[發明專利]一種數控機床刀具檢測的數據采集系統

在審

• 申請號: 201811068407.2
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN109298680A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 成都數之聯科技有限公司
• 主分類號: G05B19/4065
• 分類號: G05B19/4065
• 代理公司: 成都帝鵬知識產權代理事務所(普通合伙) 51265
• 代理人: 黎照西

本發明公開一種數控機床刀具檢測的數據采集系統，包括電流信號采集器、振動信號采集器、溫度信號采集器、濕度信號采集器、數據采集設備、數據處理模塊、后臺監控模塊、大數據分析模塊和數據存儲器；以電流信號采集器為主，振動信號采集器、溫度信號采集器和濕度信號采集器為輔，進行數控機床刀具的實時在線數據采集。本發明能夠利用有效手段采集機床加工過程中的相關信號，實現數控機床刀具的實時在線檢測；將檢測信號與刀具失效以及刀具壽命之間的關系進行建模，提高檢測效率，以直觀的形式呈現檢測數。

技術領域

本發明屬于刀具檢測技術領域，特別是涉及一種數控機床刀具檢測的數據采集系統。

背景技術

大型制造企業在數控機床加工過程中，加工刀具因為受力負載變化而導致斷刀、崩邊的情況時有發生；刀具在受損后如果不進行及時更換將導致后續生產出的產品直接報廢，給企業造成較大的經濟損失。

現有的數控機床刀具檢測需要定期將刀具取下進行測試，這使得操作繁雜，耽誤生產時間，為企業造成了損失；并且由于刀具無法實現運行期間的實時檢測，使得刀具在受損后如果不進行及時更換將導致后續生產出的產品直接報廢，給企業造成較大的經濟損失。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種數控機床刀具檢測的數據采集系統，能夠利用有效手段采集機床加工過程中的相關信號，實現數控機床刀具的實時在線檢測；將檢測信號與刀具失效以及刀具壽命之間的關系進行建模，提高檢測效率，以直觀的形式呈現檢測數據。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種數控機床刀具檢測的數據采集系統，包括電流信號采集器、振動信號采集器、溫度信號采集器、濕度信號采集器、數據采集設備、數據處理模塊、后臺監控模塊、大數據分析模塊和數據存儲器；以電流信號采集器為主，振動信號采集器、溫度信號采集器和濕度信號采集器為輔，進行數控機床刀具的實時在線數據采集；

所述電流信號采集器，采集機床主軸加工產生的電流信號經數據采集設備采集后傳送至數據處理模塊；所述振動信號采集器，采集機床主軸加工產生的振動信號經數據采集設備采集后傳送至數據處理模塊；所述溫度信號采集器，采集機床主軸周邊溫度信號，溫度信號經數據采集設備采集后傳送至數據處理模塊；所述濕度信號采集器，采集生產車間濕度信號，濕度信號經數據采集設備采集后傳送至數據處理模塊；

所述數據采集設備，包括多個采集通道以高頻持續不間斷地采集數據，所述采集通道的采集接口分別連接至電流信號采集器、振動信號采集器、溫度信號采集器和濕度信號采集器，所述數據采集設備的數據輸出端連接至數據處理模塊；

所述大數據分析模塊對電流信號、振動信號、溫度信號及濕度信號分別與刀具失效及刀具壽命之間的關系建立檢測模型；

所述數據處理模塊通過調用檢測模型實時計算采集結果；將采集結果反饋至后臺監控模塊中，由后臺監控模塊實時監測并展示采集結果；將采集結果反饋至所述大數據分析模塊中，對檢測模型進行訓練和優化；將采集結果反饋至數據存儲器中存儲，供用戶調取。

進一步的是，所述電流信號采集器包括非侵入式電流傳感器，非侵入式電流傳感器通過電磁信號轉換成電流信號的方式進行數據采集。

進一步的是，在所述非侵入式電流傳感器外圍設置有屏蔽線，以降低周圍環境的電磁干擾。有效避免數據采集給正常生產帶來的影響和風險。

進一步的是，所述非侵入式電流傳感器為霍爾電流傳感器。

進一步的是，所述振動信號采集器包括垂直振動速度傳感器、水平振動速度傳感器和軸平面振動速度傳感器，測量所述機床主軸三個方向的振動信號，僅通過3個傳感器的設置能夠實現機床刀具的全方位振動監測。

進一步的是，在所示大數據分析模塊中通過深度學習預測算法將歷史采集數據作為訓練樣本訓練檢測模型，在線實時監測的電流信號、振動信號、溫度信號及濕度信號作為測試數據集并輸入檢測模型。