一种修边机切刀的监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种修边机切刀的监测系统，包括振动传感器、数据采集硬件、云端服务器和客户端，振动传感器用于监测振动信号并将振动信号传递至数据采集硬件，数据采集硬件用于将振动信号转换成切刀振动的特征指标并传递至云端服务器，云端服务器用于将特征指标带入函数并获取切刀磨损状态、剩余寿命和处理策略，客户端用于显示切刀磨损状态和剩余寿命以及处理策略。本实用新型专利技术的一种修边机切刀的监测系统，可以实时监控切刀的振动，间接的实时监控修边质量，杜绝不良品外流，同时，提前预警，合理的安排维修调整的工作计划，减少停工所产生的人力浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种修边机切刀的监测系统
本技术涉及监测
，尤其涉及一种修边机切刀的监测系统。
技术介绍
现有技术中，金属易拉罐已逐步采用两片罐技术生产。两片罐生产技术，是指，罐身与罐盖分别由一片金属加工而成，总共使用了两片金属。对于罐身的制造，主要加工工艺有冲压、拉伸、压延和修剪。其中，修剪，是指，修剪罐身的开口端，进而，切除多余材料。为提高修剪效率，常需要使用修边机进行修剪。对于修边机的结构，主要包括一个内切刀和一个外切刀，内切刀位于罐身内侧，外切刀位于罐身外侧。修边机工作时，内切刀和外切刀同时转动，并且，内切刀和外切刀同时对罐身的壁进行挤压，进而，将多余材料切除，完成剪切。当修边机工作一段时间后，内切刀和外切刀会发生磨损，修剪的质量会逐步降低和恶化，罐身的端口会产生毛刺和披锋，甚至未能够实现罐身与余料的完全分离。因而，易拉罐生产厂商还需要进行员工培训、质量抽检、停机检修，以确保修剪工艺的质量，这都耗费了大量人力成本和时间成本。
技术实现思路
本技术旨在解决上述所提及的技术问题，提供一种修边机切刀的监测系统，可以及时监测切刀的磨损情况，预估切刀剩余寿命，减少人力成本和时间成本的损耗。本技术是通过以下的技术方案实现的：本技术的第一方面，是提供一种修边机切刀的监测方法，包括以下步骤：检测步骤，获取修边机工作时切刀的振动信号；计算步骤，求取振动信号的特征指标向量R＝[X1,X2,X3],X1、X2和X3为特征指标，X1为均方根值，X2峰峰值，X3为峭度；评估步骤，将振动信号的特征指标分别带入刀具健康度函数和剩余寿命函数，获取切刀的磨损状态和剩余寿命；其中，刀具健康函数为HCV＝1/{1+exp[-f(x)]}，f(x)＝C0+C1*X1+C2*X2+C3*X3＝C*R，C0、C1、C2、C3通过最大似然估计法求取；刀具剩余寿命函数为S(t)＝Ф+Ψ*R，Ф为常量，是切刀的设计寿命，Ψ为基于特征指标的寿命退化模型的权重向量。有益效果是：与现有技术相比，本技术提供了一种监测方法，对切刀的振动信息进行监测，根据振动信息评估切刀的实时状态以及剩余寿命，进而，实现生产过程的实时监控，一方面，可以杜绝不良品流出的问题，克服抽样检查的缺陷；另一方面，可以提前预估切刀磨损的时间点，合理的安排维修调整，合理的分配人力资源，降低成本。根据本技术的第一方面的一种修边机切刀的监测方法，优选的，在所述检测步骤中，以修边机中控制模块的状态数据为依据，分离出切刀工作时的振动信号。有益的是，通过监测修边机是否工作，很方便的判断振动信号的来源，确保振动信号为切刀修边时的振动信号。根据本技术的第一方面的一种修边机切刀的监测方法，优选的，所述检测步骤与计算步骤之间还设置有去杂步骤，以罐身旋转频率和其谐波为基准，进行傅里叶变换，去除干扰信号。有益的是，根据修边工作的特性，简化去杂步骤，去除不属于切刀振动的信号。根据本技术的第一方面的一种修边机切刀的监测方法，优选的，在所述评估步骤中，通过m个样本值来估计C，C使得似然函数取最大值，似然函数为有益的是，通过多个样本的统计学规律来获取C，从而，获得较为精准的切刀状态函数，正确的评估切刀的磨损状态。根据本技术的第一方面的一种修边机切刀的监测方法，优选的，在所述评估步骤中，以每10小时为周期获取振动信号的特征指标向量，建立特征指标向量与寿命退化时间的特征矩阵，利用线性回归模型拟合获得Ψ。有益的是，以包含均方根值、峰峰值和峭度为特征指标向量，建立特征指标向量与切刀使用时间相关联的特征值矩阵，获得切刀剩余寿命的线性曲线，方便判断切刀的剩余寿命。本技术的第二方面，是提供一种应用上述监测方法的修边机切刀的监测系统，包括振动传感器、数据采集硬件、云端服务器和客户端，振动传感器用于监测振动信号并将振动信号传递至数据采集硬件，数据采集硬件用于将振动信号转换成切刀振动的特征指标并传递至云端服务器，云端服务器用于将特征指标带入函数并获取切刀磨损状态、剩余寿命和处理策略，客户端用于显示切刀磨损状态和剩余寿命以及处理策略。有益效果是：应用上述监测方法的监测系统，可以实时监控切刀的振动，间接的实时监控修边质量，杜绝不良品外流，同时，提前预警，合理的安排维修调整的工作计划，减少停工所产生的人力浪费。根据本技术的第二方面的一种修边机切刀的监测系统，优选的，所述振动传感器为无线振动传感器，安装于修边机外切刀的转动中心处。有益的是，通过采用无线振动传感器，使得振动传感器可以直接安装在旋转的切刀上，直接监测切刀的振动，同时，减少无线振动传感器自身振动的干扰。根据本技术的第二方面的一种修边机切刀的监测系统，进一步的，所述无线振动传感器包括上下延伸的主体，设置于主体顶端的无线传输模块、设置于主体底端的螺纹孔、连接螺纹孔并将主体与外切刀连接的螺丝柱。有益的是，通过上述设置，使得无线振动传感器的径向尺寸减少，使得无线振动传感器集中在切刀的转动中心，进一步减少振动干扰。根据本技术的第二方面的一种修边机切刀的监测系统，优选的，所述数据采集硬件包括参数采集模块、数据分析模块、数据通信模块和监控主机。有益的是，通过设置参数采集模块，将切刀工作状态的振动信号进行采集，避免采集非工作状态的信号，减少数据处理量；还通过设置数据分析模块，减少切刀以外零部件振动的干扰，确保振动数据的有效性；还通过设置监控主机，确保数据的有序处理，避免数据拥堵；还通过数据通信模块，方便各模块间的信息传输。根据本技术的第二方面的一种修边机切刀的监测系统，优选的，所述云端服务器存储有正常与故障的样本数据和评估模型，评估模型包括健康度函数和剩余寿命函数。有益的是，通过设置云端服务器存放样本数据和评估模型，避免样本数据和评估模型仅限于一台修边机，另外，云端服务器还可以不断增加样本数据和修正评估模型，确保监测系统的有效性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做简单说明。显然，所描述的附图只是本技术的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。图1为本技术的一种修边机切刀的监测方法的示意图；图2为应用上述监测方法的监测系统的示意图；图3为应用上述监测系统的修边机的结构示意图。具体实施方式本部分将详细描述本技术的具体实施例，本技术之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本技术的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本技术保护范围的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种修边机切刀的监测系统，其特征在于，包括振动传感器、数据采集硬件、云端服务器和客户端，振动传感器用于监测振动信号并将振动信号传递至数据采集硬件，数据采集硬件用于将振动信号转换成切刀振动的特征指标并传递至云端服务器，云端服务器用于将特征指标带入函数并获取切刀磨损状态和剩余寿命，客户端用于显示切刀磨损状态和剩余寿命以及处理策略。/n

【技术特征摘要】
1.一种修边机切刀的监测系统，其特征在于，包括振动传感器、数据采集硬件、云端服务器和客户端，振动传感器用于监测振动信号并将振动信号传递至数据采集硬件，数据采集硬件用于将振动信号转换成切刀振动的特征指标并传递至云端服务器，云端服务器用于将特征指标带入函数并获取切刀磨损状态和剩余寿命，客户端用于显示切刀磨损状态和剩余寿命以及处理策略。


2.根据权利要求1所述的一种修边机切刀的监测系统，其特征在于，所述振动传感器为无线振动传感器，安装于修边机外切刀的转动中心处。


3.根据权利要求2所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁衡，倪伟，伍兰昌，
申请(专利权)人：广东寰球智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44