专利汇可以提供一种适用于反向凝固工艺质量控制的系统及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种适用于反向 凝固 工艺 质量 控制的系统及方法,该系统主要包括 数据采集 模 块 、 可视化 显示模块和自适应 专家系统 ,自适应专家系统包括 缺陷 诊断推理模块、工艺参数推理模块、规则库自适应修正模块和 知识库 。所述工艺参数推理模块在生产前推理给出优化工艺参数,数据采集模块及可视化显示模块对被检测生产过程进行数据采集与可视化动画显示,缺陷诊断推理模块对产品进行性能及缺陷分析,规则库自适应修正模块提取产品缺陷分析结果及工艺参数对规则进行再修正,反馈应用于工艺参数推理模块,进行新的生产过程。采用本发明的系统及方法,可显著改善反向凝固工艺过程母版凝固层的结合质量,积累工艺经验,减少缺陷,节省实验 费用 。,下面是一种适用于反向凝固工艺质量控制的系统及方法专利的具体信息内容。
1、一种适用于反向凝固工艺质量控制的系统,其特征在于:该系统主要包括自适应专家系 统、数据采集模块和可视化显示模块,所述自适应专家系统包括缺陷诊断推理模块、工 艺参数推理模块、规则库自适应修正模块和知识库;
工艺参数推理模块根据原材料参数以及期望铸件的类型、尺寸参数,推理给出对应生产 过程工艺参数;
数据采集模块用于采集被检测生产设备的工艺参数;
所述的可视化显示模块对数据采集模块采集的工艺参数进行数据处理和存储,实现母板 和轧机运动过程的实时动画显示、工艺参数显示与报警、历史数据查询浏览以及报表打 印功能;
所述的缺陷诊断推理模块对产品进行性能及缺陷分析,通过缺陷的特征描述来判断缺陷 类型,给出防止措施;
规则库自适应修正模块从知识库中提取输入事实、有限元计算结果、产品诊断检验结果、 实际工艺参数和推理工艺参数来动态修正规则库中的内容;
知识库是存放专家的知识和经验的集合。
2、如权利要求1所述一种适用于反向凝固工艺质量控制的系统,其特征在于:缺陷诊断推 理模块采用的推理方式是正向和反向推理相结合的混合推理方式,根据生产设备生产出的 铸件产品缺陷的特征描述来确定缺陷类型,分析缺陷产生的原因,推理给出防止的措施。
3、如权利要求1所述一种适用于反向凝固工艺质量控制的系统,其特征在于:缺陷的特征 描述包括大类缺陷描述及小类缺陷描述。
4、如权利要求1所述一种适用于反向凝固工艺质量控制的系统,其特征在于:工艺参数推 理模块采用的是正向推理方式,即先将一批事实,如期望铸件信息和原材料信息,存放到 知识库中作为规则的前提,工艺参数推理机把这些事实与知识库中规则的前提进行匹配, 根据匹配成功的规则得到结论,把得到的结论作为新的事实存放到知识库中进行知识库更 新,用更新过的知识库将所有事实再与规则的前提匹配,直到推理出优化工艺参数;将输 入事实以及优化工艺参数信息传递给规则库自适应修正模块,转化为规则存储,为生产过 后调整及修正工艺参数规则提供依据,用户根据推理得到的优化工艺参数,开始生产操作。
5、如权利要求1所述一种适用于反向凝固工艺质量控制的系统,其特征在于:规则库自适 应修正模块规则修正过程为:若实际工艺参数偏离推理工艺参数,且没有出现预测的缺陷, 则相应修改缺陷规则库;若实际工艺参数与推理工艺参数符合要求,但铸件产品存在缺陷, 则按照缺陷诊断结果相应修改工艺参数规则;规则库自适应修正模块修改后的规则反馈应 用于工艺参数推理模块中,得到优化工艺参数,应用于新的生产过程。
6、一种适用于反向凝固工艺质量控制的方法,其特征在于:通过如下步骤实现:
第一步,在每次反向凝固生产开始前,首先通过工艺参数推理模块确定该次生产采用的 工艺参数;
第二步,数据采集模块完成对中频感应炉、轧机、反向凝固器等多个被检测生产设备生 产过程工艺数据的检测和数据采集;
第三步,可视化显示模块将数据采集模块采集到的数据进行汇总,完成数据的处理与存 储、母板和轧机运动过程的实时动画显示、工艺参数显示与报警,历史数据查 询浏览以及报表打印功能;
第四步,在反向凝固生产结束以后,通过缺陷诊断推理模块对生产出的铸件产品进行性 能及缺陷分析,并储存在知识库中;
第五步,规则库自适应修正模块从知识库中提取输入事实、有限元计算结果、产品诊断 检验结果、实际工艺参数和推理工艺参数,来动态修正系统规则库中的内容;
第六步,将规则库自适应修正模块修正后的工艺参数值反馈应用于工艺参数推理模块中, 得到优化后的工艺参数,应用于新的生产过程。
7、如权利要求6所述一种适用于反向凝固工艺质量控制的方法,其特征在于:工艺参数推 理模块的工作流程具体包括以下步骤:
a、用户确定生产原材料的属性以及期望铸件性能,包括材料类型、各种尺寸参数;
b、若知识库中含有该生产原材料相关知识,则该原材料不是新材料,需要由工艺参数推 理机自动给出该生产原材料历史数据学习后的优化生产工艺参数;
c、若知识库中没有该生产原材料相关知识,即代表输入的是一种新材料或者需要得到一 种新的母带与凝固层结合状况,则由有限元数值模拟计算给出参考工艺参数;
d、将步骤a中的生产原材料的属性作为输入事实和参考工艺参数、优化生产工艺参数 信息传递给规则库自适应修正模块,转化为规则存储,为生产过后调整及修正工艺参 数规则提供依据;
e、用户根据得到的参考工艺参数或者优化生产工艺参数,开始生产操作。
8、如权利要求6所示一种适用于反向凝固工艺质量控制的方法,其特征在于:所述可视化 显示模块具体工作流程由如下步骤完成:
A、监控计算机判定用户是否开启数据采集,如判定某一时刻开始数据采集,则将母带 与轧辊动画设定至初始位置状态;
B、在步骤A动画初始化完成后,监控计算机获取初始系统时间,并通过数据采集模块 向被检测生产设备发送查询命令;
C、监控计算机接收到被检测生产设备上传的状态数据并进行预处理,判定生产设备是 否开始轧制过程,如果已经开始,执行步骤D,否则返回执行步骤B;
D、数据采集模块实时采集当前轧制速度数据,监控计算机对实时速度数据进行处理, 并根据当前初始时刻、当前初始位置以及轧制速度,通过离散的数值式积分,推算 出当前时刻母带的位置;
E、在步骤D得到任意时刻的母带位置后,进行坐标映射,将实际的母带位置坐标映射 到监控界面,作为单祯动画贴图的主要参数,完成当前帧动画贴图;
F、监控计算机在完成步骤E动画贴图后,下一帧时刻获取被检测生产设备状态数据, 判定轧制过程是否停止,如果已经停止,说明该生产过程完成,执行步骤G,否则刷 新当前贴图,继续执行步骤D;
G、监控计算机接收用户指令,判定是否开始新的反向凝固生产过程,如果是执行步骤A, 否则终止操作。
9、如权利要求6所述一种适用于反向凝固工艺质量控制的方法,其特征在于:所述缺陷诊 断推理模块工作流程,其详细描述如下:
a、通过缺陷的特征描述来判断缺陷的大类;缺陷特征描述包括大类缺陷文字描述和大类 缺陷图片描述;
b、再根据大类缺陷所包含的小类缺陷的特征描述判定具体小类缺陷,缺陷特征描述包括 小类缺陷文字描述和小类缺陷图片描述;
c、由事实生成器生成基于产生式规则推理的事实,储存在事实库中;
d、由缺陷诊断推理机根据已知事实库中的事实进行推理,推理出缺陷产生原因和防止措 施;
e、缺陷诊断推理模块分析缺陷产生的原因,若缺陷由关键工艺参数所造成,则相应修改 工艺参数推理模块中的推理规则;如果缺陷是由其他工序因素所导致的,则给出具体 修改工序的建议。
10、如权利要求6所述一种适用于反向凝固工艺质量控制的方法,其特征在于:在缺陷诊断 推理模块分析缺陷后,规则库自适应修正模块工作流程描述如下:
a、有限元数值模拟计算结束以后,规则库自适应修正模块自动从知识库获取输入事实和 有限元计算结果,由规则生成模块生成规则,然后由规则添加模块生成相应的工艺参 数规则库和缺陷诊断规则库;
b、生产结束后,根据产品诊断检验结果,自动从知识库获取产品诊断信息,以及工艺参 数推理所获得的推理工艺参数,由这两类数据共同确定具体需要修正的规则;
c、若实际工艺参数偏离推理工艺参数,且工艺参数及缺陷分析没有出现预测的缺陷,则 通过缺陷诊断规则修正模块相应修改缺陷诊断规则库;
d、若实际工艺参数与推理工艺参数符合要求,但工艺参数及缺陷分析铸件产品存在缺陷, 则按照工艺参数规则模块相应修改工艺参数规则库。
本发明涉及铸件生产、智能控制和计算机信息处理领域,特别涉及一种适用于反向凝固 工艺质量控制的系统及方法。
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