[發明專利]一種基于人工智能的螺栓緊固裝置及其方法

在審

• 申請號: 202211059857.1
• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115329942A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 徐永生;張衛剛;徐凌超
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06N3/04
• 分類號: G06N3/04;G06N3/08;G06N20/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 孟旭彤

本發明公開了一種基于人工智能的螺栓緊固裝置及其方法，解決了傳統螺栓緊固辦法難以確保緊固到最理想狀態，緊固精度低的問題，其技術方案要點是包括有緊固扳手、緊固驅動裝置、緊固監控裝置，通過準備緊固數據，建立人工智能的緊固監控模型，通過緊固數據對監控模型進行訓練和驗證，完成訓練后將緊固監控模型運用部署至緊固監控裝置中進行預測判斷，通過緊固監控裝置的實時監控，控制緊固驅動裝置進行啟停動作，本發明的一種基于人工智能的螺栓緊固裝置及其方法，能實時對緊固工程狀態進行監控，并且通過人工智能的監控模型能進行預測判斷以準確停止緊固工作，能有效提高螺栓緊固預緊力控制的精度，更加可靠。

技術領域

本發明涉及螺栓緊固技術，特別涉及一種基于人工智能的螺栓緊固裝置及其方法。

背景技術

大型螺栓在風電、核工業、船舶以及其它大型機械設備中應用廣泛，是設備正常工作的前提保障。大型設備螺栓使用眾多，對螺栓緊固的均勻性要求很高，傳統的緊固方法無法保證螺栓緊固的均勻程度或者無法發揮螺栓的最大緊固效能。另外，對于一些服役環境惡劣的螺栓，其對緊固的可靠性要求更高，傳統方法難以確保緊固到最理想狀態，無法直接預測緊固預緊力。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于人工智能的螺栓緊固裝置及其方法，能實時對緊固工程狀態進行監控，并且通過人工智能的監控模型能進行預測判斷以準確停止緊固工作，能有效提高螺栓緊固的預緊力控制精度，緊固更加可靠性。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種基于人工智能的螺栓緊固方法，包括有以下步驟：

數據準備：基于實際工程需求，對不同規格的螺栓實施緊固處理，采集獲取實際緊固數據；

模型構建：設計適用于螺栓緊固工程特征的監控模型，對采集的實際緊固數據進行預處理，將收集到的序列數據進行時頻變換和適應對應模型的標準化，通過處理后的緊固數據對監控模型進行訓練和驗證；

模型應用：將訓練好的監控模型編碼部署于螺栓緊固監控裝置，通訊連接緊固扭矩測量模塊、扭轉角度測量模塊及人機交互模塊；

緊固工作：通過人機交互模塊設置緊固參數，啟動緊固驅動裝置，連接螺栓緊固扳手，緊固監控裝置實時接收監控反饋的緊固數據，通過監控模型實時判定緊固過程是否達到緊固要求，并于達到要求時反饋以控制緊固驅動裝置停機，完成緊固工作。

一種基于人工智能的螺栓緊固裝置，包括有：緊固扳手、緊固驅動裝置、緊固監控裝置；

所述緊固監控裝置包括有扭矩測量模塊、扭轉角度測量模塊、人機交互模塊及數據通訊模塊，還包括有嵌入式部署于緊固監控裝置內的監控模型；

所述緊固扳手受控于所述緊固驅動裝置，所述緊固驅動裝置耦接并響應于所述緊固監控裝置；

所述人機交互模塊設定有緊固工程的緊固參數，所述扭矩測量模塊測量獲取緊固扭矩，所述扭轉角度測量模塊測量獲取緊固扭角；所述監控模型通過數據通訊模塊連接于所述扭矩測量模塊、扭轉角度測量模塊，并于判定達到預定緊固要求時輸出預測緊固停止指令。

綜上所述，本發明具有以下有益效果：

通過采集的實際緊固數據對構建的監控模型進行訓練，使得監控模型的預測判斷能更加的實際、準確；通過緊固監控裝置的設置，能實時的獲取緊固過程中的相關數據，并且通過監控模型能實時的進行預測判斷，通過緊固監控裝置和緊固驅動裝置的通訊連接，能實現對緊固扳手緊固動作的實時精準控制，對緊固過程中的狀態進行實時監控，并在達到緊固要求時能及時準確的停止緊固工作，有效提高螺栓緊固精度、提高緊固工作的可靠性。

附圖說明

圖1為螺栓緊固裝置的結構示意框圖；

圖2為螺栓緊固方法的流程示意圖；