一种基于内置编码器的机床伺服轴性能退化评估系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于内置编码器的机床伺服轴性能退化评估系统，包括：工况设定模块，用于控制设定被评估伺服轴的工作速度恒定；采集模块，与所述内置编码器连接，用于获取所述内置编码器输出的角位置增量信息；性能退化特征指标获取模块，用于对所述角位置增量信息进行转换处理，并获得被评估伺服轴的性能退化特征指标。与现有技术相比，本发明专利技术采用机床电机上用于运动反馈控制的编码器信息作为伺服轴性能评估的信息源，不仅能够降低测试成本，提高早期故障检测的灵敏度，还能摆脱精密设备传感器安装困难的局限性。

A Performance Degradation Assessment System for Machine Servo Shaft Based on Built-in Encoder

The present invention relates to a performance degradation evaluation system for machine tool servo shaft based on built-in encoder, which includes: a working condition setting module for controlling and setting the constant working speed of the evaluated servo shaft; a acquisition module connected with the built-in encoder for obtaining angular position increment information output by the built-in encoder; and a performance degradation characteristic index acquisition module for the angle. The position increment information is transformed and the performance degradation characteristic index of the servo axis is obtained. Compared with the prior art, the present invention uses the encoder information used for motion feedback control on machine tool motors as the information source for performance evaluation of servo shaft, which can not only reduce the testing cost, improve the sensitivity of early fault detection, but also get rid of the limitation of the difficulty of installation of sensors in precision equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种基于内置编码器的机床伺服轴性能退化评估系统
本专利技术属于机械系统健康监测、故障诊断、性能评估的机械信号处理
，尤其是涉及一种基于内置编码器的机床伺服轴性能退化评估系统。
技术介绍
精密机床设备伺服轴零部件(如电机、减速器、轴承、滚珠丝杠等)的性能及装配通常都是完好的。然而，在设备的服役过程中，受关键零部件的早期缺陷发展影响，设备的运行精度和性能会逐步衰退，进而影响加工质量甚至导致故障停车等事故。开展状态评估是对设备实施健康管理和维护的前提，也是确保设备可靠、高效高精度运行的有效手段。然而，相对于常用设备，精密数控机床等加工装备的结构非常复杂，退化故障也具有多样性。因此设备的振动信息也更加复杂，表征伺服轴运动部件微弱退化的特征信息通常被复杂的结构振动和环境噪声信息淹没，使得现有的以振动和噪声为基础的性能退化评估方法很难直接应用。此外，对于一些精密设备，受苛刻的工作环境限制(如冷却液喷洒、有限的机体空间、封闭工作环境等)，很难额外安装传感单元。在这一背景之下，迫切需要一种更加有效的测试评估技术以提高机床伺服轴性能评估的准确性。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于内置编码器的机床伺服轴性能退化评估系统，其特征在于，包括：工况设定模块，用于控制设定被评估伺服轴的工作速度恒定；采集模块，与所述内置编码器连接，用于获取所述内置编码器输出的角位置增量信息；性能退化特征指标获取模块，用于对所述角位置增量信息进行转换处理，并获得被评估伺服轴的性能退化特征指标。

【技术特征摘要】
1.一种基于内置编码器的机床伺服轴性能退化评估系统，其特征在于，包括：工况设定模块，用于控制设定被评估伺服轴的工作速度恒定；采集模块，与所述内置编码器连接，用于获取所述内置编码器输出的角位置增量信息；性能退化特征指标获取模块，用于对所述角位置增量信息进行转换处理，并获得被评估伺服轴的性能退化特征指标。2.根据权利要求1所述的基于内置编码器的机床伺服轴性能退化评估系统，其特征在于，所述采集模块包括一张计数板卡。3.根据权利要求1所述的基于内置编码器的机床伺服轴性能退化评估系统，其特征在于，所述性能退化特征指标获取模块包括：趋势量去除单元，用于对所述角位置增量信息进行趋势量去除，得到离散角位置信息波动量序列：式中，v0为电机内置编码器的转速，n为离散序列的点数，v0n为趋势量，为角位置增量信息，为离散角位置信息波动量序列；傅里叶变换单元，用于对所述离散角位置信息波动量序列进行傅里叶变换处理，获得对应的瞬时角加速度离散序列为：式中，a(n)为瞬时角加速度离散序列，N为离散角位置序列的长度，k为离散频率，C(k)为权重傅里叶系数；小波变换单...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，周邵萍，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31