[發(fā)明專(zhuān)利]數(shù)控機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)辨識(shí)系統(tǒng)及辨識(shí)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010073548.4
• 申請(qǐng)日: 2020-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111176215A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施瑩;李沨;華霖;柳學(xué)楊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢船用機(jī)械有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/406
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/406
• 代理公司: 北京三高永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 呂耀萍

1.一種數(shù)控機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)控機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)辨識(shí)系統(tǒng)(100)包括數(shù)據(jù)采集模塊(10)和數(shù)據(jù)分析模塊(20)，所述數(shù)據(jù)采集模塊(10)包括三向振動(dòng)傳感器(11)和下端控制器(12)，所述數(shù)據(jù)分析模塊(20)包括上端控制器(21)；

所述三向振動(dòng)傳感器(11)，用于檢測(cè)所述數(shù)控機(jī)床的主軸的振動(dòng)信號(hào)，并將檢測(cè)到的所述振動(dòng)信號(hào)發(fā)送給所述下端控制器(12)；

所述下端控制器(12)，用于獲取所述三向振動(dòng)傳感器(11)檢測(cè)到的所述振動(dòng)信號(hào)，并將獲取到的所述振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)發(fā)送給所述上端控制器(21)；

所述上端控制器(21)，用于獲取所述下端控制器(12)發(fā)送的所述數(shù)字信號(hào)，并建立機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)辨識(shí)模型；采集所述數(shù)控機(jī)床當(dāng)前運(yùn)行的數(shù)控程序信息；根據(jù)所述機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)辨識(shí)模型、所述數(shù)控機(jī)床當(dāng)前運(yùn)行的數(shù)控程序信息以及獲取到的所述數(shù)字信號(hào)確定所述數(shù)控機(jī)床的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)；根據(jù)所述數(shù)控機(jī)床的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)輸出對(duì)應(yīng)的控制指令，對(duì)所述數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行修正或停止所述數(shù)控機(jī)床；

其中，所述數(shù)控機(jī)床的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)包括空運(yùn)行狀態(tài)、待機(jī)狀態(tài)、空行程狀態(tài)、異常狀態(tài)、切削狀態(tài)和關(guān)機(jī)狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，所述上端控制器(21)還用于：

獲取所述數(shù)控機(jī)床在進(jìn)行切削試驗(yàn)時(shí)，所述數(shù)控機(jī)床在不同運(yùn)行狀態(tài)下的振動(dòng)信號(hào)的特征值以及所述主軸的轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度和進(jìn)退刀狀態(tài)；

確定所述數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)與所述振動(dòng)信號(hào)的特征值以及所述主軸的轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度和進(jìn)退刀狀態(tài)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

根據(jù)所述對(duì)應(yīng)關(guān)系建立所述機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)辨識(shí)模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，所述上端控制器(21)還用于：

從所述下端控制器(12)發(fā)送的所述數(shù)字信號(hào)中提取特征值；

根據(jù)采集到的所述數(shù)控機(jī)床當(dāng)前運(yùn)行的數(shù)控程序信息，確定所述主軸當(dāng)前的轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度和進(jìn)退刀狀態(tài)；

將所述特征值、所述主軸當(dāng)前的轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度和進(jìn)退刀狀態(tài)輸入至所述機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)辨識(shí)模型，判斷所述數(shù)控機(jī)床的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)控機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，所述上端控制器(21)還用于：

當(dāng)所述主軸轉(zhuǎn)速或進(jìn)給速度為0，所述數(shù)控機(jī)床不處于進(jìn)退刀狀態(tài)，且所述特征值對(duì)應(yīng)所述機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)辨識(shí)模型中的空運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的特征值時(shí)，判斷所述數(shù)控機(jī)床的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)為空運(yùn)行狀態(tài)；

當(dāng)所述主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度均為0，且所述特征值對(duì)應(yīng)所述機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)辨識(shí)模型中的待機(jī)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的特征值時(shí)，判斷所述數(shù)控機(jī)床的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)為待機(jī)狀態(tài)；

當(dāng)所述主軸轉(zhuǎn)速或進(jìn)給速度不為0，所述數(shù)控機(jī)床處于進(jìn)退刀狀態(tài)，且所述特征值對(duì)應(yīng)所述機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)辨識(shí)模型中的空行程狀態(tài)對(duì)應(yīng)的特征值時(shí)，判斷所述數(shù)控機(jī)床的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)為空行程狀態(tài)；

當(dāng)所述主軸轉(zhuǎn)速或進(jìn)給速度不為0，所述數(shù)控機(jī)床處于進(jìn)退刀狀態(tài)，且所述特征值對(duì)應(yīng)所述機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)辨識(shí)模型中的異常狀態(tài)對(duì)應(yīng)的特征值時(shí)，判斷所述數(shù)控機(jī)床的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)為異常狀態(tài)；

當(dāng)所述主軸轉(zhuǎn)速不為0且進(jìn)給速度不為0，所述數(shù)控機(jī)床不處于進(jìn)退刀狀態(tài)，且所述特征值對(duì)應(yīng)所述機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)辨識(shí)模型中的切削狀態(tài)對(duì)應(yīng)的特征值時(shí)，判斷所述數(shù)控機(jī)床的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)為切削狀態(tài)；

當(dāng)所述數(shù)控機(jī)床的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)不為所述空運(yùn)行狀態(tài)、待機(jī)狀態(tài)、空行程狀態(tài)、異常狀態(tài)、切削狀態(tài)時(shí)，則判斷所述數(shù)控機(jī)床處于關(guān)機(jī)狀態(tài)。