一、系統(tǒng)概述

  在當(dāng)今的汽車(chē)零部件制造行業(yè)，高強(qiáng)度鋼以其具有的高減重潛力、高碰撞吸收能、高疲勞強(qiáng)度、高成型性及低平面各向異性等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為汽車(chē)工業(yè)輕量化的主要材料。21世紀(jì)的汽車(chē)行業(yè)以降低燃料消耗、減少CO2和廢氣排放成為社會(huì)的主要需求，為適應(yīng)這種發(fā)展趨勢(shì)，鋼鐵業(yè)已開(kāi)發(fā)出許多種類(lèi)的高強(qiáng)度鋼板來(lái)幫助減輕汽車(chē)重量，同時(shí)提高汽車(chē)的安全性。與此同時(shí)，針對(duì)高強(qiáng)度鋼冷成型中的裂紋和形狀凍結(jié)性不良等問(wèn)題的檢測(cè)方法就顯得格外重要，熱成型工藝的特點(diǎn)是在板料上存在一個(gè)不斷變化的溫度場(chǎng)，而在眾多檢測(cè)溫度分布情況的設(shè)備中，紅外熱像儀無(wú)非是成熟的一種檢測(cè)設(shè)備。它能準(zhǔn)確反映整個(gè)溫度場(chǎng)的溫度分布情況，并且可以直觀地成像顯示。在線紅外熱像儀，更能實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)溫度的分布情況，并且反映到系統(tǒng)上，在汽車(chē)熱成型零件的檢測(cè)領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。

二、系統(tǒng)需求分析
1  系統(tǒng)設(shè)置里，預(yù)先設(shè)置好不同型號(hào)的沖壓件所在熱圖譜中的對(duì)應(yīng)的測(cè)溫區(qū)域。
2  系統(tǒng)利用安裝在固定支架上的在線紅外熱像儀，在沖壓成型機(jī)開(kāi)啟前，對(duì)某種型號(hào)的沖壓件原料拍攝一張紅外熱圖像，并采集對(duì)應(yīng)測(cè)溫區(qū)域的溫度值，判斷是否報(bào)警。沖壓成型機(jī)壓制后，對(duì)成品拍攝一張紅外熱圖像，并采集對(duì)應(yīng)測(cè)溫區(qū)域的溫度值，判斷是否報(bào)警。關(guān)于拍攝時(shí)機(jī)的問(wèn)題，需采集沖壓成型機(jī)開(kāi)閉的信號(hào)，接入到系統(tǒng)后，由系統(tǒng)自動(dòng)控制。
3  由于每次沖壓件的樣式不同，所對(duì)應(yīng)的測(cè)溫區(qū)域也不同，需根據(jù)沖壓件的型號(hào)來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)用對(duì)應(yīng)的測(cè)溫區(qū)域，所以需動(dòng)態(tài)識(shí)別自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的沖壓件型號(hào)數(shù)據(jù)。
4  具備現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警和短信報(bào)警功能。在對(duì)紅外圖像進(jìn)行抓拍并進(jìn)行區(qū)域溫度分析時(shí)，如發(fā)現(xiàn)異常，在監(jiān)控室給出語(yǔ)音報(bào)警，并發(fā)送短信息到相關(guān)人員手機(jī)上。

三、系統(tǒng)組成

1 系統(tǒng)由安裝在沖壓現(xiàn)場(chǎng)的帶防護(hù)外殼的在線紅外熱像儀、電源及傳輸控制箱、工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)、監(jiān)控室的工控機(jī)等組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖：

                       圖1

2 在線紅外熱像儀

  系統(tǒng)采用FLIR公司生產(chǎn)的A系列紅外熱像儀。該設(shè)備外觀如圖2：

                         圖2

主要技術(shù)規(guī)格如下：

1 監(jiān)控主機(jī)

監(jiān)控主機(jī)采用一臺(tái)或多臺(tái)工控機(jī)。最低配置如下：

Window XP或Win7(32位) 版本操作系統(tǒng)，2GHz 以上雙核 CPU, 2G 以上內(nèi)存，2T以上硬盤(pán)。

2 系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件分為紅外應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件、短信發(fā)送軟件模塊等三大部分。紅外應(yīng)用軟件采用Visual Studio 2008工具開(kāi)發(fā)，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)采用SQL Server,整套軟件即可以部署在一臺(tái)物理工控機(jī)上，也可以采用C/S模式分布部署在不同的物理機(jī)上。

系統(tǒng)功能
1.系統(tǒng)設(shè)置功能
1）.沖壓件型號(hào)等的設(shè)置
系統(tǒng)在運(yùn)行前，會(huì)進(jìn)行一些初始參數(shù)的設(shè)置。重要的就是各種沖壓件的名稱(chēng)、應(yīng)用品牌、型號(hào)、報(bào)警閥值等等。
2）.測(cè)溫區(qū)域的設(shè)置
針對(duì)不同的沖壓件，我們關(guān)心的溫度場(chǎng)不一樣，因此測(cè)溫區(qū)域也不同。必須為每一型號(hào)的沖壓件進(jìn)行測(cè)溫區(qū)域的設(shè)置，如下圖：

3）.報(bào)警短信設(shè)置
在系統(tǒng)中，我們可以設(shè)置報(bào)警短信所需的相關(guān)內(nèi)容，如員工的工號(hào)，姓名，手機(jī)號(hào)，部門(mén)等等。例如，下圖是在變電站紅外應(yīng)用系統(tǒng)中的短信平臺(tái)的設(shè)置。

2.拍攝紅外圖譜
當(dāng)系統(tǒng)和原有的沖壓機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的開(kāi)閉信號(hào)對(duì)接后，在沖壓機(jī)啟停時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)抓拍兩個(gè)時(shí)刻的紅外熱圖，同時(shí)調(diào)用設(shè)置的測(cè)溫區(qū)域，顯示實(shí)時(shí)溫度。如下圖：

左邊的熱圖是沖壓前抓拍的紅外熱圖，右邊的熱圖是沖壓后抓拍的紅外熱圖。兩者可以進(jìn)行比對(duì)，抓拍后熱圖會(huì)存儲(chǔ)到系統(tǒng)的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)。
3.動(dòng)態(tài)識(shí)別沖壓件類(lèi)型功能
系統(tǒng)會(huì)根據(jù)沖壓件型號(hào)的不同，在數(shù)據(jù)庫(kù)中查找與之匹配的設(shè)置好的沖壓件類(lèi)型，并根據(jù)該類(lèi)型調(diào)用預(yù)置好的測(cè)溫區(qū)域，分析不同器件的實(shí)時(shí)溫度并給出是否報(bào)警，并命名相應(yīng)的紅外熱圖。方便后期的統(tǒng)計(jì)查詢(xún)等。
4.報(bào)警功能
當(dāng)測(cè)溫區(qū)域中的實(shí)時(shí)溫度和預(yù)設(shè)的報(bào)警溫度不一致時(shí)，系統(tǒng)在監(jiān)控室給出現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)音報(bào)警，并發(fā)送短消息到相關(guān)人員的手機(jī)上。實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)過(guò)程的高度自動(dòng)化。
5.查詢(xún)功能
系統(tǒng)能根據(jù)沖壓的時(shí)間、器件的名稱(chēng)、器件的型號(hào)、器件應(yīng)用到的品牌等眾多查詢(xún)條件，查找出對(duì)應(yīng)的器件沖壓前后紅外圖譜，為后續(xù)的產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)分析提供有力的依據(jù)。

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