[發明專利]柔性工裝狀態在線控制方法、在線檢測裝置及其檢測方法

有效

• 申請號: 201810803397.6
• 申請日: 2018-07-20
• 公開（公告）號: CN109048495B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 楊吟飛;李亮;周冬生;郝秀清;趙國龍;陳妮;李曉月;樊龍欣
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B23Q17/12
• 分類號: B23Q17/12
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔;徐曉鷺

本發明公開了一種柔性工裝在線控制方法、在線檢測裝置及其檢測方法，檢測裝置包括機械共振結構、壓電轉換模塊、編碼無線發射模塊、編碼無線接收模塊和數據分析與控制模塊等。將所述機械共振結構、壓電轉換模塊、編碼無線發射模塊封裝為一個獨立的檢測模塊；將若干檢測模塊安裝于夾具的多個卡爪上，切削加工過程中切削沖擊載荷由零件轉遞至卡爪引發機械共振結構振動，驅動壓電陶瓷產生電壓信號，進一步通過編碼無線發射模塊發射出狀態編碼無線信號；編碼無線接收模塊接受編碼信號并傳遞至分析模塊，分析模塊根據多個檢測模塊發射的編碼對工裝系統狀態進行分析并控制工裝執行相應動作。

技術領域

本發明屬于機械領域，具體的涉及一種柔性工裝狀態的在線檢測裝置及分析方法。

背景技術

傳統夾具一般是專用夾具，其主要的功能為：定位、夾緊、對刀或導向，其功能相對而言十分簡單。傳統夾具為代表的專用夾具是為某一個工序的某一表面加工而專門設計的，結構完整復雜，制造周期長，用途單一，剛性，當產品變化時，專用夾具顯得不能適應，甚至閑置。因此，在現代機械加工，尤其是先進的模具制造中，以傳統夾具為代表的專用夾具已是力不從心。在結構件加工過程中，幾乎不考慮加工過程中的顫振問題，無法在加工過程中對工裝狀態做出判斷，很容易造成加工過程中結構件由于加工顫振導致報廢，帶來嚴重的經濟損失。而且無法在加工過程中實現智能化對單個夾具進行松夾。

所謂的智能化制造技術就是以提高制造業企業對市場的快速反應能力和競爭力為目的，以人為主體，綜合應用信息、加工、材料、能源、物流、環保等高新技術和現代系統管理技術，并將其綜合應用于產品研發、設計、制造、檢測、營銷和售后服務的全過程，實現優質、高效、低耗、清潔和靈活生產，取得理想技術經濟效果的制造技術總稱。傳統夾具無法“感知”結構件加工過程中的狀態，限制智能化加工的發展，導致工具無法向著“工具智能化”的方向發展。因此，現有的傳統夾具無法滿足智能制造的要求。

為能夠減少由于加工顫振所引起的經濟損失以及促進工具智能化的發展，需要研究開發出在在線檢測、反應速度快以及可靠性較高的工裝狀態檢測裝置。

基于以上問題，有必要提出一種柔性工裝狀態的在線檢測裝置，解決上述問題。

發明內容：

針對上述技術問題，本發明旨在發明一種柔性工裝狀態的在線檢測裝置及分析方法，該系統能夠對工裝系統狀態進行分析并控制工裝執行相應動作。該系統具有結構簡單、成本低、易于實現、便于推廣等特點。

技術方案：為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種柔性工裝的在線檢測裝置，其包括機械共振結構101、壓電轉換結構102、編碼無線發射模塊103、編碼無線接收模塊105以及數據分析與控制模塊106等；將所述機械共振結構101、壓電轉換模塊102、編碼無線發射模塊103封裝為一個獨立的檢測模塊104，其通過內置的彈性結構與壓電陶瓷構成的機械共振結構采集所在位置處的振動信號，內置無線編碼發射模塊103將振動信號進行編碼，并發射出去；所述無線編碼接收模塊105接受編碼信號并傳遞至數據分析與控制模塊106，所述數據分析與控制模塊106根據接受的編碼信號對工裝系統狀態進行分析并對控制工裝執行相應的行動；將若干檢測模塊104安裝于工裝與工件之間或者工裝側壁上，切削加工過程中切削沖擊載荷由零件轉遞至卡爪引發機械共振結構振動，驅動壓電陶瓷產生電壓信號，進一步通過編碼無線發射模塊發射出狀態編碼無線信號；編碼無線接收模塊接受編碼信號并傳遞至分析模塊，分析模塊根據多個檢測模塊發射的編碼對工裝系統狀態進行分析并控制工裝執行相應動作。