态,提高了电加热磨具的运行效率;通过分析对实时树脂砂粒度进行选择,提高正常磨具的工作效率,同时能够合理匹配磨具,降低了磨具的磨损程度,从而延长磨具的使用寿命;判定环境温度对正常磨具运行是否存在影响,提高磨具温度控制的效率,防止出现环境温度影响磨具造成磨具温度控制准确率下降;对磨具进行合理的升温和降温,大大提高了磨具的工作效率,同时减少磨具的损耗程度,降低打磨成本。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

一种汽车零部件生产用电加热磨具温度控制装置,包括服务器,服务器通讯连接有分析平台和控制平台,分析平台内设置有处理器,处理器通讯连接有状态分析单元和范围选择单元,控制平台内设置有控制器,控制器通讯连接有影响分析单元和温度分析单元,控制平台通讯连接有温度控制单元,温度控制单元通讯连接有温度上升单元和温度降低单元;

分析平台用于对电加热磨具进行分析,确定对应电加热磨具的运行状态,服务器生成状态分析信号并将状态分析信号发送至状态分析单元,状态分析单元用于对电加热磨具的运行状态进行分析,将电加热磨具划分为异常磨具和正常磨具;

范围选择单元用于对正常磨具进行分析,通过分析对实时树脂砂粒度进行选择,并将选中树脂砂和正常磨具发送至服务器;服务器接收到选中树脂砂和正常磨具后生成温度控制信号并将温度控制信号发送至控制器;

控制器接收到温度控制信号后,生成影响分析指令并将影响分析指令发送至影响分析单元,影响分析单元对环境温度进行分析,判定环境温度对正常磨具运行是否存在影响;通过温度分析单元对正常磨具的运行温度进行分析,根据温度分析判定正常磨具的运行质量;通过温度控制单元对实时正常磨具温度进行分析控制。

进一步地,状态分析单元分析过程如下:

将电加热磨具标记为i,i=1,2,…,n,n为正整数,将历史七天设置为时间阈值,采集到在时间阈值内电加热磨具的平均转速;采集到时间阈值内电加热磨具通过的电压,通过除法运算获取到各个电加热磨具在时间阈值内的平均电压;采集到时间阈值内电加热磨具平均运行时长,通过分析获取到电加热磨具的状态分析系数Xi,将电加热磨具的状态分析系数Xi与状态分析系数阈值进行比较:

若电加热磨具的状态分析系数Xi≥状态分析系数阈值,则将对应电加热磨具标记为异常磨具,将异常磨具发送至处理器;若电加热磨具的状态分析系数Xi<状态分析系数阈值,则将对应电加热磨具标记为正常磨具,将正常磨具发送至处理器。

进一步地,范围选择单元分析匹配过程如下:

采集到待打磨的材料并将其标记为待打磨对象,采集到待打磨对象的表面粗糙度,并将待打磨对象的表面粗糙度标记为CC;采集到待打磨对象的磨削余量,并将待打磨对象的磨削余量标记为YL;采集到实时树脂砂的粒度,若实时树脂砂的粒度≥粒度阈值,则将对应实时树脂砂标记为粗树脂砂;若实时树脂砂的粒度<粒度阈值,则将对应实时树脂砂标记为细树脂砂;

将待打磨对象的表面粗糙度和待打磨对象的磨削余量分别与表面粗糙度阈值和磨削余量阈值进行比较:若待打磨对象的表面粗糙度和待打磨对象的磨削余量均≥对应阈值,则将粗树脂砂标记为选中树脂砂;若待打磨对象的表面粗糙度和待打磨对象的磨削余量均<对应阈值,则将细树脂砂标记为选中树脂砂;将选中树脂砂和正常磨具发送至服务器。

进一步地,影响分析单元分析过程如下:

采集到运行环境温度最大值和最低值,并将运行环境温度最大值和最低值分别与运行环境温度范围进行比较:若运行环境温度最大值和最低值均在运行环境温度范围内,则判定运行环境温度正常;若运行环境温度最大值和最低值任一数值不在运行环境温度范围内,则判定运行环境温度异常;

以自变量时间为X轴,以因变量温度为Y轴构建直角坐标系,设置监测时间,采集到监测时间内环境温度数值,并构建环境温度曲线;采集到监测时间内正常磨具的温度数值,并构建磨具温度曲线;采集到监测时间内待打磨对象的表面温度,并构建待打磨对象温度曲线;

将环境温度曲线的曲线节点进行标记,曲线节点表示为曲线增长斜率或者降低斜率大于斜率阈值的曲线节点;以环境温度曲线的曲线节点为基准点,构建若干个基准线,若未对应正常磨具曲线节点的基准线数量大于数量阈值,则判定正常磨具不受环境温度影响;若未对应待打磨对象温度曲线节点的基准线大于数量阈值,则判定待打磨对象不受环境温度影响;生成环境无影响信号并将环境无影响信号发送至控制器;反之,则判定正常磨具受环境温度影响或者待打磨对象受环境温度影响;

选取一曲线节点并将其标记为选择节点,采集到选择节点对应环境温度曲线的斜率;采集到选择节点对应正常磨具温度曲线的斜率;采集到选择节点对应待打磨对象温度曲线的斜率;通过环境温度曲线斜率与正常磨具温度曲线斜率进行比值计算,并将对应比值标记为正常磨具影响系数,通过环境温度曲线斜率与待打磨对象温度曲线的斜率进行比值计算,并将对应比值标记为待打磨对象影响系数;若环境温度曲线与正常磨具温度曲线成正比,则正常磨具影响系数为正,反之,则正常磨具影响系数为负;若环境温度曲线与待打磨对象温度曲线成正比,则待打磨对象影响系数为正,反之,则待打磨对象影响系数为负;

生成环境影响信号并将环境影响信号与正常磨具影响系数和待打磨对象影响系数发送至控制器。

进一步地,温度分析单元分析过程如下:

采集到正常磨具运行前的环境温度、模具温度以及待打磨对象温度;采集到正常磨具运行时的环境温度、模具温度以及待打磨对象温度;以正常磨具运行时刻为起始时刻设置分析时间,并将分析时间划分为u个时间节点,u为大于1的正整数;采集到各个时间节点对应环境温度、模具温度以及待打磨对象温度;通过分析获取到正常磨具的温度分析系数WDu;

将正常磨具的温度分析系数WDu与温度分析系数阈值进行比较:若正常磨具的温度分析系数WDu≥温度分析系数阈值,则判定正常磨具温度异常,生成温度异常信号并将温度异常信号发送至温度控制单元;若正常磨具的温度分析系数WDu<温度分析系数阈值,则判定正常磨具温度正常,生成温度正常信号并将温度正常信号发送至温度控制单元。

进一步地,温度控制单元接收到温度异常信号后,对实时正常磨具温度进行分析控制,若实时正常磨具温度为上升状态且升温速度大于升温速度阈值,则生成温度降低信号并将温度降低信号发送至温度降低单元;若实时正常磨具温度为下降状态且降温速度大于降温速度阈值,则生成温度上升信号并将温度上升信号发送至温度上升单元。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本发明中,根据电加热磨具的历史运行数据分析电加热磨具的运行状态,提高了电加热磨具使用安全性的同时对电加热磨具运行进行预测,提高了电加热磨具的运行效率;

通过分析对实时树脂砂粒度进行选择,提高正常磨具的工作效率,同时能够合理匹配磨具,降低了磨具的磨损程度,从而延长磨具的使用寿命;判定环境温度对正常磨具运行是否存在影响,提高磨具温度控制的效率,防止出现环境温度影响磨具造成磨具温度控制准确率下降。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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他的附图。

图1为本发明的整体原理框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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,都属于本发明保护的范围。

如图1所示,一种汽车零部件生产用电加热磨具温度控制装置,包括服务器,服务器通讯连接有分析平台和控制平台,分析平台内设置有处理器,处理器通讯连接有状态分析单元和范围选择单元,控制平台内设置有控制器,控制器通讯连接有影响分析单元和温度分析单元,控制平台通讯连接有温度控制单元,温度控制单元通讯连接有温度上升单元和温度降低单元;

分析平台用于对电加热磨具进行分析,确定对应电加热磨具的运行状态,服务器生成状态分析信号并将状态分析信号发送至状态分析单元,状态分析单元用于对电加热磨具的运行状态进行分析,根据电加热磨具的历史运行数据分析电加热磨具的运行状态,提高了电加热磨具使用安全性的同时对电加热磨具运行进行预测,提高了电加热磨具的运行效率,具体分析过程如下:

步骤S1:将电加热磨具标记为i,i=1,2,…,n,n为正整数,将历史七天设置为时间阈值,采集到在时间阈值内电加热磨具的平均转速,并将在时间阈值内电加热磨具的平均转速标记为ZSi;

步骤S2:采集到时间阈值内电加热磨具通过的电压,通过除法运算获取到各个电加热磨具在时间阈值内的平均电压,设置标号为PVi;采集到时间阈值内电加热磨具平均运行时长,并将时间阈值内电加热磨具平均运行时长标记为SCi;平均电压能够体现出电加热磨具的运行稳定性,平均电压越大则电加热磨具的载荷越大,同时电加热磨具的温度影响越大;平均运行时长能够体现出电加热磨具的运行效率,若平均运行时长过长,则判定电加热磨具运行磨损大同时也侧面反映出电加热磨具效率低;

步骤S3:通过公式获取到电加热磨具的状态分析系数Xi,其中,a1、a2以及a3均为预设比例系数,且a1>a2>a3>0;将电加热磨具的状态分析系数Xi与状态分析系数阈值进行比较:

若电加热磨具的状态分析系数Xi≥状态分析系数阈值,则将对应电加热磨具标记为异常磨具,将异常磨具发送至处理器;若电加热磨具的状态分析系数Xi<状态分析系数阈值,则将对应电加热磨具标记为正常磨具,将正常磨具发送至处理器;

处理器接收到异常磨具和正常磨具后,将异常磨具进行维护,同时生成范围选择信号并将范围选择信号和正常磨具发送至范围选择单元;

范围选择单元用于对正常磨具进行分析,通过分析对实时树脂砂粒度进行选择,提高正常磨具的工作效率,同时能够合理匹配磨具,降低了磨具的磨损程度,从而延长磨具的使用寿命,具体分析匹配过程如下:

采集到待打磨的材料并将其标记为待打磨对象,采集到待打磨对象的表面粗糙度,并将待打磨对象的表面粗糙度标记为CC;采集到待打磨对象的磨削余量,并将待打磨对象的磨削余量标记为YL;采集到实时树脂砂的粒度,若实时树脂砂的粒度≥粒度阈值,则将对应实时树脂砂标记为粗树脂砂;若实时树脂砂的粒度<粒度阈值,则将对应实时树脂砂标记为细树脂砂;

将待打磨对象的表面粗糙度和待打磨对象的磨削余量分别与表面粗糙度阈值和磨削余量阈值进行比较:

若待打磨对象的表面粗糙度和待打磨对象的磨削余量均≥对应阈值,则将粗树脂砂标记为选中树脂砂;若待打磨对象的表面粗糙度和待打磨对象的磨削余量均<对应阈值,则将细树脂砂标记为选中树脂砂;

将选中树脂砂和正常磨具发送至服务器;现有技术中磨具使用原材料为液态铝合金和树脂砂,原材料为液态铝合金主要是铸造(浇铸、压铸)产品,原材料为树脂砂主要是制芯,芯的用处为浇铸中空产品的时候放在钢模里面,形成腔体,铝合金成型后将砂芯震碎取出;

服务器接收到选中树脂砂和正常磨具后生成温度控制信号并将温度控制信号发送至控制器;

控制器接收到温度控制信号后,生成影响分析指令并将影响分析指令发送至影响分析单元,影响分析单元接收到影响分析指令后,对环境温度进行分析,判定环境温度对正常磨具运行是否存在影响,提高磨具温度控制的效率,防止出现环境温度影响磨具造成磨具温度控制准确率下降,具体分析过程如下:

采集到运行环境温度最大值和最低值,并将运行环境温度最大值和最低值分别与运行环境温度范围进行比较:若运行环境温度最大值和最低值均在运行环境温度范围内,则判定运行环境温度正常;若运行环境温度最大值和最低值任一数值不在运行环境温度范围内,则判定运行环境温度异常;

以自变量时间为X轴,以因变量温度为Y轴构建直角坐标系,设置监测时间,采集到监测时间内环境温度数值,并构建环境温度曲线;采集到监测时间内正常磨具的温度数值,并构建磨具温度曲线;采集到监测时间内待打磨对象的表面温度,并构建待打磨对象温度曲线;

将环境温度曲线的曲线节点进行标记,曲线节点表示为曲线增长斜率或者降低斜率大于斜率阈值的曲线节点;以环境温度曲线的曲线节点为基准点,构建若干个基准线,若未对应正常磨具曲线节点的基准线数量大于数量阈值,则判定正常磨具不受环境温度影响;若未对应待打磨对象温度曲线节点的基准线大于数量阈值,则判定待打磨对象不受环境温度影响;生成环境无影响信号并将环境无影响信号发送至控制器;反之,则判定正常磨具受环境温度影响或者待打磨对象受环境温度影响;

选取一曲线节点并将其标记为选择节点,采集到选择节点对应环境温度曲线的斜率,并将其标记为WK;采集到选择节点对应正常磨具温度曲线的斜率,并将其标记为MK;采集到选择节点对应待打磨对象温度曲线的斜率,并将其标记为DK;通过环境温度曲线斜率WK与正常磨具温度曲线斜率MK进行比值计算,并将对应比值标记为正常磨具影响系数,通过环境温度曲线斜率WK与待打磨对象温度曲线的斜率DK进行比值计算,并将对应比值标记为待打磨对象影响系数;若环境温度曲线与正常磨具温度曲线成正比,则正常磨具影响系数为正,反之,则正常磨具影响系数为负;若环境温度曲线与待打磨对象温度曲线成正比,则待打磨对象影响系数为正,反之,则待打磨对象影响系数为负;

生成环境影响信号并将环境影响信号与正常磨具影响系数和待打磨对象影响系数发送至控制器;

控制器接收到环境无影响信号或者环境影响信号后,生成温度分析信号并将温度分析信号发送至温度分析单元,温度分析单元用于对正常磨具的运行温度进行分析,根据温度分析判定正常磨具的运行质量,若存在温度异常则进行温度控制,能够有效提高正常磨具的运行效率,同时减少正常磨具的设备损耗,降低运行成本,具体分析过程如下:

采集到正常磨具运行前的环境温度、模具温度以及待打磨对象温度,并将其分别标记为HJW、MUW以及DDW;采集到正常磨具运行时的环境温度、模具温度以及待打磨对象温度,并将其分别标记为HJW、MUW以及DDW;以正常磨具运行时刻为起始时刻设置分析时间,并将分析时间划分为u个时间节点,u为大于1的正整数;

采集到各个时间节点对应环境温度、模具温度以及待打磨对象温度,并将其分别标记为HJWu、MUWu以及DDWu;通过公式获取到正常磨具的温度分析系数WDu,其中,e为自然常数,β为误差修正因子,取值为1.36;若环境无影响,则正常磨具影响系数和待打磨对象影响系数均为1;

将正常磨具的温度分析系数WDu与温度分析系数阈值进行比较:若正常磨具的温度分析系数WDu≥温度分析系数阈值,则判定正常磨具温度异常,生成温度异常信号并将温度异常信号发送至温度控制单元;若正常磨具的温度分析系数WDu<温度分析系数阈值,则判定正常磨具温度正常,生成温度正常信号并将温度正常信号发送至温度控制单元;

温度控制单元接收到温度异常信号后,对实时正常磨具温度进行分析控制,若实时正常磨具温度为上升状态且升温速度大于升温速度阈值,则生成温度降低信号并将温度降低信号发送至温度降低单元;若实时正常磨具温度为下降状态且降温速度大于降温速度阈值,则生成温度上升信号并将温度上升信号发送至温度上升单元;

温度上升单元用于控制正常磨具温度上升,防止正常磨具运行温度过低导致正常磨具的运行效率低下,减少了模具运行时的缓冲时间,有利于提高工作效率;

温度降低单元用于控制正常磨具温度下降,防止正常磨具运行温度过高导致磨具与打磨对象受到损坏,降低了磨具使用寿命的同时影响打磨对象的打磨进度,导致打磨成本升高。

一种汽车零部件生产用电加热磨具温度控制装置,在工作时,通过分析平台对电加热磨具进行分析,确定对应电加热磨具的运行状态,服务器生成状态分析信号并将状态分析信号发送至状态分析单元,状态分析单元用于对电加热磨具的运行状态进行分析,将电加热磨具划分为异常磨具和正常磨具;通过范围选择单元对正常磨具进行分析,通过分析对实时树脂砂粒度进行选择,并将选中树脂砂和正常磨具发送至服务器;服务器接收到选中树脂砂和正常磨具后生成温度控制信号并将温度控制信号发送至控制器,控制器接收到温度控制信号后,生成影响分析指令并将影响分析指令发送至影响分析单元,影响分析单元对环境温度进行分析,判定环境温度对正常磨具运行是否存在影响;通过温度分析单元对正常磨具的运行温度进行分析,根据温度分析判定正常磨具的运行质量;通过温度控制单元对实时正常磨具温度进行分析控制。

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。

以上内容仅仅是对本发明结构所做的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

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