本发明涉及压力矫直机,具体而言,涉及一种压力矫直机控制系统、方法及可读存储介质。
背景技术:
1、压力矫直机的矫直方法一般为:将带有初始弯曲的轧材支撑在两个矫直支点之间,压点在工件弯曲最大处施以压力,使工件经反向弯曲后,压点上行,管件弹复,测量其直线度是否满足要求,若不满足,重复上述过程,直至满足要求。
2、现有的压力矫直机矫直策略一般分为两种。一种是对型材从头部至尾部各位置无差别地逐段进行压力矫直,每段检测达到局部直线度要求后再进行下一段矫直,从而保证型材局部各位置的直线度,在各矫直段之间存在一定重合区域,从而保证型材整体直线度。另一种是每一次矫直都在型材当前检测得到的全长最大挠度处进行,直至其整体直线度满足技术要求。
3、不同客户根据实际情况,可能需要选定不同的矫直策略,比如选择反向弯曲重复总次数最少或者下压总位移量最少以减少矫直所需要的时间,又或者选择预估总能耗最少以降低能耗成本等。而上述两种现有的矫直策略都没有将反向弯曲重复次数、下压位移量还有预估能耗考虑进去。为此,有必要研发一种新的压力矫直机控制方法,以满足用户不同的矫直策略需求。
技术实现思路
1、基于此,本发明提供了一种能够根据用户选定的矫直策略,实现待矫直型材矫直操作的压力矫直机控制系统。
2、该压力矫直机控制系统包括测量部件以及控制器。
3、测量部件用于测量并获取待矫直型材的表面曲线并反馈至控制器。
4、控制器用于接收所述表面曲线,构建多条预设矫直直线,以所述表面曲线的起点、终点以及所述表面曲线与所述预设矫直直线的相交点为矫直支点获取待矫直区域,根据所述待矫直区域的类型获取反向弯曲预估重复次数、反向弯曲预估下压位移量以及预估能耗,分别计算每一条预设矫直直线下所有待矫直区域的反向弯曲预估重复总次数、反向弯曲预估下压总位移量以及预估总能耗,根据选定的矫直策略,从多条所述预设矫直直线中筛选出优选矫直直线,并根据所述优选矫直直线控制矫直机动作,实现所述待矫直型材的矫直。
5、其中,所述预设矫直直线与所述表面曲线的相交点不少于两个,所述控制器中预存有多个类型的标准矫直区域在经过反向弯曲而达到平直状态所需要的反向弯曲预估重复次数、反向弯曲预估下压位移量以及预估能耗,所述矫直策略包括反向弯曲预估重复总次数最少、反向弯曲预估下压总位移量最少以及预估总能耗最少。
6、所述压力矫直机控制系统通过构建多条预设矫直直线,获取待矫直区域,并根据所述待矫直区域的类型获取反向弯曲预估重复次数、反向弯曲预估下压位移量以及预估能耗,分别计算每一条预设矫直直线下所有待矫直区域的反向弯曲预估重复总次数、反向弯曲预估下压总位移量以及预估总能耗,最后根据选定的矫直策略,从多条所述预设矫直直线中筛选出优选矫直直线,可以根据所述优选矫直直线控制矫直机动作,实现所述待矫直型材的矫直,满足用户不同的矫直策略需求。
7、进一步地,控制器包括:
8、构建模块,用于根据所述表面曲线的起点、终点、顶点以及采样点构建初始矫直直线,并根据所述初始矫直直线构建多条所述预设矫直直线。
9、进一步地,所述构建模块包括:
10、坐标单元,用于构建直角坐标系;
11、函数单元,用于获取所述表面曲线在所述直角坐标系的曲线函数;
12、采样单元,用于根据公式以及曲线函数获取采样点坐标值;
13、构建单元,用于根据所述表面曲线的起点、终点、顶点以及采样点的坐标值构建初始矫直直线;
14、其中,,表示采样点数,表示所述表面曲线的长度,,表示自然常数。
15、进一步地,所述矫直机包括:
16、机体,包括机架、安装在所述机架上且用于安装下压机构的横梁以及安装在所述机架上且用于安装支点机构的底座;
17、多个下压机构,每个所述下压机构均包括压头、驱动所述压头沿垂直于待矫直型材长度方向来回移动的第一驱动部件以及驱动所述第一驱动部件沿待矫直型材长度方向来回移动的第二驱动部件;
18、以及多个支点机构,每个所述支点机构均包括砧座以及驱动所述砧座沿待矫直型材长度方向来回移动的第三驱动部件;
19、其中,所述第二驱动部件安装在所述横梁上,所述第一驱动部件安装在所述第二驱动部件上,所述第三驱动部件安装在所述底座上。
20、一种压力矫直机控制方法,其包括如下步骤:
21、s1,获取待矫直型材的表面曲线;
22、s2,构建多条预设矫直直线,以所述表面曲线的起点、终点以及所述表面曲线与所述预设矫直直线的相交点为矫直支点,根据所述矫直支点获取待矫直区域;
23、s3,获取所述待矫直区域的类型,根据所述待矫直区域的类型获取反向弯曲预估重复次数、反向弯曲预估下压位移量以及预估能耗,分别计算每一条预设矫直直线下所有待矫直区域的反向弯曲预估重复总次数、反向弯曲预估下压总位移量以及预估总能耗,根据选定的矫直策略,从多条所述预设矫直直线中筛选出优选矫直直线;
24、s4,根据所述优选矫直直线控制矫直机动作,实现所述待矫直型材的矫直;
25、其中,所述预设矫直直线与所述表面曲线的相交点不少于两个,所述控制器中预存有多个类型的标准矫直区域在经过反向弯曲而达到平直状态所需要的反向弯曲预估重复次数、反向弯曲预估下压位移量以及预估能耗,所述矫直策略包括反向弯曲预估重复总次数最少、反向弯曲预估下压总位移量最少以及预估总能耗最少。
26、进一步地,在步骤s2中,构建多条预设矫直直线的具体方法包括如下步骤:
27、s21,根据所述表面曲线的起点、终点、顶点以及采样点构建初始矫直直线;
28、s22,根据所述初始矫直直线构建多条所述预设矫直直线。
29、进一步地,根据所述表面曲线的起点、终点、顶点以及采样点构建初始矫直直线的具体方法包括如下步骤:
30、s211,构建直角坐标系;
31、s212,获取所述表面曲线在所述直角坐标系的曲线函数;
32、s213,根据公式以及曲线函数获取采样点坐标值;
33、s214,根据所述表面曲线的起点、终点、顶点以及采样点的坐标值构建初始矫直直线;
34、其中,,表示采样点数,表示所述表面曲线的长度,,表示自然常数。
35、进一步地,根据所述初始矫直直线构建多条所述预设矫直直线的具体方法包括如下步骤:
36、s221,获取所述表面曲线每一个顶点到所述初始矫直直线的垂直距离;
37、s222,对所述初始矫直直线平移个距离,得到多条所述预设矫直直线;
38、其中,表示预设平移比例值集合。
39、进一步地,所述获取所述待矫直区域的类型的具体方法包括如下步骤:
40、s31,获取所述待矫直区域的宽度以及顶点的曲率半径;
41、s32,根据所述待矫直区域的宽度以及顶点的曲率半径,分别计算所述待矫直区域与多个标准矫直区域的第一相似度;
42、s33,以最大的所述第一相似度所对应的标准矫直区域的类型作为所述待矫直区域的类型。
43、进一步地,在步骤s4中,根据所述优选矫直直线控制矫直机动作,实现所述待矫直型材的矫直的具体方法包括如下步骤:
44、s41,在完成任一待矫直区域的矫直操作后,获取每一个已完成矫直操作的矫直区域的反向弯曲实际重复次数、反向弯曲实际下压位移量以及实际能耗;
45、s42,分别计算多条所述预设矫直直线所对应的待矫直区域与已完成矫直操作的矫直区域之间的第二相似度,若存在至少一个所述第二相似度大于所述第一相似度,针对每一条所述预设矫直直线下的待矫直区域,获取大于所述第一相似度且为最大的所述第二相似度所对应的已完成矫直操作的矫直区域的反向弯曲实际重复次数、反向弯曲实际下压位移量以及实际能耗,并根据最大的所述第二相似度所对应的已完成矫直操作的矫直区域的反向弯曲实际重复次数、反向弯曲实际下压位移量以及实际能耗重新计算每一条预设矫直直线下所有待矫直区域的反向弯曲预估重复总次数、反向弯曲预估下压总位移量以及预估总能耗;
46、s43,若重新计算后的反向弯曲预估重复总次数少于上一次计算的反向弯曲预估重复总次数或重新计算后的反向弯曲预估下压总位移量少于上一次计算的反向弯曲预估下压总位移量又或者重新计算后的预估总能耗少于上一次计算的预估总能耗,则根据选定的矫直策略,更新优选矫直直线;
47、s44,根据更新后的所述优选矫直直线控制矫直机动作,实现所述待矫直型材的矫直;
48、其中,表示其中一条所述预设矫直直线中的至少一个所述第二相似度大于所述第一相似度的待矫直区域中的第个待矫直区域的最大的所述第二相似度所对应的已完成矫直操作的矫直区域的反向弯曲实际重复次数,表示该条所述预设矫直直线中的其余的待矫直区域中的第个待矫直区域所对应的反向弯曲预估重复次数,表示其中一条所述预设矫直直线中的至少一个所述第二相似度大于所述第一相似度的待矫直区域中的第个待矫直区域的最大的所述第二相似度所对应的已完成矫直操作的矫直区域的反向弯曲实际下压位移量,表示该条所述预设矫直直线中的其余的待矫直区域中的第个待矫直区域所对应的反向弯曲预估下压位移量,表示其中一条所述预设矫直直线中的至少一个所述第二相似度大于所述第一相似度的待矫直区域中的第个待矫直区域的最大的所述第二相似度所对应的已完成矫直操作的矫直区域的实际能耗,表示该条所述预设矫直直线中的其余的待矫直区域中的第个待矫直区域所对应的预估能耗,表示其中一条所述预设矫直直线下的所述第二相似度大于所述第一相似度的待矫直区域数量,表示其中一条所述预设矫直直线下待矫直区域总数。
49、本发明还提供一种计算机可读存储介质,其存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器执行时实现所述的压力矫直机控制方法。
1.一种压力矫直机控制系统,其特征在于,所述压力矫直机控制系统包括:
2.如权利要求1所述的一种压力矫直机控制系统,其特征在于,控制器包括:
3.如权利要求2所述的一种压力矫直机控制系统,其特征在于,所述构建模块包括:
4.如权利要求3所述的一种压力矫直机控制系统,其特征在于,所述矫直机包括:
5.一种压力矫直机控制方法,其特征在于,所述压力矫直机控制方法包括如下步骤:
6.如权利要求5所述的一种压力矫直机控制方法,其特征在于,在步骤s2中,构建多条预设矫直直线的具体方法包括如下步骤:
7.如权利要求6所述的一种压力矫直机控制方法,其特征在于,在步骤s21中,根据所述表面曲线的起点、终点、顶点以及采样点构建初始矫直直线的具体方法包括如下步骤:
8.如权利要求7所述的一种压力矫直机控制方法,其特征在于,在步骤s3中,所述获取所述待矫直区域的类型的具体方法包括如下步骤:
9.如权利要求8所述的一种压力矫直机控制方法,其特征在于,在步骤s4中,根据所述优选矫直直线控制矫直机动作,实现所述待矫直型材的矫直的具体方法包括如下步骤:
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求5-9任一项所述的压力矫直机控制方法。