CN115099633A - 基于数据分析的轴承加工设备运行质量检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于数据分析的轴承加工设备运行质量检测系统，涉及运行质量检测技术领域，解决了现有技术中，轴承加工设备在运行过程中不能对其生产产品进行质量分析，以至于轴承加工设备的运行质量不能实时掌控的技术问题，将轴承加工设备进行生产质量分析，判断轴承加工设备的生产质量是否合格，从而侧面分析出轴承加工设备的运行质量，保证轴承加工设备的工作效率；将分析对象的运行状态进行检测，从而判断分析对象的运行状态是否合格，以至于能够降低分析对象的故障率，提高了分析对象的生产效率，保证分析对象对应生产产品的合格性；将对应分析对象运行过程中的故障进行分析监测，判断分析对象的故障对应生产的影响。

Description

基于数据分析的轴承加工设备运行质量检测系统

技术领域

本发明涉及运行质量检测技术领域，具体为基于数据分析的轴承加工设备运行质量检测系统。

背景技术

轴承是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类；滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架四部分组成。按滚动体的形状，滚动轴承分为球轴承和滚子轴承两大类；其轴承加工设备在运行过程中也会出现各种故障，因此轴承加工设备运行质量检测至关重要。

但是在现有技术中，轴承加工设备在运行过程中不能对其生产产品进行质量分析，以至于轴承加工设备的运行质量不能实时掌控，同时无法将轴承加工设备的故障周期和运行周期进行准确分析，从而降低了生产效率同时影响运行质量。

针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述提出的问题，而提出基于数据分析的轴承加工设备运行质量检测系统，将轴承加工设备进行生产质量分析，判断轴承加工设备的生产质量是否合格，从而侧面分析出轴承加工设备的运行质量，保证轴承加工设备的工作效率；将分析对象的运行状态进行检测，从而判断分析对象的运行状态是否合格，以至于能够降低分析对象的故障率，提高了分析对象的生产效率，保证分析对象对应生产产品的合格性；将对应分析对象运行过程中的故障进行分析监测，判断分析对象的故障对应生产的影响，从而提高了分析对象的生产效率，保证分析对象的生产稳定性。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于数据分析的轴承加工设备运行质量检测系统，包括服务器，服务器通讯连接：

生产质量分析单元，用于将轴承加工设备进行生产质量分析，判断轴承加工设备的生产质量是否合格，将轴承加工设备标记为分析对象，通过分析获取到分析对象的生产质量分析系数，并通过生产质量分析系数比较生成生产质量合格信号和生产质量不合格信号，并将其发送至服务器；

运行状态分析单元，用于将分析对象的运行状态进行检测，从而判断分析对象的运行状态是否合格，通过分析生成运行状态分析异常信号和运行状态分析正常信号，并将其发送至服务器；

故障监测分析单元，用于将对应分析对象运行过程中的故障进行分析监测，判断分析对象的故障对应生产的影响，通过分析生成故障监测分析不合格信号和故障监测分析合格信号，并将其发送至服务器；

实时周期分析单元，用于将分析对象的运行周期进行实时分析，从而判断分析对象的运行质量是否合格，通过分析生成实时周期分析不合格信号和实时周期分析合格信号，并将其发送至服务器。

作为本发明的一种优选实施方式，生产质量分析单元的运行过程如下：

采集到分析对象生产产品的合格率以及对应生产产品的故障概率，并将分析对象生产产品的合格率以及对应生产产品的故障概率分别标记为HGi和GZi；采集到分析对象生产产品的合格产品与不合格产品的数量比值，并将分析对象生产产品的合格产品与不合格产品的数量比值标记为SLi；

通过公式

获取到分析对象的生产质量分析系数Xi，其中，a1、a2以及a3均为预设比例系数，且a1＞a2＞a3＞0，β为误差修正因子，取值为1.365；

将分析对象的生产质量分析系数Xi与生产质量分析系数阈值进行比较：

若分析对象的生产质量分析系数Xi超过生产质量分析系数阈值，则判定对应分析对象的生产质量分析合格，生成生产质量合格信号并将生产质量合格信号发送至服务器；若分析对象的生产质量分析系数Xi未超过生产质量分析系数阈值，则判定对应分析对象的生产质量分析不合格，生成生产质量不合格信号并将生产质量不合格信号发送至服务器。

作为本发明的一种优选实施方式，运行状态分析单元的运行过程如下：

采集到分析对象运行过程中的最大温度上升速度以及分析对象运行过程中设备本身振动频率的浮动值，并将分析对象运行过程中的最大温度上升速度以及分析对象运行过程中设备本身振动频率的浮动值分别与温升速度阈值和振动浮动值阈值进行比较：

若分析对象运行过程中的最大温度上升速度超过温升速度阈值，或者分析对象运行过程中设备本身振动频率的浮动值超过振动浮动值阈值，则判定分析对象的运行状态分析异常，生成运行状态分析异常信号并将运行状态异常信号发送至服务器；若分析对象运行过程中的最大温度上升速度未超过温升速度阈值，且分析对象运行过程中设备本身振动频率的浮动值未超过振动浮动值阈值，则判定分析对象的运行状态分析正常，生成运行状态分析正常信号并将运行状态正常信号发送至服务器。

作为本发明的一种优选实施方式，故障监测分析单元的运行过程如下：

采集到分析对象的相邻故障的最短间隔时长以及分析对象故障最大需求维修时长，并将分析对象的相邻故障的最短间隔时长以及分析对象故障最大需求维修时长分别与最短间隔时长阈值和需求维修时长阈值进行比较：

若分析对象的相邻故障的最短间隔时长未超过最短间隔时长阈值，或者分析对象故障最大需求维修时长超过需求维修时长阈值，则判定分析对象的故障监测分析异常，生成故障监测分析不合格信号并将故障监测分析不合格信号发送至服务器；

若分析对象的相邻故障的最短间隔时长超过最短间隔时长阈值，且分析对象故障最大需求维修时长未超过需求维修时长阈值，则判定分析对象的故障监测分析正常，生成故障监测分析合格信号并将故障监测分析合格信号发送至服务器。

作为本发明的一种优选实施方式，实时周期分析单元的运行过程如下：

采集到分析对象对应运行周期内最多故障数量以及分析对象对应故障周期的缩短速度，并将分析对象对应运行周期内最多故障数量以及分析对象对应故障周期的缩短速度分别与故障数量阈值和缩短速度阈值进行比较：

若分析对象对应运行周期内最多故障数量超过故障数量阈值，或者分析对象对应故障周期的缩短速度超过缩短速度阈值，则判定对应分析对象的实时周期分析不合格，生成实时周期分析不合格信号并将实时周期分析不合格信号发送至服务器；若分析对象对应运行周期内最多故障数量未超过故障数量阈值，且分析对象对应故障周期的缩短速度未超过缩短速度阈值，则判定对应分析对象的实时周期分析合格，生成实时周期分析合格信号并将实时周期分析合格信号发送至服务器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中，将轴承加工设备进行生产质量分析，判断轴承加工设备的生产质量是否合格，从而侧面分析出轴承加工设备的运行质量，保证轴承加工设备的工作效率；将分析对象的运行状态进行检测，从而判断分析对象的运行状态是否合格，以至于能够降低分析对象的故障率，提高了分析对象的生产效率，保证分析对象对应生产产品的合格性；将对应分析对象运行过程中的故障进行分析监测，判断分析对象的故障对应生产的影响，从而提高了分析对象的生产效率，保证分析对象的生产稳定性；将分析对象的运行周期进行实时分析，从而判断分析对象的运行质量是否合格，以至于保证分析对象的生产合格率以及运行质量，提高了分析对象的工作效率。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明基于数据分析的轴承加工设备运行质量检测系统的原理框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，基于数据分析的轴承加工设备运行质量检测系统，包括服务器，服务器通讯连接有生产质量分析单元、运行状态分析单元、故障监测分析单元以及实时周期分析单元，其中，服务器与生产质量分析单元、运行状态分析单元、故障监测分析单元以及实时周期分析单元均为双向通讯连接；

服务器生成生产质量分析信号并将生产质量分析信号发送至生产质量分析单元，生产质量分析单元接收到生产质量分析信号后，将轴承加工设备进行生产质量分析，判断轴承加工设备的生产质量是否合格，从而侧面分析出轴承加工设备的运行质量，保证轴承加工设备的工作效率；

将轴承加工设备标记为分析对象，设置标号i，i为大于的自然数，采集到分析对象生产产品的合格率以及对应生产产品的故障概率，并将分析对象生产产品的合格率以及对应生产产品的故障概率分别标记为HGi和GZi；采集到分析对象生产产品的合格产品与不合格产品的数量比值，并将分析对象生产产品的合格产品与不合格产品的数量比值标记为SLi；

通过公式

获取到分析对象的生产质量分析系数Xi，其中，a1、a2以及a3均为预设比例系数，且a1＞a2＞a3＞0，β为误差修正因子，取值为1.365；

将分析对象的生产质量分析系数Xi与生产质量分析系数阈值进行比较：

若分析对象的生产质量分析系数Xi超过生产质量分析系数阈值，则判定对应分析对象的生产质量分析合格，生成生产质量合格信号并将生产质量合格信号发送至服务器；若分析对象的生产质量分析系数Xi未超过生产质量分析系数阈值，则判定对应分析对象的生产质量分析不合格，生成生产质量不合格信号并将生产质量不合格信号发送至服务器；

服务器生成运行状态分析信号并将运行状态分析信号发送至运行状态分析单元，运行状态分析单元接收到运行状态分析信号后，将分析对象的运行状态进行检测，从而判断分析对象的运行状态是否合格，以至于能够降低分析对象的故障率，提高了分析对象的生产效率，保证分析对象对应生产产品的合格性；

采集到分析对象运行过程中的最大温度上升速度以及分析对象运行过程中设备本身振动频率的浮动值，并将分析对象运行过程中的最大温度上升速度以及分析对象运行过程中设备本身振动频率的浮动值分别与温升速度阈值和振动浮动值阈值进行比较：

若分析对象运行过程中的最大温度上升速度超过温升速度阈值，或者分析对象运行过程中设备本身振动频率的浮动值超过振动浮动值阈值，则判定分析对象的运行状态分析异常，生成运行状态分析异常信号并将运行状态异常信号发送至服务器；服务器接收到运行状态异常信号后，将分析对象的设备本身进行调试维护；

若分析对象运行过程中的最大温度上升速度未超过温升速度阈值，且分析对象运行过程中设备本身振动频率的浮动值未超过振动浮动值阈值，则判定分析对象的运行状态分析正常，生成运行状态分析正常信号并将运行状态正常信号发送至服务器；

服务器生成故障监测分析信号并将故障监测分析信号发送至故障监测分析单元，故障监测分析单元接收到故障监测分析信号后，将对应分析对象运行过程中的故障进行分析监测，判断分析对象的故障对应生产的影响，从而提高了分析对象的生产效率，保证分析对象的生产稳定性；

采集到分析对象的相邻故障的最短间隔时长以及分析对象故障最大需求维修时长，并将分析对象的相邻故障的最短间隔时长以及分析对象故障最大需求维修时长分别与最短间隔时长阈值和需求维修时长阈值进行比较：

若分析对象的相邻故障的最短间隔时长未超过最短间隔时长阈值，或者分析对象故障最大需求维修时长超过需求维修时长阈值，则判定分析对象的故障监测分析异常，生成故障监测分析不合格信号并将故障监测分析不合格信号发送至服务器；若分析对象的相邻故障的最短间隔时长超过最短间隔时长阈值，且分析对象故障最大需求维修时长未超过需求维修时长阈值，则判定分析对象的故障监测分析正常，生成故障监测分析合格信号并将故障监测分析合格信号发送至服务器；

服务器生成实时周期分析信号并将实时周期分析信号发送至实时周期分析单元，实时周期分析单元接收到实时周期分析信号后，将分析对象的运行周期进行实时分析，从而判断分析对象的运行质量是否合格，以至于保证分析对象的生产合格率以及运行质量，提高了分析对象的工作效率；

采集到分析对象对应运行周期内最多故障数量以及分析对象对应故障周期的缩短速度，并将分析对象对应运行周期内最多故障数量以及分析对象对应故障周期的缩短速度分别与故障数量阈值和缩短速度阈值进行比较：

若分析对象对应运行周期内最多故障数量超过故障数量阈值，或者分析对象对应故障周期的缩短速度超过缩短速度阈值，则判定对应分析对象的实时周期分析不合格，生成实时周期分析不合格信号并将实时周期分析不合格信号发送至服务器，服务器接收到实时周期分析不合格信号后，将对应分析对象进行整顿；

若分析对象对应运行周期内最多故障数量未超过故障数量阈值，且分析对象对应故障周期的缩短速度未超过缩短速度阈值，则判定对应分析对象的实时周期分析合格，生成实时周期分析合格信号并将实时周期分析合格信号发送至服务器。

上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；

本发明在使用时，通过生产质量分析单元将轴承加工设备进行生产质量分析，判断轴承加工设备的生产质量是否合格，将轴承加工设备标记为分析对象，通过分析获取到分析对象的生产质量分析系数，并通过生产质量分析系数比较生成生产质量合格信号和生产质量不合格信号，并将其发送至服务器；通过运行状态分析单元将分析对象的运行状态进行检测，从而判断分析对象的运行状态是否合格，通过分析生成运行状态分析异常信号和运行状态分析正常信号，并将其发送至服务器；将轴承加工设备进行生产质量分析，判断轴承加工设备的生产质量是否合格，从而侧面分析出轴承加工设备的运行质量，保证轴承加工设备的工作效率；通过故障监测分析单元将对应分析对象运行过程中的故障进行分析监测，判断分析对象的故障对应生产的影响，通过分析生成故障监测分析不合格信号和故障监测分析合格信号，并将其发送至服务器；通过实时周期分析单元将分析对象的运行周期进行实时分析，从而判断分析对象的运行质量是否合格，通过分析生成实时周期分析不合格信号和实时周期分析合格信号，并将其发送至服务器；将分析对象的运行周期进行实时分析，从而判断分析对象的运行质量是否合格，以至于保证分析对象的生产合格率以及运行质量，提高了分析对象的工作效率。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.基于数据分析的轴承加工设备运行质量检测系统，其特征在于，包括服务器，服务器通讯连接：

生产质量分析单元，用于将轴承加工设备进行生产质量分析，判断轴承加工设备的生产质量是否合格，将轴承加工设备标记为分析对象，通过分析获取到分析对象的生产质量分析系数，并通过生产质量分析系数比较生成生产质量合格信号和生产质量不合格信号，并将其发送至服务器；

运行状态分析单元，用于将分析对象的运行状态进行检测，从而判断分析对象的运行状态是否合格，通过分析生成运行状态分析异常信号和运行状态分析正常信号，并将其发送至服务器；

故障监测分析单元，用于将对应分析对象运行过程中的故障进行分析监测，判断分析对象的故障对应生产的影响，通过分析生成故障监测分析不合格信号和故障监测分析合格信号，并将其发送至服务器；

实时周期分析单元，用于将分析对象的运行周期进行实时分析，从而判断分析对象的运行质量是否合格，通过分析生成实时周期分析不合格信号和实时周期分析合格信号，并将其发送至服务器。

2.根据权利要求1所述的基于数据分析的轴承加工设备运行质量检测系统，其特征在于，生产质量分析单元的运行过程如下：

采集到分析对象生产产品的合格率以及对应生产产品的故障概率，并将分析对象生产产品的合格率以及对应生产产品的故障概率分别标记为HGi和GZi；采集到分析对象生产产品的合格产品与不合格产品的数量比值，并将分析对象生产产品的合格产品与不合格产品的数量比值标记为SLi；

通过公式

获取到分析对象的生产质量分析系数Xi，其中，a1、a2以及a3均为预设比例系数，且a1＞a2＞a3＞0，β为误差修正因子，取值为1.365；

将分析对象的生产质量分析系数Xi与生产质量分析系数阈值进行比较：

若分析对象的生产质量分析系数Xi超过生产质量分析系数阈值，则判定对应分析对象的生产质量分析合格，生成生产质量合格信号并将生产质量合格信号发送至服务器；若分析对象的生产质量分析系数Xi未超过生产质量分析系数阈值，则判定对应分析对象的生产质量分析不合格，生成生产质量不合格信号并将生产质量不合格信号发送至服务器。

3.根据权利要求1所述的基于数据分析的轴承加工设备运行质量检测系统，其特征在于，运行状态分析单元的运行过程如下：

采集到分析对象运行过程中的最大温度上升速度以及分析对象运行过程中设备本身振动频率的浮动值，并将分析对象运行过程中的最大温度上升速度以及分析对象运行过程中设备本身振动频率的浮动值分别与温升速度阈值和振动浮动值阈值进行比较：

若分析对象运行过程中的最大温度上升速度超过温升速度阈值，或者分析对象运行过程中设备本身振动频率的浮动值超过振动浮动值阈值，则判定分析对象的运行状态分析异常，生成运行状态分析异常信号并将运行状态异常信号发送至服务器；若分析对象运行过程中的最大温度上升速度未超过温升速度阈值，且分析对象运行过程中设备本身振动频率的浮动值未超过振动浮动值阈值，则判定分析对象的运行状态分析正常，生成运行状态分析正常信号并将运行状态正常信号发送至服务器。

4.根据权利要求1所述的基于数据分析的轴承加工设备运行质量检测系统，其特征在于，故障监测分析单元的运行过程如下：

采集到分析对象的相邻故障的最短间隔时长以及分析对象故障最大需求维修时长，并将分析对象的相邻故障的最短间隔时长以及分析对象故障最大需求维修时长分别与最短间隔时长阈值和需求维修时长阈值进行比较：

若分析对象的相邻故障的最短间隔时长未超过最短间隔时长阈值，或者分析对象故障最大需求维修时长超过需求维修时长阈值，则判定分析对象的故障监测分析异常，生成故障监测分析不合格信号并将故障监测分析不合格信号发送至服务器；

若分析对象的相邻故障的最短间隔时长超过最短间隔时长阈值，且分析对象故障最大需求维修时长未超过需求维修时长阈值，则判定分析对象的故障监测分析正常，生成故障监测分析合格信号并将故障监测分析合格信号发送至服务器。

5.根据权利要求1所述的基于数据分析的轴承加工设备运行质量检测系统，其特征在于，实时周期分析单元的运行过程如下：

采集到分析对象对应运行周期内最多故障数量以及分析对象对应故障周期的缩短速度，并将分析对象对应运行周期内最多故障数量以及分析对象对应故障周期的缩短速度分别与故障数量阈值和缩短速度阈值进行比较：

若分析对象对应运行周期内最多故障数量超过故障数量阈值，或者分析对象对应故障周期的缩短速度超过缩短速度阈值，则判定对应分析对象的实时周期分析不合格，生成实时周期分析不合格信号并将实时周期分析不合格信号发送至服务器；若分析对象对应运行周期内最多故障数量未超过故障数量阈值，且分析对象对应故障周期的缩短速度未超过缩短速度阈值，则判定对应分析对象的实时周期分析合格，生成实时周期分析合格信号并将实时周期分析合格信号发送至服务器。

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