[发明专利]一种拉刀运动状态在线监测装置及方法

权利要求书

1.一种拉刀运动状态在线监测装置，其特征在于：所述在线监测装置安装在机床和拉刀上，在拉刀切削过程中，通过嵌入式程序实现自动识别并写入数据，完成对拉刀拉削次数的实时记录，从而对拉刀的运动状态进行长时间持续精确的监测；

所述在线监测装置包括拉刀运动监测系统和运动监测装置支架组件；所述拉刀运动监测系统包括RFID抗金属标签和读写器，该RFID抗金属标签安装于所述拉刀的刀柄上，该读写器通过所述运动监测装置支架组件固定于所述机床上，该运动监测装置支架组件能够在一定角度范围内调整所述读写器的所对方向，确保该读写器与所述RFID抗金属标签正常通信；

所述读写器发射频段为902～928MHZ的电磁波信号，当所述RFID抗金属标签随所述拉刀进入磁场区域时，该RFID抗金属标签接收所述电磁波信号并获得能量，将其内部信息送出，所述读写器接收所述RFID抗金属标签送出的内部信息，同时向该RFID抗金属标签内部写入拉刀拉削次数的信息，实现对拉刀拉削次数的主动、精确的监测。

2.根据权利要求1所述的拉刀运动状态在线监测装置，其特征在于：所述RFID抗金属标签为无源电子标签，金属表面读写范围为50-80cm，工作频率为902～928MHZ，存储量≥96bits。

3.根据权利要求1所述的拉刀运动状态在线监测装置，其特征在于：所述RFID抗金属标签安装于所述拉刀刀柄上预先加工出的凹槽内，并且使用背胶贴在该凹槽的中心位置，确保所述拉刀刀柄表面光滑平坦与所述RFID抗金属标签紧密贴合，以保证该RFID抗金属标签与所述读写器的读写距离。

4.根据权利要求1所述的拉刀运动状态在线监测装置，其特征在于：所述RFID抗金属标签包括用以接收所述电磁波信号和获得能量的内置天线和用以储存和发送内部信息的标签电路。

5.根据权利要求1所述的拉刀运动状态在线监测装置，其特征在于：所述读写器的内部包括射频天线、读写模块以及ARM处理芯片，该读写器的工作频率、射频功率和单次读取时间能够通过软件调节。

6.根据权利要求5所述的拉刀运动状态在线监测装置，其特征在于：所述读写器的工作频率为902～928MHZ，射频功率为12dBm～30dBm，单次读取时间为12～20ms。

7.根据权利要求1所述的拉刀运动状态在线监测装置，其特征在于：所述运动监测装置支架组件包括读写器固定支架和角度调整支架，所述读写器通过压紧螺钉与该读写器固定支架连接，所述角度调整支架设有弧形槽和定位孔，所述读写器固定支架通过该弧形槽、定位孔以及连接螺钉连接在所述角度调整支架上且实现在一定角度范围内的方向位置调整。

8.一种采用权利要求2所述的在线监测装置实现的拉刀运动状态在线监测方法，其特征在于：所述在线监测方法基于射频识别技术，采用所述RFID抗金属标签作为数据存储芯片，利用所述读写器作为传感器，该读写器的读写模块接收ARM处理芯片发出的命令，通过所述射频天线向空间发射频段为902～928MHZ的电磁波信号，当所述RFID抗金属标签随所述拉刀进入磁场区域时，该RFID抗金属标签的内置天线接收所述电磁波信号并获得能量，用以驱动所述标签电路将内部信息送出，所述读写模块接收该内部信息，同时返送给所述ARM处理芯片，进而该读写模块向所述RFID抗金属标签内部写入拉刀拉削次数的信息，实现对所述拉刀拉削次数主动的监测。

9.根据权利要求8所述的拉刀运动状态在线监测方法，其特征在于：通过嵌入式程序使所述读写器不断处于读取状态，同时设置与所述拉刀运动周期一致的写入时间间隔，该读写器读到所述RFID抗金属标签后向其内部写入拉刀拉削次数信息，从而对拉刀的运动状态进行长时间持续精确的监测。