[發(fā)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(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010004545.5
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111113151B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)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(fā)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(tǒng)，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(fā)出的聲發(fā)射信號；對聲發(fā)射信號進行濾波和放大處理后，轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號；計算數(shù)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(fā)明能夠?qū)崟r、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(xiàn)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(fā)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(tǒng)。

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(xiàn)代制造業(yè)中，鋸切作為一些金屬材料加工的起點，已經(jīng)成為加工制造過程中的重要環(huán)節(jié)之一。鋸切能提高生產(chǎn)率、節(jié)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(xiàn)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(fā)不可控，會造成材料的浪費、加工成本增高、經(jīng)濟效益變差。現(xiàn)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(jù)診斷結果進行調(diào)整(更換鋸帶)，對于實際生產(chǎn)中提高鋸切效率、降低廢品率從而降低生產(chǎn)成本具有重要的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對上述現(xiàn)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(tǒng)，能夠?qū)崟r、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(tài)，可以實現(xiàn)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(fā)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(fā)出的聲發(fā)射信號；

步驟2，對聲發(fā)射信號進行濾波和放大處理后，轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號；

步驟3，計算步驟2中數(shù)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(xiàn)＜F1；條件2為：X1＜X＜X2，F(xiàn)1＜F＜F2；條件3為：X3＜X＜X4，F(xiàn)3＜F＜F4；條件4為：X＜X1，F(xiàn)3＜F＜F4；條件5為：X5＜X，F(xiàn)5＜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，F(xiàn)1＜F2＜F3＜F4＜F5。

作為一種優(yōu)選方式，所述步驟1中，利用聲發(fā)射傳感器采集聲發(fā)射信號。

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

基于同一個發(fā)明構思，本發(fā)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(tǒng)，其特點是包括依次相連的聲發(fā)射傳感器、前置放大器、數(shù)據(jù)采集卡和工控機，其中：

聲發(fā)射傳感器：用于采集雙金屬鋸帶鋸切過程中發(fā)出的聲發(fā)射信號；

前置放大器：用于對聲發(fā)射傳感器輸出的聲發(fā)射信號進行濾波和放大處理；