一种基于异常检测的涂胶固化控制系统及方法与流程

本发明涉及汽车制造涂胶固化工艺，尤其涉及一种基于异常检测的涂胶固化控制系统及方法。

背景技术：

1、在汽车制造领域，涂胶固化工艺是车身制造过程中的关键环节之一，点焊密封胶、隔振胶和结构胶被广泛应用于车身各零部件的连接与密封，其固化质量直接影响车身的结构强度、密封性能以及整车的噪声、振动与声振粗糙度性能。涂胶固化通常需要将板件及胶层加热至特定温度范围并维持一定时间，使胶水充分交联固化，从而获得所需的粘结强度。

2、目前，传统工艺主要采用电阻加热或普通电磁加热方式对板件进行加热，通过控制加热功率间接调节板件温度；部分工艺采用恒温加热台辅助加热，设定固定的加热功率和加热时间，缺乏动态调节机制。在温度监测方面，现有技术主要存在以下几种方式：一是不进行直接测温，仅通过控制加热功率和加热时间等参数间接判断胶水是否达到固化温度；二是采用接触式测温方式，将热电偶插入板件或胶层内部进行测温，属于破坏性测试；少数方案采用温度传感器测量板件表面温度。

3、然而，上述现有技术存在如下问题：一、现有加热控制方式仅能控制加热功率，无法精准确定板件表面及胶水内部的实际温度，加热参数设定依赖经验，易导致胶水固化不充分或过度固化。二、接触式测温方式具有破坏性，会对板件和胶层造成损伤，影响生产流程的连续性。三、现有技术仅能监测板件表面温度，未考虑热传导损失，无法推算胶水内部实际温度，易出现表面温度达标而内部胶水未达到理想固化温度的“假合格”现象，影响产品质量。

技术实现思路

1、为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种基于异常检测的涂胶固化控制系统及方法。

2、本发明提出的一种基于异常检测的涂胶固化控制方法，包括：

3、s1、对板件进行加热，使板件升温；

4、s2、采用非接触式测温方式采集板件表面温度，得到第一温度；

5、s3、根据所述第一温度以及板件和胶水的热传导特性，推算胶水内部温度，得到第二温度；

6、s4、计算所述第一温度与所述第二温度的温差，计算所述第一温度的波动值，将所述波动值、所述第二温度、所述温差分别与对应的预设阈值进行比较，根据比较结果判定是否存在温度异常；

7、s5、根据判定结果选择是否调整加热参数，然后返回执行步骤s1，直至固化完成。

8、优选的，所述s1中采用高频电磁线圈对板件进行加热。

9、优选的，所述s1具体为：向高频电磁线圈供电；所述高频电磁线圈将电能转化为交变电磁场；所述交变电磁场作用于所述板件，使所述板件内部产生涡流电流；所述涡流电流使所述板件升温。

10、优选的，所述s1还包括：获取板材材质和胶水类型，根据板件材质和胶水类型设定所述加热参数的初始值，所述高频电磁线圈按照所述初始值对板件进行加热。

11、优选的，所述s2具体为：启动红外温度传感器，将所述红外温度传感器对准板件涂胶区域；所述红外温度传感器接收所述板件涂胶区域表面发出的红外辐射；所述红外温度传感器根据所述红外辐射生成温度信号；根据所述温度信号输出所述第一温度。

12、优选的，所述s3具体为：获取板件在第一温度下的热扩散系数、比热容和密度，计算板件导热系数；获取板件厚度；根据所述第一温度、所述板件导热系数以及所述板件厚度，基于热传导模型推算所述胶水内部的温度，得到所述第二温度。

13、优选的，所述基于热传导模型推算所述胶水内部的温度得到所述第二温度具体为：获取板件涂胶区域的温度梯度，根据所述板件导热系数和所述温度梯度计算板件涂胶区域的热流密度，根据所述第一温度、所述热流密度、所述板件的厚度以及所述板件导热系数计算胶水内部温度，得到所述第二温度。

14、优选的，所述s4具体为：获取多个所述第一温度，计算每两个所述第一温度之间的差值作为波动值，将所述波动值与所述预设阈值中的第一预设阈值进行比较，得到第一比较结果；将所述第二温度与所述预设阈值中的第二预设阈值进行比较，得到第二比较结果；计算所述第一温度与所述第二温度的温差，将所述温差与所述预设阈值中的预设温差阈值进行比较，得到第三比较结果；根据所述第一比较结果、所述第二比较结果和所述第三比较结果，判定是否存在温度异常。

15、优选的，所述s5具体为：获取判定结果；若所述判定结果为不存在温度异常，则维持当前的加热参数，并返回执行步骤s1；若所述判定结果为存在温度异常，则调整当前的加热参数，返回执行步骤s1，并触发异常报警和异常计时；若返回执行步骤s1后所述温度异常已消除，则清除所述异常计时并继续执行步骤s1；若所述异常计时达到预设时长时所述温度异常仍未消除，则自动停止加热。

16、本发明还提供一种基于异常检测的涂胶固化控制系统，应用上述涂胶固化控制方法，包括：加热模块、测温模块、数据处理模块、控制模块和报警模块，所述加热模块用于对板件进行高频电磁加热，使板件升温；所述测温模块用于采用非接触式测温方式采集板件表面的第一温度；所述数据处理模块用于根据所述第一温度以及板件和胶水的热传导特性推算胶水内部温度，得到第二温度，并计算所述第一温度与所述第二温度的温差，将所述第一温度、所述第二温度、所述温差分别与对应的预设阈值进行比较，根据比较结果判定是否存在温度异常；所述控制模块用于接收所述数据处理模块的判定结果，若存在温度异常，则向所述加热模块发送调整加热参数的指令，否则向所述加热模块发送维持当前加热参数的指令、向报警模块发送报警指令；所述报警模块用于接受所述控制模块发送的所述报警指令进行声光报警。

17、本发明中，通过结合非接触式红外测温与基于热传导模型的温度推算机制，利用板件表面温度、板件导热系数和板件厚度等参数精准推算胶水内部的实时温度，避免了加塞热电偶、抛车测试等破坏性检测方式对板件和胶层造成的物理损伤，保障了生产流程的连续性。同时，通过精确识别胶水内部温度，还可准确控制胶水达到理想的固化温度，避免假合格的情况，以保证产品质量。通过根据第一温度、第二温度以及两者温差与对应预设阈值之间的比较结果选择是否需要动态调整加热参数，实现基于异常检测的温度闭环控制，以避免环境温度、板件材质差异等因素对固化温度的干扰，使胶水固化温度持续稳定在理想范围内，有利于防止出现固化不充分或过度固化的情况，从而保证涂胶的密封性和粘结强度。

1.一种基于异常检测的涂胶固化控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于异常检测的涂胶固化控制方法，其特征在于，所述s1中采用高频电磁线圈对板件进行加热。

3.根据权利要求2所述的基于异常检测的涂胶固化控制方法，其特征在于，所述s1具体为：向高频电磁线圈供电；所述高频电磁线圈将电能转化为交变电磁场；所述交变电磁场作用于所述板件，使所述板件内部产生涡流电流；所述涡流电流使所述板件升温。

4.根据权利要求2所述的基于异常检测的涂胶固化控制方法，其特征在于，所述s1还包括：获取板材材质和胶水类型，根据板件材质和胶水类型设定所述加热参数的初始值，所述高频电磁线圈按照所述初始值对板件进行加热。

5.根据权利要求1所述的基于异常检测的涂胶固化控制方法，其特征在于，所述s2具体为：启动红外温度传感器，将所述红外温度传感器对准板件涂胶区域；所述红外温度传感器接收所述板件涂胶区域表面发出的红外辐射；所述红外温度传感器根据所述红外辐射生成温度信号；根据所述温度信号输出所述第一温度。

6.根据权利要求1所述的基于异常检测的涂胶固化控制方法，其特征在于，所述s3具体为：获取板件在第一温度下的热扩散系数、比热容和密度，计算板件导热系数；获取板件厚度；根据所述第一温度、所述板件导热系数以及所述板件厚度，基于热传导模型推算所述胶水内部的温度，得到所述第二温度。

7.根据权利要求6所述的基于异常检测的涂胶固化控制方法，其特征在于，所述基于热传导模型推算所述胶水内部的温度得到所述第二温度具体为：获取板件涂胶区域的温度梯度，根据所述板件导热系数和所述温度梯度计算板件涂胶区域的热流密度，根据所述第一温度、所述热流密度、所述板件的厚度以及所述板件导热系数计算胶水内部温度，得到所述第二温度。

8.根据权利要求1所述的基于异常检测的涂胶固化控制方法，其特征在于，所述s4具体为：获取多个所述第一温度，计算每两个所述第一温度之间的差值作为波动值，将所述波动值与所述预设阈值中的第一预设阈值进行比较，得到第一比较结果；将所述第二温度与所述预设阈值中的第二预设阈值进行比较，得到第二比较结果；计算所述第一温度与所述第二温度的温差，将所述温差与所述预设阈值中的预设温差阈值进行比较，得到第三比较结果；根据所述第一比较结果、所述第二比较结果和所述第三比较结果，判定是否存在温度异常。

9.根据权利要求1所述的基于异常检测的涂胶固化控制方法，其特征在于，

10.一种基于异常检测的涂胶固化控制系统，应用如权利要求1-9任一项所述的涂胶固化控制方法，其特征在于，包括：加热模块、测温模块、数据处理模块、控制模块和报警模块，所述加热模块用于对板件进行高频电磁加热，使板件升温；所述测温模块用于采用非接触式测温方式采集板件表面的第一温度；所述数据处理模块用于根据所述第一温度以及板件和胶水的热传导特性推算胶水内部温度，得到第二温度，并计算所述第一温度与所述第二温度的温差，将所述第一温度、所述第二温度、所述温差分别与对应的预设阈值进行比较，根据比较结果判定是否存在温度异常；所述控制模块用于接收所述数据处理模块的判定结果，若存在温度异常，则向所述加热模块发送调整加热参数的指令，否则向所述加热模块发送维持当前加热参数的指令、向报警模块发送报警指令；所述报警模块用于接受所述控制模块发送的所述报警指令进行声光报警。