[实用新型]一种内置振动传感器的刀柄有效

专利信息
申请号: 201922424818.7 申请日: 2019-12-26
公开(公告)号: CN211540293U 公开(公告)日: 2020-09-22
发明(设计)人: 李伟光;黄文波;伍嘉乐;蔡文伟;黄键;李小朦 申请(专利权)人: 华南理工大学
主分类号: B23Q3/00 分类号: B23Q3/00;B23Q17/12
代理公司: 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 代理人: 谢静娜
地址: 510640 广*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 内置 振动 传感器 刀柄
【说明书】:

实用新型公开一种内置振动传感器的刀柄,包括刀柄主体、数据采集电路板、振动采集组件、电能接收组件和电能发送组件,所述刀柄主体的中部设有内孔,数据采集电路板和振动采集组件安装于内孔中,电能接收组件设置于刀柄主体的外表面,电能发送组件与刀柄主体同轴安装,电能发送组件与电能接收组件正对设置且留有间隙,电能发送组件与电能接收组件进行无线电能传输并对数据采集电路板进行供电。本实用新型解决了切削振动测量时振动信号传播路径长的问题,提高了振动信号的信噪比,降低了振动信号的后续处理难度。

技术领域

本实用新型涉及测量振动信号的刀柄技术领域,特别涉及一种内置振动传感器的刀柄。

背景技术

目前金属切削过程中的信号采集主要采集的是切削刀具温度、切削刀具变形量以此分析切削性能。对于切削过程中产生的振动信号的采集却少有文献报道,切削过程中应力的变化、温度的变化以及其他切削过程参数的变化将导致振动信号的变化,因此振动信号能够作为综合反映切削稳定性能的参考指标。

金属切削机床属于机械设备,对于机械设备振动信号的采集通用方法是将振动传感器贴在靠近振动源的机架位置从而获得振动信号。若使用该方法测量切削过程中的振动信号,振动源产生的振动信号通过刀具、刀柄、机架等零部件才被振动传感器获取。振动传播路径过长导致获得的振动信号包含大量噪声,信噪比低,从而后续处理振动信号的难度大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种内置振动传感器的刀柄,解决了切削振动测量时振动信号传播路径长的问题,提高了振动信号的信噪比,降低了振动信号的后续处理难度。

本实用新型的技术方案为:一种内置振动传感器的刀柄,包括刀柄主体、数据采集电路板、振动采集组件、电能接收组件和电能发送组件,所述刀柄主体的中部设有内孔,数据采集电路板和振动采集组件安装于内孔中,电能接收组件设置于刀柄主体的外表面,电能发送组件与刀柄主体同轴安装,电能发送组件与电能接收组件正对设置且留有间隙,电能发送组件与电能接收组件进行无线电能传输并对数据采集电路板进行供电。其中,电能接收组件和电能发送组件配合使用,为振动采集组件和数据采集电路板供电,振动采集组件将采集到的振动信号传输到数据采集电路板上处理和储存,便可以获得刀柄的振动数据;电能发送组件与刀柄主体同轴安装在同一个机架上,且电能发送组件通过螺栓连接固定。

所述刀柄主体还设有与内孔相连通的引线孔,电能接收组件与数据采集电路板的电源线穿过引线孔,内孔中设有电路板安装槽和两个挡圈安装槽,所述电路板安装槽平行于刀柄主体的轴线,数据采集电路板设于电路板安装槽中,两个挡圈安装槽均垂直于刀柄主体的轴线,每个挡圈安装槽中均设置一个挡圈,振动采集组件设于两个挡圈之间。其中,电路板安装槽对数据采集电路板进行轴向固定和径向固定,挡圈和挡圈安装槽对振动采集组件进行轴向固定,振动采集组件设置在数据采集电路板之后,即振动采集组件的轴向位置位于数据采集电路板和夹头之间。

所述数据采集电路板包括数据存储卡、A/D转换器、电源转化装置和中央处理器。其中,电源转化装置包括交转直电源模块,数据存储卡保存振动信号的数据。

所述振动采集组件包括第一壳体、弹簧、振动传感器和传振件,弹簧安装于第一壳体的中部,弹簧的两端均设有振动传感器,振动传感器的引出线与数据采集电路板连接,所述传振件包括安装台和输入杆,安装台与振动传感器紧密贴合,输入杆与内孔的内壁接触。其中,弹簧处于压缩状态,弹簧对两端的振动传感器和传振件施加弹簧力,使传振件与内孔的内壁保持紧密接触,有利于采集振动信号。

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