[發(fā)明專利]一種柔性材料數(shù)控切割刀頭性能狀態(tài)評估方法及裝置

有效

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• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112636642B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧耀華;郭承旺;盧綺雯
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02P6/28
• 分類號: H02P6/28;G06F18/23
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 沈闖

本發(fā)明公開了一種柔性材料數(shù)控切割刀頭性能狀態(tài)評估方法及裝置；其中，方法包括：在無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動數(shù)控切割刀頭振動時，采用預(yù)設(shè)電流探頭實時檢測所述電機(jī)運(yùn)行時的三相電流數(shù)據(jù)；從所述三相電流數(shù)據(jù)中提取特征值；對所述特征值進(jìn)行聚類，生成m個實時聚類簇；其中，m為大于0的整數(shù)；獲取j個參考聚類簇，基于j個所述參考聚類簇和m個所述實時聚類簇，確定所述數(shù)控切割刀頭的性能狀態(tài)級別；其中，j為大于0的整數(shù)。解決了現(xiàn)有方法主要是在切割刀頭出現(xiàn)明顯性能不佳后才由人工做出刀頭控制調(diào)節(jié)，從而造成切割質(zhì)量不穩(wěn)定、良品率低等問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及性能評估技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種柔性材料數(shù)控切割刀頭性能狀態(tài)評估方法及裝置。

背景技術(shù)

大幅面、多層、偏厚柔性材料在服裝、皮革裁切中占有重要份額，高速振動切割刀頭由于在切割速度、效率、切割厚度以及切割質(zhì)量方面的優(yōu)勢，而被用于厚度不一、平整度不一、吸附度不一的柔性多層材料的切割加工。現(xiàn)有的柔性材料切割加工控制方法，已可根據(jù)加工軌跡的形狀智能地規(guī)劃刀具的切割路線和刀具在平面的移動速度，解決了由于材料加工變形的補(bǔ)償問題，然而在差異化柔性多層材料高速、高精、高效、高利用率切割加工場合，切割刀頭的性能衰退趨勢加速，材料加工損傷程度加大，造成加工質(zhì)量下降，因此需要在加工過程對切割刀頭運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，實現(xiàn)刀頭運(yùn)動的智能調(diào)節(jié)，延緩切割刀頭性能衰退趨勢，提高刀頭加工狀態(tài)的穩(wěn)定性，從而保證加工質(zhì)量。

然而，現(xiàn)有方法主要是在切割刀頭出現(xiàn)明顯性能不佳后才由人工做出刀頭控制調(diào)節(jié)，從而造成切割質(zhì)量不穩(wěn)定、良品率低等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種柔性材料數(shù)控切割刀頭性能狀態(tài)評估方法及裝置，用于解決現(xiàn)有方法主要是在切割刀頭出現(xiàn)明顯性能不佳后才由人工做出刀頭控制調(diào)節(jié)，從而造成切割質(zhì)量不穩(wěn)定、良品率低等問題。

本發(fā)明提供的一種柔性材料數(shù)控切割刀頭性能狀態(tài)評估方法，包括：

在電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動數(shù)控切割刀頭振動時，采用預(yù)設(shè)電流探頭實時檢測所述電機(jī)運(yùn)行時的三相電流數(shù)據(jù)；

從所述三相電流數(shù)據(jù)中提取特征值；

對所述特征值進(jìn)行聚類，生成m個實時聚類簇；其中，m為大于0的整數(shù)；

獲取j個參考聚類簇，基于j個所述參考聚類簇和m個所述實時聚類簇，確定所述數(shù)控切割刀頭的性能狀態(tài)級別；其中，j為大于0的整數(shù)。

可選地，所述特征值包括最大正向電流峰值和平均輸出功率；所述從所述三相電流數(shù)據(jù)中提取特征值的步驟，包括：

從所述三相電流數(shù)據(jù)中獲取單相正向電流峰值和單相電流均方值；

采用所述單相正向電流峰值計算預(yù)設(shè)周期時間內(nèi)所述電機(jī)的最大正向電流峰值；

采用所述單相電流均方值計算所述預(yù)設(shè)周期時間內(nèi)所述電機(jī)的平均輸出功率。

可選地，所述對所述特征值進(jìn)行聚類，生成m個實時聚類簇的步驟，包括：

設(shè)置密度參數(shù)；

根據(jù)所述密度參數(shù)將所述特征值進(jìn)行聚類，得到m個實時聚類簇。

可選地，所述獲取j個參考聚類簇，基于j個所述參考聚類簇和m個所述實時聚類簇，確定所述數(shù)控切割刀頭的性能狀態(tài)級別的步驟，包括：

獲取j個參考聚類簇；

將第i個所述實時聚類簇與第j個所述參考聚類簇結(jié)合，形成樣本集；其中，i為大于0的整數(shù)；

對所述樣本集進(jìn)行聚類，得到目標(biāo)聚類簇；

在所述目標(biāo)聚類簇中確定主簇；

判斷所述主簇中的實時聚類簇數(shù)據(jù)是否大于或等于預(yù)設(shè)閾值；