PCCP管数字化制造方法与流程

pccp管数字化制造方法
技术领域
1.本发明涉及pccp管相关技术领域。更具体地说，本发明涉及一种pccp管数字化制造方法。


背景技术：

2.pccp管(预应力钢筒混凝土管)是采用薄钢板卷制的筒体，在筒体内外浇灌混凝土，然后在混凝土管芯外施以高强钢丝，再在外层喷射涂层，形成的一种复合管材。pccp管的制造主要依赖于熟练工人对物料、机械的使用和对制造工艺的选择，制造过程难以监控，制造质量无法保证。因此，有必要设计一种能够一定程度克服上述缺陷的技术方案。


技术实现要素：

3.本发明的一个目的是提供一种pccp管数字化制造方法，能够提升pccp管的制造质量和标准化程度。
4.为了实现本发明的这些目的和其它优点，根据本发明的一个方面，本发明提供了pccp管数字化制造方法，包括：接受制造订单；根据所述制造订单对pccp管进行建模，得到第一三维模型，并对所述第一三维模型进行验证；根据验证后的所述第一三维模型确定制造物料、制造工艺，并下发至各制造单元，以使各所述制造单元按照所述制造物料和所述制造工艺执行制造作业；获取各所述制造单元的制造监控数据，建立第二三维模型，并与所述第一三维模型进行比较，根据比较结果，发出报警信号或不发出报警信号。
5.进一步地，还包括：获取历史制造完成的pccp管的测试参数以及对应的所述第一三维模型，建立训练集和测试集，将训练集输入神经网络模型，训练并用测试集测试后，得到验证模型，将当前所述制造订单对应的所述第一三维模型的参数输入所述验证模型，得到预测测试参数，若所述预测测试参数不符合所述制造订单，则重新建立所述第一三维模型。
6.进一步地，所述制造订单内至少包括pccp管的尺寸信息、性能信息。
7.进一步地，所述制造物料至少包括钢板、插口环、承口环、混凝土、钢丝、涂层材料，所述制造工艺至少包括钢板切割参数，钢板、插口环及承口环焊接参数，混凝土养护参数，缠丝参数，涂层参数。
8.进一步地，所述制造单元包括切割单元、焊接单元、浇筑单元、养护单元、缠丝单元、涂层单元。
9.进一步地，所述监控数据包括图像数据、制造物料使用量、制造工艺参数值。
10.进一步地，依次从所述切割单元、所述焊接单元、所述浇筑单元、所述养护单元、所述缠丝单元、所述涂层单元获取所述图像数据、所述制造物料使用量、所述制造工艺参数值，逐步搭建所述第二三维模型，实时将所述第二三维模型与所述第一三维模型中对应的部分进行比较，并计算误差，若误差大于预定值，则发出报警信号。
11.进一步地，所述图像数据包括多个角度的图像，所述图像内包含有标准物，根据所
述标准物的实际尺寸和在所述图像内的尺寸估算制造中的pccp管各部分尺寸，结合所述制造物料使用量、制造工艺参数值，建立第二三维模型。
12.本发明至少包括以下有益效果：
13.本发明根据制造订单对pccp管进行建模，得到第一三维模型，根据第一三维模型确定制造物料、制造工艺，并下发至各制造单元，以使各制造单元按照所述制造物料和所述制造工艺执行制造作业，获取各所述制造单元的制造监控数据，建立第二三维模型，并与第一三维模型进行比较；本发明对pccp管使用的制造物料、制造工艺进行精确管理，并对制造作业过程进行实时监控，提升了制造质量和制造效率。
14.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
15.图1为本技术一个实施例的流程图；
16.图2为本技术一个实施例的制造工序。
具体实施方式
17.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
18.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
19.如图1所示，本技术的实施例提供了pccp管数字化制造方法，包括：
20.s1：接受制造订单；制造订单内包含用户对pccp管的需求，可选地，所述制造订单内至少包括pccp管的尺寸信息、性能信息，尺寸信息包括内径、外径、长度、混凝土层厚度、涂层厚度等，性能信息包括抗拉强度、抗压强度、抗渗性等。
21.s2：根据所述制造订单对pccp管进行建模，得到第一三维模型，并对所述第一三维模型进行验证；第一三维模型为根据用户需求得到的虚拟模型，不仅包括尺寸信息，还包含了实际制造作业中使用的所有物料及其作业水平，第一三维模型建立后需不断验证，直至性能信息能够满足用户需求，才可以进行下一步骤；
22.s3：根据验证后的所述第一三维模型确定制造物料、制造工艺，并下发至各制造单元，以使各所述制造单元按照所述制造物料和所述制造工艺执行制造作业；可选地，制造物料至少包括钢板、插口环、承口环、混凝土、钢丝、涂层材料，制造工艺至少包括钢板切割参数，如钢板的长度和宽度，钢板、插口环及承口环焊接参数，如焊接消耗材料、焊接温度、焊接时间等，混凝土养护参数，如养护时间、养护温度、养护湿度等，缠丝参数，如钢丝应力、钢丝间距等，涂层参数，如涂层材料、涂层厚度等；可选地，参见图2，制造单元包括切割单元、焊接单元、浇筑单元、养护单元、缠丝单元、涂层单元，各制造单元通过输送设备或转运设备连接，将制造中的pccp管的在各制造单元之间流转，完成制造作业；
23.s4：获取各所述制造单元的制造监控数据，建立第二三维模型，并与所述第一三维模型进行比较，根据比较结果，发出报警信号或不发出报警信号；可选地，监控数据包括图像数据、制造物料使用量、制造工艺参数值，可通过在各制造单元设置摄像头以及其它监控
设备得到；根据监控数据可以确定制造过程中的pccp管的形态，以进行三维重建，得到第二三维模型；将第二三维模型与第一三维模型重叠比较，当差别较大时，则发出报警信号，若可以修补则进行修补，无法修补则重新制造；可以看出，本发明对pccp管使用的制造物料、制造工艺进行精确管理，并对制造作业过程进行实时监控，发现异常及时报警，从而提升了制造质量、标准化程度和制造效率。
24.在另一个实施例中，还包括：获取历史制造完成的pccp管的测试参数以及对应的所述第一三维模型，建立训练集和测试集，将训练集输入神经网络模型，训练并用测试集测试后，得到验证模型，将当前所述制造订单对应的所述第一三维模型的参数输入所述验证模型，得到预测测试参数，若所述预测测试参数不符合所述制造订单，则重新建立所述第一三维模型；训练集内包括制造完成的pccp管的测试参数和对应第一三维模型的各项设计参数，各项设计参数包括尺寸信息、制造物料和制造工艺，测试参数则包括抗拉强度、抗压强度、抗渗性等性能，就设计参数和测试参数输入神经网络，如bp神经网络，训练得到验证模型，经过验证集验证后即可投入使用；将s2构建的第一三维模型的设计参数输入验证模型，得到预测的测试参数，只有当预测的测试参数满足用户需求，才可以用于确定制造物料、制造工艺，否则需要不断修改设计参数。
25.在另一个实施例中，依次从所述切割单元、所述焊接单元、所述浇筑单元、所述养护单元、所述缠丝单元、所述涂层单元获取所述图像数据、所述制造物料使用量、所述制造工艺参数值，逐步搭建所述第二三维模型，实时将所述第二三维模型与所述第一三维模型中对应的部分进行比较，并计算误差，若误差大于预定值，则发出报警信号；根据图像数据可以估计制造中的pccp管各部分的尺寸信息，根据物料使用量和据制造工艺参数值可以估计制造中的pccp管的浇筑、缠丝、涂层的作业水平；根据这些实时采集的信息，构建第二三维模型，并与第一三维模型的对应部分进行比较，判断误差，若误差较大，则发出警告。
26.在另一个实施例中，所述图像数据包括多个角度的图像，所述图像内包含有标准物，根据所述标准物的实际尺寸和在所述图像内的尺寸估算制造中的pccp管各部分尺寸，结合所述制造物料使用量、制造工艺参数值，建立第二三维模型；可选地，标准物为与pccp管同轴设置的管件，标准物的尺寸、直径已知，通过将图像中的pccp管和标准物相比较，即可得到pccp管各部分的尺寸、直径等信息，再结合对应部分的制造物料使用量和制造工艺参数值，即可构建得到第二三维模型。
27.这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明pccp管数字化制造方法的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
28.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

技术特征：
1.pccp管数字化制造方法，其特征在于，包括：接受制造订单；根据所述制造订单对pccp管进行建模，得到第一三维模型，并对所述第一三维模型进行验证；根据验证后的所述第一三维模型确定制造物料、制造工艺，并下发至各制造单元，以使各所述制造单元按照所述制造物料和所述制造工艺执行制造作业；获取各所述制造单元的制造监控数据，建立第二三维模型，并与所述第一三维模型进行比较，根据比较结果，发出报警信号或不发出报警信号。2.如权利要求1所述的pccp管数字化制造方法，其特征在于，还包括：获取历史制造完成的pccp管的测试参数以及对应的所述第一三维模型，建立训练集和测试集，将训练集输入神经网络模型，训练并用测试集测试后，得到验证模型，将当前所述制造订单对应的所述第一三维模型的参数输入所述验证模型，得到预测测试参数，若所述预测测试参数不符合所述制造订单，则重新建立所述第一三维模型。3.如权利要求1所述的pccp管数字化制造方法，其特征在于，所述制造订单内至少包括pccp管的尺寸信息、性能信息。4.如权利要求1所述的pccp管数字化制造方法，其特征在于，所述制造物料至少包括钢板、插口环、承口环、混凝土、钢丝、涂层材料，所述制造工艺至少包括钢板切割参数，钢板、插口环及承口环焊接参数，混凝土养护参数，缠丝参数，涂层参数。5.如权利要求1所述的pccp管数字化制造方法，其特征在于，所述制造单元包括切割单元、焊接单元、浇筑单元、养护单元、缠丝单元、涂层单元。6.如权利要求5所述的pccp管数字化制造方法，其特征在于，所述监控数据包括图像数据、制造物料使用量、制造工艺参数值。7.如权利要求6所述的pccp管数字化制造方法，其特征在于，依次从所述切割单元、所述焊接单元、所述浇筑单元、所述养护单元、所述缠丝单元、所述涂层单元获取所述图像数据、所述制造物料使用量、所述制造工艺参数值，逐步搭建所述第二三维模型，实时将所述第二三维模型与所述第一三维模型中对应的部分进行比较，并计算误差，若误差大于预定值，则发出报警信号。8.如权利要求7所述的pccp管数字化制造方法，其特征在于，所述图像数据包括多个角度的图像，所述图像内包含有标准物，根据所述标准物的实际尺寸和在所述图像内的尺寸估算制造中的pccp管各部分尺寸，结合所述制造物料使用量、制造工艺参数值，建立第二三维模型。

技术总结
本发明公开了PCCP管数字化制造方法，包括：接受制造订单；根据所述制造订单对PCCP管进行建模，得到第一三维模型，并对所述第一三维模型进行验证；根据验证后的所述第一三维模型确定制造物料、制造工艺，并下发至各制造单元，以使各所述制造单元按照所述制造物料和所述制造工艺执行制造作业；获取各所述制造单元的制造监控数据，建立第二三维模型，并与所述第一三维模型进行比较，根据比较结果，发出报警信号或不发出报警信号。本发明能够提升PCCP管的制造质量和标准化程度。管的制造质量和标准化程度。管的制造质量和标准化程度。


技术研发人员：叶明 李朋飞 郑义彬 田瑞海 王闯 卢凯 李文瑞
受保护的技术使用者：中国水利水电第六工程局有限公司
技术研发日：2023.07.31
技术公布日：2023/10/11