本發(fā)明涉及珩磨輪診斷，具體涉及一種珩磨輪診斷方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在機(jī)械加工中，珩磨是一種常用的精密加工方法，主要用于提高工件內(nèi)孔的尺寸精度、形狀精度和表面質(zhì)量。珩磨輪作為珩磨加工中的關(guān)鍵工具，其性能和狀態(tài)直接影響著加工質(zhì)量和效率。

2、目前，珩磨輪的更換主要依靠人工拆卸后憑借經(jīng)驗(yàn)判斷是否需要更換。

3、這種傳統(tǒng)的判斷方式存在如下問題：

4、1、人工判斷的效率較低。為了確定珩磨輪的磨損情況，需要頻繁地拆卸珩磨輪進(jìn)行檢查，這不僅耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力，還會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)中斷，降低生產(chǎn)效率。

5、2、人工判斷的準(zhǔn)確性依賴于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)。不同的操作人員可能會(huì)有不同的判斷標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致判斷結(jié)果存在較大的主觀性。而且僅憑肉眼觀察和經(jīng)驗(yàn)判斷很難準(zhǔn)確地評估珩磨輪的磨損程度，容易出現(xiàn)誤判。

6、因此，亟需一種珩磨輪診斷方法及系統(tǒng)，以解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決上述背景技術(shù)中存在的問題，提供一種珩磨輪診斷方法及系統(tǒng)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供了一種珩磨輪診斷方法，該珩磨輪診斷方法包括如下步驟：

3、s1、移動(dòng)激光位移傳感器使其激光以相對于珩磨輪端面平行的方式照射在珩磨輪中心位置的齒輪上，并作為激光位移傳感器的測量原點(diǎn)；

4、s2、轉(zhuǎn)動(dòng)珩磨輪，并實(shí)時(shí)采集激光位移傳感器測量到的原點(diǎn)到珩磨輪表面的距離數(shù)據(jù)；

5、s3、對所采集到的距離數(shù)據(jù)依次進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換處理得到珩磨輪表面上各點(diǎn)的二維坐標(biāo)；

6、s4、根據(jù)所得到的珩磨輪表面上各點(diǎn)的二維坐標(biāo)繪制珩磨輪的輪廓圖，并與標(biāo)準(zhǔn)的珩磨輪的輪廓圖進(jìn)行比對，若所繪制出的珩磨輪的輪廓圖上的多點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)的珩磨輪的輪廓圖上的相對應(yīng)點(diǎn)的距離均大于設(shè)定閾值時(shí)，則表明珩磨輪當(dāng)前磨損超限，需要進(jìn)行更換，否則不需要進(jìn)行更換。

7、優(yōu)選地，步驟s1中，所述移動(dòng)激光位移傳感器使其激光以相對于珩磨輪端面平行的方式照射在珩磨輪中心位置的齒輪上，具體包括：

8、將激光位移傳感器設(shè)置在機(jī)器珩磨輪的一側(cè)，并使激光位移傳感器的激光以相對于珩磨輪端面平行的方式照射在珩磨輪的齒輪上；接著使激光位移傳感器沿靠近或遠(yuǎn)離珩磨輪的方向移動(dòng)，并實(shí)時(shí)采集激光位移傳感器測量到的距離數(shù)據(jù)，當(dāng)距離數(shù)據(jù)異常增大時(shí)停止移動(dòng)，然后使激光位移傳感器移動(dòng)珩磨輪直徑的一半距離至珩磨輪的中心位置。

9、優(yōu)選地，步驟s3中，對所采集到的距離數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理，具體包括：

10、采用最大值函數(shù)獲取距離數(shù)據(jù)中的最大值，并根據(jù)最大值與齒根圓半徑得到修正值，再根據(jù)修正值得到各點(diǎn)的實(shí)際距離數(shù)據(jù)。

11、優(yōu)選地，齒根圓半徑的計(jì)算公式為：

12、rf＝dmax±d

13、其中，rf為齒根圓半徑，dmax為距離數(shù)據(jù)中的最大值，d為修正值；

14、實(shí)際距離數(shù)據(jù)的計(jì)算公式為：

15、ri＝rf+|dmax-di|

16、其中，ri為各點(diǎn)的實(shí)際距離數(shù)據(jù)，di為修正前各點(diǎn)的距離數(shù)據(jù)。

17、優(yōu)選地，步驟s3中，進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換處理得到珩磨輪表面上各點(diǎn)的二維坐標(biāo)，具體包括：

18、根據(jù)所得到的各點(diǎn)的實(shí)際距離數(shù)據(jù)ri以及角度θi，得到珩磨輪表面上各點(diǎn)的二維坐標(biāo)(xi，yi)。

19、優(yōu)選地，各點(diǎn)的角度θi的計(jì)算式為：

20、θi＝ωti

21、其中，w為珩磨輪的轉(zhuǎn)速，ti為當(dāng)前時(shí)刻；

22、珩磨輪表面上各點(diǎn)的二維坐標(biāo)(xi，yi)的計(jì)算式為：

23、xi＝ri×sinθi

24、yi＝ri×cosθi

25、其中，xi為珩磨輪表面上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)，yi為珩磨輪表面上各點(diǎn)的縱坐標(biāo)。

26、優(yōu)選地，步驟s3中，對所采集到的距離數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換之前包括：

27、對所采集到的距離數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理的方式為均值濾波或中值濾波。

28、優(yōu)選地，步驟s4中，所繪制的珩磨輪的輪廓圖上多點(diǎn)的選擇區(qū)域?yàn)樗L制的珩磨輪的輪廓圖與標(biāo)準(zhǔn)的珩磨輪的輪廓圖的偏差度大于設(shè)定偏差度閾值的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域。

29、優(yōu)選地，步驟s4中，繪制出的珩磨輪的輪廓圖上的多點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)的珩磨輪的輪廓圖上的相對應(yīng)點(diǎn)的距離dij的計(jì)算公式為：

30、

31、其中，xj為標(biāo)準(zhǔn)的珩磨輪的輪廓圖上各對應(yīng)點(diǎn)的橫坐標(biāo)，yj為標(biāo)準(zhǔn)的珩磨輪的輪廓圖上各對應(yīng)點(diǎn)的縱坐標(biāo)。

32、本發(fā)明第二方面提供了一種珩磨輪診斷系統(tǒng)，應(yīng)用于上述所述的珩磨輪診斷方法，該珩磨輪診斷系統(tǒng)包括：

33、定位模塊，用于移動(dòng)激光位移傳感器使其激光以相對于珩磨輪端面平行的方式照射在珩磨輪中心位置的齒輪上，并作為激光位移傳感器的測量原點(diǎn)；

34、數(shù)據(jù)測量采集模塊，用于轉(zhuǎn)動(dòng)珩磨輪，并實(shí)時(shí)采集激光位移傳感器測量到的原點(diǎn)到珩磨輪表面的距離數(shù)據(jù)；

35、數(shù)據(jù)處理模塊，用于對所采集到的距離數(shù)據(jù)依次進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換處理得到珩磨輪表面上各點(diǎn)的二維坐標(biāo)；

36、更換判定模塊，用于根據(jù)所得到的珩磨輪表面上各點(diǎn)的二維坐標(biāo)繪制珩磨輪的輪廓圖，并與標(biāo)準(zhǔn)的珩磨輪的輪廓圖進(jìn)行比對，若所繪制出的珩磨輪的輪廓圖上的多點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)的珩磨輪的輪廓圖上的相對應(yīng)點(diǎn)的距離均大于設(shè)定閾值時(shí)，則表明珩磨輪當(dāng)前磨損超限，需要進(jìn)行更換，否則不需要進(jìn)行更換。

37、根據(jù)上述技術(shù)方案，基于該珩磨輪診斷方法及系統(tǒng)，通過采集激光位移傳感器測量到的原點(diǎn)到珩磨輪表面的距離數(shù)據(jù)，接著對所采集到的距離數(shù)據(jù)依次進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換處理得到珩磨輪表面上各點(diǎn)的二維坐標(biāo)，然后根據(jù)所得到的珩磨輪表面上各點(diǎn)的二維坐標(biāo)繪制珩磨輪的輪廓圖，并與標(biāo)準(zhǔn)的珩磨輪的輪廓圖進(jìn)行比對，從而在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可基于所繪制出的珩磨輪的輪廓圖上的多點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)的珩磨輪的輪廓圖上的相對應(yīng)點(diǎn)的距離是否均大于設(shè)定閾值，準(zhǔn)確判斷珩磨輪是否磨損超限而需要進(jìn)行更換，避免人工根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行更換，導(dǎo)致珩磨輪被提前更換而造成使用成本升高，珩磨輪未被及時(shí)更換而對產(chǎn)品的加工質(zhì)量造成影響。

技術(shù)特征：

1.一種珩磨輪診斷方法，其特征在于，該珩磨輪診斷方法包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的珩磨輪診斷方法，其特征在于，步驟s1中，所述移動(dòng)激光位移傳感器使其激光以相對于珩磨輪端面平行的方式照射在珩磨輪中心位置的齒輪上，具體包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的珩磨輪診斷方法，其特征在于，步驟s3中，對所采集到的距離數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理，具體包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的珩磨輪診斷方法，其特征在于，齒根圓半徑的計(jì)算公式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的珩磨輪診斷方法，其特征在于，步驟s3中，進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換處理得到珩磨輪表面上各點(diǎn)的二維坐標(biāo)，具體包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的珩磨輪診斷方法，其特征在于，各點(diǎn)的角度θi的計(jì)算式為：

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的珩磨輪診斷方法，其特征在于，步驟s3中，對所采集到的距離數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換之前包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的珩磨輪診斷方法，其特征在于，步驟s4中，所繪制的珩磨輪的輪廓圖上多點(diǎn)的選擇區(qū)域?yàn)樗L制的珩磨輪的輪廓圖與標(biāo)準(zhǔn)的珩磨輪的輪廓圖的偏差度大于設(shè)定偏差度閾值的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的珩磨輪診斷方法，其特征在于，步驟s4中，繪制出的珩磨輪的輪廓圖上的多點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)的珩磨輪的輪廓圖上的相對應(yīng)點(diǎn)的距離dij的計(jì)算公式為：

10.一種珩磨輪診斷系統(tǒng)，其特征在于，應(yīng)用于上述權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的珩磨輪診斷方法，該珩磨輪診斷系統(tǒng)包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及珩磨輪診斷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種珩磨輪診斷方法及系統(tǒng)，該珩磨輪診斷方法包括：S1、移動(dòng)激光位移傳感器使其激光照射在珩磨輪中心位置的齒輪上，并作為激光位移傳感器的測量原點(diǎn)；S2、轉(zhuǎn)動(dòng)珩磨輪，并實(shí)時(shí)采集激光位移傳感器測量到的原點(diǎn)到珩磨輪表面的距離數(shù)據(jù)；S3、對所采集到的距離數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到珩磨輪表面上各點(diǎn)的二維坐標(biāo)；S4、根據(jù)所得到的珩磨輪表面上各點(diǎn)的二維坐標(biāo)繪制珩磨輪的輪廓圖，與標(biāo)準(zhǔn)的珩磨輪的輪廓圖進(jìn)行比對，若所繪制出的珩磨輪的輪廓圖上的多點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)的珩磨輪的輪廓圖上的相對應(yīng)點(diǎn)的距離均大于設(shè)定閾值時(shí)，則珩磨輪磨損超限，需更換，否則無需更換。運(yùn)用該珩磨輪診斷方法，可實(shí)現(xiàn)珩磨輪的及時(shí)更換。

技術(shù)研發(fā)人員：王躍,周志偉,張東海,李延營,尹亭亭
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國能（山東）能源環(huán)境有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17