[發明專利]數控機床運行狀態辨識系統及辨識方法

在審

• 申請號: 202010073548.4
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111176215A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 施瑩;李沨;華霖;柳學楊
• 申請（專利權）人: 武漢船用機械有限責任公司
• 主分類號: G05B19/406
• 分類號: G05B19/406
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 呂耀萍

本公開提供了一種數控機床運行狀態辨識系統及辨識方法，屬于數控機床技術領域。數控機床運行狀態辨識系統包括數據采集模塊和數據分析模塊，數據采集模塊包括三向振動傳感器和下端控制器，數據分析模塊包括上端控制器；三向振動傳感器用于檢測數控機床的主軸的振動信號；下端控制器，用于獲取下端控制器發送的數字信號，并建立機床運行狀態辨識模型；采集數控機床當前運行的數控程序信息；根據機床運行狀態辨識模型、數控機床當前運行的數控程序信息以及獲取到的數字信號確定數控機床的當前運行狀態；根據數控機床的當前運行狀態輸出對應的控制指令，對數控機床的運行狀態進行修正或停止數控機床，以提高設備加工的安全性。

技術領域

本公開涉及數控機床技術領域，特別涉及一種數控機床運行狀態辨識系統及辨識方法。

背景技術

在制造企業中，設備利用率和安全性是評價生產效率的關鍵指標，設備利用率低，機床加工效率肯定低，同樣的設備加工出現安全事故對生產效率的影響更大，并會加大生產成本。

現有的機床狀態分析系統通過直接采集機床數控系統的數據(例如主軸轉速、進給速度和數控程序等)，得出機床的運行狀態從而統計機床效率。但是該方式無法準確辨識機床運行過程中的切削、空運行、異常狀態，也就無法真實準確反映設備的有效切削時間、利用率，導致機床效率統計數據失真，無法為生產決策提供數據支撐。

發明內容

本公開實施例提供了一種數控機床運行狀態辨識系統及辨識方法，可以準確辨識機床的運行狀態。所述技術方案如下：

第一方面，提供了一種數控機床運行狀態辨識系統，所述數控機床運行狀態辨識系統包括數據采集模塊和數據分析模塊，所述數據采集模塊包括三向振動傳感器和下端控制器，所述數據分析模塊包括上端控制器；

所述三向振動傳感器，用于檢測所述數控機床的主軸的振動信號，并將檢測到的所述振動信號發送給所述下端控制器；

所述下端控制器，用于獲取所述三向振動傳感器檢測到的所述振動信號，并將獲取到的所述振動信號轉換成數字信號發送給所述上端控制器；

所述上端控制器，用于獲取所述下端控制器發送的所述數字信號，并建立機床運行狀態辨識模型；采集所述數控機床當前運行的數控程序信息；根據所述機床運行狀態辨識模型、所述數控機床當前運行的數控程序信息以及獲取到的所述數字信號確定所述數控機床的當前運行狀態；根據所述數控機床的當前運行狀態輸出對應的控制指令，對所述數控機床的運行狀態進行修正或停止所述數控機床；

其中，所述數控機床的當前運行狀態包括空運行狀態、待機狀態、空行程狀態、異常狀態、切削狀態和關機狀態。

可選地，所述上端控制器還用于：

獲取所述數控機床在進行切削試驗時，所述數控機床在不同運行狀態下的振動信號的特征值以及所述主軸的轉速、進給速度和進退刀狀態；

確定所述數控機床的運行狀態與所述振動信號的特征值以及所述主軸的轉速、進給速度和進退刀狀態的對應關系；

根據所述對應關系建立所述機床運行狀態辨識模型。

可選地，所述上端控制器還用于：

從所述下端控制器發送的所述數字信號中提取特征值；

根據采集到的所述數控機床當前運行的數控程序信息，確定所述主軸當前的轉速、進給速度和進退刀狀態；

將所述特征值、所述主軸當前的轉速、進給速度和進退刀狀態輸入至所述機床運行狀態辨識模型，判斷所述數控機床的當前運行狀態。

可選地，所述上端控制器還用于：