[发明专利]基于倍福工业以太网的热旋压加工智能控制系统

说明书

本申请提供一种基于倍福工业以太网的热旋压加工智能控制系统，包括：加热控制模块、数据采集模块和倍福工业以太网控制模块；加热控制模块和数据采集模块均与所述倍福工业以太网控制模块信号连接。其中，数据采集模块采集工件所在加工区域的图像信息和温度信息；倍福工业以太网控制模块根据图像信息和温度信息以及预设标准热源模型，生成控制信号；加热控制模块根据控制信号对加工区域进行加热。由于采用倍福工业以太网总线系统为底层控制架构，可以对加工温度进行实时控制，能够提高旋压加工的工艺可靠性，提高旋压加工的成品质量，提高成品率，提高加工效率，减少加工成本，并且减轻工人劳动强度和燃烧环境对身体的影响。

技术领域

本申请涉及加工制造领域，具体涉及一种基于倍福工业以太网的热旋压加工智能控制系统。

背景技术

高强度薄壁壳体是航空航天、核工业、石油及化工领域的一种必需的典型零件，例如发动机壳体，助推器壳体等高精度部件；例如核工业使用核一、核二级不锈钢无缝管、换热管、溢流管、蒸汽发生器等；例如石油、化工、天然气等行业的油气管、油井管、物料输送管等。高强度薄壁壳体的制造水平是决定相关设备的精度和可靠性的关键指标，事关国家能源安全、军事安全的高端装备制造。

高强度薄壁壳体整体热旋压成形技术是制造高端无缝精密管材的最佳工艺方法，旋压成形是一种典型的局部加载成形技术，具有能耗小、模具寿命长、产品精度高等特点，是加工高强度薄壁空心壳体件的有效方法，己广泛应用于航天、航空、船舶、兵器等制造领域。但是，由于旋压对变形温度和变形速率的要求极其严格，热旋压过程中易产生起皱、裂纹或加工变形等缺陷，变形程度较大时工件成形难度极大。

目前开发的旋压装备和设计的加工工艺可以完成高强度薄壁壳体的整体成形，但要满足武器装备关键结构件批量生产的加工需求，还必须保证零件生产制造的工艺可靠性。国内外旋压机床的控制所采用的编程数控技术，对每一种工件都需要人工反复调试工艺参数，如进给速度，旋压轨迹曲线的参数，旋压道次数等，要求操作者具有丰富的旋压工艺经验，加工过程中遇到环境条件变化影响加工质量时，机床控制系统无法实时做出调整。

发明内容

本申请的目的是提供一种基于倍福工业以太网的热旋压加工智能控制系统，以能够实现提高目前旋压加工的工艺可靠性，提高旋压加工的成品质量。

本申请提供一种基于倍福工业以太网的热旋压加工智能控制系统，包括：

加热控制模块、数据采集模块和倍福工业以太网控制模块；加热控制模块和数据采集模块均与所述倍福工业以太网控制模块信号连接；其中，

所述数据采集模块，用于采集工件所在加工区域的图像信息和温度信息，并将所述图像信息和温度信息发送至所述倍福工业以太网控制模块；

所述倍福工业以太网控制模块，用于根据所述图像信息和温度信息以及预设标准热源模型，生成控制信号，并将所述控制信号发送至所述加热控制模块；所述标准热源模型是指所述工件在旋压加工过程中各个加工阶段加工区域所需温度的变化曲线；

所述加热控制模块，用于根据所述控制信号对所述加工区域进行加热。

在本申请的一些实施方式中，所述数据采集模块包括至少一个红外热像仪。

在本申请的一些实施方式中，所述倍福工业以太网控制模块包括数据处理模块和控制模块；其中，

所述数据处理模块，用于对所述图像信息进行图像处理，确定所述加工区域的位置信息，并根据所述温度信息计算所述加工区域的平均温度以及该平均温度与预设标准热源模型中预设温度的温度差值；

所述控制模块，用于根据所述加工区域的位置信息和温度差值生成控制信号，并将所述控制信号发送至所述加热控制模块。

在本申请的一些实施方式中，所述图像处理采用Sobel算子边缘检测方法。