再制造機床健康監測系統技術方案

本發明專利技術提供一種再制造機床健康監測系統，包括機床、電氣控制柜及總控制處理系統，機床上設有主軸及刀架，主軸的前后端設有軸承，主軸的前后端互相垂直的位置上通過支架固定有兩第一振動傳感器，軸承上固定有第二振動傳感器及溫度傳感器；刀架的三個方向上固定有第二振動傳感器；刀架上還設有刀具，刀具上固定有溫度傳感器；機床底部還設有第一振動傳感器；電氣控制柜上設有電壓變送器、電流變送器及電流互感器；機床與所述電氣控制柜的對應電路連接，電流變送器與電流互感器連接，且第一振動傳感器、第二振動傳感器、溫度傳感器、電壓變送器及電流變送器均連接至總控制處理系統。本發明專利技術可以及時發現機床故障；可實時監控工件加工表面質量。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及機械
，尤其涉及一種再制造機床健康監測系統。
技術介紹
隨著現代機械設備日趨復雜和精密，故障的危害性愈加嚴重，故障診斷技術受到了高度的重視。受技術進步和市場拓展的雙重驅動，機械故障診斷方法正朝著多樣化和智能化的方向發展，同時機械故障診斷能力也是現代機械工程師必備的專業能力。再制造機床通過數控改造后，實際數控化，但運行的穩定性由于系統和價格的雙因素影響，目前沒有監控系統用于實時監測系統的運行情況，并對加工的表面質量實時監控。在2013年08月20日申請的申請號為201310368189.5的中國專利技術，公開了數控機床領域內的一種數控機床監測系統，包括信息獲取單元、特征提取單元以及狀態識別單元，所述信息獲取單元包括信號輸出端連接在信號檢測模塊上的監測傳感器，所述特征提取單元包括信號輸入端連接在所述信號檢測模塊上的信號處理模塊，所述信號處理模塊的信號輸出端與特征提取模塊的信號輸入端相連，所述狀態識別單元包括信號輸入端連接在特征提取模塊上的專家系統模塊，所述專家系統模塊的信號輸出端與狀態識別模塊的信號輸入端相連。該專利技術雖然也可以實現在線監測的目的，但不是實現實時的機床健康監測、對加工質量的在線監測，并實時預警的目的。在2011年04月29日申請的申請號為201120133898.1的中國技術，涉及一種數控機床監測系統，該系統包括：后臺監控主機、智能接口設備與智能采集裝置；后臺監控主機通過以太網連接至少一個智能接口設備，每個智能接口設備均設有一個用于連接后臺監控主機的以太網接口與一個連接485通訊總線的通訊接口，所述485通訊總線上連接有至少一個智能采集裝置，每個智能采集裝置均對應數個機床。上述機床監測系統，通過將各機床的狀態開關對應采集到智能采集設備，再由智能采集設備上傳至后臺監控主機。不僅能夠有效接入一個工廠內不同車間、不同時代、不同廠家的機床設備，通過后臺監控主機實現對所有接入機床的監控，提高了工廠生產的效率。該技術雖然也可以實現在線監測的目的，但不是實現實時的機床健康監測、對加工質量的在線監測，并實時預警的目的。在2011年02月25日申請的申請號為201110045763.4的中國專利技術，提出了一種數控機床車削穩定性監測的方法，涉及監測
由于伺服系統性能的不斷提高，其響應速度、敏感性等也不斷提高，因此，在切削過程中機床的狀態可以在驅動電機的電流上得到反映。該專利技術中，通過各種信號處理方法提取電流信號的多個特征值，建立特征狀態向量作為數學模型的輸入，再通過數學模型的分析計算，輸出機床的切削狀態。該專利技術中由于電流信號抗干擾性強、易于采集、使用輔助工具少等特點，相對于目前的諸多監測方法其操作上具有簡單易行、監測效果好等優點，更容易實現對加工狀態的在線監測，有效保證了加工安全和產品質量。該專利技術雖然也可以實現在線監測的目的，但只對電流信號進行監測。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題，在于提供一種再制造機床健康監測系統，基于數學模型的方法、信號處理的方法來記錄設備運行情況，并通過信號處理分析，來診斷設備可能存在的故障原因，也可以適時監控加工件的表面質量，出現異常時發出報警信號。本專利技術的問題是這樣實現的：一種再制造機床健康監測系統，包括一機床、一電氣控制柜以及一總控制處理系統，所述機床上設有一主軸以及一刀架，所述主軸的前后端分別套設有一軸承，所述主軸的前后端互相垂直的位置上通過支架固定有兩第一振動傳感器，所述軸承上固定有一第二振動傳感器及一溫度傳感器；所述刀架的X軸、Y軸及Z軸方向上均固定有一第二振動傳感器；所述刀架上還設有一刀具，所述刀具上固定有一溫度傳感器；所述機床底部還設有第一振動傳感器；所述電氣控制柜上設有一電壓變送器、一電流變送器以及三電流互感器；所述機床與所述電氣控制柜的對應電路連接，所述電流變送器與三所述電流互感器連接，且所述第一振動傳感器、所述第二振動傳感器、所述溫度傳感器、所述電壓變送器及所述電流變送器均連接至所述總控制處理系統。進一步地，所述主軸的前后端中的兩第一振動傳感器，其一所述第一振動傳感器位于水平方向上，另一所述第一振動傳感器位于垂直方向上。進一步地，所述總控制處理系統為工控機。進一步地，所述軸承上的第二振動傳感器及溫度傳感器為一體式結構。進一步地，所述第二振動傳感器為貼磁式振動傳感器。本專利技術具有如下優點：本專利技術可以對機床可能存在的故障或即將產生的故障，進行提前預判斷，以便讓機床的使用周期更長；通過高階譜分析，可以實時監控工件加工表面質量，如果超出質量標準及時報警處理。附圖說明下面參照附圖結合實施例對本專利技術作進一步的說明。圖1為本專利技術再制造機床健康監測系統的主視圖。圖2為本專利技術再制造機床健康監測系統的俯視圖。圖3為本專利技術主軸的側視圖。圖4為本專利技術軸承的側視圖。圖中標號說明：1-機床、11-主軸、12-刀架、13-軸承、14-刀具、2-電氣控制柜、3-總控制處理系統、4-第一振動傳感器、5-第二振動傳感器、6-溫度傳感器、7-電壓變送器、8-電流變送器、9-電流互感器。具體實施方式下面結合具體實施例對本專利技術作出進一步的詳細說明，但是本專利技術的結構并不僅限于以下實施例。如圖1至圖4所示，本專利技術的一種再制造機床健康監測系統，包括一機床1、一電氣控制柜2以及一總控制處理系統3，所述機床1上設有一主軸11以及一刀架12，所述主軸11的前后端分別套設有一軸承13，所述主軸11的前后端互相垂直的位置上通過支架固定有兩第一振動傳感器4，所述軸承13上固定有一第二振動傳感器5及一溫度傳感器6；所述刀架12的X軸、Y軸及Z軸方向上均固定有一第二振動傳感器5；所述刀架12上還設有一刀具14，所述刀具14上固定有一溫度傳感器6；所述機床1底部還設有第一振動傳感器4；所述電氣控制柜2上設有一電壓變送器7、一電流變送器8以及三電流互感器9；所述機床1與所述電氣控制柜2的對應電路連接，所述電流變送器8與三所述電流互感器9連接，且所述第一振動傳感器4、所述第二振動傳感器5、所述溫度傳感器6、所述電壓變送器7及所述電流變送器8均連接至所述總控制處理系統3。進一步地，所述主軸11的前后端中的兩第一振動傳感器4，其一所述第一振動傳感器4位于水平方向上，另一所述第一振動傳感器4位于垂直方向上，通過位于水平方向上的第一振動傳感器4可以測量出所述主軸11本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種再制造機床健康監測系統，其特征在于：包括一機床、一電氣控制柜以及一總控制處理系統，所述機床上設有一主軸以及一刀架，所述主軸的前后端分別套設有一軸承，所述主軸的前后端互相垂直的位置上通過支架固定有兩第一振動傳感器，所述軸承上固定有一第二振動傳感器及一溫度傳感器；所述刀架的X軸、Y軸及Z軸方向上均固定有一第二振動傳感器；所述刀架上還設有一刀具，所述刀具上固定有一溫度傳感器；所述機床底部還設有第一振動傳感器；所述電氣控制柜上設有一電壓變送器、一電流變送器以及三電流互感器；所述機床與所述電氣控制柜的對應電路連接，所述電流變送器與三所述電流互感器連接，且所述第一振動傳感器、所述第二振動傳感器、所述溫度傳感器、所述電壓變送器及所述電流變送器均連接至所述總控制處理系統。

【技術特征摘要】
1.一種再制造機床健康監測系統，其特征在于：包括一機床、一電氣
控制柜以及一總控制處理系統，所述機床上設有一主軸以及一刀架，所述主
軸的前后端分別套設有一軸承，所述主軸的前后端互相垂直的位置上通過支
架固定有兩第一振動傳感器，所述軸承上固定有一第二振動傳感器及一溫度
傳感器；所述刀架的X軸、Y軸及Z軸方向上均固定有一第二振動傳感器；
所述刀架上還設有一刀具，所述刀具上固定有一溫度傳感器；所述機床底部
還設有第一振動傳感器；所述電氣控制柜上設有一電壓變送器、一電流變送
器以及三電流互感器；所述機床與所述電氣控制柜的對應電路連接，所述電
流變送器與三所述電流互感器連接，且所述第一振動傳感器、所述第二振動

【專利技術屬性】
技術研發人員：許明三，江吉彬，曾壽金，陳丙三，練國富，
申請(專利權)人：福建工程學院，
類型：發明
國別省市：福建;35