一种基于多维数据分析的机床作业在线智能监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于多维数据分析的机床作业在线智能监测系统，本发明专利技术通过获取目标机床在预加工阶段的加工准备信息，分析目标机床在预加工阶段的准备评价系数，并根据对比结果进行对应处理，从而有效降低预加工工件的加工错误风险，提高后期机床加工工件的加工质量和成品率，同时检测目标机床在加工运行阶段的工作参数，分析目标机床在加工运行阶段的运行评价系数，进一步消除机床加工作业的安全隐患，提高机床的运行安全性，进而使得工业企业向机床作业控制灵活性和实时性方向发展，并分析目标机床对应已加工工件的加工质量，从而降低已加工工件的加工质量分析误差，提高已加工工件加工质量的分析可靠性和准确性。工件加工质量的分析可靠性和准确性。工件加工质量的分析可靠性和准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多维数据分析的机床作业在线智能监测系统


[0001]本专利技术涉及机床作业监测领域，涉及一种基于多维数据分析的机床作业在线智能监测系统。

技术介绍

[0002]随着社会工业化进程的加快，大量工业企业涌现，用于生产各式各样的工业产品来满足社会发展需求，机床是工业产品的主要加工机器，由此可见机床的重要性，然而现有的机床作业过程中仍存在以下不足：
[0003]现有的机床作业过程中，基本通过生产人员凭借多年工作经验将预加工工件进行施压固定，由于不同材质加工工件的承受压力差异，无法准确地对预加工工件进行安全施压固定，从而增加预加工工件变形破损的发生概率，间接性增加了加工工件的损耗率，同时通过生产人员无法实现对机床对应调节臂进行精准位置调控，从而提高预加工工件的加工错误风险，导致实际加工工件与工件加工需求存在差异，进而导致预加工工件的整体报废，造成极大的工件资源浪费，进一步影响后期机床加工工件的加工质量和成品率；
[0004]现有的机床作业过程中，无法对机床作业运行参数进行实时监测，只能在机床作业运行过程中发出预警提醒后进行处理，从而无法实现机床作业运行过程中出现异常能够及时控制的功能，使得机床在加工作业过程中产生安全隐患，进一步降低机床的运行安全性，在极大程度上使得工业企业对机床作业控制的灵活性和实时性受到限制。

技术实现思路

[0005]为了克服
技术介绍
中的缺点，本专利技术实施例提供了一种基于多维数据分析的机床作业在线智能监测系统,能够有效解决上述
技术介绍
中涉及的问题。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于多维数据分析的机床作业在线智能监测系统，包括；
[0007]加工准备信息获取模块，用于获取目标机床在预加工阶段的加工准备信息，其中加工准备信息包括预加工工件信息、夹具夹取信息和调节臂调控信息；
[0008]机床准备评价系数分析模块，用于根据目标机床在预加工阶段的加工准备信息，分析目标机床在预加工阶段的准备评价系数；
[0009]预加工阶段处理模块，用于将目标机床在预加工阶段的准备评价系数与预设的机床在预加工阶段对应的准备评价系数阈值进行对比，并根据对比结果进行对应的处理；
[0010]机床工作参数检测模块，用于实时检测目标机床在加工运行阶段的工作参数，其中工作参数包括刀具工作参数、刀具工作声音参数和冷却液喷头工作参数；
[0011]机床运行评价系数分析模块，用于根据目标机床在加工运行阶段的工作参数，分析目标机床在加工运行阶段的运行评价系数；
[0012]加工运行阶段处理模块，用于将目标机床在加工运行阶段的运行评价系数与预设的机床在加工运行阶段对应的运行评价系数阈值进行对比，若目标机床在加工运行阶段的
运行评价系数大于对应的运行评价系数阈值，则停止目标机床加工运行操作，并发出预警提醒，反之，则继续执行目标机床加工运行操作；
[0013]已加工工件质量分析模块，用于将目标机床在加工运行阶段结束后的加工工件记为已加工工件，并对目标机床对应已加工工件进行扫描，分析目标机床对应已加工工件的加工质量，对比分析后进行相应处理；
[0014]机床加工数据存储库，用于存储各形状对应各材质加工工件在加工过程中的安全承受压力和各加工工件的标准三维模型，存储目标机床在加工各形状加工工件时对应的标准调节臂中心点位置坐标和标准调节臂相对角度，并存储目标机床在加工各材质加工工件时对应的标准刀具工作声音参数、标准刀具工作转速、标准冷却液喷头工作流速和标准冷却液喷头工作流量。
[0015]在本申请较佳的技术方案中，所述加工准备信息获取模块的具体实施方式如下：
[0016]通过高清摄像头获取目标机床在预加工阶段的预加工工件图像，根据目标机床在预加工阶段的预加工工件图像，对比得到目标机床在预加工阶段的预加工工件形状和预加工工件材质，将预加工工件形状和预加工工件材质作为预加工工件信息；
[0017]将目标机床对应夹具与预加工工件的接触区域按照等面积划分方式划分为各夹具子区域，按照预设的顺序依次编号为1,2,...,i,..k，并获取目标机床在预加工阶段对应的夹具夹取信息，其中夹具夹取信息为各夹具子区域的承受压力，将目标机床在预加工阶段中各夹具子区域的承受压力标记为F
i
，i表示为各夹具子区域的编号，i＝1,2......,k；
[0018]获取目标机床在预加工阶段对应的调节臂调控信息，其中调节臂调控信息包括调节臂中心点位置坐标和调节臂相对角度，并依次标记为G(x,y,z)和θ0。
[0019]在本申请较佳的技术方案中，所述机床准备评价系数分析模块对应具体实施方式为；
[0020]提取机床加工数据存储库中存储的各形状对应各材质加工工件在加工过程中的安全承受压力，根据目标机床在预加工阶段的预加工工件形状和预加工工件材质，筛选目标机床对应预加工工件的安全承受压力，将其标记为F
安
，分析得到目标机床在预加工阶段对应的夹具工作影响系数其中β表示为预设的预加工工件对应的受力影响因子；
[0021]提取机床加工数据存储库中存储的目标机床在加工各形状加工工件时对应的标准调节臂中心点位置坐标和标准调节臂相对角度，筛选目标机床在加工预加工工件时对应的标准调节臂中心点位置坐标和标准调节臂相对角度，并依次标记为G
′
(x
′
,y
′
,z
′
)和θ
′0，分析得到目标机床在预加工阶段对应的调节臂工作影响系数其中D表示为预设的调节臂中心点位置允许误差距离，表示为预设的调节臂中心点位置对应的调节影响因子，σ表示为预设的调节臂相对角度对应的调节影响因子；
[0022]将目标机床在预加工阶段对应的夹具工作影响系数R和调节臂工作影响系数T代入公式A＝(e
‑
1)
ζ*(R+T)
，得到目标机床在预加工阶段的准备评价系数A，其中ζ表示为预设的
机床在预加工阶段的评价补偿指数，e表示为自然常数。
[0023]在本申请较佳的技术方案中，所述预加工阶段处理模块的具体实施方式如下：
[0024]将目标机床在预加工阶段的准备评价系数与预设的机床在预加工阶段对应的准备评价系数阈值进行对比，若目标机床在预加工阶段的准备评价系数小于或等于预设的机床在预加工阶段对应的准备评价系数阈值，则执行机床工作参数检测模块，若目标机床在预加工阶段的准备评价系数大于预设的机床在预加工阶段对应的准备评价系数阈值，则发出人工调节预警提醒。
[0025]在本申请较佳的技术方案中，所述机床工作参数检测模块对应的具体检测方式为：
[0026]实时检测目标机床在加工运行阶段的刀具工作参数，其中刀具工作参数包括刀具工作转速、刀具弯曲度和刀具磨损度,并将目标机床在加工运行阶段的刀具工作转速、刀具弯曲度和刀具磨损度分别标记标记为V、Q、C；
[0027]实时测量目标机床在加工运行阶段的刀具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多维数据分析的机床作业在线智能监测系统，其特征在于，包括：加工准备信息获取模块，用于获取目标机床在预加工阶段的加工准备信息，其中加工准备信息包括预加工工件信息、夹具夹取信息和调节臂调控信息；机床准备评价系数分析模块，用于根据目标机床在预加工阶段的加工准备信息，分析目标机床在预加工阶段的准备评价系数；预加工阶段处理模块，用于将目标机床在预加工阶段的准备评价系数与预设的机床在预加工阶段对应的准备评价系数阈值进行对比，并根据对比结果进行对应的处理；机床工作参数检测模块，用于实时检测目标机床在加工运行阶段的工作参数，其中工作参数包括刀具工作参数、刀具工作声音参数和冷却液喷头工作参数；机床运行评价系数分析模块，用于根据目标机床在加工运行阶段的工作参数，分析目标机床在加工运行阶段的运行评价系数；加工运行阶段处理模块，用于将目标机床在加工运行阶段的运行评价系数与预设的机床在加工运行阶段对应的运行评价系数阈值进行对比，若目标机床在加工运行阶段的运行评价系数大于对应的运行评价系数阈值，则停止目标机床加工运行操作，并发出预警提醒，反之，则继续执行目标机床加工运行操作；已加工工件质量分析模块，用于将目标机床在加工运行阶段结束后的加工工件记为已加工工件，并对目标机床对应已加工工件进行扫描，分析目标机床对应已加工工件的加工质量，对比分析后进行相应处理；机床加工数据存储库，用于存储各形状对应各材质加工工件在加工过程中的安全承受压力和各加工工件的标准三维模型，存储目标机床在加工各形状加工工件时对应的标准调节臂中心点位置坐标和标准调节臂相对角度，并存储目标机床在加工各材质加工工件时对应的标准刀具工作声音参数、标准刀具工作转速、标准冷却液喷头工作流速和标准冷却液喷头工作流量。2.根据权利要求1所述的一种基于多维数据分析的机床作业在线智能监测系统，其特征在于：所述加工准备信息获取模块的具体实施方式如下：通过高清摄像头获取目标机床在预加工阶段的预加工工件图像，根据目标机床在预加工阶段的预加工工件图像，对比得到目标机床在预加工阶段的预加工工件形状和预加工工件材质，将预加工工件形状和预加工工件材质作为预加工工件信息；将目标机床对应夹具与预加工工件的接触区域按照等面积划分方式划分为各夹具子区域，按照预设的顺序依次编号为1,2,...,i,..k，并获取目标机床在预加工阶段对应的夹具夹取信息，其中夹具夹取信息为各夹具子区域的承受压力，将目标机床在预加工阶段中各夹具子区域的承受压力标记为F
i
，i表示为各夹具子区域的编号，i＝1,2......,k；获取目标机床在预加工阶段对应的调节臂调控信息，其中调节臂调控信息包括调节臂中心点位置坐标和调节臂相对角度，并依次标记为G(x,y,z)和θ0。3.根据权利要求2所述的一种基于多维数据分析的机床作业在线智能监测系统，其特征在于：所述机床准备评价系数分析模块对应具体实施方式为；提取机床加工数据存储库中存储的各形状对应各材质加工工件在加工过程中的安全承受压力，根据目标机床在预加工阶段的预加工工件形状和预加工工件材质，筛选目标机床对应预加工工件的安全承受压力，将其标记为F
安
，分析得到目标机床在预加工阶段对应
的夹具工作影响系数其中β表示为预设的预加工工件对应的受力影响因子；提取机床加工数据存储库中存储的目标机床在加工各形状加工工件时对应的标准调节臂中心点位置坐标和标准调节臂相对角度，筛选目标机床在加工预加工工件时对应的标准调节臂中心点位置坐标和标准调节臂相对角度，并依次标记为G
′
(x
′
,y
′
,z
′
)和θ
′0，分析得到目标机床在预加工阶段对应的调节臂工作影响系数其中D表示为预设的调节臂中心点位置允许误差距离，表示为预设的调节臂中心点位置对应的调节影响因子，σ表示为预设的调节臂相对角度对应的调节影响因子；将目标机床在预加工阶段对应的夹具工作影响系数R和调节臂工作影响系数T代入公式A＝(e
‑
1)
ζ*(R+T)
，得到目标机床在预加工阶段的准备评价系数A，其中ζ表示为预设的机床在预加工阶段的评价补偿指数，e表示为自然常数。4.根据权利要求3所述的一种基于多维数据分析的机床作业在线智能监测系统，其特征在于：所述预加工阶段处理模块的具体实施方式如下：将目标机床在预加工阶段的准备评价系数与预设的机床在预加工阶段对应的准备评价系数阈值进行对比，若目标机床在预加工阶段的准备评价系数小于或等于预设的机床在预加工阶段对应的准备评价系数阈值，则执行机床工作参数检测模块，若目标机床在预加工阶段的准备评价系数大于预设的机床在预加工阶段对应的准备评价系数阈值，则发出人工调节预警提醒。5.根据权利要求1所述的一种基于多维数据分析的机床作业在线智能监测系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢振军，
申请(专利权)人：成都振宏达机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：