再制造机床健康监测系统技术方案

本发明专利技术提供一种再制造机床健康监测系统，包括机床、电气控制柜及总控制处理系统，机床上设有主轴及刀架，主轴的前后端设有轴承，主轴的前后端互相垂直的位置上通过支架固定有两第一振动传感器，轴承上固定有第二振动传感器及温度传感器；刀架的三个方向上固定有第二振动传感器；刀架上还设有刀具，刀具上固定有温度传感器；机床底部还设有第一振动传感器；电气控制柜上设有电压变送器、电流变送器及电流互感器；机床与所述电气控制柜的对应电路连接，电流变送器与电流互感器连接，且第一振动传感器、第二振动传感器、温度传感器、电压变送器及电流变送器均连接至总控制处理系统。本发明专利技术可以及时发现机床故障；可实时监控工件加工表面质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械
，尤其涉及一种再制造机床健康监测系统。
技术介绍
随着现代机械设备日趋复杂和精密，故障的危害性愈加严重，故障诊断技术受到了高度的重视。受技术进步和市场拓展的双重驱动，机械故障诊断方法正朝着多样化和智能化的方向发展，同时机械故障诊断能力也是现代机械工程师必备的专业能力。再制造机床通过数控改造后，实际数控化，但运行的稳定性由于系统和价格的双因素影响，目前没有监控系统用于实时监测系统的运行情况，并对加工的表面质量实时监控。在2013年08月20日申请的申请号为201310368189.5的中国专利技术，公开了数控机床领域内的一种数控机床监测系统，包括信息获取单元、特征提取单元以及状态识别单元，所述信息获取单元包括信号输出端连接在信号检测模块上的监测传感器，所述特征提取单元包括信号输入端连接在所述信号检测模块上的信号处理模块，所述信号处理模块的信号输出端与特征提取模块的信号输入端相连，所述状态识别单元包括信号输入端连接在特征提取模块上的专家系统模块，所述专家系统模块的信号输出端与状态识别模块的信号输入端相连。该专利技术虽然也可以实现在线监测的目的，但不是实现实时的机床健康监测、对加工质量的在线监测，并实时预警的目的。在2011年04月29日申请的申请号为201120133898.1的中国技术，涉及一种数控机床监测系统，该系统包括：后台监控主机、智能接口设备与智能采集装置；后台监控主机通过以太网连接至少一个智能接口设备，每个智能接口设备均设有一个用于连接后台监控主机的以太网接口与一个连接485通讯总线的通讯接口，所述485通讯总线上连接有至少一个智能采集装置，每个智能采集装置均对应数个机床。上述机床监测系统，通过将各机床的状态开关对应采集到智能采集设备，再由智能采集设备上传至后台监控主机。不仅能够有效接入一个工厂内不同车间、不同时代、不同厂家的机床设备，通过后台监控主机实现对所有接入机床的监控，提高了工厂生产的效率。该技术虽然也可以实现在线监测的目的，但不是实现实时的机床健康监测、对加工质量的在线监测，并实时预警的目的。在2011年02月25日申请的申请号为201110045763.4的中国专利技术，提出了一种数控机床车削稳定性监测的方法，涉及监测
由于伺服系统性能的不断提高，其响应速度、敏感性等也不断提高，因此，在切削过程中机床的状态可以在驱动电机的电流上得到反映。该专利技术中，通过各种信号处理方法提取电流信号的多个特征值，建立特征状态向量作为数学模型的输入，再通过数学模型的分析计算，输出机床的切削状态。该专利技术中由于电流信号抗干扰性强、易于采集、使用辅助工具少等特点，相对于目前的诸多监测方法其操作上具有简单易行、监测效果好等优点，更容易实现对加工状态的在线监测，有效保证了加工安全和产品质量。该专利技术虽然也可以实现在线监测的目的，但只对电流信号进行监测。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题，在于提供一种再制造机床健康监测系统，基于数学模型的方法、信号处理的方法来记录设备运行情况，并通过信号处理分析，来诊断设备可能存在的故障原因，也可以适时监控加工件的表面质量，出现异常时发出报警信号。本专利技术的问题是这样实现的：一种再制造机床健康监测系统，包括一机床、一电气控制柜以及一总控制处理系统，所述机床上设有一主轴以及一刀架，所述主轴的前后端分别套设有一轴承，所述主轴的前后端互相垂直的位置上通过支架固定有两第一振动传感器，所述轴承上固定有一第二振动传感器及一温度传感器；所述刀架的X轴、Y轴及Z轴方向上均固定有一第二振动传感器；所述刀架上还设有一刀具，所述刀具上固定有一温度传感器；所述机床底部还设有第一振动传感器；所述电气控制柜上设有一电压变送器、一电流变送器以及三电流互感器；所述机床与所述电气控制柜的对应电路连接，所述电流变送器与三所述电流互感器连接，且所述第一振动传感器、所述第二振动传感器、所述温度传感器、所述电压变送器及所述电流变送器均连接至所述总控制处理系统。进一步地，所述主轴的前后端中的两第一振动传感器，其一所述第一振动传感器位于水平方向上，另一所述第一振动传感器位于垂直方向上。进一步地，所述总控制处理系统为工控机。进一步地，所述轴承上的第二振动传感器及温度传感器为一体式结构。进一步地，所述第二振动传感器为贴磁式振动传感器。本专利技术具有如下优点：本专利技术可以对机床可能存在的故障或即将产生的故障，进行提前预判断，以便让机床的使用周期更长；通过高阶谱分析，可以实时监控工件加工表面质量，如果超出质量标准及时报警处理。附图说明下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的说明。图1为本专利技术再制造机床健康监测系统的主视图。图2为本专利技术再制造机床健康监测系统的俯视图。图3为本专利技术主轴的侧视图。图4为本专利技术轴承的侧视图。图中标号说明：1-机床、11-主轴、12-刀架、13-轴承、14-刀具、2-电气控制柜、3-总控制处理系统、4-第一振动传感器、5-第二振动传感器、6-温度传感器、7-电压变送器、8-电流变送器、9-电流互感器。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作出进一步的详细说明，但是本专利技术的结构并不仅限于以下实施例。如图1至图4所示，本专利技术的一种再制造机床健康监测系统，包括一机床1、一电气控制柜2以及一总控制处理系统3，所述机床1上设有一主轴11以及一刀架12，所述主轴11的前后端分别套设有一轴承13，所述主轴11的前后端互相垂直的位置上通过支架固定有两第一振动传感器4，所述轴承13上固定有一第二振动传感器5及一温度传感器6；所述刀架12的X轴、Y轴及Z轴方向上均固定有一第二振动传感器5；所述刀架12上还设有一刀具14，所述刀具14上固定有一温度传感器6；所述机床1底部还设有第一振动传感器4；所述电气控制柜2上设有一电压变送器7、一电流变送器8以及三电流互感器9；所述机床1与所述电气控制柜2的对应电路连接，所述电流变送器8与三所述电流互感器9连接，且所述第一振动传感器4、所述第二振动传感器5、所述温度传感器6、所述电压变送器7及所述电流变送器8均连接至所述总控制处理系统3。进一步地，所述主轴11的前后端中的两第一振动传感器4，其一所述第一振动传感器4位于水平方向上，另一所述第一振动传感器4位于垂直方向上，通过位于水平方向上的第一振动传感器4可以测量出所述主轴11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种再制造机床健康监测系统，其特征在于：包括一机床、一电气控制柜以及一总控制处理系统，所述机床上设有一主轴以及一刀架，所述主轴的前后端分别套设有一轴承，所述主轴的前后端互相垂直的位置上通过支架固定有两第一振动传感器，所述轴承上固定有一第二振动传感器及一温度传感器；所述刀架的X轴、Y轴及Z轴方向上均固定有一第二振动传感器；所述刀架上还设有一刀具，所述刀具上固定有一温度传感器；所述机床底部还设有第一振动传感器；所述电气控制柜上设有一电压变送器、一电流变送器以及三电流互感器；所述机床与所述电气控制柜的对应电路连接，所述电流变送器与三所述电流互感器连接，且所述第一振动传感器、所述第二振动传感器、所述温度传感器、所述电压变送器及所述电流变送器均连接至所述总控制处理系统。

【技术特征摘要】
1.一种再制造机床健康监测系统，其特征在于：包括一机床、一电气
控制柜以及一总控制处理系统，所述机床上设有一主轴以及一刀架，所述主
轴的前后端分别套设有一轴承，所述主轴的前后端互相垂直的位置上通过支
架固定有两第一振动传感器，所述轴承上固定有一第二振动传感器及一温度
传感器；所述刀架的X轴、Y轴及Z轴方向上均固定有一第二振动传感器；
所述刀架上还设有一刀具，所述刀具上固定有一温度传感器；所述机床底部
还设有第一振动传感器；所述电气控制柜上设有一电压变送器、一电流变送
器以及三电流互感器；所述机床与所述电气控制柜的对应电路连接，所述电
流变送器与三所述电流互感器连接，且所述第一振动传感器、所述第二振动

【专利技术属性】
技术研发人员：许明三，江吉彬，曾寿金，陈丙三，练国富，
申请(专利权)人：福建工程学院，
类型：发明
国别省市：福建;35