專利名稱：動態(tài)鏈式孔型虛擬制造系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于冷軋型材的動態(tài)鏈式孔型虛擬制造系統(tǒng)，是根據(jù)冷軋型材軋制 過程軋制點的鏈式特性，對孔型制造構建的虛擬制造系統(tǒng)。
背景技術：
冷彎型鋼或直縫焊管是國民經(jīng)濟建設中常用的冷軋型材，軋制冷彎型鋼或 直縫焊管的工具是軋輥。冷彎型鋼或直縫焊管的成型要通過多架軋輥系的擠壓 變形最后成型。每架軋輥系構成本架的孔型，孔型設計與制造的好壞對于型材 的成型質(zhì)量起著至關重要的作用?，F(xiàn)在的孔型設計一般釆用連續(xù)變形理論與經(jīng) 驗相結合的方法，設計出的孔型設計要進行現(xiàn)場修正才能使用。這樣不僅影響 了孔型設計與制造的質(zhì)量，延遲了設備投入生產(chǎn)的時間，還有可能在修正孔型 時報廢構成孔型的軋輥。本發(fā)明根據(jù)冷軋型材實際軋制過程，給出了動態(tài)鏈式 軋制系統(tǒng)模型，并據(jù)此開發(fā)出相應的孔型虛擬制造系統(tǒng)，為實際孔型制造提供 可靠的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種孔型虛擬制造系統(tǒng)，應用變形理論和智能理論，快 速評估設計出的孔型的合理性，且給出相應改進的方法。具體方法是該系統(tǒng) 根據(jù)所設定的模型和已設計出的各架次孔型參數(shù)對孔型迸行軋制過程虛擬，在 計算機上評估軋制出的冷彎型鋼和直縫焊管的斷面是否符合要求。如符合要求， 虛擬系統(tǒng)給出繪制軋輥系圖的參數(shù)或控制軋輥加工設備的數(shù)據(jù)流，如不符合要 求，虛擬系統(tǒng)將通過自身的知識系統(tǒng)對軋制過程的某些孔型進行修正，最后達 到應用要求。本系統(tǒng)避免了孔型設計后直接制造得的重大問題孔型設計不合理，不能軋制出合格的型材；修正軋輥的路線不明確；修正軋輥過程中可能報 廢軋輥；修正孔型和調(diào)整孔型時間過長，影響設備投產(chǎn)時間等。 為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目標，本發(fā)明采取的方案是1. 動態(tài)鏈式軋制信息模型建立 根據(jù)己設計出的冷彎型鋼或直縫焊管成型的軋制架次，建立對應的鏈式結構模型。鏈式結構的每個結點對應著一個成型架，結點信息特性是以動態(tài)軋制 過程為依據(jù)建立的，這樣可使結點信息特性更接近實際軋制過程。2. 建立虛擬軋制系統(tǒng)根據(jù)設計出的軋制過程設置相應的虛擬軋制架次，并將各架次的軋輥參數(shù) 輸入到各架次中(虛擬系統(tǒng)有結點位置輸入和結點軋輥參數(shù)輸入界面)，建立整 個軋制過程的虛擬系統(tǒng)。3. 虛擬軋制過程中各結點孔型的評估與修正啟動虛擬系統(tǒng)運行。從虛擬系統(tǒng)的軋制過程視頻中可以看到軋制過程的成 形情況。并可以對各結點進行斷面掃描，以評估各結點完成變形任務的情況。 如果符合要求，則不需修改孔型。如不符合要求，則由技術人員和虛擬系統(tǒng)中的知識系統(tǒng)(專家系統(tǒng)和多Agent系統(tǒng))共同給出修改方案，對孔型進行修改， 修改后再進行虛擬，直到滿意為止。 4.軋輥數(shù)據(jù)流控制當虛擬軋制過程完成后，虛擬系統(tǒng)得到軋制特定截面型材合理的各架孔型 以及組成孔型的各軋輥參數(shù)，并以結點為單元構成數(shù)據(jù)流，這些數(shù)據(jù)流一種用 途是繪軋輥圖，另一種用途是直接控制加工設備進行軋輥加工。


圖1為本發(fā)明的動態(tài)鏈式孔型虛擬系統(tǒng)示意圖。圖1中1是接收已 設計好的各軋輥參數(shù)的接口， 2是建立動態(tài)鏈式軋制信息模型，3是建立相應的 虛擬制造系統(tǒng)，4是對設計好的孔型系統(tǒng)進行動態(tài)虛擬，5是判斷軋制型材質(zhì)量。 6是質(zhì)量符合要求時驅(qū)動繪圖機繪制各軋輥的機械圖或?qū)⒏鬈堓伒膮?shù)輸給加 工設備直接加工軋輥，7是質(zhì)量不符合要求時利用變形理論和專家知識對對各結 點斷面的變形質(zhì)量進行評估，并給出修改方案，重新虛擬，直到符合要求。
具體實施例方式首先根據(jù)軋制型材的斷面幾何形狀確定變形點，根據(jù)變形點確定軋制型材 的架次，將每架軋輥系對應一個鏈表結點。根據(jù)各結點的鏈式算式構成動態(tài)鏈 式軋制模型。根據(jù)軋制模型和開發(fā)出的視頻虛擬系統(tǒng)，對設計出的各架孔性進 行軋制過程的虛擬。由于本虛擬系統(tǒng)具有對各架孔型軋制出的斷面進行展示的 功能，所以可通過對各架軋制截面的分析，評估各架孔型設計的優(yōu)劣。如果軋 制出的型材截面符合要求，則組成孔型的各軋輥不需修改。否則，系統(tǒng)將根據(jù) 虛擬情況對各結點進行斷面分析，并進行軋輥修正。修正完后再進行虛擬，直 到得到滿意的型材截面為止。最后，虛擬系統(tǒng)根據(jù)用戶的需要將各結點的軋輥 參數(shù)以機械圖的形式展示出來，或直接驅(qū)動加工設備制造軋輥。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其優(yōu)點在于1)建立的動態(tài)模型與實際軋制過程 非常接近，為評估設計出的孔型提供了很好的理論依據(jù)；2)孔型設計完成后， 不要直接制造軋輥，而是將各軋輥參數(shù)輸入本虛擬系統(tǒng)中進行評估，避免地制 造的盲目性；3)本虛擬系統(tǒng)可以對每架軋輥系虛擬出軋制型鋼的截面，為設計 者提供修改各架次軋輥的依據(jù)；4)本虛擬系統(tǒng)可以提供修改軋輥的專家知識和 建議；5)本虛擬系統(tǒng)可以選擇將設計好的軋輥數(shù)據(jù)流是直接控制加工設備還是 直接繪圖。
權利要求
1、動態(tài)鏈式孔型虛擬制造系統(tǒng)，是對軋制冷彎型鋼和直縫焊管的軋輥進行快速評估和修改的系統(tǒng)。將已設計好孔型中的軋輥參數(shù)輸入到本系統(tǒng)中，本系統(tǒng)將虛擬軋制過程，評估軋制效果，提出修改方法，并將合格的軋輥輸出。
2、 根據(jù)權利要求1所述的動態(tài)鏈式孔型虛擬制造系統(tǒng)，對輸入的軋輥參數(shù)和架 次建立動態(tài)鏈式信息模型。鏈式模型的每個結點對應著軋制過程的一架軋輥組， 將各架軋輥參數(shù)及動態(tài)指標送給結點。分析軋制質(zhì)量由分析孔型質(zhì)量改為分析 結點狀態(tài)。
3、 根據(jù)權利要求2所述的動態(tài)鏈式孔型虛擬制造系統(tǒng)，建立軋制過程的虛擬制 造系統(tǒng)。將各結點的軋輥參數(shù)送給虛擬系統(tǒng)，虛擬系統(tǒng)依據(jù)結點指標進行視頻 虛擬，并展示軋制全過程和軋制出的型材斷面幾何形狀。
4、 根據(jù)權利要求2所述的動態(tài)鏈式孔型虛擬制造系統(tǒng)，虛擬系統(tǒng)可對每個結點 (軋制過程的每架軋輥)進行斷面幾何形狀的展示。
5、 根據(jù)權利要求1所述的動態(tài)鏈式孔型虛擬制造系統(tǒng)，對軋制出的型材斷面幾 何形狀進行評估，不符合要求的要進行每個結點的斷面進行評估，找出問題的 原因，并修改后再虛擬，直到正確為止。
6、 根據(jù)權利要求5所述的動態(tài)鏈式孔型虛擬制造系統(tǒng)，評估和修改采用特征有 限條、特征Agent理論和鏈式結構為基礎，專家實際經(jīng)驗知識為輔助手段的方 法。
7、 根據(jù)權利要求l所述的動態(tài)鏈式孔型虛擬制造系統(tǒng)，本系統(tǒng)可以直接繪制各 結點的軋輥圖，也可以將軋輥參數(shù)直接送給加工設備，直接加工軋輥。
全文摘要
本發(fā)明屬于冷軋型材的動態(tài)鏈式孔型虛擬制造系統(tǒng)。現(xiàn)在設計出的孔型設計要進行現(xiàn)場修正才能使用。本發(fā)明提供一種孔型虛擬制造系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據(jù)所設定的模型和已設計出的各架次孔型參數(shù)對孔型進行軋制過程虛擬，在計算機上評估軋制出的冷彎型鋼和直縫焊管的斷面是否符合要求。如符合要求，虛擬系統(tǒng)給出繪制軋輥系圖的參數(shù)或控制軋輥加工設備的數(shù)據(jù)流，如不符合要求，虛擬系統(tǒng)將通過自身的知識系統(tǒng)對軋制過程的某些孔型進行修正，最后達到應用要求。為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目標，本發(fā)明采取的方案是1.動態(tài)鏈式軋制信息模型建立；2.建立虛擬軋制系統(tǒng)；3.虛擬軋制過程中各結點孔型的評估與修正；4.軋輥數(shù)據(jù)流控制。
文檔編號G06G7/66GK101266480SQ200810054819
公開日2008年9月17日 申請日期2008年4月22日 優(yōu)先權日2008年4月22日
發(fā)明者李國昌 申請人:河北科技大學