[發明專利]一種雙金屬鋸帶鋸切過程中的在線故障診斷方法及系統

有效

• 申請號: 202010004545.5
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111113151B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 劉國躍;鄧朝暉;陳冰;焦浩文;易佳文
• 申請（專利權）人: 湖南泰嘉新材料科技股份有限公司
• 主分類號: B23Q17/09
• 分類號: B23Q17/09;B23D59/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強;李美麗

本發明公開了一種雙金屬鋸帶鋸切過程中的在線故障診斷方法及系統，其中在線故障診斷方法包括：采集雙金屬鋸帶鋸切過程中發出的聲發射信號；對聲發射信號進行濾波和放大處理后，轉換為數字電壓信號；計算數字電壓信號的均值X、峰值F和方差D；判斷條件1～條件5是否滿足：在條件1滿足時，輸出診斷結果為正常；在條件2滿足時，輸出診斷結果為切斜；在條件3滿足時，輸出診斷結果為嚴重磨損；在條件4滿足時，輸出診斷結果為斷齒；在條件5滿足時，輸出診斷結果為失效。本發明能夠實時、高效、精確地判別雙金屬鋸帶鋸切過程是否處于非正常工況，實現鋸切加工過程中常見缺陷的診斷與預警，提高了效率，降低了成本，保證鋸切加工所得零件的精度。

技術領域

本發明屬于故障診斷技術領域，特別涉及一種雙金屬鋸帶鋸切過程中的在線故障診斷方法及系統。

背景技術

鋸切加工是一些常見金屬原材料切斷下料的重要工序，在現代制造業中，鋸切作為一些金屬材料加工的起點，已經成為加工制造過程中的重要環節之一。鋸切能提高生產率、節約原材料，減少二次加工量，目前各種類型的鋸床，尤其是自動化鋸床已廣泛應用于機械、鋼鐵、汽車、石油、造船、礦山以及航空航天等許多領域。

然而，鋸切加工過程中，隨著鋸帶的不斷被磨損，出現加工過程常見的缺陷：斷齒、切斜、嚴重磨損、失效。而加工缺陷偶發不可控，會造成材料的浪費、加工成本增高、經濟效益變差。現有技術中，沒有對雙金屬鋸帶鋸切過程中的故障進行檢測的方法。

基于此，準確地識別出鋸帶的非正常鋸切工況并預警，從而根據診斷結果進行調整(更換鋸帶)，對于實際生產中提高鋸切效率、降低廢品率從而降低生產成本具有重要的現實意義。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述現有技術的不足，提供一種雙金屬鋸帶鋸切過程中的在線故障診斷方法及系統，能夠實時、高效、精確地判別雙金屬鋸帶鋸切過程是否處于非正常鋸切工況，可準確判別雙金屬鋸帶的加工狀態，可以實現鋸切加工過程中常見缺陷的診斷與預警，提高了鋸切加工效率，降低了鋸切加工成本，并且保證了鋸切加工所得零件的精度。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種雙金屬鋸帶鋸切過程中的在線故障診斷方法，其特點是包括以下步驟：

步驟1，采集雙金屬鋸帶鋸切過程中發出的聲發射信號；

步驟2，對聲發射信號進行濾波和放大處理后，轉換為數字電壓信號；

步驟3，計算步驟2中數字電壓信號的均值X、峰值F和方差D；判斷條件1～條件5是否滿足：在條件1滿足時，輸出診斷結果為正常；在條件2滿足時，輸出診斷結果為切斜；在條件3滿足時，輸出診斷結果為嚴重磨損；在條件4滿足時，輸出診斷結果為斷齒；在條件5滿足時，輸出診斷結果為失效；其中，條件1為：X＜X1，F＜F1；條件2為：X1＜X＜X2，F1＜F＜F2；條件3為：X3＜X＜X4，F3＜F＜F4；條件4為：X＜X1，F3＜F＜F4；條件5為：X5＜X，F5＜F，D＞D1；其中，X1、X2、X3、X4、X5、F1、F2、F3、F4、F5、D1均為設定值，且X1＜X2＜X3＜X4＜X5，F1＜F2＜F3＜F4＜F5。

作為一種優選方式，所述步驟1中，利用聲發射傳感器采集聲發射信號。

作為一種優選方式，在診斷之前，將耦合劑涂抹于聲發射傳感器上，并利用夾具以磁吸的方式將聲發射傳感器布置于被鋸切的加工工件表面。

基于同一個發明構思，本發明還提供了一種雙金屬鋸帶鋸切過程中的在線故障診斷系統，其特點是包括依次相連的聲發射傳感器、前置放大器、數據采集卡和工控機，其中：

聲發射傳感器：用于采集雙金屬鋸帶鋸切過程中發出的聲發射信號；

前置放大器：用于對聲發射傳感器輸出的聲發射信號進行濾波和放大處理；