一种刹车蹄块加工一体化数字程序生产控制系统的制作方法

本发明涉及制动控制，具体为一种刹车蹄块加工一体化数字程序生产控制系统。

背景技术：

1、在鼓式制动器用刹车蹄块加工过程中，蹄铁骨架、粉末摩擦材料、多腔位成型模具和液压热压设备需要按照产品型号进行配合使用，粉末摩擦材料经压制和固化后在蹄铁骨架外弧面形成制动鼓接触摩擦层。现有生产控制方式通常将产品数据、模具编号、成型腔位、蹄铁骨架和粉末批次分别记录或分段调用，压制控制程序与上述数据之间缺少连续对应关系，成品检测结果与下一循环生产程序之间的关联也不够完整，导致压制程序生成、热压执行和检测修正之间的数据衔接不足。

2、在多腔位成型模具进入液压热压设备前，蹄铁骨架放置状态、蹄铁夹紧机构状态、粉末导入状态和模具到位状态会影响后续预压、排气压实、终压一体成型和保持固化的执行。现有控制方式中，装夹确认、压制阶段切换和热压执行之间通常依赖独立信号或人工确认，缺少将工艺数据、蹄铁放置结果、夹紧状态结果和粉末导入结果综合用于判断粉压夹紧一体成型条件的控制过程，也缺少基于禁止指令、压实状态、卸压回弹、压力下降状态、排气路径状态、夹紧保持状态和固化状态进行阶段判断的程序控制关系。

3、在成型后的刹车蹄块检测过程中，检测缺陷通常可以反映端部成型状态、边缘成型状态、制动鼓接触摩擦层弧面状态、粉末摩擦材料与蹄铁骨架外弧面的结合状态以及成品重量状态。现有生产控制方式对检测缺陷、成型腔位、成型控制区域和生产控制阶段之间的对应关系记录不足，检测结果难以直接用于确定投料量、预压控制程序、排气压实控制程序、终压一体成型控制程序、保持固化程序和夹紧检查条件中的修正对象。因此，建立一种能够将工艺建档、装夹确认、程序生成、热压控制、缺陷归因和下一循环生产程序修正进行关联的刹车蹄块加工生产控制系统，是本领域需要解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种刹车蹄块加工一体化数字程序生产控制系统，解决了产品数据、成型腔位、蹄铁骨架、粉末批次、压制控制程序、成品检测结果和下一循环生产程序之间关联不足的问题。

2、为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供一种刹车蹄块加工一体化数字程序生产控制系统，采用如下的技术方案：

4、一种刹车蹄块加工一体化数字程序生产控制系统，包括工艺建档模块、装夹确认模块、程序生成模块、热压控制模块和追溯修正模块：

5、所述工艺建档模块用于建立产品型号、多腔位成型模具、成型腔位、蹄铁骨架和粉末批次之间的数据关系；

6、所述装夹确认模块用于判断所述多腔位成型模具是否具备进入压制控制程序的条件；

7、所述程序生成模块用于根据所述工艺建档模块和所述装夹确认模块输出的数据生成所述压制控制程序；

8、所述热压控制模块用于根据所述压制控制程序控制液压热压设备、蹄铁夹紧机构、加热机构和压制阶段切换；

9、所述追溯修正模块用于获取成品检测结果，并根据所述成品检测结果修正下一循环生产程序。

10、通过采用上述技术方案，将刹车蹄块加工中的产品数据、模具腔位、蹄铁骨架、粉末批次、压制程序、热压执行和检测修正纳入同一控制过程。所述工艺建档模块形成生产数据基础，所述装夹确认模块对蹄铁放置、夹紧和装粉状态进行确认，所述程序生成模块根据确认结果生成对应的压制控制程序，所述热压控制模块按照所述压制控制程序执行压制阶段切换，所述追溯修正模块将所述成品检测结果用于下一循环生产程序的修正。

11、粉末摩擦材料在所述蹄铁骨架外弧面上一体压制形成制动鼓接触摩擦层的过程能够按照成型腔位和生产循环进行控制，并使装粉、夹紧、压制、固化、检测和程序修正之间形成对应的数据关系。

12、进一步地，所述工艺建档模块包括产品数据单元、模具识别单元、腔位建档单元和分区设定单元：

13、所述产品数据单元用于存储不同产品型号对应的工艺数据；

14、所述模具识别单元用于识别所述多腔位成型模具的模具编号，并读取所述多腔位成型模具对应的腔位数量、腔位排列方式和腔位位置数据；

15、所述腔位建档单元用于为每一个所述成型腔位建立腔位地址；

16、所述分区设定单元用于根据所述工艺数据，将每一个所述成型腔位划分为多个成型控制区域，所述成型控制区域包括蹄铁结合成型区、制动鼓接触弧面成型区、端部补偿区、边缘成型区和排气末端区。

17、通过采用上述技术方案，所述多腔位成型模具内的各个成型腔位分别形成能够记录产品型号、模具编号、腔位位置、蹄铁骨架和粉末批次的数据对象。所述成型控制区域的划分使压实状态、排气状态、结合状态、弧面状态以及后续缺陷归因能够对应到具体区域，避免同一模具内不同腔位、不同区域的状态混合处理。

18、进一步地，所述装夹确认模块包括蹄铁识别单元、夹紧采集单元、装粉确认单元和资格判定单元：

19、所述蹄铁识别单元用于判断所述蹄铁骨架是否放入对应的所述成型腔位，并判断蹄铁骨架编号是否与所述腔位地址对应，生成蹄铁放置结果；

20、所述夹紧采集单元用于采集所述蹄铁夹紧机构的位置数据、夹紧完成信号、蹄铁外弧面姿态信号和模具到位信号，生成夹紧状态结果；

21、所述装粉确认单元用于采集所述粉末批次、投料量、装粉完成状态和铺粉确认状态，生成粉末导入结果；

22、所述资格判定单元用于综合判断所述工艺数据、所述蹄铁放置结果、所述夹紧状态结果和所述粉末导入结果是否满足粉压夹紧一体成型条件，并生成装夹确认结果。

23、通过采用上述技术方案，将蹄铁骨架识别、蹄铁夹紧状态和粉末导入状态作为进入压制控制程序前的数据条件。粉末摩擦材料需要在所述蹄铁骨架外弧面上直接压制成型，因此所述蹄铁骨架的位置、外弧面姿态、夹紧状态和粉末覆盖状态会影响后续预压、排气压实和终压一体成型。

24、所述装夹确认模块在所述压制控制程序执行前完成上述状态确认，使所述压制控制程序的生成和执行具有对应的数据前提。

25、进一步地，所述资格判定单元的判断逻辑为：

26、当所述工艺数据、所述蹄铁放置结果、所述夹紧状态结果和所述粉末导入结果均满足预设要求时，将对应的所述成型腔位标记为允许预压状态，并向所述程序生成模块输出进入预压控制程序和排气压实控制程序的允许指令；

27、当所述蹄铁骨架未夹紧、所述装粉完成状态为未完成、所述模具到位信号为未到位或者所述工艺数据未调用时，输出禁止进入终压一体成型控制程序的禁止指令。

28、通过采用上述技术方案，所述资格判定单元在预压和终压之间形成前置判断关系。所述允许预压状态对应粉末初步铺展和排气压实的前置条件，所述禁止指令对应终压一体成型阶段的互锁条件。所述判断逻辑使所述终压一体成型控制程序与所述工艺数据、蹄铁夹紧、模具到位和粉末导入状态相关联。

29、进一步地，所述压制控制程序包括所述预压控制程序、所述排气压实控制程序和所述终压一体成型控制程序；

30、所述程序生成模块包括投料修正单元、预压生成单元、排气生成单元和终压生成单元：

31、所述投料修正单元用于根据所述产品型号、所述粉末批次、所述腔位地址和历史缺陷数据修正所述投料量；

32、所述预压生成单元用于在接收到所述允许指令时生成所述预压控制程序，所述预压控制程序用于控制所述液压热压设备按照预设预压位移执行下压和初始保持，所述预设预压位移根据所述工艺数据确定；

33、所述排气生成单元用于生成所述排气压实控制程序，所述排气压实控制程序包括升压、保持、卸压排气和再压制动作；

34、所述终压生成单元用于生成所述终压一体成型控制程序。

35、通过采用上述技术方案，所述压制控制程序按照粉末预压、排气压实和终压一体成型分阶段生成。所述投料修正单元将所述产品型号、所述粉末批次、所述腔位地址和历史缺陷数据用于投料量修正，使所述投料量与粉末状态、腔位位置和历史检测情况相关联。

36、所述预压生成单元控制粉末摩擦材料沿所述蹄铁骨架外弧面初步分布，所述排气生成单元通过升压、保持、卸压排气和再压制处理粉末中的气体，所述终压生成单元生成用于形成所述制动鼓接触摩擦层的终压一体成型控制程序。

37、进一步地，所述热压控制模块包括热压执行单元、阶段互锁单元和压实计算单元：

38、所述热压执行单元用于向所述液压热压设备输出控制指令；

39、所述阶段互锁单元用于限制所述压制阶段切换，当接收到所述禁止指令时，所述阶段互锁单元禁止所述热压执行单元进入终压一体成型阶段；

40、所述压实计算单元用于根据所述液压热压设备的压力数据和压头位移数据，计算所述成型腔位以及所述成型控制区域的压实状态。

41、通过采用上述技术方案，所述热压控制模块向所述液压热压设备输出动作指令，并根据所述禁止指令和压实状态控制所述压制阶段切换。所述压实计算单元将压力数据和压头位移数据对应到所述成型腔位及所述成型控制区域，使所述压实状态能够用于后续排气判断、结合判断和弧面判断。

42、所述阶段互锁单元根据前置条件限制所述终压一体成型阶段进入，使所述终压一体成型阶段与蹄铁夹紧、粉末导入和预压排气状态对应。

43、进一步地，所述热压控制模块还包括排气判断单元、结合判断单元、弧面判断单元和固化判断单元：

44、所述排气判断单元用于根据卸压回弹、压力下降状态和排气路径状态判断排气压实阶段是否满足进入所述终压一体成型阶段的条件；

45、所述结合判断单元用于根据所述蹄铁结合成型区的所述压实状态、夹紧保持状态和固化状态判断粉末摩擦材料与所述蹄铁骨架的外弧面的成型状态；

46、所述弧面判断单元用于根据所述制动鼓接触弧面成型区的所述压实状态、压头位移状态、所述夹紧保持状态和所述固化状态，判断制动鼓接触摩擦层是否满足进入保持固化阶段或者脱模准备阶段的条件；

47、所述固化判断单元用于根据温度状态、压力状态、保持时长和所述夹紧保持状态判断所述保持固化阶段是否满足结束条件。

48、通过采用上述技术方案，所述热压控制模块将排气状态、结合成型状态、弧面成型状态和固化状态分别引入阶段切换判断。所述排气判断单元使所述终压一体成型阶段与卸压回弹、压力释放和排气路径状态相关联；所述结合判断单元使粉末摩擦材料与所述蹄铁骨架外弧面的结合状态与压实、夹紧和固化状态相关联。

49、所述弧面判断单元使所述制动鼓接触摩擦层的弧面成型状态与压头位移、夹紧保持和固化状态相关联；所述固化判断单元使所述保持固化阶段的结束条件与温度、压力、保持时长和夹紧保持状态相关联。上述判断用于确定压制阶段切换和脱模准备。

50、进一步地，所述追溯修正模块包括脱模控制单元、成品检测单元、缺陷归因单元和程序修正单元：

51、所述脱模控制单元用于控制所述液压热压设备回程、所述蹄铁夹紧机构释放、所述多腔位成型模具打开和成型后的刹车蹄块转移；

52、所述成品检测单元用于检测成型后的刹车蹄块并生成所述成品检测结果，将所述成品检测结果与所述腔位地址绑定，并输出检测缺陷，检测内容包括所述制动鼓接触摩擦层的外观、摩擦层弧面状态、摩擦层厚度状态、端部成型状态、边缘成型状态、粉末摩擦材料与所述蹄铁骨架的外弧面的结合状态和成品重量状态；

53、所述缺陷归因单元用于将所述检测缺陷对应到对应的所述成型腔位、对应的所述成型控制区域和对应的生产控制阶段，建立缺陷来源记录；

54、所述程序修正单元用于根据所述缺陷来源记录修正所述下一循环生产程序。

55、通过采用上述技术方案，成型后的刹车蹄块在脱模转移后进入成品检测，所述成品检测结果与所述腔位地址绑定，使所述成品检测结果能够对应到具体成型腔位。所述缺陷归因单元将所述检测缺陷对应到成型腔位、成型控制区域和生产控制阶段，所述程序修正单元根据所述缺陷来源记录修正所述下一循环生产程序。

56、所述成品检测结果用于下一循环生产程序的修正数据来源，使检测、归因和程序修正之间形成数据对应关系。

57、进一步地，所述缺陷归因单元根据缺陷归因表将所述检测缺陷对应到所述成型控制区域和所述生产控制阶段：

58、所述生产控制阶段包括装夹确认阶段、粉末导入阶段、粉末预压阶段、所述排气压实阶段、所述终压一体成型阶段、所述保持固化阶段和脱模转移阶段；

59、所述缺陷归因表包括端部缺料、边缘飞边、弧面成型异常、蹄铁结合状态异常、表面孔隙和局部疏松与所述成型控制区域、所述生产控制阶段之间的对应关系。

60、通过采用上述技术方案，所述缺陷归因表将所述检测缺陷、所述成型控制区域和所述生产控制阶段进行对应。端部缺料、边缘飞边、弧面成型异常、蹄铁结合状态异常、表面孔隙和局部疏松用于确定所述检测缺陷对应的区域和阶段。所述对应关系为所述程序修正单元确定修正对象提供数据依据。

61、进一步地，所述程序修正单元的修正逻辑为：

62、所述程序修正单元读取所述缺陷来源记录中的所述成型控制区域和所述生产控制阶段，并根据所述成型控制区域和所述生产控制阶段，从投料量、预压控制程序、排气压实控制程序、终压一体成型控制程序、保持固化程序和夹紧检查条件中确定修正对象；

63、当所述修正对象为所述投料量或者所述夹紧检查条件时，所述程序修正单元修正对应所述成型腔位的下一循环投料量或者下一循环夹紧检查条件；

64、当所述修正对象为所述预压控制程序、所述排气压实控制程序、所述终压一体成型控制程序或者所述保持固化程序时，所述程序修正单元修正所述下一循环生产程序中对应的控制程序。

65、通过采用上述技术方案，所述程序修正单元根据所述缺陷来源记录确定需要修正的对象，并将所述修正对象限定在投料量、预压控制程序、排气压实控制程序、终压一体成型控制程序、保持固化程序和夹紧检查条件中。投料量和夹紧检查条件对应腔位级调整，预压控制程序、排气压实控制程序、终压一体成型控制程序和保持固化程序对应所述下一循环生产程序中的控制程序调整。

66、本发明提供了一种刹车蹄块加工一体化数字程序生产控制系统。具备以下有益效果：

67、1、本发明通过工艺建档模块、装夹确认模块、程序生成模块、热压控制模块和追溯修正模块，建立产品型号、多腔位成型模具、成型腔位、蹄铁骨架和粉末批次之间的数据关系，根据输出的数据生成压制控制程序并控制压制阶段切换，并根据成品检测结果修正下一循环生产程序。

68、2、本发明通过资格判定单元、阶段互锁单元、压实计算单元、排气判断单元、结合判断单元、弧面判断单元和固化判断单元，根据禁止指令、压实状态、卸压回弹、压力下降状态、排气路径状态、夹紧保持状态和固化状态，判断进入终压一体成型阶段的条件和保持固化阶段结束条件。

69、3、本发明通过成品检测单元、缺陷归因单元和程序修正单元，将检测缺陷对应到成型腔位、成型控制区域和生产控制阶段，并从投料量、预压控制程序、排气压实控制程序、终压一体成型控制程序、保持固化程序和夹紧检查条件中确定修正对象，修正下一循环生产程序中对应的控制程序。