CN117066589B - 高速金属圆锯机切割动态控制管理系统 - Google Patents
高速金属圆锯机切割动态控制管理系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及圆锯机切割质量管控技术领域,尤其是高速金属圆锯机切割动态控制管理系统,包括圆锯片动态获取模块、传动状态获取模块、圆锯片运行安全性分析模块、圆锯片动态修正模块、数据库;所述圆锯片动态获取模块、所述传动状态获取模块、所述圆锯片运行安全性分析模块、所述圆锯片动态修正模块均与数据库实现双向信号连接;所述圆锯片动态获取模块、所述传动状态获取模块与所述圆锯片运行安全性分析模块实现双向信号连接;所述圆锯片动态修正模块与所述圆锯片运行安全性分析模块双向信号连接。本管理系统通过对运行过程中核心部件圆锯片的参数获取及计算分析后能够有效地实现对运行过程中的圆锯片动态运行质量的监测与评估判断。
Description
技术领域
本发明涉及圆锯机切割质量管控技术领域,尤其是高速金属圆锯机切割动态控制管理系统。
背景技术
高速金属圆锯机主要组成部分包括:圆锯片、主轴、驱动电机、工作台、滑轨、安全装置和切割深度调整装置等。圆锯片是高速金属圆锯机中重要的组成部分之一,它通常由不同材质的金属制成,如钢、碳钢或高速钢。圆锯片的锯牙可以有不同数量和形状,以适应不同类型的材料切割;圆锯片通常通过主轴旋转带动其高速旋转以达到切割的目的。高速金属圆锯机在工作状态下,圆锯片处于高速旋转的状态,因此其整个机器在运行过程中的稳定运动状态对于切割的安全性以及切割质量至关重要。
由于高速金属圆锯机在切割运行的过程中会产生大量的金属屑和粉尘,这些杂质会影响金属圆锯机的正常运转和切割效果。因此,目前在对高速金属圆锯机进行监测管理时只是定期对金属圆锯机进行清洁,主要包括清理切割区域、切割刀片、切割机床、电机、导轨等部件;润滑油加注和更换、润滑部件清洁和涂抹润滑剂、润滑系统的检查和维修等。
日常维护和清洁的设备管理方式能够从一定程度上降低圆锯机运行风险,但是这种管控维护方式存在不足之处:第一,日常维护只针对切割机械运行部件位置处的废屑进行清理、对润滑系统进行更换,只是停机维护,并没有实现开机状态下的管控;第二,在针对大尺寸金属材料、长时间切割状态时的圆锯机关键部位运行的监管时存在片面性,很容易影响切割质量、造成安全隐患,例如:在针对尺寸较大的金属材料进行切割过程中由于切割时间较长,切割进深大,如果圆锯片运转切割状态监测不到位很容易造成偏切、卡锯、断锔飞溅的情况,同时也会因阻力造成电机受阻过热的情况,造成设备损坏。
为此,本发明针对现有的高速金属圆锯机切割过程中存在的问题进行了研究,特此提出了一种高速金属圆锯机切割动态控制管理系统,用以更好地解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明为解决上述技术问题之一,所采用的技术方案是:高速金属圆锯机切割动态控制管理系统,其特征在于:包括:
圆锯片动态获取模块:用于对目标高速金属圆锯机中圆锯片运转状态下的有效动态信息进行获取,其中,有效动态信息包括圆锯片立面动态摆角、表面粗糙度、圆锯片平面度;
传动状态获取模块:用于对目标高速金属圆锯机中的皮带传动系统进行有效参数监测并分析判断当前皮带传动系统的运行异常系数;
圆锯片运行安全性分析模块:用于针对圆锯片动态获取模块、传动状态获取模块中获取的有效动态信息分析并判断得到当前圆锯片运行的安全性评估状态;
圆锯片动态修正模块:用于根据圆锯片运行安全性分析模块的处理结果对运转状态下的圆锯片进行动态修正,且动态修正后的信息重新被圆锯片动态获取模块、传动状态获取模块动态获取;
数据库:用于存储系统获取的全部参数信息并供系统各模块提取。
在上述任一方案中优选的是,所述圆锯片动态获取模块的具体工作过程包括:
获取定轴运转状态下圆锯片表面横向摆幅,r表示测量点距离圆锯片中心点的
半径长度;表示在半径为r的基圆上测得的圆锯片表面横向摆幅;
通过分析公式得到圆锯片立面动态摆角,其中,0
≤r≤R,R为当前圆锯片的半径长度,表示在半径为r的圆锯片基圆表面摆幅最大值,表示在半径为r的圆锯片基圆表面摆幅最小值,k表示测量次数。
在上述任一方案中优选的是,所述圆锯片动态获取模块的具体工作过程还包括:
利用白光干涉仪分别获取定轴运转状态下,对应半径基圆上的圆锯片表面动态状
况波动,根据测量结果得到圆锯片当前表面粗糙度测量值并记为;
获取圆锯片的表面平面度并记为;
通过分析公式
得到圆锯片切割故障系数;其中,n表示圆锯片立面动态摆角测量次数,表示圆锯片的初
始表面粗糙度测量值,m表示圆锯片表面粗糙度测量次数, 表示圆锯片的当前测量点位
的平面度测量值,表示圆锯片的平面度阈值,j表示圆锯片平面度的测量次数,表示故障
修正因子;
且;均为圆锯片切割故障影响的权重因子。
在上述任一方案中优选的是,在获取圆锯片当前表面粗糙度测量值时,沿圆锯
片同一径向方向设定3个间隔设置且半径不同的测量基圆;
在当前的测量基圆上的每个对应侧的圆锯片表面依次间隔选取10个表面粗糙度测量值;
通过分析公式得到可用的圆
锯片当前表面粗糙度测量值;
其中,表示基圆半径为的基圆上得到的表面粗糙度数值,表示基圆半径为
的基圆上得到的表面粗糙度数值,表示基圆半径为的基圆上得到的表面粗糙度数值,为不同半径处的表面粗糙度权重影响因子,,。
同一基圆上的圆锯片测量点的组数为10组。
在上述任一方案中优选的是,表面粗糙度测量前,在圆锯片的表面分别沿径向间隔设置有半径不同的第一测量点位、第二测量点位、第三测量点位;
进行测量时依靠两相互对称且同轴设置的白光干涉仪实现同步完成一组测量点位的圆锯片粗糙度的测量;
每组测量点位测量的个数均为两个且两测量点分别对称布置在当前圆锯片所处的对应基圆处的两侧表面上;
在圆锯片定轴旋转状态下获取得到当前基圆上的10组表面粗糙度测量结果,共计20个表面粗糙度测量数值,每个点位处的圆锯片表面粗糙度数值均为该点位下的两侧圆锯片表面处所测量的两个测量值的平均值;
完成当前基圆位置上的测量后,控制两白光干涉仪同步沿圆锯片的径向方向移位,从而继续完成剩余两选定基圆上的圆锯片表面粗糙度的测量。
在上述任一方案中优选的是,所述传动状态获取模块的具体工作过程包括:
振动传感器实时获取高速金属圆锯机中皮带传动系统的输出端主轴的振动位移幅度并记为、当前位的输出端主轴两端的轴承载荷并记为/>;
通过分析公式得到输出端主轴的运行稳定系数,
其中,表示稳定因子权重,表示振动位移幅度的测量次数,表示轴承载荷的测量次
数,表示振动位移幅度阈值,表示轴承载荷阈值。
在上述任一方案中优选的是,所述圆锯片运行安全性分析模块的具体工作过程包括:
将获取的圆锯片切割故障系数、输出端主轴的运行稳定系数,同时代入分析
公式得到当前圆锯片运行的安全性评估系数,其中表示安全性
评估因子的权重占比,表示安全性评估的修正因子;
根据安全性评估系数判断当前圆锯片运行安全性,当安全性评估系数大于安全性评估系数阈值时,则判断当前的圆锯片在运行过程中处于高风险运行状态并发出停机及维修信号:
当安全性评估系数小于安全性评估系数阈值时,则判断当前的圆锯片在运行过程中处于相对安全运行状态。
在上述任一方案中优选的是,所述圆锯片动态修正模块的具体工作过程包括:
根据获取的当前圆锯片运行的安全性评估系数与安全性评估系数阈值的比较结果判断当前圆锯片的工作状态;
当判断圆锯片处于高风险运行状态时,控制调节圆锯片两侧的输出端主轴上的偏摆调位机构进行动态修正;
偏摆调位机构每次调节完毕后,需重新获取信息并完成圆锯片动态获取模块、传动状态获取模块、圆锯片运行安全性分析模块的运行并获得新的分析结果;
当分析结果仍为高风险运行状态时,重复上述步骤,直至分析结果为安全运行状态为止,至此完成圆锯片的动态修正。
在上述任一方案中优选的是,在利用偏摆调位机构进行圆锯片的调整时,采用两侧点位同步加压式的调节,各加压点位每次调节的幅度为1mm-3mm。
在上述任一方案中优选的是,所述偏摆调位机构包括分别设置在所述圆锯片左右两侧的皮带传动系统的输出端主轴上的中心定位套,在各所述中心定位套上沿其圆周均匀间隔安装有四个微动电缸,各所述微动电缸均沿所述输出端主轴的轴向设置,在各所述微动电缸的活塞杆的端部均安装有耐磨黄铜环,各所述耐磨黄铜环在工作状态下跟随对应的所述微动电缸的活塞杆实现伸缩并朝向所述圆锯片的表面设置,各所述微动电缸在运动状态下均处于独立运动状态且分别由高速金属圆锯机控制系统控制,各所述耐磨黄铜环每次调节的横向位移幅度为1mm-3mm。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
1、本高速金属圆锯机切割动态控制管理系统通过对运行过程中核心部件圆锯片的参数获取及计算分析后能够有效地实现对运行过程中的圆锯片动态运行质量的监测与评估判断,能够有效地完成对整个高速金属圆锯机运行时的安全性的有效评估,保证高速金属圆锯机的安全稳定运行,快速得到因圆锯片过度偏位及过度磨损对切割过程及运行安全性造成的影响的风险,并及时进行预警警示。
2、本发明中的高速金属圆锯机切割动态控制管理系统在进行圆锯片的运行安全评估时配合圆锯片立面动态摆角、表面粗糙度、圆锯片平面度及与其连接的输出端主轴的稳定性进行多参数综合分析,能够全面有效地保证获得的测量及判断结果的有效性及相对准确性。
3、另外,在获得当前圆锯片的运行状态后,依靠本发明中的圆锯片动态修正模块能够快速的实现对圆锯片立面动态摆角的修正调节,从而在较大程度上实现对圆锯片运行安全性的提高,有效地保证对圆锯片运行的稳定动态的适当修正;当无法完全修正时,通过报警警示维检人员进行停机维修、维护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式的技术方案,下面将对具体实施方式所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的高速金属圆锯机切割动态控制管理系统的连接图。
图2为本发明的偏摆调位机构的结构示意图。
图中,1、圆锯片;2、输出端主轴;3、中心定位套;4、耐磨黄铜环;5、微动电缸。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本发明的保护范围。本发明具体结构如图1-图2中所示。
实施例:高速金属圆锯机切割动态控制管理系统,包括:
圆锯片动态获取模块、传动状态获取模块、圆锯片运行安全性分析模块、圆锯片动态修正模块、数据库;
所述圆锯片动态获取模块、所述传动状态获取模块、所述圆锯片运行安全性分析模块、所述圆锯片动态修正模块均与数据库实现双向信号连接;
所述圆锯片动态获取模块、所述传动状态获取模块与所述圆锯片运行安全性分析模块实现双向信号连接;
所述圆锯片动态修正模块与所述圆锯片运行安全性分析模块双向信号连接;
圆锯片动态获取模块:用于对目标高速金属圆锯机中圆锯片运转状态下的有效动态信息进行获取,其中,有效动态信息包括圆锯片立面动态摆角、表面粗糙度、圆锯片平面度;
传动状态获取模块:用于对目标高速金属圆锯机中的皮带传动系统进行有效参数监测并分析判断当前皮带传动系统的运行异常系数;
圆锯片运行安全性分析模块:用于针对圆锯片动态获取模块、传动状态获取模块中获取的有效动态信息分析并判断得到当前圆锯片运行的安全性评估状态;
圆锯片动态修正模块:用于根据圆锯片运行安全性分析模块的处理结果对运转状态下的圆锯片进行动态修正,且动态修正后的信息重新被圆锯片动态获取模块、传动状态获取模块动态获取;
数据库:用于存储系统获取的全部参数信息并供系统各模块提取。
本发明中在高速金属圆锯机切割动态控制管理系统运行时,依靠圆锯片动态获取模块、传动状态获取模块可以获取得到当前状态下的核心部件圆锯片及用于驱动圆锯片运转的皮带传动系统的输出端的稳定状态实现对当前的圆锯片运行状态下多参数动态获取,通过配合圆锯片运行安全性分析模块中的分析公式来达到快速完成当前的圆锯片运行安全性评估,保证对圆锯片的安全性保持实时监测。
在上述任一方案中优选的是,所述圆锯片动态获取模块的具体工作过程包括:
获取定轴运转状态下圆锯片表面横向摆幅,r表示测量点距离圆锯片中心点的
半径长度;表示在半径为r的基圆上测得的圆锯片表面横向摆幅;
通过分析公式得到圆锯片立面动态摆角,其中,0
≤r≤R,R为当前圆锯片的半径长度,表示在半径为r的圆锯片基圆表面摆幅最大值,表示在半径为r的圆锯片基圆表面摆幅最小值,k表示测量次数。
在进行圆锯片表面横向摆幅的测量时,采用不同半径状态下的多点位测量,通过多次测量得到当前的圆锯片立面动态摆角数值,通过多次的测量可以保证对真实圆锯片立面动态摆角的准确获取。
在上述任一方案中优选的是,所述圆锯片动态获取模块的具体工作过程还包括:
利用白光干涉仪分别获取定轴运转状态下,对应半径基圆上的圆锯片表面动态状
况波动,根据测量结果得到圆锯片当前表面粗糙度测量值并记为;
获取圆锯片的表面平面度并记为;
通过分析公式
得到圆锯片切割故障系数;其中,n表示圆锯片立面动态摆角测量次数,表示圆锯片的初
始表面粗糙度测量值,m表示圆锯片表面粗糙度测量次数, 表示圆锯片的当前测量点位
的平面度测量值,表示圆锯片的平面度阈值,j表示圆锯片平面度的测量次数,表示故障
修正因子;
且;均为圆锯片切割故障影响的权重因子。
在判断当前的圆锯片的切割故障时,将圆锯片立面动态摆角、圆锯片表面粗糙度、圆锯片平面度三个核心影响因子依次赋权重,同时配以故障修正因子,从而可以得到相对准确的圆锯片切割故障系数。
在进行圆锯片切割故障系数的计算时,每个影响因子均采用其多次测量下的对应的平均期望数值,能够更好地符合判断圆锯片故障系数的吻合度。
在上述任一方案中优选的是,在获取圆锯片当前表面粗糙度测量值时,沿圆锯
片同一径向方向设定3个间隔设置且半径不同的测量基圆;
在当前的测量基圆上的每个对应侧的圆锯片表面依次间隔选取10个表面粗糙度测量值;
通过分析公式得到可用的圆
锯片当前表面粗糙度测量值;
其中,表示基圆半径为的基圆上得到的表面粗糙度数值,表示基圆半径为
的基圆上得到的表面粗糙度数值,表示基圆半径为的基圆上得到的表面粗糙度数值,为不同半径处的表面粗糙度权重影响因子,,。
同一基圆上的圆锯片测量点的组数为10组。
每组基圆上均设定10组测量,可以实现沿着同一基圆上的圆锯片的圆周不同位置处达到测量的目的,从而保证数据来源的客观性与随机性,有效地保证测量结果的相对准确性。
选择不同半径的基圆并赋予不同的权重,在此将旋转半径较大的基圆所在的测量结果占据较大权重,能够使得在切割过程中占据重要部位的圆锯片的外部基圆的影响效果更大,保证与真实状态的吻合。
在上述任一方案中优选的是,表面粗糙度测量前,在圆锯片的表面分别沿径向间隔设置有半径不同的第一测量点位、第二测量点位、第三测量点位;
进行测量时依靠两相互对称且同轴设置的白光干涉仪实现同步完成一组测量点位的圆锯片粗糙度的测量;
每组测量点位测量的个数均为两个且两测量点分别对称布置在当前圆锯片所处的对应基圆处的两侧表面上;
在圆锯片定轴旋转状态下获取得到当前基圆上的10组表面粗糙度测量结果,共计20个表面粗糙度测量数值,每个点位处的圆锯片表面粗糙度数值均为该点位下的两侧圆锯片表面处所测量的两个测量值的平均值;
完成当前基圆位置上的测量后,控制两白光干涉仪同步沿圆锯片的径向方向移位,从而继续完成剩余两选定基圆上的圆锯片表面粗糙度的测量。
在测量圆锯片的表面粗糙度时,采用两侧表面同步测量的方式,能够有效地得到当前的圆锯片两侧表面的真实粗糙度状态,在切割的过程中两侧表面直接与被切割工件接触,因此在此进行两侧表面的表面粗糙度的同步测量并取平均值可以达到更好地符合当前圆锯片表面真实粗糙度状态的效果。
在上述任一方案中优选的是,所述传动状态获取模块的具体工作过程包括:
振动传感器实时获取高速金属圆锯机中皮带传动系统的输出端主轴的振动位移幅度并记为、当前位的输出端主轴两端的轴承载荷并记为/>;
通过分析公式得到输出端主轴的运行稳定系数,
其中,表示稳定因子权重,表示振动位移幅度的测量次数,表示轴承载荷的测量次
数,表示振动位移幅度阈值,表示轴承载荷阈值。
在综合分析圆锯片的故障系数后,考虑到与其直连的输出端主轴对其的影响后,在此利用振动位移幅度、轴承载荷分析达到综合判断当前的输出端主轴稳定状态的目的,从而配合圆锯片的状态实现综合分析后得到更加客观且相对准确的评估结果。
在上述任一方案中优选的是,所述圆锯片运行安全性分析模块的具体工作过程包括:
将获取的圆锯片切割故障系数、输出端主轴的运行稳定系数,同时代入分析
公式得到当前圆锯片运行的安全性评估系数,其中表示安全性
评估因子的权重占比,表示安全性评估的修正因子;
根据安全性评估系数判断当前圆锯片运行安全性,当安全性评估系数大于安全性评估系数阈值时,则判断当前的圆锯片在运行过程中处于高风险运行状态并发出停机及维修信号:
当安全性评估系数小于安全性评估系数阈值时,则判断当前的圆锯片在运行过程中处于相对安全运行状态。
在评估判断得到当前的安全性评估系数后可以根据需要与设定的安全性评估系数阈值比较,从而可以快速得到当前的高速金属圆锯机中的圆锯片运行安全性分析,保证了分析结果的准确性与吻合度。
在上述任一方案中优选的是,所述圆锯片动态修正模块的具体工作过程包括:
根据获取的当前圆锯片运行的安全性评估系数与安全性评估系数阈值的比较结果判断当前圆锯片的工作状态;
当判断圆锯片处于高风险运行状态时,控制调节圆锯片两侧的输出端主轴上的偏摆调位机构进行动态修正;
偏摆调位机构每次调节完毕后,需重新获取信息并完成圆锯片动态获取模块、传动状态获取模块、圆锯片运行安全性分析模块的运行并获得新的分析结果;
当分析结果仍为高风险运行状态时,重复上述步骤,直至分析结果为安全运行状态为止,至此完成圆锯片的动态修正。
本发明中的圆锯片动态修正模块在获取得到分析结果后可以快速匹配分析结果来进行动态修正,并在修正后重复完成动态监测、分析,有效地保证动态修正的结果及效果可以得到有效地验证。
在上述任一方案中优选的是,在利用偏摆调位机构进行圆锯片的调整时,采用两侧点位同步加压式的调节,各加压点位每次调节的幅度为1mm-3mm。
每次设置适量的调节幅度,可以有效地防止调节过度的情况发生。
在上述任一方案中优选的是,所述偏摆调位机构包括分别固定设置在所述圆锯片1左右两侧的皮带传动系统的输出端主轴2上的中心定位套3,在各所述中心定位套3上沿其圆周均匀间隔安装有四个微动电缸5,各所述微动电缸5均沿所述输出端主轴2的轴向设置,在各所述微动电缸5的活塞杆的端部均安装有耐磨黄铜环4,各所述耐磨黄铜环4在工作状态下跟随对应的所述微动电缸5的活塞杆实现伸缩并朝向所述圆锯片1的表面设置,各所述微动电缸5在运动状态下均处于独立运动状态且分别由高速金属圆锯机控制系统控制,各所述耐磨黄铜环4每次调节的横向位移幅度为1mm-3mm。
在进行修正调节时,根据分析结果获取得到当前的圆锯片1的立面动态摆角状态,圆锯片的立面动态摆角是影响圆锯片1稳定运行的关键因素之一且占据权重大,因此在进行修正时主要是对其进行竖直动态摆位的修正;操作时,主要依靠偏摆调位机构,根据获取得到的当前的圆锯片1的倾斜方向及倾斜角度可以控制对应的微动电缸5进行伸出,在微动电缸5伸出的过程中可以根据当前对应的圆锯片1的位置进行对应长度的伸出,在伸出的过程中可以依靠微动电缸5的活塞杆带动对应的耐磨黄铜环4伸出并直接接触并加压按压对应位置处的圆锯片1的表面,具体加压的耐磨黄铜环4的个数及对应的加压幅度根据分析结果获得的立面动态摆角数据进行匹配式加压调节,每次加压调节后重新获取信息并完成圆锯片动态获取模块、传动状态获取模块、圆锯片运行安全性分析模块的运行并获得新的分析结果,如此往复来达到快速修正的目的。
本高速金属圆锯机切割动态控制管理系统通过对运行过程中核心部件圆锯片的参数获取及计算分析后能够有效地实现对运行过程中的圆锯片动态运行质量的监测与评估判断,能够有效地完成对整个高速金属圆锯机运行时的安全性的有效评估,保证高速金属圆锯机的安全稳定运行,快速得到因圆锯片过度偏位及过度磨损对切割过程及运行安全性造成的影响的风险,并及时进行预警警示;高速金属圆锯机切割动态控制管理系统在进行圆锯片的运行安全评估时配合圆锯片立面动态摆角、表面粗糙度、圆锯片平面度及与其连接的输出端主轴的稳定性进行多参数综合分析,能够全面有效地保证获得的测量及判断结果的有效性及相对准确性;另外,在获得当前圆锯片的运行状态后,依靠本发明中的圆锯片动态修正模块能够快速的实现对圆锯片立面动态摆角的修正调节,从而在较大程度上实现对圆锯片运行安全性的提高,有效地保证对圆锯片运行的稳定动态的适当修正;当无法完全修正时,通过报警警示维检人员进行停机维修、维护。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围;对于本技术领域的技术人员来说,对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处,均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (2)
1.高速金属圆锯机切割动态控制管理系统,其特征在于:包括:圆锯片动态获取模块:用于对目标高速金属圆锯机中圆锯片运转状态下的有效动态信息进行获取,其中,有效动态信息包括圆锯片立面动态摆角、表面粗糙度、圆锯片平面度;传动状态获取模块:用于对目标高速金属圆锯机中的皮带传动系统进行有效参数监测并分析判断当前皮带传动系统的运行异常系数;圆锯片运行安全性分析模块:用于针对圆锯片动态获取模块、传动状态获取模块中获取的有效动态信息分析并判断得到当前圆锯片运行的安全性评估状态;圆锯片动态修正模块:用于根据圆锯片运行安全性分析模块的处理结果对运转状态下的圆锯片进行动态修正,且动态修正后的信息重新被圆锯片动态获取模块、传动状态获取模块动态获取;数据库:用于存储系统获取的全部参数信息并供系统各模块提取;
所述圆锯片动态获取模块的工作过程包括:获取定轴运转状态下圆锯片表面横向摆幅,r表示测量点距离圆锯片中心点的半径长度;/>表示在半径为r的基圆上测得的圆锯片表面横向摆幅;通过分析公式/>得到圆锯片立面动态摆角;
其中,0≤r≤R,R为当前圆锯片的半径长度,表示在半径为r的圆锯片基圆表面摆幅最大值,/>表示在半径为r的圆锯片基圆表面摆幅最小值,k表示测量次数;
所述圆锯片动态获取模块的工作过程还包括:利用白光干涉仪分别获取定轴运转状态下,对应半径基圆上的圆锯片表面动态状况波动,根据测量结果得到圆锯片当前表面粗糙度测量值并记为;获取圆锯片的表面平面度并记为/>;通过分析公式得到圆锯片切割故障系数;
其中,n表示圆锯片立面动态摆角测量次数,表示圆锯片的初始表面粗糙度测量值,m表示圆锯片表面粗糙度测量次数, />表示圆锯片的当前测量点位的平面度测量值,/>表示圆锯片的平面度阈值,j表示圆锯片平面度的测量次数,/>表示故障修正因子;
且/>;/>均为圆锯片切割故障影响的权重因子;
在获取圆锯片当前表面粗糙度测量值时,沿圆锯片同一径向方向设定3个间隔设置且半径不同的测量基圆;在当前的测量基圆上的每个对应侧的圆锯片表面依次间隔选取10个表面粗糙度测量值;通过分析公式/>得到可用的圆锯片当前表面粗糙度测量值/>;
其中,表示基圆半径为/>的基圆上得到的表面粗糙度数值,/>表示基圆半径为/>的基圆上得到的表面粗糙度数值,/>表示基圆半径为/>的基圆上得到的表面粗糙度数值,为不同半径处的表面粗糙度权重影响因子,/>,;
在进行圆锯片表面横向摆幅的测量时,采用不同半径状态下的多点位测量,通过多次测量得到当前的圆锯片立面动态摆角数值,通过多次的测量能够保证对真实圆锯片立面动态摆角的准确获取;
在判断当前的圆锯片的切割故障时,将圆锯片立面动态摆角、圆锯片表面粗糙度、圆锯片平面度三个核心影响因子依次赋权重,同时配以故障修正因子,得到相对准确的圆锯片切割故障系数;选择不同半径的基圆并赋予不同的权重,将旋转半径较大的基圆所在的测量结果占据较大权重,能够使得在切割过程中占据重要部位的圆锯片的外部基圆的影响效果更大,保证与真实状态的吻合;表面粗糙度测量前,在圆锯片的表面分别沿径向间隔设置有半径不同的第一测量点位、第二测量点位、第三测量点位;进行测量时依靠两相互对称且同轴设置的白光干涉仪实现同步完成一组测量点位的圆锯片粗糙度的测量;每组测量点位测量的个数均为两个且两测量点分别对称布置在当前圆锯片所处的对应基圆处的两侧表面上;
在圆锯片定轴旋转状态下,每个点位处的圆锯片表面粗糙度数值均为该点位下的两侧圆锯片表面处所测量的两个测量值的平均值;
完成当前基圆位置上的测量后,控制两白光干涉仪同步沿圆锯片的径向方向移位,继续完成剩余两选定基圆上的圆锯片表面粗糙度的测量;在测量圆锯片的表面粗糙度时,采用两侧表面同步测量,能够得到当前的圆锯片两侧表面真实粗糙度状态,在切割过程中两侧表面直接与被切割工件接触,进行两侧表面的表面粗糙度同步测量并取平均值能够达到更好地符合当前圆锯片表面真实粗糙度状态的效果;配合圆锯片立面动态摆角、表面粗糙度、圆锯片平面度及与其连接的输出端主轴的稳定性进行多参数综合分析,保证获得的测量及判断结果的有效性及相对准确性;圆锯片动态修正模块的工作过程包括:根据获取的当前圆锯片运行的安全性评估系数与安全性评估系数阈值的比较结果判断当前圆锯片的工作状态;当判断圆锯片处于高风险运行状态时,控制调节圆锯片两侧的输出端主轴上的偏摆调位机构进行动态修正;所述偏摆调位机构包括分别固定设置在圆锯片左右两侧的皮带传动系统的输出端主轴上的中心定位套,在各中心定位套上沿其圆周均匀间隔安装有四个微动电缸,各微动电缸均沿输出端主轴的轴向设置,在各微动电缸的活塞杆端部均安装有耐磨黄铜环,各耐磨黄铜环在工作状态下跟随对应的微动电缸的活塞杆实现伸缩并朝向圆锯片的表面设置,各微动电缸在运动状态下均处于独立运动状态且分别由高速金属圆锯机控制系统控制,各耐磨黄铜环每次调节的横向位移幅度为1mm-3mm;
所述传动状态获取模块的具体工作过程包括:振动传感器实时获取高速金属圆锯机中皮带传动系统的输出端主轴的振动位移幅度并记为、当前位的输出端主轴两端的轴承载荷并记为/>;通过分析公式/>得到输出端主轴的运行稳定系数,其中,/>表示稳定因子权重,/>表示振动位移幅度的测量次数,/>表示轴承载荷的测量次数,/>表示振动位移幅度阈值,/>表示轴承载荷阈值;
所述圆锯片运行安全性分析模块的具体工作过程包括:将获取的圆锯片切割故障系数、输出端主轴的运行稳定系数/>,同时代入分析公式/>得到当前圆锯片运行的安全性评估系数,其中/>表示安全性评估因子的权重占比,/>表示安全性评估的修正因子;根据安全性评估系数判断当前圆锯片运行安全性,当安全性评估系数大于安全性评估系数阈值时,则判断当前的圆锯片在运行过程中处于高风险运行状态并发出停机及维修信号;当安全性评估系数小于安全性评估系数阈值时,则判断当前的圆锯片在运行过程中处于相对安全运行状态。
2.根据权利要求1所述的高速金属圆锯机切割动态控制管理系统,其特征在于:在利用偏摆调位机构进行圆锯片的调整时,采用两侧点位同步加压式的调节。
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