本發(fā)明涉及質(zhì)量評估，特別是一種大型鋼結(jié)構(gòu)表面打磨質(zhì)量評估方法。

背景技術(shù)：

1、大型鋼結(jié)構(gòu)作為現(xiàn)代工業(yè)和建筑領(lǐng)域的重要組成部分，其表面質(zhì)量直接影響結(jié)構(gòu)的性能、美觀和使用壽命。隨著制造技術(shù)的進(jìn)步，鋼結(jié)構(gòu)表面打磨工藝不斷發(fā)展，從早期的人工打磨逐步過渡到半自動化和全自動化打磨。

2、然而，隨著鋼結(jié)構(gòu)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和形狀的日益復(fù)雜化，傳統(tǒng)的打磨質(zhì)量評估方法面臨著諸多挑戰(zhàn)。目前廣泛采用的接觸式測量方法，如表面粗糙度儀，雖然能夠提供局部區(qū)域的精確數(shù)據(jù)，但難以實(shí)現(xiàn)對大型鋼結(jié)構(gòu)表面的全面評估。此外，這種方法通常需要停止生產(chǎn)線，耗時較長，效率較低。而基于視覺檢測的非接觸式方法，雖然能夠快速獲取大面積數(shù)據(jù)，但其精度和可靠性仍有待提高，尤其是在復(fù)雜曲面和特殊光照條件下的表現(xiàn)不夠理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于傳統(tǒng)的打磨質(zhì)量評估方法存在的問題，提出了本發(fā)明。

2、因此，本發(fā)明所要解決的問題在于提供一種能夠?qū)崟r、全面評估大型鋼結(jié)構(gòu)表面打磨質(zhì)量，并能預(yù)測質(zhì)量變化趨勢的方法。

3、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

4、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種大型鋼結(jié)構(gòu)表面打磨質(zhì)量評估方法，其包括，在大型鋼結(jié)構(gòu)表面預(yù)先布設(shè)多個檢測區(qū)域，并采用光學(xué)測量設(shè)備實(shí)時采集各檢測區(qū)域的表面粗糙度數(shù)據(jù)；采用振動傳感器定時監(jiān)測打磨工具的運(yùn)行狀態(tài)，通過分析振動數(shù)據(jù)獲得打磨工具的磨損程度；將所述多個檢測區(qū)域的表面粗糙度數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對打磨質(zhì)量進(jìn)行評估；若打磨質(zhì)量滿足要求，則記錄當(dāng)前表面粗糙度數(shù)據(jù)以及對應(yīng)的打磨工具的運(yùn)行狀態(tài)；若打磨質(zhì)量不滿足要求，判定當(dāng)前打磨存在問題，記錄并標(biāo)記當(dāng)前表面粗糙度數(shù)據(jù)和打磨工具的運(yùn)行狀態(tài)；將打磨工具的歷史磨損程度與歷史表面粗糙度數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)動分析，對未來表面粗糙度數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測，并對打磨工具制定相應(yīng)的工藝調(diào)整計(jì)劃。

5、作為本發(fā)明所述大型鋼結(jié)構(gòu)表面打磨質(zhì)量評估方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述檢測區(qū)域的劃分過程為：將整個評估范圍劃分為多個大小相等的檢測區(qū)域，使每個檢測區(qū)域大小相等，滿足：

6、

7、其中，l和w分別為鋼結(jié)構(gòu)表面的長度和寬度，n為劃分后的行數(shù)，m為劃分后的列數(shù)，每個檢測區(qū)域的長和寬分別為和。

8、作為本發(fā)明所述大型鋼結(jié)構(gòu)表面打磨質(zhì)量評估方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述檢測區(qū)域的劃分還包括：標(biāo)識每個檢測區(qū)域的邊界和編號，定義每個檢測區(qū)域的中心點(diǎn)坐標(biāo)（，）：

9、

10、

11、其中，a為行編號，b為列編號，a=1,2,...,n；b=1,2,...,m。

12、作為本發(fā)明所述大型鋼結(jié)構(gòu)表面打磨質(zhì)量評估方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述采用光學(xué)測量設(shè)備實(shí)時采集各檢測區(qū)域的表面粗糙度數(shù)據(jù)包括：所述光學(xué)測量設(shè)備的位置安裝考慮掃描面積、設(shè)備與檢測區(qū)域的距離和角度；所述光學(xué)測量設(shè)備的掃描面積表示為：

13、

14、其中，為光學(xué)測量設(shè)備的掃描面積，d為光學(xué)測量設(shè)備到檢測區(qū)域中心的水平距離，為光學(xué)測量設(shè)備的安裝高度，為光學(xué)測量設(shè)備的水平視角，為光學(xué)測量設(shè)備的垂直視角；每個檢測區(qū)域的長寬尺寸與光學(xué)測量設(shè)備的掃描面積和分辨率相匹配：

15、，

16、其中，r為光學(xué)測量設(shè)備的分辨率。

17、作為本發(fā)明所述大型鋼結(jié)構(gòu)表面打磨質(zhì)量評估方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述對打磨質(zhì)量進(jìn)行評估包括：對采集到的多個檢測區(qū)域的表面粗糙度數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算每個檢測區(qū)域在給定時間段內(nèi)的平均粗糙度和粗糙度的方差；對所有檢測區(qū)域的表面粗糙度數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合分析，包括：計(jì)算整個鋼結(jié)構(gòu)表面的平均粗糙度：

18、

19、計(jì)算整個鋼結(jié)構(gòu)表面的粗糙度的方差：

20、

21、如果大于預(yù)設(shè)的粗糙度閾值,則說明打磨質(zhì)量不合格，如果隨時間升高,則說明表面整體打磨質(zhì)量下降。

22、作為本發(fā)明所述大型鋼結(jié)構(gòu)表面打磨質(zhì)量評估方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述將打磨工具的歷史磨損程度與歷史表面粗糙度數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)動分析包括以下步驟：通過多變量回歸模型進(jìn)行實(shí)時表面粗糙度數(shù)據(jù)與振動數(shù)據(jù)的協(xié)同分析；將記錄的振動數(shù)據(jù)輸入所述多變量回歸模型，將得到的輸出數(shù)據(jù)與時間同步的記錄里的實(shí)際表面粗糙度數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，調(diào)整所述多變量回歸模型的參數(shù)；通過時間序列分析方法利用當(dāng)前以及過去一段時間內(nèi)的振動數(shù)據(jù)，定期預(yù)測未來一段時間內(nèi)的振動數(shù)據(jù)，代入多變量回歸模型中對未來表面粗糙度數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測；所述打磨工具的歷史磨損程度為打磨工具的歷史振動數(shù)據(jù)；所述振動數(shù)據(jù)包括均方根值、峰值和主頻。

23、作為本發(fā)明所述大型鋼結(jié)構(gòu)表面打磨質(zhì)量評估方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述進(jìn)行實(shí)時表面粗糙度數(shù)據(jù)與振動數(shù)據(jù)的協(xié)同分析包括：將歷史表面粗糙度數(shù)據(jù)與歷史振動數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，通過多變量回歸模型，獲得粗糙度變化與振動數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，粗糙度變化與振動數(shù)據(jù)的多變量回歸模型為：

24、

25、其中，為輸出的平均粗糙度，分別為振動數(shù)據(jù)的均方根值、峰值，為振動數(shù)據(jù)的主頻，為打磨時間，為回歸系數(shù)，通過歷史數(shù)據(jù)擬合獲得，為誤差項(xiàng)。

26、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計(jì)算機(jī)程序，其中：所述計(jì)算機(jī)程序指令被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方面所述的大型鋼結(jié)構(gòu)表面打磨質(zhì)量評估方法的步驟。

27、第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，其中：所述計(jì)算機(jī)程序指令被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方面所述的大型鋼結(jié)構(gòu)表面打磨質(zhì)量評估方法的步驟。

28、本發(fā)明有益效果為：本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對打磨質(zhì)量的全面、實(shí)時和預(yù)測性評估，不僅克服了傳統(tǒng)評估技術(shù)在大型結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用局限，還建立了打磨工具狀態(tài)與表面質(zhì)量的動態(tài)關(guān)聯(lián)模型，這種綜合評估體系顯著提高了質(zhì)量控制的精確度和效率，使生產(chǎn)管理從被動響應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃宇A(yù)防。通過實(shí)時數(shù)據(jù)采集和智能分析，本方法能夠及時發(fā)現(xiàn)潛在問題，預(yù)測質(zhì)量變化趨勢，為工藝參數(shù)優(yōu)化和預(yù)防性維護(hù)提供科學(xué)依據(jù)，從而大幅提升了大型鋼結(jié)構(gòu)表面處理的質(zhì)量穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率。

技術(shù)特征：

1.一種大型鋼結(jié)構(gòu)表面打磨質(zhì)量評估方法，其特征在于：包括，

2.如權(quán)利要求1所述的大型鋼結(jié)構(gòu)表面打磨質(zhì)量評估方法，其特征在于：所述檢測區(qū)域的劃分過程為：

3.如權(quán)利要求2所述的大型鋼結(jié)構(gòu)表面打磨質(zhì)量評估方法，其特征在于：所述檢測區(qū)域的劃分還包括：

4.如權(quán)利要求3所述的大型鋼結(jié)構(gòu)表面打磨質(zhì)量評估方法，其特征在于：所述采用光學(xué)測量設(shè)備實(shí)時采集各檢測區(qū)域的表面粗糙度數(shù)據(jù)包括：

5.如權(quán)利要求4所述的大型鋼結(jié)構(gòu)表面打磨質(zhì)量評估方法，其特征在于：所述對打磨質(zhì)量進(jìn)行評估包括：

6.如權(quán)利要求5所述的大型鋼結(jié)構(gòu)表面打磨質(zhì)量評估方法，其特征在于：所述將打磨工具的歷史磨損程度與歷史表面粗糙度數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)動分析包括以下步驟：

7.如權(quán)利要求6所述的大型鋼結(jié)構(gòu)表面打磨質(zhì)量評估方法，其特征在于：所述進(jìn)行表面粗糙度數(shù)據(jù)與振動數(shù)據(jù)的協(xié)同分析包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種大型鋼結(jié)構(gòu)表面打磨質(zhì)量評估方法，涉及質(zhì)量評估技術(shù)領(lǐng)域。包括在大型鋼結(jié)構(gòu)表面預(yù)先布設(shè)多個檢測區(qū)域,并采用光學(xué)測量設(shè)備實(shí)時采集各檢測區(qū)域的表面粗糙度數(shù)據(jù)；將所述多個檢測區(qū)域的表面粗糙度數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對打磨質(zhì)量進(jìn)行評估；采用振動傳感器監(jiān)測打磨工具的運(yùn)行狀態(tài),通過分析振動數(shù)據(jù)獲得打磨工具的磨損程度；將打磨工具的歷史磨損程度與歷史表面粗糙度數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)動分析，并對打磨工具制定相應(yīng)的工藝調(diào)整計(jì)劃。本發(fā)明通過實(shí)時數(shù)據(jù)采集和智能分析，能夠及時發(fā)現(xiàn)潛在問題，預(yù)測質(zhì)量變化趨勢。

技術(shù)研發(fā)人員：黃煜南,黃攀
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東創(chuàng)昇智能制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19