CN111791310A - 一种基于温度感知的智能木工圆锯装置及故障判断方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于温度感知的智能木工圆锯装置，包括安装轴，以及套接在所述安装轴上的圆锯片，在所述圆锯片的一侧设置有套接在所述安装轴上的数据采集及信号发射装置，在所述圆锯片内设置有用于实时检测所述圆锯片温度的贴片式温度传感器；所述贴片式温度传感器与所述数据采集及信号发射装置通讯连接。本发明能够实时检测圆锯片运行过程中的温度数据，并实时无线传输至计算机终端进行分析处理，能够准确内端圆锯片锯切过程中的温度状况，在温度超过预设值时能够及时采取措施，可以提高木工圆锯片使用寿命以及木工圆锯片的使用效率，显著提升木工圆锯片的产品附加值。

Description

一种基于温度感知的智能木工圆锯装置及故障判断方法
技术领域
本发明涉及木工圆锯技术领域，具体涉及一种基于温度感知的智能木工圆锯装置及故障判断方法。
背景技术
木工圆锯片是木材加工的基本工具，具有效率高、使用简单、维修方便、移动便利等优点，在所有木材生产设备中占到30％～40％的比例，降低其厚度、增加其稳定性被国内外公认是提高木材利用率最有效的方法。
木工圆锯片更多应用在多片锯机上，一个轴有若干张圆锯片，实现多层复合实木地板的表板剖分、铅笔基板、木质百叶窗、钢琴琴键、音箱、滑雪板、乒乓球板的生产以及红木等贵重木材家具制造中。
木工圆锯片在锯切的过程中，外缘不可避免会产生温升，热量逐渐向圆锯片法兰盘附近传导，沿圆锯片径向形成温度梯度。当圆锯片外缘温度升高到一定程度的时候，圆锯片基体会产生共振失稳变形，很快就会导致圆锯片烧锯失效。可见，温度是表征圆锯片锯切状态的重要量化指标，通过圆锯片基体温度的测试，可以直接反映圆锯片的运行状态。
现有木工圆锯装置无法准确判断圆锯片的温度数据，在圆锯片温度过高情况下，圆锯片仍然持续处于锯切状态，导致圆锯片的温度不断升高，继而出现异常，影响圆锯片的使用寿命。
发明内容
为此，本发明提供一种基于温度感知的智能木工圆锯装置及故障判断方法，以解决现有技术中现有木工圆锯装置无法准确判断圆锯片的温度数据，容易出现异常，影响圆锯片的使用寿命的问题。
为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：
在本发明实施例的一个方面，提供了一种基于温度感知的智能木工圆锯装置，包括安装轴，以及套接在所述安装轴上的圆锯片，在所述圆锯片的一侧设置有套接在所述安装轴上的数据采集及信号发射装置，在所述圆锯片内设置有用于实时检测所述圆锯片温度的贴片式温度传感器；所述贴片式温度传感器与所述数据采集及信号发射装置通讯连接。
作为本发明的一种优选方案，所述圆锯片包括片基体，以及设置在所述片基体表面的多个微凹槽，所述贴片式温度传感器设置在所述微凹槽内底部，所述贴片式温度传感器的引出导线刻蚀在所述片基体内部，且所述引出导线的末端引出至所述片基体表面并连接有嵌在所述片基体表面的接线端子。
作为本发明的一种优选方案，所述数据采集及信号发射装置靠近所述片基体的一端面设置有接口，所述数据采集及信号发射装置与所述接线端子通过接口电性连接。
作为本发明的一种优选方案，所述安装轴包括用于连接驱动设备的第一连接部，以及用于安装圆锯片的第二连接部，且所述第一连接部的直径比所述第二连接部的直径大。
作为本发明的一种优选方案，在所述圆锯片靠近所述第一连接部的一侧设置有套接在所述第二连接部上的第一夹盘，在所述圆锯片远离所述第一连接部的一侧设置有套接在所述第二连接部上的第二夹盘。
作为本发明的一种优选方案，所述第一夹盘和所述第二夹盘靠近所述圆锯片的一端面均设置有凹槽，且所述数据采集及信号发射装置位于所述第二夹盘的凹槽内。
作为本发明的一种优选方案，所述第二连接部表面具有螺纹结构，在所述第二夹盘远离所述圆锯片的一侧通过螺栓转动连接在所述第二连接部对所述圆锯片实现固定。
作为本发明的一种优选方案，所述圆锯片、所述第一夹盘、所述第二夹盘及所述数据采集及信号发射装置均具有相同大小且用于套接在所述安装轴上的中心通孔。
作为本发明的一种优选方案，所述贴片式温度传感器的数量为3，且均匀分布在所述片基体的圆心外围表面上。
在本发明实施例的第二个方面，提供了一种基于所述的温度感知的智能木工圆锯装置的故障判断方法，包括如下步骤：
步骤100、在圆锯片进行锯切加工时，贴片式温度传感器实时采集片基体的温度数据；
步骤200、贴片式温度传感器通过接线端子将所述温度数据传输至数据采集与信号发射装置进行分析处理，获得温度测试信号；
步骤300，数据采集与信号发射装置将温度测试信号通过无线传输的方式输发送至计算机终端；
步骤400，计算机终端将所获取的温度测试信号与预设值进行比较，以获取当前圆锯片的运行状态，若实时获取的温度测试信号大于预设值，则判断木工圆锯装置处于超负荷工作状态，即为临近故障状态；若实时获取的温度测试信号小于预设值，则处于正常工作状态。
本发明的实施方式具有如下优点：
本发明能够实时检测圆锯片运行过程中的温度数据，并实时无线传输至计算机终端进行分析处理，能够准确内端圆锯片锯切过程中的温度状况，在温度超过预设值时能够及时采取措施，可以提高木工圆锯片使用寿命以及木工圆锯片的使用效率，显著提升木工圆锯片的产品附加值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的智能木工圆锯装置的结构示意图；
图2为本发明图1中A的局部放大示意图；
图3为本发明实施例提供圆锯片的结构示意图。
图中：
1-圆锯片；2-微凹槽；3-贴片式温度传感器；4-微型接线端子；5-圆环形数据采集与信号发射装置；6-接口；7-外侧夹盘；8-内侧夹盘；9-锯片安装轴；10-螺栓；11-片基体；12-凹槽；91-第一连接部；92-第二连接部。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图3所示，本发明提供了一种基于温度感知的智能木工圆锯装置，包括安装轴9，以及套接在所述安装轴9上的圆锯片1，在所述圆锯片1的一侧设置有套接在所述安装轴9上的数据采集及信号发射装置5，在所述圆锯片1内设置有用于实时检测所述圆锯片1温度的贴片式温度传感器3；所述贴片式温度传感器3与所述数据采集及信号发射装置5通讯连接。
其中，圆锯片1包括片基体11，以及设置在所述片基体11表面的多个微凹槽2，所述贴片式温度传感器3设置在所述微凹槽2内底部，所述贴片式温度传感器3的引出导线刻蚀在所述片基体11内部，且所述引出导线的末端引出至所述片基体11表面并连接有嵌在所述片基体11表面的接线端子4，为保证片基体11的稳定性，要求片基体11表面的质量分布均匀，因此，多个微凹槽2是均匀分布在其表面。
图示中以3个微凹槽2和3个贴片式温度传感器3为例，且均匀分布在所述片基体11的圆心外围表面上。
所述数据采集及信号发射装置5靠近所述片基体11的一端面设置有接口6，所述数据采集及信号发射装置5与所述接线端子4通过接口电性连接。
数据采集及信号发射装置5通过集成的方式，将电路结构集成在装置体内，装置体为能够套接在安装轴上的空心圆柱体结构，且通过接线端子和接口的对接方式，可以实现数据采集及信号发射装置5的拆卸和快速安装，以便于更换数据采集及信号发射装置5内部用于提供电源的电池部件。
木工圆锯装置运行过程中，数据采集及信号发射装置5与圆锯片1同步旋转。
安装轴9包括用于连接驱动设备的第一连接部91，以及用于安装圆锯片1的第二连接部92，且所述第一连接部91的直径比所述第二连接部92的直径大。在所述圆锯片1靠近所述第一连接部91的一侧设置有套接在所述第二连接部92上的第一夹盘8，在所述圆锯片1远离所述第一连接部91的一侧设置有套接在所述第二连接部92上的第二夹盘7。所述第一夹盘8和所述第二夹盘7靠近所述圆锯片1的一端面均设置有凹槽12，且所述数据采集及信号发射装置5位于所述第二夹盘7的凹槽12内。
在第一夹盘8和第二夹盘7的壁面上加工有多个通孔结构，防止数据采集与信号发射装置5发出的温度测试信号被屏蔽。
第二连接部92表面具有螺纹结构，在所述第二夹盘7远离所述圆锯片1的一侧通过螺栓10转动连接在所述第二连接部92对所述圆锯片1实现固定。所述圆锯片1、所述第一夹盘8、所述第二夹盘7及所述数据采集及信号发射装置5均具有相同大小且用于套接在所述安装轴9上的中心通孔。
本发明提供的木工圆锯装置可以用于任何圆锯机上，实现对圆锯片的运行状态进行评估，应用范围广。
尤其对于多片圆锯机上，即为一根安装轴上有多张圆锯片同时工作时，每一张圆锯片都可能提前发生故障，一旦不能够及时监测到存在温度异常的圆锯片，其他正常工作的圆锯片也会受到影响，导致不能充分利用每一张圆锯片完整的服役周期。本发明提供的圆锯装置在发现存在异常的圆锯片后，可以及时拆卸下来进行修整。
基于上述温度感知的智能木工圆锯装置，本发明进一步提供一种故障判断方法，包括如下步骤：
步骤100、在圆锯片进行锯切加工时，贴片式温度传感器实时采集片基体的温度数据；
步骤200、贴片式温度传感器通过接线端子将所述温度数据传输至数据采集与信号发射装置进行分析处理，获得温度测试信号；
步骤300，数据采集与信号发射装置将温度测试信号通过无线传输的方式输发送至计算机终端；
步骤400，计算机终端将所获取的温度测试信号与预设值进行比较，以获取当前圆锯片的运行状态，若实时获取的温度测试信号大于预设值，则判断木工圆锯装置处于超负荷工作状态，即为临近故障状态；若实时获取的温度测试信号小于预设值，则处于正常工作状态。
本发明能够实时检测圆锯片运行过程中的温度数据，并实时无线传输至计算机终端进行分析处理，能够准确内端圆锯片锯切过程中的温度状况，在温度超过预设值时能够及时采取措施，可以提高木工圆锯片使用寿命以及木工圆锯片的使用效率，显著提升木工圆锯片的产品附加值。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种基于温度感知的智能木工圆锯装置，其特征在于，包括安装轴(9)，以及套接在所述安装轴(9)上的圆锯片(1)，在所述圆锯片(1)的一侧设置有套接在所述安装轴(9)上的数据采集及信号发射装置(5)，在所述圆锯片(1)内设置有用于实时检测所述圆锯片(1)温度的贴片式温度传感器(3)；所述贴片式温度传感器(3)与所述数据采集及信号发射装置(5)通讯连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于温度感知的智能木工圆锯装置，其特征在于，所述圆锯片(1)包括片基体(11)，以及设置在所述片基体(11)表面的多个微凹槽(2)，所述贴片式温度传感器(3)设置在所述微凹槽(2)内底部，所述贴片式温度传感器(3)的引出导线刻蚀在所述片基体(11)内部，且所述引出导线的末端引出至所述片基体(11)表面并连接有嵌在所述片基体(11)表面的接线端子(4)。
3.根据权利要求2所述的一种基于温度感知的智能木工圆锯装置，其特征在于，所述数据采集及信号发射装置(5)靠近所述片基体(11)的一端面设置有接口(6)，所述数据采集及信号发射装置(5)与所述接线端子(4)通过接口电性连接。
4.根据权利要求2所述的一种基于温度感知的智能木工圆锯装置，其特征在于，所述安装轴(9)包括用于连接驱动设备的第一连接部(91)，以及用于安装圆锯片(1)的第二连接部(92)，且所述第一连接部(91)的直径比所述第二连接部(92)的直径大。
5.根据权利要求4所述的一种基于温度感知的智能木工圆锯装置，其特征在于，在所述圆锯片(1)靠近所述第一连接部(91)的一侧设置有套接在所述第二连接部(92)上的第一夹盘(8)，在所述圆锯片(1)远离所述第一连接部(91)的一侧设置有套接在所述第二连接部(92)上的第二夹盘(7)。
6.根据权利要求5所述的一种基于温度感知的智能木工圆锯装置，其特征在于，所述第一夹盘(8)和所述第二夹盘(7)靠近所述圆锯片(1)的一端面均设置有凹槽(12)，且所述数据采集及信号发射装置(5)位于所述第二夹盘(7)的凹槽(12)内。
7.根据权利要求6所述的一种基于温度感知的智能木工圆锯装置，其特征在于，所述第二连接部(92)表面具有螺纹结构，在所述第二夹盘(7)远离所述圆锯片(1)的一侧通过螺栓(10)转动连接在所述第二连接部(92)对所述圆锯片(1)实现固定。
8.根据权利要求7所述的一种基于温度感知的智能木工圆锯装置，其特征在于，所述圆锯片(1)、所述第一夹盘(8)、所述第二夹盘(7)及所述数据采集及信号发射装置(5)均具有相同大小且用于套接在所述安装轴(9)上的中心通孔。
9.根据权利要求2所述的一种基于温度感知的智能木工圆锯装置，其特征在于，所述贴片式温度传感器(3)的数量为3，且均匀分布在所述片基体(11)的圆心外围表面上。
10.一种基于权利要求1-9任一项所述的温度感知的智能木工圆锯装置的故障判断方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤100、在圆锯片进行锯切加工时，贴片式温度传感器实时采集片基体的温度数据；
步骤200、贴片式温度传感器通过接线端子将所述温度数据传输至数据采集与信号发射装置进行分析处理，获得温度测试信号；
步骤300，数据采集与信号发射装置将温度测试信号通过无线传输的方式输发送至计算机终端；
步骤400，计算机终端将所获取的温度测试信号与预设值进行比较，以获取当前圆锯片的运行状态，若实时获取的温度测试信号大于预设值，则判断木工圆锯装置处于超负荷工作状态，即为临近故障状态；若实时获取的温度测试信号小于预设值，则处于正常工作状态。
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