【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于一般的控制系统领域，具体的说是一种用于轴承渗碳热处理过程的监测系统及方法。
技术介绍
1、轴承渗碳热处理是一种重要的材料表面硬化工艺，主要用于提升轴承零件的表面硬度、耐磨性和疲劳强度，该过程涉及多个复杂步骤，主要包括渗碳、扩散和淬火等，渗碳热处理过程中的关键控制因素包括温度、时间、碳势控制和冷却速度等，这些都会影响到零件的表面硬度、深度、以及心部组织的性质，现有技术无法基于轴承零件图像数据和渗碳热处理炉中的环境数据的数据分析，无法对渗碳热处理过程中产生的异常情况进行快速预警，导致渗碳热处理效率和轴承零件的成品率较低，现有技术中均存在上述问题；
2、例如在授权公布号为cn105807716b的中国专利中公开了一种再制造机床健康监测系统，包括机床、电气控制柜及总控制处理系统，机床上设有主轴及刀架，主轴的前后端设有轴承，主轴的前后端互相垂直的位置上通过支架固定有两第一振动传感器，轴承上固定有第二振动传感器及温度传感器；刀架的三个方向上固定有第二振动传感器；刀架上还设有刀具，刀具上固定有温度传感器；机床底部还设有第一振动传感器；电气控制柜上设有电压变送器、电流变送器及电流互感器；机床与所述电气控制柜的对应电路连接，电流变送器与电流互感器连接，且第一振动传感器、第二振动传感器、温度传感器、电压变送器及电流变送器均连接至总控制处理系统。本专利技术可以及时发现机床故障；可实时监控工件加工表面质量；
3、以上专利均存在本
技术介绍
提出的问题：现有技术无法基于轴承零件图像数据和渗碳热处理炉中的环境数据的数据分析
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种用于轴承渗碳热处理过程的监测系统及方法，本专利技术将正常轴承零件放置在渗碳热处理炉中进行渗碳热处理，通过图像采集组件采集轴承零件的热处理过程中的图像，同时通过环境采集组件对渗碳热处理炉中的环境数据进行采集，构建图像异常分析模型，获取轴承零件的热处理过程中的图像导入图像异常分析模型中进行图像异常分析，构建环境异常分析模型，获取渗碳热处理炉中的环境数据导入环境异常分析模型中进行环境异常分析，将得到的图像异常分析结果和环境异常分析结果导入热处理过程异常值计算策略中进行热处理过程异常值的计算，将计算得到的热处理异常值与设定的热处理异常阈值进行对比以进行热处理异常报警，基于轴承零件图像数据和渗碳热处理炉中的环境数据的数据分析，对渗碳热处理过程中产生的异常情况进行快速预警，提高了渗碳热处理效率和轴承零件的成品率。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种用于轴承渗碳热处理过程的监测方法，其包括以下具体步骤：
4、s1、将正常轴承零件放置在渗碳热处理炉中进行渗碳热处理，通过图像采集组件采集轴承零件的热处理过程中的图像，同时通过环境采集组件对渗碳热处理炉中的环境数据进行采集；
5、s2、构建图像异常分析模型，获取轴承零件的热处理过程中的图像导入图像异常分析模型中进行图像异常分析，其中，图像异常分析的具体内容为：生产轴承零件和成品轴承轮廓的重合面积和未重合面积导入一级图像异常值计算公式中进行一级图像异常值的计算，同时将渗碳热处理过程中轴承零件和获取渗碳热处理过程中成品轴承零件各像素点的像素值代入二级图像异常值计算公式计算二级图像异常值；
6、s3、构建环境异常分析模型，获取渗碳热处理炉中的环境数据导入环境异常分析模型中进行环境异常分析，其中，环境异常分析的具体内容为：将获取得到的渗碳热处理炉中的各种气体的浓度变化数据和渗碳热处理炉中的温度变化数据导入环境异常值计算公式中进行环境异常值的计算；
7、s4、将得到的图像异常分析结果和环境异常分析结果导入热处理过程异常值计算策略中进行热处理过程异常值的计算；
8、s5、将计算得到的热处理异常值与设定的热处理异常阈值进行对比，若得到的热处理异常值大于等于设定的热处理异常阈值，则进行热处理异常报警，若得到的热处理异常值小于设定的热处理异常阈值，则显示正常运行。
9、具体的，所述s1包括以下具体步骤：
10、s11、将生产的正常轴承零件放置在渗碳热处理炉中的指定位置进行渗碳热处理，通过图像采集组件采集轴承零件的热处理过程中的图像，并将图像导入图像处理软件中获取渗碳热处理过程中轴承零件的轮廓和轴承零件各像素点的像素值；
11、s12、通过环境采集组件实时对渗碳热处理炉中的环境数据进行采集，其中，环境数据包括渗碳热处理炉中的各种气体的浓度数据和渗碳热处理炉中的温度数据；
12、s13、将获取得到的轴承零件的热处理过程中的图像数据和渗碳热处理炉中的环境数据储存在储存组件中。
13、具体的，所述s2中的包括以下具体内容：
14、s21、获取渗碳热处理过程中轴承零件的轮廓和轴承零件各像素点的像素值，同时获取渗碳热处理过程中成品轴承零件的轮廓和轴承零件各像素点的像素值；
15、s22、将渗碳热处理过程中轴承零件的轮廓和获取渗碳热处理过程中成品轴承零件的轮廓转化为相同比例尺下的两个轮廓，将相同比例下的两个轮廓按照同心重合，获取两个轮廓的重合面积和未重合面积，将两个轮廓的重合面积和未重合面积导入一级图像异常值计算公式中进行一级图像异常值的计算，其中，一级图像异常值计算公式为：
16、，其中，n为拍摄周期总数量，为渗碳热处理过程中第i个拍摄周期轴承零件的轮廓，为成品轴承零件的轮廓，为轮廓重合的交集，为轮廓重合的并集，为轮廓的面积；
17、s23、获取渗碳热处理过程中轴承零件和获取渗碳热处理过程中成品轴承零件各像素点的像素值，将渗碳热处理过程中轴承零件和获取渗碳热处理过程中成品轴承零件各像素点的像素值代入二级图像异常值计算公式计算二级图像异常值，二级图像异常值计算公式为：
18、，为轴承零件像素点的个数，为渗碳热处理过程中第个拍摄周期轴承零件图像的第个像素点的像素值，为渗碳热处理过程中成品轴承零件图像的第个像素点的像素值；这样对渗碳热处理过程中轴承零件与正常轴承零件进行图像的分析，识别渗碳热处理过程中轴承零件的质量；
19、具体的，所述s3中包括如下具体步骤：
20、s31、获取渗碳热处理炉中的各种气体的浓度变化数据和渗碳热处理炉中的温度变化数据；
21、s32、将获取得到的渗碳热处理炉中的各种气体的浓度变化数据和渗碳热处理炉中的温度变化数据导入环境异常值计算公式中进行环境异常值的计算，其中，环境异常值计算公式为：
22、，其中，为实时渗碳热处理炉中的温度数据，为安全温度范围的中值，为安全温度范围的最大值，为安全温度范围最小值，为e的幂次，为渗碳热处理炉中气体种类，为渗碳热处理炉中第z种气体的实时含量，为渗碳热处理炉本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于轴承渗碳热处理过程的监测方法，其特征在于，其包括以下具体步骤：
2.如权利要求1所述的一种用于轴承渗碳热处理过程的监测方法，其特征在于，所述S1包括以下具体步骤：
3.如权利要求2所述的一种用于轴承渗碳热处理过程的监测方法，其特征在于，所述S2中的包括以下具体内容：
4.如权利要求3所述的一种用于轴承渗碳热处理过程的监测方法，其特征在于，所述S3中包括如下具体步骤：
5.如权利要求4所述的一种用于轴承渗碳热处理过程的监测方法，其特征在于，所述S4中热处理过程异常值计算策略包括如下具体步骤：
6.如权利要求5所述的一种用于轴承渗碳热处理过程的监测方法，其特征在于，所述S5的具体步骤如下：
7.一种用于轴承渗碳热处理过程的监测系统，其基于如权利要求1-6任一项的所述一种用于轴承渗碳热处理过程的监测方法实现，其特征在于，其包括数据采集模块、图像异常分析模型构建模块、环境异常分析模型构建模块、热处理过程异常值计算模块、预警模块和控制模块，所述数据采集模块用于将正常轴承零件放置在渗碳热处理炉中进行渗碳热处理
8.如权利要求7所述的一种用于轴承渗碳热处理过程的监测系统，其特征在于，所述环境异常分析模型构建模块用于构建环境异常分析模型，获取渗碳热处理炉中的环境数据导入环境异常分析模型中进行环境异常分析，所述热处理过程异常值计算模块用于将得到的图像异常分析结果和环境异常分析结果导入热处理过程异常值计算策略中进行热处理过程异常值的计算，所述预警模块用于将计算得到的热处理异常值与设定的热处理异常阈值进行对比，若得到的热处理异常值大于等于设定的热处理异常阈值，则进行热处理异常报警，若得到的热处理异常值小于设定的热处理异常阈值，则显示正常运行，所述控制模块用于控制数据采集模块、图像异常分析模型构建模块、环境异常分析模型构建模块、热处理过程异常值计算模块和预警模块的运行。
9.一种电子设备，包括：处理器和存储器，其中，所述存储器中存储有可供处理器调用的计算机程序；
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-6任一项所述的一种用于轴承渗碳热处理过程的监测方法。
...【技术特征摘要】
1.一种用于轴承渗碳热处理过程的监测方法，其特征在于，其包括以下具体步骤：
2.如权利要求1所述的一种用于轴承渗碳热处理过程的监测方法，其特征在于，所述s1包括以下具体步骤：
3.如权利要求2所述的一种用于轴承渗碳热处理过程的监测方法，其特征在于，所述s2中的包括以下具体内容：
4.如权利要求3所述的一种用于轴承渗碳热处理过程的监测方法，其特征在于，所述s3中包括如下具体步骤：
5.如权利要求4所述的一种用于轴承渗碳热处理过程的监测方法，其特征在于，所述s4中热处理过程异常值计算策略包括如下具体步骤：
6.如权利要求5所述的一种用于轴承渗碳热处理过程的监测方法，其特征在于，所述s5的具体步骤如下：
7.一种用于轴承渗碳热处理过程的监测系统，其基于如权利要求1-6任一项的所述一种用于轴承渗碳热处理过程的监测方法实现，其特征在于，其包括数据采集模块、图像异常分析模型构建模块、环境异常分析模型构建模块、热处理过程异常值计算模块、预警模块和控制模块，所述数据采集模块用于将正常轴承零件放置在渗碳热处理炉中进行渗碳热处理，通过图像采集组件采集轴承零件的热处理过程中的图像，同时通过环境采集组件对渗碳热处理炉中的环境数据...
【专利技术属性】
技术研发人员：于子航，王成伟，于福元，
申请(专利权)人：大连海泰轴承制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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