本申請涉及產品質量控制技術領域，具體涉及一種鑄管工序質量跟蹤系統及方法。
背景技術：
離心球墨鑄鐵管按鑄造方法不同，分為連續球墨鑄鐵管和離心球墨鑄鐵管，離心球墨鑄鐵管用鑄鐵澆鑄成型的管子。鑄鐵管用于給水、排水和煤氣輸送管線，它包括鑄鐵直管和管件。離心球墨鑄管生產線主要由離心澆注、退火、噴鋅防腐、切環倒角、三磨、水壓試驗、水泥涂襯、養生、噴漆烘干等工序組成，各工序都有質量檢測和數據控制。
將各工序的數據無差錯的記錄在對應的鑄管產品檔案中，來對整個工序的質量進行記錄，以便發現質量問題后及時進行質量追溯。但是由于離心球墨鑄管生產屬于分散性制造，中間產品流向復雜，且經常出現中間產品落地或改變處理流程的情況，現有的系統和方法基本不可能依靠檢測元件和設備順序控制動作信號實現全線物料跟蹤，也就無法將質量檢測數據按照正確的時序記錄到當前待處理鑄管的數據區中。
技術實現要素：
本發明的目的是為了解決現有的系統和方法基本不可能依靠檢測元件和設備順序控制動作信號實現全線物料跟蹤，也就無法將質量檢測數據按照正確的時序記錄到當前待處理鑄管的數據區中的問題。
為此，本發明實施例提供了如下技術方案：一種鑄管工序質量跟蹤系統，包括數據控制單元，所述數據控制單元與氣動打號單元相連接，所述氣動打號單元與光學字符識別單元相連接；
所述數據控制單元，用于管理和傳輸系統生成的各種數據；
所述氣動打號單元，用于生產序號打印至鑄管承口端部；
所述光學字符識別單元，用于識別生產序號，并將數據傳輸至數據控制單元。
可選地，所述氣動打號單元包括壓縮冷空氣內冷模塊。
可選地，所述氣動打號單元包括打印頭，所述打印頭材質包括硬質合金。
一種鑄管工序質量跟蹤方法，所述方法包括以下步驟：
s1根據生產計劃自動生成生產序號，并將生產序號分配給各鑄造工位的鑄管機；
s2根據數據控制單元分配的生產序號，將生產序號打印到鑄管承口端部；
s3在離心球墨鑄管生產各工序前識別生產序號，并將該工序的質量檢測數據歸檔至數據控制單元中。
可選地，所述步驟s2包括給每根毛管的承口端面打印出10～16個字符的鋼印號做為該管的出生證明，同時在數據控制單元中自動生成該管的出生記錄。
可選地，所述出生證記錄括管重和管徑大小。
可選地，所述步驟s3還包括在退火爐的入口對鑄管承口端面的鋼印號進行識別，查詢該管的出生記錄，同時對管徑大小進行驗證，如果出現數據不匹配，發出警報，提示操作人員進行人工確認或者修正。
可選地，所述步驟s3還包括根據爐內設備動作及位置開關檢測生成的跟蹤信號，依次對爐內各官位的生產序號跟蹤信息進行更新；所述更新的跟蹤信息包括不同官位所處的溫度區和不同區域的在爐時間。
可選地，所述步驟s3還包括對精整線噴鋅機入口處的鋼印號進行識別，對識別的信息進行更新，所述更新信息包括噴鋅厚度。
可選地，所述步驟s3還包括對大管精整線噴鋅機入口處的鋼印號進行識別，對識別的信息進行更新。
本發明實施例提供的技術方案包括以下有益效果：本申請通過氣動打號單元將數據控制單元設定好的信息打印至鑄管承口端部，同時在數據控制單元中生成出生記錄；然后通過光學字符識別單元在離心球墨鑄管生產各工序前識別生產序號，并將該工序的質量檢測數據歸檔至數據控制單元中。實現將質量檢測數據按照正確的時序記錄到當前待處理鑄管的數據區中。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例中一種鑄管工序質量跟蹤系統原理示意圖。
具體實施方式
此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分，示出了符合本發明的實施例，并與說明書一起用于解釋本發明的原理。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
下面通過實施例，并結合附圖，對本申請的技術方案作進一步具體的說明。
實施例一
參見圖1，為本發明實施例提供的一種鑄管工序質量跟蹤系統，包括數據控制單元，所述數據控制單元與氣動打號單元相連接，所述氣動打號單元與光學字符識別單元相連接；
所述數據控制單元，用于管理和傳輸系統生成的各種數據；
所述氣動打號單元，用于生產序號打印至鑄管承口端部；
所述光學字符識別單元，用于識別生產序號，并將數據傳輸至數據控制單元。
數據控制單元從mes系統獲得生產計劃，然后數據控制單元根據生產計劃自動生成生產序號，并將生產序號分配給各鑄造工位的鑄管機，氣動打號單元根據來自數據控制單元分配的生產序號，將生產序號打印到鑄管承口端部，采用光學字符識別單元自動在離心球墨鑄管生產各工序前識別生產序號，并將該工序的質量檢測數據歸檔到數據庫中。
實施例二
參見圖1，為本發明實施例提供的一種鑄管工序質量跟蹤系統，包括數據控制單元，所述數據控制單元與氣動打號單元相連接，所述氣動打號單元與光學字符識別單元相連接；
所述數據控制單元，用于管理和傳輸系統生成的各種數據；
所述氣動打號單元，用于生產序號打印至鑄管承口端部；
所述光學字符識別單元，用于識別生產序號，并將數據傳輸至數據控制單元。
可選地，所述氣動打號單元包括壓縮冷空氣內冷模塊。
可選地，所述氣動打號單元包括打印頭，所述打印頭材質包括硬質合金。
氣動打號單元必須滿足在鑄管承口端部打印字符時的耐高溫(大于800℃)、定位(要求精度小于±2mm)、打印深度(大于2mm)和打印速度(每2秒一個字符)的要求，為此該氣動打印機在氣動馬達動力、打印針頭和控制機箱的耐高溫方面都進行了特殊設計，具體如下：
1、為了耐高溫，設置了壓縮空氣內冷模塊，打印頭的材質也采用了特殊的硬質合金。
2、為了滿足鑄管定位精度要求，在鑄管離心機出口的拉管機工位增加了v型定位裝置。
3、為了滿足打印速度和打印深度的要求，增加了氣動機構的動力和氣源壓力。
光學字符識別技術目前在工業領域還沒有大規模的應用，可以查到的文獻資料中，有用于重型鋼軌坯號識別的，但在球墨鑄管生產領域還未見應用，主要原因是字符的背景特征不顯著，且字符分布中心不在一條直線上，這些都給提高字符識別的準確率帶來了困難，為此在采用傳統的特征提取和多模板匹配算法的基礎上，針對鑄管端部打印字符所具備的背景條件一致性好，字符寬度和高度固定等特點，結合帶遺傳功能的神經元算法(以大量已打印出管號的鑄管承口端部圖像樣本為基礎，以神經元算法建立文字識別特征模型，用遺傳功能加速神經元算法的收斂)，以提高字符識別率。
采用數據控制單元完成數據歸檔和查詢操作是數據控制單元的自身功能，但把該技術用于鑄管生產全線質量跟蹤，關鍵要產生可靠的“事件觸發”信號，也就是在什么時刻開始產生記錄、什么時刻允許補充或修改記錄，以退火爐區域的管號跟蹤和質量記錄為例，描述如下：
在退火爐的入口安裝對鑄管承口端面鋼印號(簡稱為生產序號)的在線識別設備，用識別到的生產序號倒查出該管的出生記錄(即在離心澆注工位自動記錄的管徑和管重等信息)，同時利用安裝在爐前的管徑識別裝置對所識別的生產序號進行交叉驗證，如果出現錯誤，發出聲響報警，以提示退火爐操作人員進行人工確認和修正，確認生產序號識別正確后，利用來自退火爐plc的爐內跟蹤信號(根據爐內鏈條移動速度和位置檢測開關信號進行邏輯綜合后生成)，依次對爐內各管位的質量跟蹤信息進行更新，更新的內容包括爐內不同區域(包括加熱段、保溫段、急冷段、緩冷段)的溫度及不同區域的在爐時間。
實施例三
參見圖1，為本發明實施例提供的一種鑄管工序質量跟蹤方法，所述方法包括以下步驟：
s1根據生產計劃自動生成生產序號，并將生產序號分配給各鑄造工位的鑄管機；
s2根據數據控制單元分配的生產序號，將生產序號打印到鑄管承口端部；
s3在離心球墨鑄管生產各工序前識別生產序號，并將該工序的質量檢測數據歸檔至數據控制單元中。
數據控制單元從mes系統獲得生產計劃，然后數據控制單元根據生產計劃自動生成生產序號，并將生產序號分配給各鑄造工位的鑄管機，氣動打號單元根據來自數據控制單元分配的生產序號，將生產序號打印到鑄管承口端部，采用光學字符識別單元自動在離心球墨鑄管生產各工序前識別生產序號，并將該工序的質量檢測數據歸檔到數據庫中。
實施例四
參見圖1，為本發明實施例提供的一種鑄管工序質量跟蹤方法，所述方法包括以下步驟：
s1根據生產計劃自動生成生產序號，并將生產序號分配給各鑄造工位的鑄管機；
s2根據數據控制單元分配的生產序號，將生產序號打印到鑄管承口端部；
s3在離心球墨鑄管生產各工序前識別生產序號，并將該工序的質量檢測數據歸檔至數據控制單元中。
可選地，所述步驟s2包括給每根毛管的承口端面打印出10～16個字符的鋼印號做為該管的出生證明，同時在數據控制單元中自動生成該管的出生記錄。
可選地，所述出生證記錄括管重和管徑大小。
可選地，所述步驟s3還包括在退火爐的入口對鑄管承口端面的鋼印號進行識別，查詢該管的出生記錄，同時對管徑大小進行驗證，如果出現數據不匹配，發出警報，提示操作人員進行人工確認或者修正。
可選地，所述步驟s3還包括根據爐內設備動作及位置開關檢測生成的跟蹤信號，依次對爐內各官位的生產序號跟蹤信息進行更新；所述更新的跟蹤信息包括不同官位所處的溫度區和不同區域的在爐時間。
可選地，所述步驟s3還包括對精整線噴鋅機入口處的鋼印號進行識別，對識別的信息進行更新，所述更新信息包括噴鋅厚度。
可選地，所述步驟s3還包括對大管精整線噴鋅機入口處的鋼印號進行識別，對識別的信息進行更新。
數據控制單元從mes系統獲得生產計劃，然后數據控制單元根據生產計劃自動生成生產序號，并將生產序號分配給各鑄造工位的鑄管機，氣動打號單元根據來自數據控制單元分配的生產序號，將生產序號打印到鑄管承口端部，采用光學字符識別單元自動在離心球墨鑄管生產各工序前識別生產序號，并將該工序的質量檢測數據歸檔到數據庫中。
實現管號管理的區域從離心澆注的拔管完成工位到噴碼入庫工位,其具體過程說明如下：
(1)離心澆注工序完成后，在拔管完成工位上在熱狀態下操作由氣動打號單元給每根毛管的承口端面打印出10～16個字符的鋼印號，做為該管的出生證明，同時在數據控制單元中自動生成該管的出生記錄，記錄內容包括管重、管徑等。
(2)在退火爐的入口安裝對鑄管承口端面鋼印號的在線識別設備，從識別鋼印號倒查出該管的出生記錄，同時利用安裝在爐前的管徑識別裝置對所識別鋼印號進行交叉驗證,如果出現錯誤，發出聲響報警，以提示退火爐操作人員進行人工確認和修正。
(3)利用來自退火爐plc的根據爐內設備動作及位置開關檢測生成的跟蹤信號，依次對爐內各管位的生產序號跟蹤信息進行更新，更新的內容包括爐內不同管位所處的溫度區及不同區域的在爐時間。
(4)對于水冷離心澆注生產區，由于不同退火爐對不同精整線，難以通過鑄管傳送設備的動作信號判斷不同生產序號鑄管的去向，為此在每條精整線噴鋅機的入口安裝一臺鑄管承口端面鋼印號的生產序號識別計算機，然后根據所識別的鋼印號更新該區域各管位的生產序號跟蹤信息，更新的內容包括噴鋅厚度等。
(5)對于熱模離心澆注生產區，由于兩臺退火爐對一條精整線，也難以通過鑄管傳送設備的動作信號判斷不同生產序號鑄管的去向，為此在大管精整線噴鋅機的入口安裝一臺鑄管承口端面鋼印號的生產序號識別計算機，然后根據所識別的鋼印號更新該區域各管位的生產序號跟蹤信息，完成數據庫的更新。
本申請通過氣動打號單元將數據控制單元設定好的信息打印至鑄管承口端部，同時在數據控制單元中生成出生記錄；然后通過光學字符識別單元在離心球墨鑄管生產各工序前識別生產序號，并將該工序的質量檢測數據歸檔至數據控制單元中。實現將質量檢測數據按照正確的時序記錄到當前待處理鑄管的數據區中。
以上所述僅是本發明實施例的具體實施方式，使本領域技術人員能夠理解或實現本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
應當理解的是，本申請并不局限于上面已經描述并在附圖中示出的內容，并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本申請的范圍僅由所附的權利要求來限制。