一种基于云平台的金属包装拉伸成型机及其检测方法与流程

本发明涉及金属包装拉伸成型技术领域，具体涉及一种基于云平台的金属包装拉伸成型机及其检测方法。

背景技术：

金属包装拉伸成型机是一种金属罐体加工成型工具。金属包装拉伸成型机通过推动工件经过成型模、第一拉环、第二拉环和第三拉环将工件拉伸成型。在实际的生产过程中，使用抽检的方式对生产产品进行质量检测。但是当抽检出不合格产品时，同一批次的不合格产品已经大量生产，此时停止生产，将不合格产品抽出，检修设备，检修完毕再进行生产，检修的过程需要熟练的技术工人逐一排查，耗时耗力，而且影响生产，不合格产品增大了生产成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术中的不足之处，提供一种能够检测金属包装拉伸成型机工作状态并提供分析预警功能的一种基于云平台的金属包装拉伸成型机及其检测方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于云平台的金属包装拉伸成型机，所述金属包装拉伸成型机包括成型模、第一拉环、第二拉环、第三拉环、后模座支架、冲头推杆、服务器和用户端；所述成型模、第一拉环、第二拉环、第三拉环和后模座支架顺次同轴设置，且所述成型模、第一拉环、第二拉环和第三拉环的直径呈阶梯状收缩；所述冲头推杆沿所述成型模、第一拉环、第二拉环、第三拉环和后模座支架的轴心往复运动；

所述后模座支架上设有水平加速度传感器和垂直加速度传感器，检测所述成型模、第一拉环、第二拉环和第三拉环的水平和垂直加速度信号；所述水平加速度传感器和垂直加速度传感器设置于所述后模座支架正对所述冲头推杆的一面，所述水平加速度传感器对应所述冲头推杆横截面的水平中心线，所述垂直加速度传感器对应所述冲头推杆横截面的竖直中心线；所述水平加速度传感器和垂直加速度传感器分别与所述后模座支架的两个侧面垂直，使所述水平加速度传感器水平安装，所述垂直加速度传感器竖直安装；

所述水平加速度传感器、垂直加速度传感器、服务器和用户端通过通信网路连接。

更进一步的说明，所述水平加速度传感器和垂直加速度传感器的均包括螺杆和传感探头；所述螺杆上设有外螺纹，所述螺杆与所述模座连接固定，所述传感探头通过螺纹与所述螺杆连接固定。

更进一步的说明，所述传感探头下方还设有加固螺母；所述加固螺母与所述螺杆连接。

一种基于云平台的金属包装拉伸成型机的使用方法包括如下步骤：

步骤一，标准信号的采集：将所述水平加速度传感器和垂直加速度传感器安装至所述后模座支架上，调整所述冲头推杆轴向对中，只安装所述成型模，驱动所述冲头推杆加工工件，测出对应水平和竖直加速度信号甲；继续安装所述第一拉环，驱动所述冲头推杆加工工件，测出对应的水平和竖直加速度信号乙；以相同的方式测量出继续安装所述第二拉环相应的水平和竖直加速度信号丙和继续安装所述第三拉环相应的水平和竖直加速度信号丁；多次采集后所述水平加速度传感器和垂直加速度传感器将所述水平和竖直加速度信号甲、水平和竖直加速度信号乙、水平和竖直加速度信号丙、水平和竖直加速度信号丁上传至所述服务器中进行处理；

步骤二，工作信号的采集：安装完整的所述金属包装拉伸成型机，驱动所述冲头推杆加工工件，采集正常工作状态下的水平和竖直加速度信号戊；

步骤三，信号比对处理：所述服务器将水平和竖直加速度信号戊与水平和竖直加速度信号甲和水平和竖直加速度信号丁对应的部分进行比对，若水平和竖直加速度信号戊在水平和竖直加速度信号甲和水平和竖直加速度信号丁的区间范围之外，则更换所述成型模；将水平和竖直加速度信号戊与水平和竖直加速度信号乙和水平和竖直加速度信号丁对应的部分进行比对，若水平和竖直加速度信号戊在水平和竖直加速度信号乙和水平和竖直加速度信号丁的区间范围之外，则更换所述第一拉环；以相同的方式检测第二拉环和第三拉环是否需要更换；如果水平和竖直加速度信号戊与水平和竖直加速度信号甲、水平和竖直加速度信号乙、水平和竖直加速度信号丙、水平和竖直加速度信号丁均有偏差，则调整所述冲头推杆的轴向对中；

步骤四，反馈信息：所述服务器将步骤三的信号比对处理结果发送至所述用户端处，并发出警示信息。

更进一步的说明，所述步骤一中对水平和竖直加速度信号甲、水平和竖直加速度信号乙、水平和竖直加速度信号丙、水平和竖直加速度信号丁的处理整合包括时间轴的处理以及多次数据的拟合；所述服务器将随时间变化的水平和竖直加速度信号甲、水平和竖直加速度信号乙、水平和竖直加速度信号丙、水平和竖直加速度信号丁的时间轴统一整理，消除各水平和竖直加速度信号之间的时间轴误差；同时对相同信号的多次采集结果进行拟合为一个最终信号作为比对标准。

更进一步的说明，所述服务器对所述时间轴的处理还包括将时间轴、加速度信号和所述冲头推杆的位置关系对应。

更进一步的说明，所述步骤四中的比对处理结果使用表格或折线图的形式分别将标准水平和竖直加速度信号甲、水平和竖直加速度信号乙、水平和竖直加速度信号丙、水平和竖直加速度信号丁和工作水平和竖直加速度信号戊分别呈现于所述用户端上。

更进一步的说明，所述步骤四中的警示信息包括预警信息和警报信息；所述工作状态的水平和竖直加速度信号戊到达标准信号时发出预警信息，所述工作状态的水平和竖直加速度信号戊超过标准信号时发出警报信息。

本发明的有益效果：可以对金属包装拉伸成型机的生产过程进行检测，出现问题可以及时进行设备维修，避免抽检不及时导致的大量次品流入下一道工序造成的大量损失，减少工人的劳动强度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一个实施例的整体结构示意图；

图2是本发明的一个实施例的后模座支架的结构示意图；

图3是本发明的一个实施例的水平加速度传感器和垂直加速度传感器的结构示意图。

其中：成型模1、第一拉环2、第二拉环3、第三拉环4、后模座支架5、冲头推杆6、服务器7、用户端8、水平加速度传感器51、垂直加速度传感器52、螺杆511和传感探头512和加固螺母513。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1-图2所示，一种基于云平台的金属包装拉伸成型机，所述金属包装拉伸成型机包括成型模1、第一拉环2、第二拉环3、第三拉环4、后模座支架5、冲头推杆6、服务器7和用户端8；所述成型模1、第一拉环2、第二拉环3、第三拉环4和后模座支架5顺次同轴设置，且所述成型模1、第一拉环2、第二拉环3和第三拉环4的直径呈阶梯状收缩；所述冲头推杆6沿所述成型模1、第一拉环2、第二拉环3、第三拉环4和后模座支架5的轴心往复运动；

所述后模座支架5上设有水平加速度传感器51和垂直加速度传感器52，检测所述成型模1、第一拉环2、第二拉环3和第三拉环4的水平和垂直加速度信号；所述水平加速度传感器51和垂直加速度传感器52设置于所述后模座支架5正对所述冲头推杆6的一面，所述水平加速度传感器51正对所述冲头推杆6横截面的水平中心线，所述垂直加速度传感器52正对所述冲头推杆6横截面的竖直中心线；所述水平加速度传感器51和垂直加速度传感器52分别与所述后模座支架5的两个侧面垂直，使所述水平加速度传感器51水平安装，所述垂直加速度传感器52竖直安装；

所述水平加速度传感器51、垂直加速度传感器52、服务器7和用户端8通过通信网路连接。

冲头推杆6推动工件顺次经过成型模1、第一拉环2、第二拉环3、第三拉环4直至后模座支架5的过程中，会依次产生震动信号，在后模座支架5的水平加速度传感器51和垂直加速度传感器52就可以检测并记录下这些信号。将全部都校准好的成型模1、第一拉环2、第二拉环3、第三拉环4、后模座支架5和冲头推杆6采集到的信号作为标准信号，后续采集到的工作信号与标准信号进行比对，在误差范围超出警戒值之前，就可以通过比对数据更换受损部件，避免大量的不合格产品流入下一道工序而造成生产损失，节省生产成本。

更进一步的说明，所述水平加速度传感器51和垂直加速度传感器52的均包括螺杆511和传感探头512；所述螺杆511上设有外螺纹，所述螺杆511与所述模座5连接固定，所述传感探头512通过螺纹与所述螺杆511连接固定。

在模座5上钻孔攻丝，将螺杆511旋转入模座5，将传感探头512旋转上螺杆511。以此方法固定水平加速度传感器51和垂直加速度传感器52，螺纹固定的方式更加牢固，拆卸安装也更加简单。

更进一步的说明，所述传感探头512下方还设有加固螺母513；所述加固螺母513与所述螺杆511连接。

加固螺母513从底部对传感探头512进行加固，防止频繁的震动导致连接松动的情况发生，保证传感检测的准确性。

一种基于云平台的金属包装拉伸成型机的使用方法，包括如下步骤：

步骤一，标准信号的采集：将所述水平加速度传感器51和垂直加速度传感器52安装至所述后模座支架5上，调整所述冲头推杆6轴向对中，只安装所述成型模1，驱动所述冲头推杆6加工工件，测出对应水平和竖直加速度信号甲；继续安装所述第一拉环2，驱动所述冲头推杆6加工工件，测出对应的水平和竖直加速度信号乙；以相同的方式测量出继续安装所述第二拉环3相应的水平和竖直加速度信号丙和继续安装所述第三拉环4相应的水平和竖直加速度信号丁；多次采集后所述水平加速度传感器51和垂直加速度传感器52将所述水平和竖直加速度信号甲、水平和竖直加速度信号乙、水平和竖直加速度信号丙、水平和竖直加速度信号丁上传至所述服务器7中进行处理；

步骤二，工作信号的采集：安装完整的所述金属包装拉伸成型机，驱动所述冲头推杆6加工工件，采集正常工作状态下的水平和竖直加速度信号戊；

步骤三，信号比对处理：所述服务器7将水平和竖直加速度信号戊与水平和竖直加速度信号甲和水平和竖直加速度信号丁对应的部分进行比对，若水平和竖直加速度信号戊在水平和竖直加速度信号甲和水平和竖直加速度信号丁的区间范围之外，则更换所述成型模1；将水平和竖直加速度信号戊与水平和竖直加速度信号乙和水平和竖直加速度信号丁对应的部分进行比对，若水平和竖直加速度信号戊在水平和竖直加速度信号乙和水平和竖直加速度信号丁的区间范围之外，则更换所述第一拉环2；以相同的方式检测第二拉环3和第三拉环4是否需要更换；如果水平和竖直加速度信号戊与水平和竖直加速度信号甲、水平和竖直加速度信号乙、水平和竖直加速度信号丙、水平和竖直加速度信号丁均有偏差，则调整所述冲头推杆6的轴向对中；

步骤四，反馈信息：所述服务器7将步骤三的信号比对处理结果发送至所述用户端8处，并发出警示信息。

标准水平和竖直加速度信号甲、水平和竖直加速度信号乙、水平和竖直加速度信号丙、水平和竖直加速度信号丁是在各部件校准过后，且经过多次采集拟合出的标准信息，一次为基准作为警戒值，当检测到的信号接近警戒值时，即产品的合格趋势持续走低，表明可能将出现不合格产品，此时再根据具体的异常数据段判断哪个部件出现故障，就可以针对性的进行设备维修，加快检修过程。同时由于还未出现不合格产品就进行检修，可以减少次品率，节约生产成本。

更进一步的说明，所述步骤一中对水平和竖直加速度信号甲、水平和竖直加速度信号乙、水平和竖直加速度信号丙、水平和竖直加速度信号丁的处理整合包括时间轴的处理以及多次数据的拟合；所述服务器7将随时间变化的水平和竖直加速度信号甲、水平和竖直加速度信号乙、水平和竖直加速度信号丙、水平和竖直加速度信号丁的时间轴统一整理，消除各水平和竖直加速度信号之间的时间轴误差；同时对相同信号的多次采集结果进行拟合为一个最终信号作为比对标准。

冲头推杆6每一次工作所产生的震动信号都会有细微差别，为了排除差别找到共性标准信号，需要对标准信号进行多次采集拟合，由此确定标准信号。同样的道理，采集到的各个信号的时间可能会有细微的偏差，服务器7将各个信号的时间轴进行调整，使各个信号在相同的时间轴上。

更进一步的说明，所述服务器7对所述时间轴的处理还包括将时间轴、加速度信号和所述冲头推杆6的位置关系对应。

冲头推杆6顺次经历第一拉环2、第二拉环3、第三拉环4直至后模座支架5，会产生不同的振动信号，而水平加速度传感器51和垂直加速度传感器52检测的是这些加速度信号和对应的时间。服务器7所做的工作就是将时间信息对应到冲头推杆6经历各个部件的位置信息，将其呈现至客户端8才更加直观清楚。

更进一步的说明，所述步骤四中的比对处理结果使用表格或折线图的形式分别将标准水平和竖直加速度信号甲、水平和竖直加速度信号乙、水平和竖直加速度信号丙、水平和竖直加速度信号丁和工作水平和竖直加速度信号戊分别呈现于所述用户端8上。

服务器7进行的是计算机的二进制语言，当反馈给用户端8时需要整理为更加直观易懂的方式，折线图的方式可以清楚的看到产品质量的走势曲线，而表格的方式可以具体的看到产品的具体参数。

更进一步的说明，所述步骤四中的警示信息包括预警信息和警报信息；所述工作状态的水平和竖直加速度信号戊到达标准信号时发出预警信息，所述工作状态的水平和竖直加速度信号戊超过标准信号时发出警报信息。

处于预警信号时，金属包装拉伸成型机实际上并未实际生产出残次品，此时提醒工人应该进行检修；而当发出警报信息时，说明已经生产出残次品了，此时应当立即进行检修，防止继续生产次品造成的损失。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。