一种石墨烯材料加工的温度控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种石墨烯材料加工的温度控制方法及系统，涉及石墨烯加工领域，包括：获取石墨烯加工过程中石墨烯材料的超声波反馈信息及加工区域的整体温度信息；将所述加工区域的整体温度信息与预设温度阈值进行对比分析，根据对比分析结果对加工钻头进行冷却降温，使得所述加工区域的整体温度信息处于阈值区间内；根据加工区域的整体温度信息所落在的阈值区间确定加工钻头的钻削方式；根据所述超声波反馈信息检测石墨烯加工过程中的缺陷信息，通过所述缺陷信息生成修正信息，根据所述修正信息调整加工钻头的参数。本发明专利技术通过控制石墨烯加工过程中的温度并根据石墨烯材料的加工缺陷更改加工参数，减少缺陷的产生，保证了石墨烯产品的质量。了石墨烯产品的质量。了石墨烯产品的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯材料加工的温度控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及石墨烯加工领域，更具体的，涉及一种石墨烯材料加工的温度控制方法及系统。

技术介绍

[0002]石墨烯是一种由碳原子以杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，石墨烯具有优异的光学、电学和力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料，现阶段石墨烯材料生产过程中由于石墨烯材料本身具备的强度特性，在加工过程中对石墨烯材料进行切削时会产生很高的切削温度，切削温度不仅会影响钻头的性能还会使得石墨烯材料在加工过程中产生缝隙、毛糙等缺陷。
[0003]为了能够在石墨烯材料加工过程中对切削温度进行智能控制，需要需要开发一款系统与之配合进行实现，该系统通过获取加工过程中石墨烯材料的超声波反馈信息及加工区域的整体温度信息；将所述整体温度信息与预设温度阈值进行对比分析，根据对比分析结果对加工钻头进行冷却降温，根据加工区域的整体温度信息确定加工钻头的钻削方式；同时根据超声波反馈信息检测石墨烯加工过程中的缺陷信息，通过生成修正信息修正加工参数减少缺陷产生。在该系统的实现过程中，如何实时对加工钻头智能冷却降温以及如何根据超声波反馈信息检测石墨烯加工过程中的缺陷信息都是亟不可待需要解决的问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述至少一个技术问题，本专利技术提出了一种石墨烯材料加工的温度控制方法及系统。
[0005]本专利技术第一方面提供了一种石墨烯材料加工的温度控制方法，包括：获取石墨烯加工过程中石墨烯材料的超声波反馈信息及加工区域的整体温度信息；将所述加工区域的整体温度信息与预设温度阈值进行对比分析，根据对比分析结果对加工钻头进行冷却降温，使得所述加工区域的整体温度信息处于阈值区间内；根据加工区域的整体温度信息所落在的阈值区间确定加工钻头的钻削方式；根据所述超声波反馈信息检测石墨烯加工过程中的缺陷信息，通过所述缺陷信息生成修正信息，根据所述修正信息调整加工钻头的参数；所述加工区域的整体温度信息通过温度测量组件获取，所述温度测量组件包括环形安装架、热辐射接收仪、转换器、信号处理器；所述超声波反馈信息通过超声波传感器获取。
[0006]本方案中，所述的加工区域整体温度信息的获取具体为：获取加工钻头在加工过程中的热辐射光信号，根据所述热辐射光信号生成电信号；
将所述电信号进行扩大及转化，得到加工钻头在加工时不同位置的温度值；将所述不同位置的温度值进行拟合分析，得到加工区域的整体温度信息。
[0007]本方案中，根据加工区域的整体温度信息，对加工钻头进行冷却降温，包括：获取加工区域的实时整体温度信息，判断所述加工区域实时整体温度信息是否大于预设温度阈值；若大于，则制备冷水，通过加工钻头中的第一进水流道注入所述冷水；获取钻头内的水温信息，根据所述水温信息计算水温信息与加工区域实时整体温度信息之间的温度差；判断所述温度差是否小于预设温度差阈值，若小于，则将吸收热能后的水沿第一回水流道抽回，并通过热交换重新制备为冷水；根据加工区域的实时整体温度信息获取预设时间内的温度增速信息，根据所述温度增速信息调整注入冷水的流量及流速。
[0008]本方案中，所述根据加工区域的整体温度信息所落在的阈值区间确定加工钻头的钻削方式，具体为：获取石墨烯在进行加工时加工区域的整体温度信息，根据所述整体温度信息落在的阈值区间设置加工钻头的钻削方式；预设第一温度阈值及第二温度阈值，所述第二温度阈值大于所述第一温度阈值；当所述整体温度信息小于第一温度阈值时，则设置转速为匀加速转动且进给速度为第一进给速度的钻削方式；当所述整体温度信息大于或等于第一温度阈值且小于或等于第二温度阈值时，则设置转速为匀速转动且进给速度为第二进给速度的钻削方式；当所述整体温度信息大于所述第二温度阈值时，则设置转速为匀加速转动且进给速度为第三进给速度的钻削方式；所述第一进给速度大于所述第二进给速度，所述第二进给速度大于所述第三进给速度。
[0009]本方案中，所述的根据超声波反馈信息检测石墨烯加工过程中的缺陷信息，具体为：获取石墨烯加工过程中的超声波反馈信息，通过小波变换方法将所述超声波反馈信息进行预处理提取缺陷特征系数及缺陷幅值系数；根据所述缺陷特征系数及所述缺陷幅值系数进行波形重建，并将重建后的波形进行进行滤波处理；基于神经网络建立缺陷检测模型，采集缺陷样本及无缺陷样本作为训练数据集将所述缺陷检测模型进行训练；根据所述缺陷检测模型识别所述超声波反馈信息中的缺陷信号；若检测到石墨烯材料在加工过程中出现缺陷，则将该石墨烯材料标记为不合格产品；判断所述缺陷在石墨烯材料内部的深度信息，根据所述深度信息计算利用率判断石墨烯材料是否可以二次利用；若所述利用率大于预设利用率阈值，则将该石墨烯材料进行缺陷标注，并运输到
暂存区域匹配合适的加工方案。
[0010]本方案中，所述的通过所述缺陷信息生成修正信息，根据所述修正信息调整加工钻头的参数，具体为：当检测到石墨烯材料产生缺陷时，获取加工钻头当前转速信息及当前加工区域的整体温度信息；根据缺陷信息匹配所述当前转速信息及当前加工区域的整体温度信息生成修正信息，通过所述修正信息调整加工钻头的加工参数改变加工钻头的钻削方式。
[0011]本专利技术第二方面还提供了一种石墨烯材料加工的温度控制系统，该系统包括：存储器、处理器，所述存储器中包括一种石墨烯材料加工的温度控制方法程序，所述一种石墨烯材料加工的温度控制方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：获取石墨烯加工过程中石墨烯材料的超声波反馈信息及加工区域的整体温度信息；将所述加工区域的整体温度信息与预设温度阈值进行对比分析，根据对比分析结果对加工钻头进行冷却降温，使得所述加工区域的整体温度信息处于阈值区间内；根据加工区域的整体温度信息所落在的阈值区间确定加工钻头的钻削方式；根据所述超声波反馈信息检测石墨烯加工过程中的缺陷信息，通过所述缺陷信息生成修正信息，根据所述修正信息调整加工钻头的参数；所述加工区域的整体温度信息通过温度测量组件获取，所述温度测量组件包括环形安装架、热辐射接收仪、转换器、信号处理器；所述超声波反馈信息通过超声波传感器获取。
[0012]本方案中，所述的加工区域整体温度信息的获取具体为：获取加工钻头在加工过程中的热辐射光信号，根据所述热辐射光信号生成电信号；将所述电信号进行扩大及转化，得到加工钻头在加工时不同位置的温度值；将所述不同位置的温度值进行拟合分析，得到加工区域的整体温度信息。
[0013]本方案中，根据加工区域的整体温度信息，对加工钻头进行冷却降温，包括：获取加工区域的实时整体温度信息，判断所述加工区域实时整体温度信息是否大于预设温度阈值；若大于，则制备冷水，通过加工钻头中的第一进水流道注入所述冷水；获取钻头内的水温信息，根据所述水温信息计算水温信息与加工区域实时整体温度信息之间的温度差；判断所述温度差是否小于预设温度差阈值，若小于，则将吸收热能后的水沿第一回水流道抽回，并通过热交换重新制备为冷水；根据加工区本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯材料加工的温度控制方法，其特征在于，包括如下步骤：获取石墨烯加工过程中石墨烯材料的超声波反馈信息及加工区域的整体温度信息；将所述加工区域的整体温度信息与预设温度阈值进行对比分析，根据对比分析结果对加工钻头进行冷却降温，使得所述加工区域的整体温度信息处于阈值区间内；根据加工区域的整体温度信息所落在的阈值区间确定加工钻头的钻削方式；根据所述超声波反馈信息检测石墨烯加工过程中的缺陷信息，通过所述缺陷信息生成修正信息，根据所述修正信息调整加工钻头的参数；所述加工区域的整体温度信息通过温度测量组件获取，所述温度测量组件包括环形安装架、热辐射接收仪、转换器、信号处理器；所述超声波反馈信息通过超声波传感器获取。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯材料加工的温度控制方法，其特征在于，所述的加工区域整体温度信息的获取具体为：获取加工钻头在加工过程中的热辐射光信号，根据所述热辐射光信号生成电信号；将所述电信号进行扩大及转化，得到加工钻头在加工时不同位置的温度值；将所述不同位置的温度值进行拟合分析，得到加工区域的整体温度信息。3.根据权利要求1所述的一种石墨烯材料加工的温度控制方法，其特征在于，根据加工区域的整体温度信息，对加工钻头进行冷却降温，包括：获取加工区域的实时整体温度信息，判断所述加工区域实时整体温度信息是否大于预设温度阈值；若大于，则制备冷水，通过加工钻头中的第一进水流道注入所述冷水；获取钻头内的水温信息，根据所述水温信息计算水温信息与加工区域实时整体温度信息之间的温度差；判断所述温度差是否小于预设温度差阈值，若小于，则将吸收热能后的水沿第一回水流道抽回，并通过热交换重新制备为冷水；根据加工区域的实时整体温度信息获取预设时间内的温度增速信息，根据所述温度增速信息调整注入冷水的流量及流速。4.根据权利要求1所述的一种石墨烯材料加工的温度控制方法，其特征在于，所述根据加工区域的整体温度信息所落在的阈值区间确定加工钻头的钻削方式，具体为：获取石墨烯在进行加工时加工区域的整体温度信息，根据所述整体温度信息落在的阈值区间设置加工钻头的钻削方式；预设第一温度阈值及第二温度阈值，所述第二温度阈值大于所述第一温度阈值；当所述整体温度信息小于第一温度阈值时，则设置转速为匀加速转动且进给速度为第一进给速度的钻削方式；当所述整体温度信息大于或等于第一温度阈值且小于或等于第二温度阈值时，则设置转速为匀速转动且进给速度为第二进给速度的钻削方式；当所述整体温度信息大于所述第二温度阈值时，则设置转速为匀加速转动且进给速度为第三进给速度的钻削方式；所述第一进给速度大于所述第二进给速度，所述第二进给速度大于所述第三进给速度。5.根据权利要求1所述的一种石墨烯材料加工的温度控制方法，其特征在于，所述的根
据超声波反馈信息检测石墨烯加工过程中的缺陷信息，具体为：获取石墨烯加工过程中的超声波反馈信息，通过小波变换方法将所述超声波反馈信息进行预处理提取缺陷特征系数及缺陷幅值系数；根据所述缺陷特征系数及所述缺陷幅值系数进行波形重建，并将重建后的波形进行进行滤波处理；基于神经网络建立缺陷检测模型，采集缺陷样本及无缺陷样本作为训练数据集将所述缺陷检测模型进行训练；根据所述缺陷检测模型识别所述超声波反馈信息中的缺陷信号；若检测到石墨烯材料在加工过程中出现缺陷，则将该石墨烯材料标记为不合格产品；判断所述缺陷在石墨烯材料内部的深度信息，根据所述深度信息计算利用率判断石墨烯材料是否可以二次利用；若所述利用率大于预设利用率阈值，则将该石墨烯材料进行缺陷标注，并运输到暂存区域匹配合适的加工方案。6.根据权利要求1所述的一种石墨烯材料加工的温度控制方法，其特征在于，所述的通过所述缺陷信息生成修正信息，根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鑫，杨子政，
申请(专利权)人：单县多米石墨烯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：