[发明专利]CFRP加工用自适应反馈排屑系统

说明书

本发明公开了一种CFRP加工用自适应反馈排屑系统，包括排屑系统控制电路、各种参数采集用传感器及集显示和控制功能的手持式终端设备；排屑系统控制电路通过无线方式接受来自传感器采集的信号，并传送至手持式终端。手持式终端根据模糊控制原理生成排屑系统控制信号，并通过无线方式传送至风机中，完成自适应控制过程，实现对切削状态变化的动态追踪，并根据不同的切削状态自动地控制排屑系统的运行状态，使得切屑及时充分地排出。同时对传感器反馈回来的信号结果进行评估，分析是否达到预期的排屑效果，否则将重复进行上述自适应过程，使得排屑装置更加的智能化、自动化，进而以实现CFRP的绿色加工。

技术领域

本发明适用于包含碳纤维复合材料加工在内的所有加工切屑为粉末状的加工的排屑系统中。具体涉及一个CFRP加工用自适应反馈排屑系统。

背景技术

碳纤维复合材料钻削过程中会产生粉末状切屑，污染环境的同时也影响工人的身体健康。而目前，在切削加工过程中会由于切削参数的改变，而造成切屑的堆积，使其在加工过程中不能及时充分地被吸取。针对这一主要问题，本发明提出一种新的排屑系统——CFRP加工用自适应反馈排屑系统，以实现碳纤维复合材料的绿色加工。

发明内容

本发明设计了一种自适应反馈排屑系统，其目的是为了使CFRP加工过程中所产生的切屑能够及时充分的排除，实现绿色加工。

1.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是: 一种CFRP加工用自适应反馈排屑系统，包括：排屑系统控制电路和手持式终端设备，所述的排屑系统控制电路通过无线方式接受来自传感器采集的信号，并传送至手持式终端；手持式终端根据控制算法生成调节风机转速的控制信号，并通过无线方式传送至风机，通过调节风机转速的大小进而完成自适应控制过程；同时接受传感器反馈回来的信号结果与系统运算结果进行对比评估，分析是否达到预期的排屑效果，否则将重复进行上述自适应过程；

2.所述传感器与排屑系统控制电路之间设有相互匹配的无线传输模块，所述排屑系统控制电路与风机之间设有相互匹配的无线传输模块，所述的控制算法采用模糊自适应控制算法；

3.无线传输模块可为蓝牙模块、ZIGBee模块等方式，并没有严格限制，主要是为了满足风机控制系统对信号的短距离传输要求；所述的控制算法采用模糊自适应控制算法，在实施过程中具备自学习能力，即在实施过程中算法能够根据相关参数的调节，动态地自我优化；所述传感器元件包括速度传感器、位移传感器和气压传感器；

4.所述排屑系统控制电路生成调节风机转速的控制信号的过程包括以a）主轴转速、b）近给量和c）背吃刀量这三参数为输入，通过手持式终端控制算法获得对应的控制信号；

5.引入反馈机制，提高系统有效性；

6.所述手持式终端上设有用于显示切削参数及气压大小的显示屏；

7.显示器可为LCD显示屏，图像显示清晰，用于显示切削参数及气压大小的数据；

8.所述排屑系统控制电路上设有警报元件，当采集到的切削参数不合理时，显示屏亮起警示，起到保护机床和工件的作用；

9.因此，本发明的自适应反馈排屑系统可以实现对切削状态变化的动态追踪，并根据不同的切削状态自动地控制排屑系统的运行状态，使得切屑及时充分地排出。同时接受传感器反馈回来的信号结果与系统运算结果进行对比评估，分析是否达到预期的排屑效果，否则将重复进行上述自适应过程，使得排屑装置更加的智能化、自动化，进而以实现CFRP的绿色加工。

本发明的有益效果