[发明专利]一种多工序锻造材料温度反馈系统

说明书

本发明涉及一种多工序锻造材料温度反馈系统，包括温度数据采集模块、各工序温度差值对比模块、PID反馈模块、计算处理模块、输出展示模块、参数分类缓存模块；温度数据采集模块、对比模块、PID反馈模块、计算处理模块、输出展示模块依次连接；温度数据采集模块、各工序温度差值对比模块、计算处理模块与参数分类缓存模块连接；输出展示模块外接精益生产电子看板显示装置，参数分类缓存模块外接精益生产电子看板输入装置。本发明在不改造原有加热设备的前提下，避免了始锻温度不合适而导致的后续锻造工序中锻件温度过低的情况，对柔性生产状态下因锻造工序变化快，而引发的始锻温度控温难，导致锻造工序废品和不达标品多的问题，起到了辅助改善作用。

技术领域

本发明属于制造业技术领域，尤其涉及一种多工序锻造材料温度反馈系统。

背景技术

精益生产电子看板是面向制造企业实现精益生产现场管理的一款工业互联网应用产品。其旨在通过精益生产电子看板的产线看板、车间看板、个人终端等信息化数据收集和展现手段，帮助企业实现生产过程的数字化、透明化，为制造企业降低生产降本、提高生产效率、提升产品质量提供数据支持。在使用电子看板系统采集过程数据时需要进行实时采集、处理、分析、存储、及应用。随着工业场景下的万物互联技术逐渐成熟，能通过工业互联网获取的工业数据种类逐渐丰富，数据时效性也得到保障，因此可以通过精益生产电子看板系统对工业制造中一些依赖实时数据的场景进行反馈干预，实现系统功能优化。

对于工业制造中的多锻造工序作业来说，锻件一般会经过一系列锻造工序(锻坯加热、辊锻备坯、模锻成形、切边、冲孔、矫正、中间检验、锻件热处理等)，不同的材料和产品设计导致不同工序所消耗的时间是不同的。同时因为环境温度的不同，时间变化相同的不同材料的锻件温度变化值也是不一样的。而锻件锻造是一种对材料温度要求较高的工艺，不同的材料都需要不同的温度来控制，在每一个工序阶段都有固定的温度区间才能达到最佳的锻造效果。这导致每个工序所需的温度不同，不同的材料在每个阶段也需要用到不同的温度。这就需要在整个锻造工序的全流程中控制好始锻温度和终锻温度。

始锻温度，是锻造行业对锻件开始锻造时的初始温度，即锻造时允许加热的最高温度。始锻温度的高低与所锻造材质的临界温度有关，一般锻件在达到始锻温度时要有一定的始锻温度保温时间，为的是使金属温度均匀和给予组织转变充分时间，借以提高塑性，降低高温变形抗力，它对提高生产效率，提高锻件内部质量具有重要作用。

终锻温度即应停止锻造的温度。终锻温度的高低与所锻造的材料有关，不同的材料其终锻温度是不一样的。另外终锻温度跟锻造工艺也有关，不同的锻造工艺和锻造要求对终锻温度的要求也不一样。在终锻温度以下锻造时，容易产生冷作硬化，使坯料表面的硬度增大，如果继续锻造会引起裂纹甚至断裂。一些复杂的锻造工艺如果锻造温度过低，不但影响锻件质量，还会增加锻造生产的不安全性。

因此在引入精益生产电子看板系统的智能制造改造中，需要将当前环境温度和不同材料在后续的不同工序下的温度变化情况数据反馈到前序的锻坯加热环节，精益生产电子看板系统并能根据材料在不同工序的可锻温度范围给出当前推荐加热温度，供加热炉控制人员参考。目前市面上类似功能多通过软件设计在高端品牌的锻造加热炉上实现，对于柔性生产下的锻造工序变化支撑不佳，产线变更时需要在锻炉设备厂家技术人员指导下重新编程，且成本昂贵。

发明内容

本发明的目的是提供一种多工序锻造材料温度反馈系统，针对工业生产中使用无反馈机制的普通锻造产线设备且需要引进多工序材料温度反馈的应用场景，能够灵活适应多种锻造工序变化，对不同材料在不同阶段的温度进行监控，能够通过经典PID反馈模块得到初始应加热温度，且无需进行现有设备改造，实现熟练工人经验软件化的锻造温度反馈。