CN107153403A - 一种基于互联网的机床故障诊断*** - Google Patents

一种基于互联网的机床故障诊断*** Download PDF

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许锋
周宇
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侯文慧
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Abstract

本发明公开了一种基于互联网的机床故障诊断***，包括：动力检测单元、刀具检测单元、机身检测单元、中央处理器、预警单元以及无线通信模块；动力检测单元用于实时检测机床的主轴加速度和液压传动部件的压力；刀具检测单元用于实时检测刀具拉杆的位置、检测刀具磨损量以及刀具的硬度；机身检测单元用于实时检测机身的振动信号、噪声信号以及油压信号；该***采用信息化故障诊断技术将大大降低设备的维修费用，逐步摒弃计划维修的不合理性，通过实施工况监控和故障诊断技术，最终实现可靠高效地发挥数控装备应有的功能，并且提高设备的使用寿命。

Description

一种基于互联网的机床故障诊断***
技术领域
本发明涉及机床故障诊断技术领域，特别涉及一种基于互联网的机床故障诊断***。
背景技术
随着信息化技术的发展及智能化工业的不断提升，信息化故障诊断成为工业制造企业了解和掌握设备当前使用状态，确定其整体或局部是否运转正常，提前发现故障及其原因，并能预报故障的发展趋势的技术。这种技术日益得到重视，主要原因在于制造业的迅速发展。随着数控装备工作强度的不断增大，生产效率、自动化程度越来越高，同时设备结构更加复杂多变，各部分的关联也越加密切，柔性程度提高很快。所以，即使是某个地方的一个微小故障，也有可能爆发连锁反应，导致整台设备乃至于设备有关的环境遭受灾难性的毁坏。这不仅造成巨大的经济损失，严重时还会危及人身安全，后果不堪设想。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于互联网的机床故障诊断***，以实现数控机床在线的远程故障预警和自动诊断。
本发明提供了一种基于互联网的机床故障诊断***，包括：动力检测单元、刀具检测单元、机身检测单元、中央处理器、预警单元以及无线通信模块；所述动力检测单元用于实时检测机床的主轴加速度和液压传动部件的压力，并将所检测到的机床的主轴加速度和液压传动部件的压力值实时发送给所述中央处理器；所述刀具检测单元用于实时检测刀具拉杆的位置、检测刀具磨损量以及刀具的硬度，并将所检测到的刀具拉杆的位置、检测刀具磨损量以及刀具的硬度实时发送给所述中央处理器；所述机身检测单元用于实时检测机身的振动信号、噪声信号以及油压信号，并将所检测到的机身的振动信号、噪声信号以及油压信号实时发送给所述中央处理器；所述中央处理器用于实时接收所述动力检测单元所发送的机床的主轴加速度和液压传动部件的压力值并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的机床的主轴加速度和液压传动部件的压力值与标准的机床的主轴加速度和液压传动部件的压力值进行实时对比，若所接收到的机床的主轴加速度和液压传动部件的压力值两者中的一个或者两个出现异常，所述中央处理器向所述预警单元发出动力检测异常报警指令；所述中央处理器还用于实时接收所述刀具检测单元所发送的刀具拉杆的位置、刀具磨损量以及刀具的硬度并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的刀具拉杆的位置、检测刀具磨损量以及刀具的硬度与标准的刀具拉杆的位置、检测刀具磨损量以及刀具的硬度进行实时对比，若所接收到的刀具拉杆的位置、检测刀具磨损量以及刀具的硬度三者中的一个或者多个出现异常，所述中央处理器向所述预警单元发出刀具检测异常报警指令；所述中央处理器还用于实时接收所述机身检测单元所发送的机身的振动信号、噪声信号以及油压信号并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的机身的振动信号、噪声信号以及油压信号与标准的机身的振动信号、噪声信号以及油压信号进行实时对比，若所接收到的机身的振动信号、噪声信号以及油压信号三者中的一个或者多个出现异常，所述中央处理器向所述预警单元发出机身检测异常报警指令；所述预警单元包括第一报警器、第二报警器以及第三报警器；所述第一报警器用于接收所述中央处理器发送来的动力检测异常报警指令并发出第一报警声；所述第二报警器用于接收所述中央处理器发送来的刀具检测异常报警指令并发出第二报警声；所述第三报警器用于接收所述中央处理器发送来的机身检测异常报警指令并发出第三报警声；所述无线通信模块用于实时接收所述中央处理器发送来的机床的主轴加速度和液压传动部件的压力值并发送给故障诊断中心和技术指导中心；所述无线通信模块还用于实时接收所述中央处理器发送来的刀具拉杆的位置、刀具磨损量以及刀具的硬度并发送给故障诊断中心和技术指导中心；所述无线通信模块还用于实时接收所述中央处理器发送来的机身的振动信号、噪声信号以及油压信号并发送给故障诊断中心和技术指导中心。
较佳地，所述中央处理器还信号连接有现场监控摄像模块，所述现场监控摄像模块用于实时拍摄现场机床的工作状态，并将其通过无线传送器传送给技术指导中心。
较佳地，所述中央处理器还信号连接有温度传感器，所述温度传感器由于实时检测刀具的温度。
较佳地，所述中央处理器还信号连接有电压传感器，所述电压传感器用于实时检测机床中线路中的电压。
较佳地，所述中央处理器还信号连接有电流传感器，所述电流传感器用于实时检测机床线路中的电流。
较佳地，所述中央处理器还信号连接有显示器，所述显示器用于显示机床使用规范信息。
较佳地，所述中央处理器是MSP430单片机或型号为OMRONCP1E-N20DR-D的PLC控制器。
较佳地，所述无线通信模块是3G无线通信模块、4G无线通信模块或WIFI模块。
本发明一种基于互联网的机床故障诊断***，其采用信息化故障诊断技术将大大降低设备的维修费用，逐步摒弃计划维修的不合理性，通过实施工况监控和故障诊断技术，最终实现可靠高效地发挥数控装备应有的功能，并且提高设备的使用寿命。
附图说明
图1为本发明提供的***框图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1所示，本发明实施例提供了一种基于互联网的机床故障诊断***，包括：动力检测单元、刀具检测单元、机身检测单元、中央处理器、预警单元以及无线通信模块；所述动力检测单元用于实时检测机床的主轴加速度和液压传动部件的压力，并将所检测到的机床的主轴加速度和液压传动部件的压力值实时发送给所述中央处理器；所述刀具检测单元用于实时检测刀具拉杆的位置、检测刀具磨损量以及刀具的硬度，并将所检测到的刀具拉杆的位置、检测刀具磨损量以及刀具的硬度实时发送给所述中央处理器；所述机身检测单元用于实时检测机身的振动信号、噪声信号以及油压信号，并将所检测到的机身的振动信号、噪声信号以及油压信号实时发送给所述中央处理器；所述中央处理器用于实时接收所述动力检测单元所发送的机床的主轴加速度和液压传动部件的压力值并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的机床的主轴加速度和液压传动部件的压力值与标准的机床的主轴加速度和液压传动部件的压力值进行实时对比，若所接收到的机床的主轴加速度和液压传动部件的压力值两者中的一个或者两个出现异常，所述中央处理器向所述预警单元发出动力检测异常报警指令；所述中央处理器还用于实时接收所述刀具检测单元所发送的刀具拉杆的位置、刀具磨损量以及刀具的硬度并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的刀具拉杆的位置、检测刀具磨损量以及刀具的硬度与标准的刀具拉杆的位置、检测刀具磨损量以及刀具的硬度进行实时对比，若所接收到的刀具拉杆的位置、检测刀具磨损量以及刀具的硬度三者中的一个或者多个出现异常，所述中央处理器向所述预警单元发出刀具检测异常报警指令；所述中央处理器还用于实时接收所述机身检测单元所发送的机身的振动信号、噪声信号以及油压信号并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的机身的振动信号、噪声信号以及油压信号与标准的机身的振动信号、噪声信号以及油压信号进行实时对比，若所接收到的机身的振动信号、噪声信号以及油压信号三者中的一个或者多个出现异常，所述中央处理器向所述预警单元发出机身检测异常报警指令；所述预警单元包括第一报警器、第二报警器以及第三报警器；所述第一报警器用于接收所述中央处理器发送来的动力检测异常报警指令并发出第一报警声；所述第二报警器用于接收所述中央处理器发送来的刀具检测异常报警指令并发出第二报警声；所述第三报警器用于接收所述中央处理器发送来的机身检测异常报警指令并发出第三报警声；所述无线通信模块用于实时接收所述中央处理器发送来的机床的主轴加速度和液压传动部件的压力值并发送给故障诊断中心和技术指导中心；所述无线通信模块还用于实时接收所述中央处理器发送来的刀具拉杆的位置、刀具磨损量以及刀具的硬度并发送给故障诊断中心和技术指导中心；所述无线通信模块还用于实时接收所述中央处理器发送来的机身的振动信号、噪声信号以及油压信号并发送给故障诊断中心和技术指导中心。
在本发明实施例中，所述中央处理器还信号连接有现场监控摄像模块，所述现场监控摄像模块用于实时拍摄现场机床的工作状态，并将其通过无线传送器传送给技术指导中心；所述中央处理器还信号连接有温度传感器，所述温度传感器由于实时检测刀具的温度；所述中央处理器还信号连接有电压传感器，所述电压传感器用于实时检测机床中线路中的电压；所述中央处理器还信号连接有电流传感器，所述电流传感器用于实时检测机床线路中的电流；所述中央处理器还信号连接有显示器，所述显示器用于显示机床使用规范信息；所述中央处理器是MSP430单片机或型号为OMRON CP1E-N20DR-D的PLC控制器；所述无线通信模块是3G无线通信模块、4G无线通信模块或WIFI模块。
综上所述，本发明实施例提供的一种基于互联网的机床故障诊断***，其采用信息化故障诊断技术将大大降低设备的维修费用，逐步摒弃计划维修的不合理性，通过实施工况监控和故障诊断技术，最终实现可靠高效地发挥数控装备应有的功能，并且提高设备的使用寿命。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于互联网的机床故障诊断***，其特征在于，包括：动力检测单元、刀具检测单元、机身检测单元、中央处理器、预警单元以及无线通信模块；
所述动力检测单元用于实时检测机床的主轴加速度和液压传动部件的压力，并将所检测到的机床的主轴加速度和液压传动部件的压力值实时发送给所述中央处理器；
所述刀具检测单元用于实时检测刀具拉杆的位置、检测刀具磨损量以及刀具的硬度，并将所检测到的刀具拉杆的位置、检测刀具磨损量以及刀具的硬度实时发送给所述中央处理器；
所述机身检测单元用于实时检测机身的振动信号、噪声信号以及油压信号，并将所检测到的机身的振动信号、噪声信号以及油压信号实时发送给所述中央处理器；
所述中央处理器用于实时接收所述动力检测单元所发送的机床的主轴加速度和液压传动部件的压力值并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的机床的主轴加速度和液压传动部件的压力值与标准的机床的主轴加速度和液压传动部件的压力值进行实时对比，若所接收到的机床的主轴加速度和液压传动部件的压力值两者中的一个或者两个出现异常，所述中央处理器向所述预警单元发出动力检测异常报警指令；
所述中央处理器还用于实时接收所述刀具检测单元所发送的刀具拉杆的位置、刀具磨损量以及刀具的硬度并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的刀具拉杆的位置、检测刀具磨损量以及刀具的硬度与标准的刀具拉杆的位置、检测刀具磨损量以及刀具的硬度进行实时对比，若所接收到的刀具拉杆的位置、检测刀具磨损量以及刀具的硬度三者中的一个或者多个出现异常，所述中央处理器向所述预警单元发出刀具检测异常报警指令；
所述中央处理器还用于实时接收所述机身检测单元所发送的机身的振动信号、噪声信号以及油压信号并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的机身的振动信号、噪声信号以及油压信号与标准的机身的振动信号、噪声信号以及油压信号进行实时对比，若所接收到的机身的振动信号、噪声信号以及油压信号三者中的一个或者多个出现异常，所述中央处理器向所述预警单元发出机身检测异常报警指令；
所述预警单元包括第一报警器、第二报警器以及第三报警器；所述第一报警器用于接收所述中央处理器发送来的动力检测异常报警指令并发出第一报警声；所述第二报警器用于接收所述中央处理器发送来的刀具检测异常报警指令并发出第二报警声；所述第三报警器用于接收所述中央处理器发送来的机身检测异常报警指令并发出第三报警声；
所述无线通信模块用于实时接收所述中央处理器发送来的机床的主轴加速度和液压传动部件的压力值并发送给故障诊断中心和技术指导中心；所述无线通信模块还用于实时接收所述中央处理器发送来的刀具拉杆的位置、刀具磨损量以及刀具的硬度并发送给故障诊断中心和技术指导中心；所述无线通信模块还用于实时接收所述中央处理器发送来的机身的振动信号、噪声信号以及油压信号并发送给故障诊断中心和技术指导中心。
2.如权利要求1所述的一种基于互联网的机床故障诊断***，其特征在于，所述中央处理器还信号连接有现场监控摄像模块，所述现场监控摄像模块用于实时拍摄现场机床的工作状态，并将其通过无线传送器传送给技术指导中心。
3.如权利要求1所述的一种基于互联网的机床故障诊断***，其特征在于，所述中央处理器还信号连接有温度传感器，所述温度传感器由于实时检测刀具的温度。
4.如权利要求1所述的一种基于互联网的机床故障诊断***，其特征在于，所述中央处理器还信号连接有电压传感器，所述电压传感器用于实时检测机床中线路中的电压。
5.如权利要求1所述的一种基于互联网的机床故障诊断***，其特征在于，所述中央处理器还信号连接有电流传感器，所述电流传感器用于实时检测机床线路中的电流。
6.如权利要求1所述的一种基于互联网的机床故障诊断***，其特征在于，所述中央处理器还信号连接有显示器，所述显示器用于显示机床使用规范信息。
7.如权利要求1所述的一种基于互联网的机床故障诊断***，其特征在于，所述中央处理器是MSP430单片机或型号为OMRON CP1E-N20DR-D的PLC控制器。
8.如权利要求1所述的一种基于互联网的机床故障诊断***，其特征在于，所述无线通信模块是3G无线通信模块、4G无线通信模块或WIFI模块。
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