金属器件在热处理过程中的跟踪管理系统的制作方法

本实用新型涉及金属器件（如模具）热处理过程中的跟踪管理技术，具体是一种由标记及OCR识别技术，流水线自动化管理技术等多种技术构成的热处理加工线上的金属器件跟踪管理系统。

背景技术：

为了达到标准的硬度，金属器件（以下以金属模具为例）在生产过程中需要进行多次淬火和退火的热处理加工。大批量的金属模具在进行热处理的过程中容易发生混淆的状况，需要对其进行标记方便识别。目前，在产品跟踪技术领域应用较为广泛的技术为RFID，即射频识别技术。使用时在产品上贴上电子标签，即可用RFID读写装置对产品的信息进行提取或处理。

由于模具热处理需要在高达1200度的高温中进行，RFID所使用的电子标签会融化失效。因此无法在热处理加工线上使用RFID技术。目前，所采用的跟踪识别方式是人工记录模具的重量、尺寸等信息，并且对其进行拍照记录。待热处理完后根据记录的信息对模具进行辨认。为了减少工作量以及出错率，需要结合相关标志技术，设计一种能够自动化精确识别模具的识别系统。

另外，在模具的热处理过后，需要测量记录各个模具的参数如硬度以检测是否达标，还需要在识别系统中设计能够录入、同步更新模具各种信息的信息跟踪管理模块。

作为具体实施例子，我们可以使用激光打标的方式对模具进行标记，也可以使用高温固化材料进行标记。

技术实现要素：

1、本实用新型的目的。

本实用新型针对目前进行多次淬火和退货的热处理加工过程中，金属模具容易混淆的状况，以及人工识别热处理过程中不便的现状，提供一个能够自动标记、记录器件信息，并且进行识别匹配的物流跟踪管理系统，解决现有人工操作繁琐、易出错等问题，使应用更加智能化。

2、本实用新型所采用的技术方案。

本实用新型提出的金属器件在热处理过程中的跟踪管理系统，包括：标记装置、图像采集装置、信息处理器、控制器、称重装置；标记装置、图像采集装置、称重装置分别与控制器相连，控制器与信息处理器相连；标记装置标记金属器件传输至控制器，图像采集装置对金属器件进行图像采集将图像信息传输至控制器，称重装置将称重数据传输至控制器，在控制器中的标记信息、图像信息、称重数据与信息存储器中的信息分别比较识别金属器件，所述的称重装置和图像采集装置位于流水线上。

更进一步具体实施方式中，还包括输入和显示装置与信息处理器相连。

更进一步具体实施方式中，所述输入和显示装置连接硬度检测装置。

更进一步具体实施方式中，所述的图像采集装置为摄像头。

更进一步具体实施方式中，所述的标记装置为激光打标装置或高温固化材料标记装置。

更进一步具体实施方式中，所述的信息处理器为单片机。

更进一步具体实施方式中，所述的控制器为PLC控制器。

3、本实用新型的有益效果。

（1）本实用新型提出的金属器件在热处理过程中的跟踪管理系统，在模具热处理流水线上安装跟踪管理系统，实现模具的自动化识别与管理。

（2）本实用新型利用摄像头提取模具照片，在跟踪管理系统中识别，省去了人工操作的环节，减少了识别的工作量，也降低了识别的出错率同时提高了工作效率。

（3）本实用新型的模具的硬度，生产日期等附加信息可以通过输入设备存储到跟踪管理系统中，方便查看。

（4）本实用新型进行模具标记时还可用激光在工件上打上一定深度的标记，该标记不会破坏模具的结构，而且在退火和淬火等高温处理过程中都不会消失；利用激光打标可以实现精确自动化打标，标记内容可以是编号、条码甚至是二维码。标记为条码或二维码时可利用手机，平板电脑等便携设备识别。可以随时随地的查看模具信息，使系统更加智能化，方便生产线上的工人使用。

附图说明

图1为本实用新型的逻辑结构框图。

图2是本实用新型的工作原理图。

图3是本实用新型的一个实施例结构示意图。

其中，图像采集装置1、流水线2、称重装置3、标记装置4、控制器5、信息处理器6、显示和输入设备7、硬度采集装置8、信息存储器9、跟踪管理器10，热处理系统11、热处理后模具12，打标后待处理模具13。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例1

如图1所示，本实用新型提出的金属器件在热处理过程中的跟踪管理系统，包括：标记装置4、图像采集装置1、信息处理器6、控制器5、称重装置3；标记装置4、图像采集装置1、称重装置3分别与控制器5相连，控制器5与信息处理器6相连；标记装置4标记金属器件传输至控制器5，图像采集装置1对金属器件进行图像采集将图像信息传输至控制器5，称重装置3将称重数据传输至控制器5，在控制器5中的标记信息、图像信息、称重数据与信息存储器9中的信息分别比较识别金属器件，所述的称重装置3和图像采集装置1位于流水线2上。还包括输入和显示装置7与信息处理器6相连，输入和显示装置7还连接硬度检测装置；图像采集装置1为摄像头，标记装置为4激光打标装置或高温固化材料标记装置，信息处理器6为单片机，控制器5为PLC控制器。

本实用新型通过在金属器件热处理流水线上安装一套模具跟踪管理系统，利用对标记后的金属器件实现跟踪管理。标记方法有：用激光在模具上打上一定深度（如1.5mm）的标记。也可以用有颜色的（如白色）高温固化材料在模具上进行标记。当标记过后的金属器件在经过热处理之后，流水线上的摄像头会对其进行拍摄，并将其图像传入系统中，系统中的信息处理器会对金属器件上的标记进行识别，同时，流水线上的称重装置会对金属器件称重，将其重量传入系统中。即跟踪管理系统会对热处理之后的金属器件进行标记，重量以及照片三个数据提取。系统的控制器会根据这三个数据在事先录入的产品的信息中进行查找匹配，找到相应的器件。另外，该系统还可以外接输入和显示装置，可以手动输入器件的各种信息。

实施例2

如图2所示，所述的图像采集装置1为摄像头传感模块和称重装置3为重力传感模块，分别将器件的照片和重量信息传入系统中，在信息处理器6中得到标志、照片和重量三个数据，器件在热处理前进行这三个信息提取，录入信息存储器9中。在热处理后进行信息提取，将这三个数据传入控制器5，控制器5根据收到的数据在信息存储器9中进行查找匹配，找到相应的模具。使用输入设备可以向信息存储器9中输入对应模具的各种附加信息。

如图3所示，将需要处理的模具进行打标，将打标后的模具13预先进行拍照，称重，标识的OCR识别，把标识、照片以及重量信息录入到管理系统中。信息录入完毕后放入热处理系统11中。热处理后模具12被送上流水线，流水线上安装的图像采集装置1为摄像头对其进行拍摄，称重装置3进行称重，将获得的照片，重量信息传输给模具跟踪管理系统10进行处理，在跟踪管理系统10中的信息存储器中进行查找匹配。确认完模具12的信息之后，由工人对其进行检测，质量合格的（如达到要求的硬度）模具直接送出流水线，质量不合格的模具重新送入热处理系统11，热处理之后在再进行识别。通过显示和输入设备7，将模具12的硬度信息存储到管理系统中。跟踪管理系统的操作界面可在显示和输入设备7上进行显示，方便监控。

模具在热处理之后性质会发生变化，导致在查找匹配过程中，出现信息无法完全匹配的情况。识别匹配模块中有计算误差的算法，出现无法完全匹配的情况时，检测各个数据之间的误差是否在误差范围内，若在误差范围内则匹配成功，若超出误差范围则系统提出警告，并重新进行查找匹配。

在本实用新型的实施案例中，金属模具的标记方式有两种。一种是高温固化材料标记，高温固化材料的优点是颜色可选，与金属模具的对比度高，但是需要人工操作，只能做一些简单的标记。另一种是激光打标，激光打标可以做到自动化，精确化标记的效果，而且标记的形式多样，可以打二维码的标记使用移动终端识别。两种标记方式可以根据实际情况选择，识别算法会有所改变，可开发性强。

作为本实用新型的改进，可以将输入设备和显示设备结合，改换为触摸式显示器。同时可以加入网络接口，与移动终端进行信息共享，结合激光打标技术和二维码识别技术，方便生产者随时查看，提高工作效率。

本实用新型在一个金属模具上用高温固化材料（CaCO₃高温固化后为白色，附着在金属模具上醒目，对比明显）写上文字或者数字编码作为标记，金属模具在送上热处理流水线之前，先对其进行拍照、称重、以及OCR识别，并将其照片、重量和标志信息预先录入到管理系统数据库中。在热处理流水线上安装一个高分辨率摄像头，金属模具在热处理完毕之后，对其进行拍照，同时，流水线上的称重装置对模具进行称重。将照片和重量传输给跟踪管理系统，在系统的信息处理器中，提取模具照片上的标记，然后将标记、重量和照片信息传输给控制器。在控制器中与信息存储器中的信息进行比较，首先比较标记信息，找到匹配的模具，然后对重量作对比，如一致就算可靠识别了，否则再调出照片比对。可以利用输入和显示装置输入模具处理过后的硬度，生产时间等信息。模具信息处理器使用单片机，控制器使用PLC控制器。

上述描述中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施方案仅仅是对本实用新型的优选实施例进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本实用新型的保护范围。