一种基于图像识别的随流孕育剂自动加注系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于铸造生产过程中孕育剂随流加注技术领域，尤其涉及一种基于图像识别的随流孕育剂自动加注系统。
【背景技术】
[0002]随着工业的不断发展，国内外市场对高质量铸件的需求日益加快，高品质铸件的生产成为铸造厂家面临的重要问题，且铸件的合格率和操作人员的安全防护问题也与厂家的效益息息相关。影响铸件质量的因素很多，其中浇注过程随流添加孕育剂，能促进石墨化，减少白口倾向，改善石墨形态和分布状况，增加共晶团数量，细化基体组织，对铸件的质量起着至关重要的作用。孕育剂自身品质、加注时间、加注量和单位时间内加注量的均匀性都会影响到铸件的品质，其中加注量和加注均匀性尤为重要，也是生产厂家面临的技术难题。
[0003]目前国内外大部分铸造厂家采用随流孕育的方式，从而消除孕育衰退现象。随流孕育一般采用人工加注或自动加注两种模式。人工加注方式具有操作简单，成本低廉的特点，但存在较多的技术缺陷及重大安全隐患。自动加注方式较好的实现了随流孕育的自动化功能，解决了剂量一致性及均匀度的问题，由于目前该加注方式普遍应用红外传感器侦测起始、终止状态，存在有效感应范围小、距离短、感应信号不稳定的缺点，且不能根据浇注过程中铁水的流速变化动态调节孕育剂的加注量，尤其针对目前国内厂家普遍应用的移动式浇包设备无法有效应用，成为生产企业现有技术中难以解决的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于解决现有技术中上述问题，提供了一种基于图像识别的随流孕育剂自动加注系统，采集铸造生产过程中现场状态图像信息，跟随铁水浇注流程，自动控制孕育剂加注的开始、停止状态，并在浇注过程中自动根据铁水流量变化动态调节孕育剂的瞬时加注量之用。
[0005]本发明的技术方案为:一种基于图像识别的随流孕育剂自动加注系统，包括光敏传感器、图像传感器、孕育剂储料仓料位传感器、驱动电机转速传感器、遥控器、接收器、液晶显示设备、指示灯、按键、孕育剂加注设备，自动加注控制模块以及生产管理模块，孕育剂加注设备，包括孕育剂料仓、电磁铁、螺旋粉末给料机、驱动电机、送料管、鼓风机，其特征在于:
自动加注控制模块安装在孕育剂加注设备上；
自动加注控制模块包括:
光敏数据采集单元，连接光敏传感器，实现对光敏传感器的数据采集；
图像数据采集单元，连接图像传感器，实现对图像传感器的数据采集；
孕育剂储料仓料位数据采集单元，连接孕育剂储料仓料位传感器，实现对孕育剂储料仓料位传感器的数据采集； 驱动电机转速数据采集单元，连接驱动电机转速传感器，实现对驱动电机转速传感器的数据采集；
接收器数据采集单元，连接接收器，实现对接收器设备的数据采集；
按键数据采集单元，连接按键，实现对按键的数据采集；
驱动电机控制单元，连接驱动电机，实现对驱动电机的转速控制；
液晶显示控制单元，连接液晶显示设备，实现对液晶显示设备的显示界面控制；
指示灯控制单元，连接指示灯，实现对指示灯的状态控制；
电磁铁控制单元，连接电磁铁，实现对电磁铁的吸合、释放状态控制；
鼓风机控制单元，连接鼓风机，实现对鼓风机的启动、停止状态控制；
数据传输接口，一端分别连接光敏数据采集单元、图像数据采集单元、孕育剂储料仓料位数据采集单元、驱动电机转速数据采集单元、接收器数据采集单元、按键数据采集单元、驱动电机控制单元、液晶显示控制单元、指示灯控制单元、电磁铁控制单元、鼓风机控制单元，另一端连接生产管理模块；
生产管理模块，连接自动加注控制模块，存储记录系统开机时间、关机时间、单次加注起始及终止时刻、单次加注总量、班次产量、设备故障类型、设备故障时间、设备历史故障信息;
光敏传感器，采集浇注现场环境中，图像传感器有效扫描区域内的红外光线强度数据；
图像传感器，采集铁水浇包及浇杯口完整图像数据；
孕育剂储料仓料位传感器，采集孕育剂料仓设备剩余料位信息；
驱动电机转速传感器，采集孕育剂传输剂量速率信息；
遥控器，手动模式下远程发送人工操纵指令信息；
接收器，接收遥控器设备发送的操纵指令信息；
液晶显示设备，图形及数字化模式显示系统工作状态信息；
指示灯，指示系统工作状态信息；
按键，采集系统设置操作信息；
孕育剂料仓，存储孕育剂；
电磁铁，敲击孕育剂料仓设备下端出料口 ；
螺旋粉末给料机，传送孕育剂；
驱动电机，拖动螺旋粉末给料机旋转，实现孕育剂传送功能；
送料管，孕育剂传输至浇杯口的管道定向功能；
鼓风机，风力吹送孕育剂粉末传输至饶杯口。
[0006]本发明的一种基于图像识别的随流孕育剂自动加注系统的一实施例，自动加注控制模块还包括时钟单元，自带电池供电，用于输出标准日期、时间信息。
[0007]本发明的一种基于图像识别的随流孕育剂自动加注系统的一实施例，所述自动加注控制模块还包括采集参数设置单元，分别连接光敏数据采集单元、图像数据采集单元、孕育剂储料仓料位数据采集单元、驱动电机转速数据采集单元、接收器数据采集单元、按键数据采集单元，用于设置采集参数。
[0008]本发明的一种基于图像识别的随流孕育剂自动加注系统的一实施例，自动加注控制模块还包括控制参数设置单元，分别连接电磁铁控制单元、指示灯控制单元、鼓风机控制单元、驱动电机控制单元、液晶显示控制单元，用于设置控制参数。
[0009]本发明的一种基于图像识别的随流孕育剂自动加注系统的一实施例，自动加注控制模块还包括常量参数设置单元，连接时钟单元，用于日期数据、时间数据、孕育剂密度、单个铸件孕育剂加注量常量参数设置功能。
[0010]本发明的一种基于图像识别的随流孕育剂自动加注系统的一实施例，自动加注控制模块还包括铁水浇注状态识别单元，针对光敏数据采集单元以及图像数据采集单元采集到的数据，描述浇包中铁水浇注状态。
[0011]本发明的一种基于图像识别的随流孕育剂自动加注系统的一实施例，自动加注控制模块还包括铁水流量状态识别单元，加注过程中，针对图像数据采集单元采集到的数据，描述铁水瞬时流量状态信息。
[0012]本发明的一种基于图像识别的随流孕育剂自动加注系统的一实施例，孕育剂储料仓料位传感器包括至少10个光敏电阻，按照一定间距构成线性阵列，由上至下依次固定安装在孕育剂料仓内部，孕育剂料仓顶部安装LED光源，针对光敏电阻不同受光状态导致输出信号的差异，描述各独立光敏电阻的孕育剂粉末覆盖状态。
[0013]本发明的一种基于图像识别的随流孕育剂自动加注系统的一实施例，自动加注控制模块还包括料位计算单元，连接孕育剂储