一种累加法采样检测划片机刀片缺损的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种累加法采样检测划片机刀片缺损的系统及方法，其系统包括：光纤传感器，光纤放大器，AD采集卡，上位机信号处理系统，主轴变频器。本专利的优点在于：优化采样方式，对破损刀片信号的累加处理，利用相位差取样法，用每秒1万次的采样速率，达到了以前每秒10万次的效果，降低了相关器件的技术要求，可以用国产低采样速率器件代替受限制的国外高速器件；光纤放大器成本降为原来1/10，AD采集卡成本降为原来1/5。卡成本降为原来1/5。卡成本降为原来1/5。

【技术实现步骤摘要】
一种累加法采样检测划片机刀片缺损的系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种检测刀片缺损的方法，具体是一种累加法采样检测划片机刀片缺损的系统及方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，由于主轴电机的最高转速达到60000r/min，要想检测到刀片1mm内的损坏，实际应用中，对光纤传感器，光纤放大器和AD采样电路的速率要求很高，每个采样周期在10微秒以内。国内公司起步晚，光纤放大器相关的的生产技术普遍在50微秒左右，满足不了速度要求；只能购买国外的产品。加上国外公司对中国的限制销售，相关产品的价格非常高，而且供货周期长，采购数量受限；严重影响到了国内划片机，甚至半导体产业的发展。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种累加法采样检测划片机刀片缺损的系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种累加法采样检测划片机刀片缺损的系统及方法，其系统包括：光纤传感器4，光纤放大器5，AD采集卡6，上位机信号处理系统3，主轴变频器2。
[0006]所述主轴变频器2安装在刀片7的旋转主轴1的驱动器8上，所述主轴变频器2的后端电连接上位机信号处理系统3，所述上位机信号处理系统3内安装有光纤传感器4，所述光纤传感器4的后端连接有光纤放大器5，所述光纤放大器5后端连接有AD采集卡6。
[0007]其方法包括如下步骤：
[0008]1、通过主轴变频器将主轴电机带动刀片设置为最高转速60000转每分；
[0009]2、将刀轮外沿分为100个区域，每次采样只采集其中的一个区，直径为58mm的刀外沿上，每隔1.8mm一个采样区，如果破损，光纤传感器会产生一个光信号，光信号经光纤放大器放大后，由AD采集卡采集存储，发送给上位机信号处理系统；
[0010]3、将刀沿分成100个区域，采集完100次，视为一个周期，采集到的信号就是周期性的，在刀轮转一圈完成全部采样点，采集速率至少需要每秒10万次；
[0011]4、刀轮转10圈完成全部采样点，将采样频率降为原来的1/10，利用累加的相位差，刀轮每转一圈采集的区域加1；这样10圈内可以采集到100个区域，就能构成一个完整的刀沿周长，没有遗漏的区域；
[0012]5、根据主轴反馈的转速情况，实时调整采样频率，保证相位的累加；
[0013]6、连续采集3个周期，如果每100区域不是周期信号，说明有水气或者杂物的干扰，属于被干扰信号，结果需要舍弃，有效减小误报率；
[0014]7、利用数字滤波方式，计算出刀片的破损情况；
[0015]8、10毫秒内可以得到刀片损伤结果，停止继续划切，可以达到实际应用需求。
[0016]本专利的优点在于：优化采样方式，对破损刀片信号的累加处理，利用相位差取样
法，用每秒1万次的采样速率，达到了以前每秒10万次的效果，降低了相关器件的技术要求，可以用国产低采样速率器件代替受限制的国外高速器件；光纤放大器成本降为原来1/10，AD采集卡成本降为原来1/5。
附图说明
[0017]图1为本专利的工作流程图
[0018]图2为本专利的系统结构图
[0019]图中：1、刀片旋转主轴，2、主轴变频器，3、上位机信号处理系统，4、光纤传感器，5、光纤放大器，6、AD采集卡，7、刀片，8、驱动器。
具体实施方式
[0020]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下将结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0021]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0022]需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有说明书特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0023]此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
[0024]实施例1
[0025]如图1和图2所示，一种累加法采样检测划片机刀片缺损的系统及方法，其系统包括：光纤传感器4，光纤放大器5，AD采集卡6，刀片7，驱动器8，上位机信号处理系统3，主轴变频器2。
[0026]所述主轴变频器2安装在刀片7的旋转主轴1的驱动器8上，所述主轴变频器2的后端电连接上位机信号处理系统3，所述上位机信号处理系统3内安装有光纤传感器4，所述光纤传感器4的后端连接有光纤放大器5，所述光纤放大器5后端连接有AD采集卡6。
[0027]其方法包括如下步骤：
[0028]1、通过主轴变频器将主轴电机带动刀片设置为最高转速60000转每分；
[0029]2、将刀轮外沿分为100个区域，每次采样只采集其中的一个区，直径为58mm的刀外沿上，每隔1.8mm一个采样区，如果破损，光纤传感器会产生一个光信号，光信号经光纤放大器放大后，由AD采集卡采集存储，发送给上位机信号处理系统；
[0030]3、将刀沿分成100个区域，采集完100次，视为一个周期，采集到的信号就是周期性的，在刀轮转一圈完成全部采样点，采集速率至少需要每秒10万次；
[0031]4、刀轮转10圈完成全部采样点，将采样频率降为原来的1/10，利用累加的相位差，
刀轮每转一圈采集的区域加1；这样10圈内可以采集到100个区域，就能构成一个完整的刀沿周长，没有遗漏的区域；
[0032]5、根据主轴反馈的转速情况，实时调整采样频率，保证相位的累加；
[0033]6、连续采集3个周期，如果每100区域不是周期信号，说明有水气或者杂物的干扰，属于被干扰信号，结果需要舍弃，有效减小误报率；
[0034]7、利用数字滤波方式，计算出刀片的破损情况；
[0035]8、10毫秒内可以得到刀片损伤结果，停止继续划切，可以达到实际应用需求。
[0036]本专利的优点在于：优化采样方式，对破损刀片信号的累加处理，利用相位差取样法，用每秒1万次的采样速率，达到了以前每秒10万次的效果，降低了相关器件的技术要求，可以用国产低采样速率器件代替受限制的国外高速器件；光纤放大器成本降为原来1/10，AD采集卡成本降为原来1/5。
[0037]实施例2
[0038]如图1和图2所示，一种累加法采样检测划片机刀片缺损的系统及方法，其系统包括：光纤传感器4，光纤放大器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种累加法采样检测划片机刀片缺损的系统，其特征在于，其系统包括：光纤传感器，光纤放大器，AD采集卡，上位机信号处理系统，主轴变频器；所述主轴变频器安装在刀片的旋转主轴的驱动器上，所述主轴变频器的后端电连接上位机信号处理系统，所述上位机信号处理系统内安装有光纤传感器，所述光纤传感器的后端连接有光纤放大器，所述光纤放大器后端连接有AD采集卡。2.一种累加法采样检测划片机刀片缺损的方法，其特征在于，其方法包括如下步骤：1)、通过主轴变频器将主轴电机带动刀片设置为最高转速60000转每分；2)、将刀轮外沿分为100个区域，每次采样只采集其中的一个区，直径为58mm的刀外沿上，每隔1.8mm一个采样区，如果破损，光纤传感器会产生一个光信号，光信号经光纤放大器放大后，由AD采集卡采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯波，
申请(专利权)人：无锡金研先进装备有限公司，
类型：发明
国别省市：