The invention discloses a CNC machine with fault diagnosis and early warning function, including CNC machine body, multi sensor module and industrial control machine; the CNC machine body comprises a machine body, gear box and NC controller; the multi sensor module includes a sensor array, distance sensor and image sensor, the sensor array is installed on the bed and the gear box; the distance sensor is arranged on the lathe bed; the image sensor is used for measuring tool wear; the computer comprises a data fusion module, fault diagnosis module and fault warning module. The present invention provides the technology of CNC machine tool running status of online real-time fault diagnosis, the fault diagnosis module and fault warning module can realize the running state analysis trend of CNC machine tool and fault forecasting and warning of the potential source of fault, reduce the failure rate of CNC machine tools, CNC machine tool failure are reduced due to losses.
【技术实现步骤摘要】
一种具有故障诊断与预警功能的数控机床
本专利技术涉及数控机床故障诊断与预警
,尤其涉及一种具有故障诊断与预警功能的数控机床。
技术介绍
智能化技术是先进数控装备的关键,是世界发达国家高端制造领域竞争的战略高地。近年来,国际上以美、德、日等国为代表的工业国家相继推出了旨在促进其高端装备制造业发展的科技计划;中国中长期科技发展计划对“数字化智能化制造技术”也提出了迫切要求,并于2015年发布了“中国制造2025”战略。数控机床是制造业中最基础的加工设备,是集机械、电子、液压等技术于一体的复杂系统,在数控装备使用中量大面广。在使用过程中,任何一个部分出现故障,均会影响机床的正常运行,尤其机械出现故障时,轻则长时间的停机检修、导致整个生产线停产,重则导致机床损毁,造成巨大的经济损失。因此,将故障诊断与预警技术应用于提升数控机床的智能化品质,不仅对提高我国装备制造发展水准、实现由“制造大国”向“制造强国”的转变具有重大意义,同时,也对推进制造业技术升级、提升企业竞争力具有重要的实用价值。故障预测与预警是数控机床智能化的核心,主要包括三个关键技术:基于数理统计的故障预测技术、智能故障预测技术以及混合故障预测技术等。在国外,高端数控机床基本都配备有智能诊断功能,如德国西门子、日本发那科等主流高档数控机床控制器;在国内,沈阳机床新近推出的5i智能机床也初步具备了智能诊断功能。文献资料调研表明,无论是国外高端数控机床、还是国内智能机床,在系统故障诊断与预警方面的功能相对薄弱,数控机床故障诊断相关的研究也基本只面向一种机床类型或单一零件。现有的诊断系统还普遍存在漏报、误 ...
【技术保护点】
一种具有故障诊断与预警功能的数控机床,其特征在于,包括数控机床本体、多源感知模块和工控机;所述数控机床本体包括床身、变速齿轮箱和数控控制器;所述多源感知模块包括传感器阵列、距离传感器和影像传感器,所述传感器阵列安装于床身和变速齿轮箱上;所述距离传感器安装于床身上,用于感知刀架和工件间的距离;所述影像传感器用于测量刀具磨损量;所述工控机包括数据融合模块、故障诊断模块和故障预警模块;所述数据融合模块运行在工控机上,用于将多源感知模块的感知参数进行信息融合,并将信息融合结果传递给故障诊断模块和故障预警模块;所述故障诊断模块运行在工控机上,用于以所述数据融合模块输出的工况信息融合数据作为输入,判断数控机床是否出现故障;所述故障预警模块运行在工控机上,用于以所述数据融合模块输出的工况信息融合数据作为输入,输出对可能故障的预测结果。
【技术特征摘要】
1.一种具有故障诊断与预警功能的数控机床,其特征在于,包括数控机床本体、多源感知模块和工控机;所述数控机床本体包括床身、变速齿轮箱和数控控制器;所述多源感知模块包括传感器阵列、距离传感器和影像传感器,所述传感器阵列安装于床身和变速齿轮箱上;所述距离传感器安装于床身上,用于感知刀架和工件间的距离;所述影像传感器用于测量刀具磨损量;所述工控机包括数据融合模块、故障诊断模块和故障预警模块;所述数据融合模块运行在工控机上,用于将多源感知模块的感知参数进行信息融合,并将信息融合结果传递给故障诊断模块和故障预警模块;所述故障诊断模块运行在工控机上,用于以所述数据融合模块输出的工况信息融合数据作为输入,判断数控机床是否出现故障;所述故障预警模块运行在工控机上,用于以所述数据融合模块输出的工况信息融合数据作为输入,输出对可能故障的预测结果。2.根据权利要求1所述的具有故障诊断与预警功能的数控机床,其特征在于,所述传感器阵列用于对机床的切削力、主轴箱温度、主轴振动、变形、加工噪声、刀具磨损及输入/输出功率进行信号采集。3.根据权利要求1所述的具有故障诊断与预警功能的数控机床,其特征在于,所述影像传感器包括安装于床身的用于监控加工过程的视频CCD摄像机、安装于床身的用于测量刀具磨损量的影像CCD相机以及照明光源。4.根据权利要求1所述的具有故障诊断与预警功能的数控机床,其特征在于,所述数据融合模块包括随机融合算法、智能融合算法以及数据融合策略,其中,所述随机融合算法包括...
【专利技术属性】
技术研发人员:王晨升,易阳,
申请(专利权)人:无锡易通精密机械股份有限公司,北京邮电大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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