[發明專利]自適應振動感測方法

有效

• 申請號: 201710029558.6
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN108318122B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 馮倚俊;吳旻修
• 申請（專利權）人: 上銀科技股份有限公司
• 主分類號: G01H1/00
• 分類號: G01H1/00
• 代理公司: 北京泰吉知識產權代理有限公司 11355
• 代理人: 張雅軍;謝瓊慧

一種自適應振動感測方法，由一個感測裝置所執行且包含以下步驟：(A)計算一個相關于一個工具機操作轉速的量測頻率范圍；(B)感測一個進給系統靜止時的振動情況，以得到一個相關于環境雜訊的平滑化信號，該平滑化信號具有多個雜訊值，且該多個雜訊值分布于該量測頻率范圍；(C)比對出該平滑化信號的一個最小雜訊值所對應的一個頻率值作為一個量測頻率值；(D)根據該量測頻率值得到一個馬達的一個建議轉速；及(E)于該馬達根據該建議轉速旋轉時，利用該感測裝置感測該進給系統，以得到一個指示該進給系統轉動時的振動情況的動態振動訊號，如此，可避免該感測裝置受環境雜訊影響，使得其所感測到的該動態振動訊號較為準確。

技術領域

本發明涉及一種感測方法，特別是涉及一種用于一個工具機的自適應振動感測方法。

背景技術

近年來，隨著工業與科技的快速發展，工具機的進給系統的相關技術蓬勃發展，因此，如何檢測工具機內的該進給系統是否異常(如，內部機械元件磨損)便為一個研發重點。目前現有檢測方法主要是通過一個外部振動感測器來感測該進給系統，以產生一個振動訊號給一個微處理器，該微處理器再根據該振動訊號判斷該進給系統是否異常。但，因受環境雜訊影響(如，工具機本身振動、外在環境影響，及用于供應電源給該進給系統與該振動感測器的工業用電源存在許多雜訊)，導致該振動感測器所感測到的該振動訊號會受這些因素影響而有誤差，造成該微處理器在判斷該進給系統是否異常時會判斷錯誤。

因此，現有又發展出其他檢測方法：(方法一)通過一個特殊工業用振動感測器(此感測器可避免受雜訊影響)來感測該進給系統，以避免其所產生的振動訊號受上述因素影響而有誤差；及(方法二)使用多個一般振動感測器來感測該進給系統，以產生多個振動訊號，該微處理器再根據所述振動訊號得到一個校正信號，并根據該校正信號判斷該進給系統是否異常。然而，方法一所使用的該特殊工業用振動感測器成本較高，而方法二需使用多個一般振動感測器來改善振動訊號會受工具機本身振動、外在環境影響及雜訊干擾等的問題，相對的也需花費較高成本。因此，現有檢測工具機中的該進給系統的方法仍有改進的空間。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可避免環境雜訊影響而造成感測誤差的自適應振動感測方法。

本發明的自適應振動感測方法，由一個感測裝置所執行，該感測裝置適用于一個工具機，該工具機包括一個進給系統及一個電連接該進給系統的馬達，該自適應振動感測方法包含以下步驟：

(A)利用該感測裝置計算一個相關于該工具機操作轉速的量測頻率范圍，該工具機操作轉速是限制于原廠規格；

(B)利用該感測裝置感測該進給系統靜止時的振動情況，以得到一個相關于環境雜訊的平滑化信號，該平滑化信號具有多個雜訊值，且該多個雜訊值分布于該量測頻率范圍；

(C)利用該感測裝置比對出該平滑化信號的一個最小雜訊值所對應的一個頻率值作為一個量測頻率值；

(D)利用該感測裝置根據該量測頻率值得到該馬達的一個建議轉速；及

(E)于該馬達根據一個相關于該建議轉速的馬達控制信號來驅動該進給系統以該建議轉速旋轉時，利用該感測裝置感測該進給系統，以得到一個指示該進給系統轉動時的振動情況的動態振動訊號。

本發明的自適應振動感測方法，步驟(B)包括以下子步驟：

(B1)利用該感測裝置感測該進給系統靜止時的振動情況，以產生一個相關于環境雜訊的振動訊號，且該振動訊號具有多個振動值，該多個振動值分布于一個靜態時間范圍；

(B2)利用該感測裝置將該振動訊號進行傅立葉轉換為一個靜態振動訊號，該靜態振動訊號分布于一個靜態頻率范圍，該靜態頻率范圍大于該量測頻率范圍；

(B3)利用該感測裝置計算該靜態振動訊號中該靜態頻率范圍與該量測頻率范圍的交集所對應的部分該靜態振動訊號的上包絡線，以得到一個包絡線信號；及