[发明专利]一种镗刀杆多传感器集成的镗削状态智能监测方法有效

专利信息
申请号: 201910381821.7 申请日: 2019-05-08
公开(公告)号: CN110103077B 公开(公告)日: 2020-09-22
发明(设计)人: 刘志兵;陈掣;王西彬;焦黎;梁志强;颜培;周天丰;解丽静;沈文华;滕龙龙 申请(专利权)人: 北京理工大学
主分类号: B23Q17/09 分类号: B23Q17/09;B23B29/02
代理公司: 北京慕达星云知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 11465 代理人: 李冉
地址: 100089 *** 国省代码: 北京;11
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摘要: 发明公开了一种镗刀杆多传感器集成的镗削状态智能监测方法,包括:无线供电模块、传感器集成模块、放大电路、微处理器、无线传输模块、电机和上位机;传感器集成模块采集到的信号被传输到放大电路中,经过放大电路处理后的信号被传输到微处理器中进行预处理,经微处理器处理后的信号传输到无线传输模块中,无线传输模块再将信号传输到上位机中进行处理。本发明中的监测方法可以提高零件的尺寸精度和镗削效率,且可以对镗削状态进行实时监测。
搜索关键词: 一种 镗刀杆多 传感器 集成 状态 智能 监测 方法
【主权项】:
1.一种镗刀杆多传感器集成的镗削状态智能监测方法,镗刀杆包括:镗杆(1)和固定于所述镗杆(1)端部的镗刀(2),其特征在于,包括以下步骤:步骤(1)构建镗削状态的智能监测系统,其包括:无线供电模块、传感器集成模块(4)、放大电路(5)、微处理器(6)、无线传输模块、电机(8)和上位机(9);所述传感器集成模块(4)、放大电路(5)固定于所述镗杆(1)内部靠近所述镗刀(2)处,且所述传感器集成模块(4)与放大电路(5)相连通;所述微处理器(6)和无线传输模块固定于所述镗杆(1)远离所述镗刀(2)一端的内部;且所述微处理器(6)和无线传输模块相连,所述无线传输模块与所述上位机(9)无线连接;所述电机(8)固定于所述镗杆(1)远离所述镗刀(2)的一端的端部,为所述镗杆(1)的运动提供动力;所述无线供电模块包括感应线圈(3);所述感应线圈(3)与所述传感器集成模块(4)、放大电路(5)、微处理器(6)、无线传输模块电性连接;所述上位机(9)置于所述镗杆(1)的外侧,且靠近所述镗杆(1)设有无线传输模块的一端;步骤(2)传感器集成模块(4)包括:温度传感器、声发射传感器、加速度传感器和切削力传感器;所述温度传感器、声发射传感器和加速度传感器安装在所述镗杆(1)内部靠近所述镗刀(2)的位置,且以直接粘附的安装方式粘附在所述镗杆(1)的内表面上,且温度传感器、声发射传感器和加速度传感器均与感应线圈(3)电性连接;所述切削力传感器共设有四个,且沿所述镗杆(1)轴向均匀分布,则每个切削力传感器上的水平力矩为:其中Fx与Fy为切削力分力,r为四个切削力传感器所构成的圆的半径;M为水平总力矩,且M=M1+M2+M3+M4;步骤(3)镗削过程中温度传感器、声发射传感器、加速度传感器和切削力传感器采集到的信号被传输到放大电路(5)中,经过放大电路(5)处理后的信号被传输到微处理器(6)中进行预处理,经微处理器(6)处理后的信号传输到无线传输模块中,无线传输模块再将信号传输到上位机(9)中进行处理;步骤(4)上位机接收到所述步骤(3)中传输的信号之后,对镗削加工状态的信号进行收集分析;采用信息融合技术,对多个传感器的信号进行归一化处理,然后再利用流形学习算法,将归一化处理的多种传感器信号进行降维处理,提取所采集数据包含的特征向量,利用支持向量机方法,实现实时监测镗削加工中状态的改变。
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