CN115876244A - 一种空间多点温度补偿单双张传感系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空间多点温度补偿单双张传感系统，包括：所述第一温度传感器邻近工件设置；所述第二温度传感器邻近加工设备设置；所述单双张传感器邻近工件设置；所述第三温度传感器内嵌于所述单双张传感器内；所述第四温度传感器设置在加工设备所在的空间内；所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器、所述第四温度传感器和所述单双张传感器均与AI处理模块信号连接；所述AI处理模块与所述比较输出模块信号连接。其能够自动适用实际使用中不断变化的各种温度，大幅度消减了测量误差，相比于传统的侦测方法，温度升高带来的误差消除了90％以上，节省了生产过程中的传感标定和维护时间，降低了生产成本。

Description

一种空间多点温度补偿单双张传感系统

技术领域

本发明涉及单双张检测设备，具体涉及一种空间多点温度补偿单双张传感系统。

背景技术

目前工业上的加工设备，如精密冲压机等，为了避免损坏冲压模具，需要采用电磁式或超声波式的单双张传感器来进行故障检测。但模具和工件在加工过程中会产生大量热量，这将升高工件和传感器的温度，导致工件和传感器的电磁特性发生漂移，电磁特性漂移则会引起传感器的采集信号波动，导致测量误差增大。但一般传统的电磁式或超声波式单双张传感器并没有对这些温升进行修正，以抑制信号误差，那么就很有可能会引起传感器输出错误，导致模具和工件报废。要避免上述情况出现，有些传统做法是要求现场给加工设备加装空调系统，或要求现场人员定时对传感器重新进行标定校正。这些措施会带来高昂的生产成本、非常繁琐的传感器参数调整过程，很难适应工业现场不断变化的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种空间多点温度补偿单双张传感系统，其能够自动适用实际使用中不断变化的各种温度，大幅度消减了测量误差，相比于传统的侦测方法，温度升高带来的误差消除了90％以上，节省了生产过程中的传感标定和维护时间，降低了生产成本。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种空间多点温度补偿单双张传感系统，包括：第一温度传感器，所述第一温度传感器邻近工件设置，用于侦测工件的温度；第二温度传感器，所述第二温度传感器邻近加工设备设置，用于侦测加工设备的加工温度；单双张传感器，所述单双张传感器邻近工件设置，用于侦测工件的厚度信息；第三温度传感器，所述第三温度传感器内嵌于所述单双张传感器内，用于侦测所述单双张传感器的温度；第四温度传感器，所述第四温度传感器设置在加工设备所在的空间内，用于侦测空间内的环境温度；AI处理模块，所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器、所述第四温度传感器和所述单双张传感器均与AI处理模块信号连接，所述AI处理模块用于动态补偿所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器、所述第四温度传感器和所述单双张传感器的测量参数；比较输出模块，所述AI处理模块与所述比较输出模块信号连接，用于比较测量参数后确定、输出测量结果。

作为优选的，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器为辐射温度传感器。

作为优选的，所述第三温度传感器和所述第四温度传感器为NTC温度传感器。

作为优选的，所述第二温度传感器设置在加工设备上。

作为优选的，所述第二温度传感器设置在加工设备的加工模具的外表面上。

作为优选的，所述单双张传感器设置在传送带的任意位置处，且与所述第一温度传感器之间的距离保持不变。

作为优选的，所述第一温度传感器设置在传送带的首端或尾端，且与所述单双张传感器的距离保持不变；或者，所述第一温度传感器与所述单双张传感器设置在同一处。

作为优选的，所述第三温度传感器与所述单双张传感器为一体式的。

作为优选的，所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器、所述第四温度传感器和所述单双张传感器的采集时间间隔为2秒。

作为优选的，所述比较输出模块信号连接至生产线控制系统，所述生产线控制系统与所述加工设备信号连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明优化的设计，通过第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器分别采集到了工件的温度、加工温度、单双张传感器的温度和环境温度，环境温度即侦测的温度的基础参数，加工温度则为温度补偿过程中温度的边界条件，工件的温度则表明了工件的温度在离开加工设备后的变化量，单双张传感器的温度则为影响因子。在采集到这些温度后，通过AI处理模块进行动态补偿，即在不同的温度组合下进行有监督的训练学习后进行即时的补偿温度信息，以获得准确的厚度信息。比较输出模块在收到温度信息和厚度信息后，与设定信息进行比较，输出单张或双张信号。其能够自动适用实际使用中不断变化的各种温度，大幅度消减了测量误差，相比于传统的侦测方法，温度升高带来的误差消除了90％以上，节省了生产过程中的传感标定和维护时间，降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个优选的实施例中空间多点温度补偿单双张传感系统的连接结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

参照图1所示，本发明公开了一种空间多点温度补偿单双张传感系统，包括用于侦测工件的温度的第一温度传感器，第一温度传感器邻近工件设置；用于侦测加工设备的加工温度的第二温度传感器，第二温度传感器邻近加工设备设置；用于侦测工件的厚度信息的单双张传感器，单双张传感器邻近工件设置；用于侦测单双张传感器的温度的第三温度传感器，第三温度传感器内嵌于单双张传感器内；用于侦测环境温度的第四温度传感器，第四温度传感器设置在加工设备所在的空间内；用于动态补偿第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器和单双张传感器的测量参数的AI处理模块，第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器和单双张传感器均与AI处理模块信号连接；用于比较测量参数后确定、输出测量结果的比较输出模块，AI处理模块与比较输出模块信号连接。以上优化的设计，通过第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器分别采集到了工件的温度、加工温度、单双张传感器的温度和环境温度，环境温度即侦测的温度的基础参数，加工温度则为温度补偿过程中温度的边界条件，工件的温度则表明了工件的温度在离开加工设备后的变化量，单双张传感器的温度则为影响因子。在采集到这些温度后，通过AI处理模块进行动态补偿，即在不同的温度组合下进行有监督的训练学习后进行即时的补偿温度信息，以获得准确的厚度信息。因温度升高会使电磁波或超声波出现衰减，这会使一般的单双张传感器错误的输出较大的厚度信息，即误判为双张或多张，如果重新标定单双张传感器，在工件温度降低时，又会把双张或多张误判为单张。因而，上述AI处理模块在进行动态补偿时，通过第一温度传感器和第二温度传感器可以锚定工件温度相对于加工温度的变化量，通过第一温度传感器和第四温度传感器可以锚定工件温度相对于环境温度的变化量，通过两个变化量，即可以消除单双张传感器的电磁特性漂移，获得更加准确的厚度信息。比较输出模块在收到温度信息和厚度信息后，与设定信息进行比较，输出单张或双张信号。其能够自动适用实际使用中不断变化的各种温度，大幅度消减了测量误差，相比于传统的侦测方法，温度升高带来的误差消除了90％以上，节省了生产过程中的传感标定和维护时间，降低了生产成本。

具体而言，工件在进行加工时，需要使用传送带传送至不同的加工设备处。每个加工设备使用加工模具对工件做功，使工件发生形变。工件在发生形变的过程中，会释放大量的热。在一些特殊制程中或是加工特殊的工件时，甚至需要通过加工模具对工件进行加热。为了适应这些不断变化的温度条件，需要首先侦测加工设备所在的空间内的环境温度。空间是指能够使加工设备稳定工作的场所，如车间等。选定第四温度传感器的位置时，需要使其远离加工设备等非保持空间温度稳定的热源或冷源，以提高温度的基础参数的准确性。

在侦测加工设备的温度时，可以将上述第二温度传感器设置在加工设备上。加工设备的温度表明了温度的边界条件，其给出了工件的温度的初始值作为参考，以更好的进行动态补偿。优选的，第二温度传感器设置在加工设备的加工模具上。加工温度可以是加工模具的温度。具体而言，可以将第二温度传感器设置于加工模具的外表面上。

在侦测工件的温度时，可以使第一温度传感器设置在传送带的首端或尾端，且与单双张传感器的距离保持不变；或者与单双张传感器设置在同一处。当第一温度传感器设置在传送带的首端时，为出料温度侦测，需要在此处训练学习，以确定前一加工设备的出料的单双张情况。当第一温度传感器设置在传送带的尾端时，为进料温度侦测，需要在此处训练学习，以确定后一加式设备的进料的单双张情况。

在侦测工件的单双张情况时，可以将单双张传感器设置在传送带的任意位置处，仅需要使其与第一温度传感器之间的距离和训练时它们之间的距离保持不变。优选的，单双张传感器为电磁式单双张传感器或超声波式单双张传感器。

在侦测单双张传感器的温度时，可以将第三传感器与单双张传感器做成一个整体，以便更加准确的侦测单双张传感器的温度变化情况，通过动态补偿消除单双张传感器自身电磁特性的漂移情况。

上述第一温度传感器和第二温度传感器可以为辐射温度传感器。

上述第三温度传感器和第四温度传感器可以为NTC温度传感器。

上述比较输出模块可以通过事先设定的参数，在得到AI处理模块传送来的温度信息和厚度信息后，先调取该温度信息下该制程、该工件的设定厚度信息，通过比对设定厚度信息与厚度信息的差异，若厚度信息与设定厚度信息的差值在范围内，如10％，则判定为单张，否则为双张，并输出。

上述AI处理模块内设置总面积神经网络，用于完成动态补偿。

在本发明一些优选的实施例中，可以将比较输出模块与生产线控制系统信号连接。生产线控制系统与加工设备和传送带信号连接。以进行批量的、及时的、准确的生产控制。

在实际使用中，为了提高侦测效率，降低系统负担，可以以固定的时间间隔采集温度信息和厚度信息。时间间隔可以为2秒。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理能够在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种空间多点温度补偿单双张传感系统，其特征在于，包括：

第一温度传感器，所述第一温度传感器邻近工件设置，用于侦测工件的温度；

第二温度传感器，所述第二温度传感器邻近加工设备设置，用于侦测加工设备的加工温度；

单双张传感器，所述单双张传感器邻近工件设置，用于侦测工件的厚度信息；

第三温度传感器，所述第三温度传感器内嵌于所述单双张传感器内，用于侦测所述单双张传感器的温度；

第四温度传感器，所述第四温度传感器设置在加工设备所在的空间内，用于侦测空间内的环境温度；

AI处理模块，所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器、所述第四温度传感器和所述单双张传感器均与AI处理模块信号连接，所述AI处理模块用于动态补偿所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器、所述第四温度传感器和所述单双张传感器的测量参数；

比较输出模块，所述AI处理模块与所述比较输出模块信号连接，用于比较测量参数后确定、输出测量结果。

2.如权利要求1所述的空间多点温度补偿单双张传感系统，其特征在于，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器为辐射温度传感器。

3.如权利要求1所述的空间多点温度补偿单双张传感系统，其特征在于，所述第三温度传感器和所述第四温度传感器为NTC温度传感器。

4.如权利要求1所述的空间多点温度补偿单双张传感系统，其特征在于，所述第二温度传感器设置在加工设备上。

5.如权利要求4所述的空间多点温度补偿单双张传感系统，其特征在于，所述第二温度传感器设置在加工设备的加工模具的外表面上。

6.如权利要求1所述的空间多点温度补偿单双张传感系统，其特征在于，所述单双张传感器设置在传送带的任意位置处，且与所述第一温度传感器之间的距离保持不变。

7.如权利要求6所述的空间多点温度补偿单双张传感系统，其特征在于，所述第一温度传感器设置在传送带的首端或尾端，且与所述单双张传感器的距离保持不变；或者，所述第一温度传感器与所述单双张传感器设置在同一处。

8.如权利要求1所述的空间多点温度补偿单双张传感系统，其特征在于，所述第三温度传感器与所述单双张传感器为一体式的。

9.如权利要求1所述的空间多点温度补偿单双张传感系统，其特征在于，所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器、所述第四温度传感器和所述单双张传感器的采集时间间隔为2秒。

10.如权利要求1所述的空间多点温度补偿单双张传感系统，其特征在于，所述比较输出模块信号连接至生产线控制系统，所述生产线控制系统与所述加工设备信号连接。

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