[发明专利]一种智能刀具的测量装置及监测系统

说明书

一种智能刀具的测量装置，包括温度传感器固定在智能刀具的工作部分，用于测量智能刀具的温度；切削力传感器、振动传感器均固定在智能刀具的装夹部分，分别用于测量智能刀具的切削力、振动；自发电装置固套在智能刀具装夹部分的刀柄上，用于为自助测量装置供电；信号处理电路固定在自发电装置内，用于分别接收并处理温度传感器、切削力传感器及振动传感器对应采集的智能刀具的温度、切削力及振动的模拟信号，以对应转换为温度、切削力及振动的数字信号；发送电路固定在自发电装置内，用于分别接收由信号处理电路转换为温度、切削力以及振动的数字信号，能够分别以无线数据传输方式向监测系统发出该温度、切削力及振动的数字信号。

技术领域

本发明涉及智能刀具测量的技术领域，具体是一种智能刀具的测量装置及监测系统。

背景技术

刀具的监测系统用于监控、分析智能刀具中各种不稳定因素或故障因素，并做出预判，而各种不稳定因素或故障因素的确定都是通过测量装置测量智能刀具的温度、切削力、振动等参数的性能来作为支撑预判的依据。可知，智能刀具温度、切削力、振动等的参数性能决定着智能刀具是否处于稳定状态或故障状态的主要指标。而智能刀具的这些参数均在智能刀具处于使用状态下（智能刀具处于运转的工作状态）进行测量。而使用状态下对智能刀具进行测量存在下面几个方面的问题：

其一，在使用状态下进行测量时，测量人员无法在高速旋转的智能刀具外部进行参数测量，测量人员也不能将测量仪器等伸入处于高速旋转的智能刀具内进行参数测量，显然，这种方式不可行；

其二，在使用前将测量装置安装在智能刀具上，智能刀具处于使用状态下再进行参数测量，第一，由于智能刀具处于使用状态下，现有的这些测量装置无法将测量到的参数数据发送出来。第二，现有的这些测量装置无法给测量装置本身供电，并且在智能刀具持续的旋转下，会因为测量装置无法得到电源供电而无法完成参数的测量。

传统的供电方式是给测量装置上安装蓄电池供电，但是受电池使用寿命、更换不便、破坏刀具旋转动平衡的影响等因素制约，无法得到很好地应用。可知，在使用前将测量装置安装在智能刀具上，智能刀具处于使用状态下再进行参数测量，在现有的常规技术下也无法实现。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种能够在智能刀具处于使用状态下进行测量、监测的智能刀具的测量装置及监测系统。

本发明采用的技术方案是，一方面，一种智能刀具的测量装置，所述测量装置包括：温度传感器，固定安装在所述智能刀具的工作部分，用于测量所述智能刀具的温度；切削力传感器、振动传感器，均固定安装在所述智能刀具的装夹部分，分别用于测量所述智能刀具的切削力、振动；自发电装置，固定套装在所述智能刀具的装夹部分的刀柄上，用于为所述测量装置供电；信号处理电路，固定安装在所述自发电装置内，用于分别接收并处理温度传感器、切削力传感器以及振动传感器对应采集的智能刀具的温度、切削力以及振动的模拟信号，以对应转换为温度、切削力以及振动的数字信号；发送电路，固定安装在所述自发电装置内，用于分别接收由所述信号处理电路转换为温度、切削力以及振动的数字信号，并能够分别以无线数据传输方式向用于分析、监测智能刀具的监测系统发出由所述信号处理电路转换为温度、切削力以及振动的数字信号。

所述切削力传感器主要由弹性变形体和应变片组成，所述弹性变形体为筒状结构，该弹性变形体固定套接在智能刀具装夹部分所在的刀柄上，该弹性变形体的本体内周向均布、粘贴有多组应变片。

进一步，每组应变片为两片，一片应变片与所述智能刀具装夹部分刀柄的轴线相平行，另一片应变片与所述智能刀具装夹部分刀柄的轴线呈30°～60°的夹角布置。