長春理工大學孟千賀獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉長春理工大學申請的專利基于物聯網的零件粗糙度數據分析系統及方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN120027743B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-29發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202510503194.5,技術領域涉及:G01B11/30;該發明授權基于物聯網的零件粗糙度數據分析系統及方法是由孟千賀;宋薇;徐夢鴻設計研發完成,并于2025-04-22向國家知識產權局提交的專利申請。
本基于物聯網的零件粗糙度數據分析系統及方法在說明書摘要公布了:本發明公開了一種基于物聯網的零件粗糙度數據分析系統及方法,涉及大數據分析技術領域,本發明通過精確采集零件表面粗糙度測量裝置的端點和反射點數據,計算光線轉換結構的角度調整值,確保光線發射方向與測量標準一致,避免光線遮擋引起的測量誤差,從而提升數據可靠性和測量精度,減少無效數據對零件粗糙度分析的影響,增強測量適應能力和穩定性。通過分析歷史數據,結合時間序列預測和向量回歸預測模型,準確預測光線轉換結構的下一次調整時間和角度。基于預測結果,系統能夠實時判斷光線發射結構是否存在異常,確保光線發射角度在合理范圍內,從而避免調整不當導致的測量誤差,優化零件表面粗糙度測量過程,保證數據準確性。
本發明授權基于物聯網的零件粗糙度數據分析系統及方法在權利要求書中公布了:1.一種基于物聯網的零件粗糙度數據分析方法,其特征在于:所述零件粗糙度數據分析方法包括以下步驟: 步驟S1、獲取零件表面粗糙度測量裝置出光口在運動方向上的兩個端點數據,以及內部的光線轉換結構的反射點位置數據,根據出光口在運動方向上的長度數據和反射點位置數據分析計算出光線轉換結構的角度調整值; 步驟S1-1、通過光柵傳感器對零件表面粗糙度測量裝置出光口在運動方向上的兩個端點數據進行獲取,獲取的兩個端點數據在運動方向上包括第一出光點的位置數據和第二出光點的位置數據,所述第一出光點表示為在運動方向上,出光口遠離運動方向的端點,所述第二出光點表示為在運動方向上,出光口與運動方向相同的端點,在零件表面粗糙度測量裝置相對水平方向平行時,通過反射點做第一出光點與第二出光點連線的垂線有垂點O; 步驟S1-2、通過光學傳感器獲取零件表面粗糙度測量裝置內部的光線轉換結構的反射點位置數據,結合出光口的兩個端點數據,構建二維坐標系進行位置數據映射,通過向量夾角公式分析計算出光線轉換結構的角度調整值,向量夾角公式如下: ; 式中,Oi表示為第i個端點反射光線的夾角角度;Vver表示為從反射點到垂點O的方向向量,在測量過程中,反射光線始終保持與零件表面垂直;Vi表示為從反射點到第i個端點的方向向量;丨Vver丨表示為從反射點垂直到零件表面的方向向量大小;丨Vi丨表示為從反射點到第i個端點的方向向量大小; 步驟S1-3、將第一出光點的位置數據帶入向量夾角公式計算出第一出光點夾角一,將第二出光點的位置數據帶入向量夾角公式計算出第二出光點夾角二,光線轉換結構的角度調整值表示為夾角一和夾角二的角度范圍; 步驟S2、采集零件表面粗糙度測量裝置出光口和光線發射結構距離零件表面的高度數據,再通過零件表面粗糙度測量裝置出光口與光線發射結構的距離計算出光線發射結構所發射光線的角度,記為光線入射角,結合角度調整值判斷出光線發射結構發射的光線是否異常; 步驟S2-1、通過光學傳感器采集零件表面粗糙度測量裝置出光口和光線發射結構距離零件表面的高度數據,沿出光口中反射點的反方向構建延長線,再經過光線發射結構做延長線的垂線構建直角三角形,根據零件表面粗糙度測量裝置出光口與光線發射結構的距離通過正弦定理計算出光線發射結構所發射光線的角度,記為光線入射角; 步驟S2-2、通過光學傳感器采集零件表面的反射光方向,根據反射光方向調整光線轉換結構的角度,確保光線經過光線轉換結構后垂直照射在零件表面上,結合光的反射定律和光線的入射角,利用光線入射角與反射光方向的關系,確保法線方向始終與光線轉換結構垂直,進而使用神經網絡進行計算對光線轉換結構進行調整; 步驟S2-3、根據光線轉換結構調整后的位置信息,判斷反射光是否與第一出光點和第二出光點的連線存在交點: 當反射光與第一出光點和第二出光點的連線存在交點時,判定光線經過光線轉換結構調整后,其方向垂直于零件表面,且不會受到遮擋,光線為正常光線; 當反射光與第一出光點和第二出光點的連線不存在交點時,判定光線經過光線轉換結構調整后,其方向垂直于零件表面,光線受到遮擋,光線為異常光線; 步驟S3、創建角度調整集合,所述角度調整集合用于存儲零件表面粗糙度測量裝置內部的光線轉換結構的調整時間和調整角度,將通過光線轉換結構調整后未出現異常的光線對應的調整時間和調整角度以鍵值對的形式進行存儲; 步驟S4、根據角度調整集合對零件表面粗糙度測量裝置內部的光線轉換結構下一次調整時間和調整角度進行預測,根據預測的光線轉換結構調整角度結合光線轉換結構的角度調整值判斷光線發射結構發射的光線是否異常; 步驟S5、根據光線發射結構發射的光線異常判斷結果,在預測的調整時間內,將滿足判斷結果為異常光線條件進行預警。
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