CN115793569B

CN115793569B - 一种数控机床用故障检测装置

Info

Publication number: CN115793569B
Application number: CN202211644820.5A
Authority: CN
Inventors: 李宁
Original assignee: Jiangsu Jiangzhun Numerical Control Machine Tool Co ltd
Current assignee: Jiangsu Jiangzhun Numerical Control Machine Tool Co ltd
Priority date: 2022-12-21
Filing date: 2022-12-21
Publication date: 2023-09-22
Anticipated expiration: 2042-12-21
Also published as: CN115793569A

Abstract

本发明公开了一种数控机床用故障检测装置，涉及数控机床技术领域，其技术方案要点包括获取模块，获取数控机床工作时的主部件状态信息，得到主部件状态监测集；获取数控机床工作时的配套辅助部件状态信息，得到配套辅助部件监测集；处理分析模块，对主部件状态监测集中的各项监测数据进行处理分析得到故障影响集；对配套辅助部件监测集中的各项监测数据进行处理分析得到故障分析值；效果是通过对主轴信息、进给传动链信息、换刀信息、数控机床的液压系统信息和气压系统进行数据检测，并将检测得到的数据进行分析能够判断数控机床是否出现了故障，在数控机床出现了故障时能够及时通知管理人员进行维修处理。

Description

一种数控机床用故障检测装置

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，更具体地说，它涉及一种数控机床用故障检测装置。

背景技术

数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。

然而现有的数控机床用故障检测装置在检测到数控机床工作时的状态时，不能将数据进行分析，从而不能准确判断数控机床是否出现了故障，因此给工作人员对于数控机床的检修带来了不便。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种数控机床用故障检测装置。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种数控机床用故障检测装置，包括：

获取模块，获取数控机床工作时的主部件状态信息，得到主部件状态监测集；获取数控机床工作时的配套辅助部件状态信息，得到配套辅助部件监测集；

处理分析模块，对主部件状态监测集中的各项监测数据进行处理分析得到故障影响集；对配套辅助部件监测集中的各项监测数据进行处理分析得到故障分析值；对主部件状态监测集和配套辅助部件监测集进行联立分析得到使用等级值；

调整模块，根据使用等级值对数控机床的使用情况进行调整

优选地，获取数控机床工作时的主部件状态信息，得到主部件状态监测集，具体为：

在数控机床工作时获取数控机床的主轴信息、进给传动链信息和换刀信息。

优选地，获取数控机床工作时的配套辅助部件状态信息，得到配套辅助部件监测集，具体为：

在数控机床工作时获取数控机床的液压系统信息和气压系统。

优选地，主部件状态信息包括主轴发热信息和主轴箱噪音信息；

进给传动链信息包括传动精度信息和传动刚度信息；

换刀信息包括刀库运动信息、定位误差信息和夹持刀柄稳定信息。

优选地，对主部件状态监测集中的各项监测数据进行处理分析得到故障影响集，具体为：

将主轴发热信息和主轴箱噪音信息进行取值和标记，得到主轴发热值ZFZ和主轴箱噪音值ZCY；

需要注意的是，在数控机床上安装有声音传感器，通过声音传感器可以检测主轴箱内部的噪音值，通过在数控机床上安装有温度传感器，通过温度传感器可以检测得到主轴的温度值。

通过第一计算公式ZAZ＝a1×ZFZ+a2×ZCY计算得到主轴影响值ZAZ，其中，a1和a2为不同的比例因子且大于零；

需要注意的是，通过第一计算公式ZAZ＝a1×ZFZ+a2×ZCY计算得到主轴影响值ZAZ，在主轴箱内部噪音值越大时，则主轴影响值ZAZ越大，在主轴的温度值越大的情况下，则主轴影响值ZAZ越大。

将传动精度信息和传动刚度信息进行取值和标记，得到传动精度值YJZ和传动刚度值YGZ；

需要注意的是，在数控机床上安装有摄像头，通过摄像头可以拍摄得到数控机床的传动精度，通过检测仪器可以检测得到传动刚度信息。

通过第二计算公式计算得到进给传动链影响值ZBZ，其中，b1和b2为不同的比例因子且大于零；

需要注意的是，通过通过第二计算公式计算得到进给传动链影响值ZBZ，在传动精度越大的情况下，则进给传动链影响值ZBZ越小，在传动刚度越大的情况下，则进给传动链影响值ZBZ越小。

将刀库运动信息、定位误差信息和夹持刀柄稳定信息进行取值和标记，得到刀库运动速度值DYS、定位误差值DWW和夹持刀柄稳定值JCW；

需要注意的是，在数控机床上安装有摄像头，通过摄像头可以拍摄刀库运动速度、定位误差值以及夹持刀柄稳定情况。

通过第三计算公式计算得到换刀影响值ZCZ,其中，c1、c2和c3为不同的比例因子且大于零；

需要注意的是，在刀库运动速度越大的情况下，换刀影响值ZCZ越小，在定位误差值越大的情况下，则换刀影响值ZCZ越大，在夹持刀柄不稳定的情况下，则夹持刀柄稳定越大。

其中，主轴影响值ZAZ、进给传动链影响值ZBZ和换刀影响值ZCZ组合形成故障影响集。

优选地，将主轴影响值ZAZ与预设的主轴影响阈值YAZ进行比较：

如果主轴影响值ZAZ<预设的主轴影响阈值YAZ，则说明主轴使用正常；

如果主轴影响值ZAZ≧预设的主轴影响阈值YAZ，则说明主轴使用不正常；

需要注意的是，在主轴影响值ZAZ<预设的主轴影响阈值YAZ，则说明主轴使用正常，因此不需要对主轴进行维修，在主轴影响值ZAZ≧预设的主轴影响阈值YAZ，则说明主轴使用不正常，因此需要对主轴进行维修。

将进给传动链影响值ZBZ与预设的进给传动链影响阈值YBZ进行比较：

如果传动链影响值ZBZ≧预设的进给传动链影响阈值YBZ，则说明进给传动链正常；

如果传动链影响值ZBZ<预设的进给传动链影响阈值YBZ，则说明进给传动链不正常；

需要注意的是，动链影响值ZBZ≧预设的进给传动链影响阈值YBZ，则说明进给传动链正常，因此不需要对进给传动链进行维修，在动链影响值ZBZ<预设的进给传动链影响阈值YBZ，因此需要对进给传动链进行维修。

将换刀影响值ZCZ与预设的换刀影响阈值YCZ进行比较：

如果换刀影响值ZCZ≧预设的换刀影响阈值YCZ，则说明进给换刀正常；

如果换刀影响值ZCZ<预设的换刀影响阈值YCZ，则说明进给换刀不正常。

需要注意的是，在换刀影响值ZCZ≧预设的换刀影响阈值YCZ的情况下，则说明进给换刀正常，则说明不需要对换刀系统进行维修，在换刀影响值ZCZ<预设的换刀影响阈值YCZ的情况下，则说明进给换刀不正常，因此需要对换刀系统进行维修。

优选地，对配套辅助部件监测集中的各项监测数据进行处理分析得到故障分析值，具体为：

将液压系统信息和气压系统进行取值和标记，得到液压值YYZ和气压值QYZ；

需要注意的是，在数控机床上安装有检测机构，通过检测机构可以检测得到液压系统的液压强度值和气压系统的气压强度值。

通过计算函数GFZ＝d1×YYZ+d2×QYZ计算得到故障分析值GFZ，其中，d1和d2为不同的比例因子且大于零。

需要注意的是，在液压值YYZ越大的情况下，则故障分析值GFZ越大，在气压值QYZ越大的情况下，则故障分析值GFZ越大。

优选地，将故障分析值GFZ与预设的故障分析阈值YGF进行比较：

如果故障分析值GFZ≧预设的故障分析阈值YGF，则说明配套辅助部件正常；

如果故障分析值GFZ<预设的故障分析阈值YGF，则说明配套辅助部件不正常。

需要注意的是，在故障分析值GFZ≧预设的故障分析阈值YGF的情况下，则说明配套辅助部件正常，因此不需要对配套辅助部件进行维修，在故障分析值GFZ<预设的故障分析阈值YGF，则说明配套辅助部件不正常，因此需要对配套辅助部件进行维修。

优选地，对主部件状态监测集和配套辅助部件监测集进行联立分析得到使用等级值，具体为：

通过关联函数SYD＝e1×ZAZ+e2×ZBZ+e3×ZCZ+e4×GFZ计算得到使用等级值SYD，其中e1、e2、e3、e4为不同的比例因子且大于零。

需要注意的是，关联函数SYD＝e1×ZAZ+e2×ZBZ+e3×ZCZ+e4×GFZ计算得到使用等级值SYD，因此在主轴影响值ZAZ越大的情况下，则使用等级值SYD越大，在进给传动链影响值ZBZ越大的情况下，则使用等级值SYD越大，在换刀影响值ZCZ越大的情况下，则使用等级值SYD越大，在故障分析值GFZ越大的情况下，，则使用等级值SYD越大。

优选地，根据使用等级值对数控机床的使用情况进行调整，具体为：

将等级值SYD与预设的等级阈值YSY进行比较：

若等级值SYD<预设的等级阈值YSY，则说明数控机床正常；

若等级值SYD≧预设的等级阈值YSY，则说明数控机床不正常。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：通过对主轴信息、进给传动链信息、换刀信息、数控机床的液压系统信息和气压系统进行数据检测，并将检测得到的数据进行分析能够判断数控机床是否出现了故障，在数控机床出现了故障时能够及时通知管理人员进行维修处理。

附图说明

图1为本发明提出的一种数控机床用故障检测装置的模块示意图；

图2为本发明提出的一种数控机床用故障检测装置中计算主轴影响值的流程示意图；

图3为本发明提出的一种数控机床用故障检测装置中计算进给传动链影响值的流程示意图。

具体实施方式

参照图1至图3。

对本发明一种数控机床用故障检测装置实施例做进一步说明

一种数控机床用故障检测装置，包括：

调整模块，根据使用等级值对数控机床的使用情况进行调整

获取数控机床工作时的主部件状态信息，得到主部件状态监测集，具体为：

获取数控机床工作时的配套辅助部件状态信息，得到配套辅助部件监测集，具体为：

主部件状态信息包括主轴发热信息和主轴箱噪音信息；

进给传动链信息包括传动精度信息和传动刚度信息；

对主部件状态监测集中的各项监测数据进行处理分析得到故障影响集，具体为：

将主轴影响值ZAZ与预设的主轴影响阈值YAZ进行比较：

将换刀影响值ZCZ与预设的换刀影响阈值YCZ进行比较：

对配套辅助部件监测集中的各项监测数据进行处理分析得到故障分析值，具体为：

将故障分析值GFZ与预设的故障分析阈值YGF进行比较：

对主部件状态监测集和配套辅助部件监测集进行联立分析得到使用等级值，具体为：

实施例二

在实施例一的基础上增加如下技术特征：

一种数控机床用故障检测装置，根据使用等级值对数控机床的使用情况进行调整，具体为：

将等级值SYD与预设的等级阈值YSY进行比较：

若等级值SYD<预设的等级阈值YSY，则说明数控机床正常；

若等级值SYD≧预设的等级阈值YSY，则说明数控机床不正常。

需要注意的是，在等级值SYD<预设的等级阈值YSY，则说明数控机床正常，因此不需要对数控机床进行维修，在等级值SYD≧预设的等级阈值YSY，则说明数控机床不正常，则说明需要对数控起床进行维修。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种数控机床用故障检测装置，其特征在于，包括：

调整模块，根据使用等级值对数控机床的使用情况进行调整；

在数控机床工作时获取数控机床的主轴信息、进给传动链信息和换刀信息；

在数控机床工作时获取数控机床的液压系统信息和气压系统；

主部件状态信息包括主轴发热信息和主轴箱噪音信息；

进给传动链信息包括传动精度信息和传动刚度信息；

换刀信息包括刀库运动信息、定位误差信息和夹持刀柄稳定信息；

通过第一计算公式计算得到主轴影响值ZAZ，其中，a1和a2为不同的比例因子且大于零；

将传动精度信息和传动刚度信息进行取值和标记，得到传动精度值YJZ和传动刚度值YGZ;

将刀库运动信息、定位误差信息和夹持刀柄稳定信息进行取值和标记，得到刀库运动速度值DYS、定位误差值DWW和夹持刀柄稳定值JCW;

其中，主轴影响值ZAZ、进给传动链影响值ZBZ和换刀影响值ZCZ组合形成故障影响集；

将主轴影响值ZAZ与预设的主轴影响阈值YAZ进行比较：

将换刀影响值ZCZ与预设的换刀影响阈值YCZ进行比较：

如果换刀影响值ZCZ<预设的换刀影响阈值YCZ，则说明进给换刀不正常；

通过计算函数计算得到故障分析值GFZ，其中，d1和d2为不同的比例因子且大于零；

将故障分析值GFZ与预设的故障分析阈值YGF进行比较：

如果故障分析值GFZ<预设的故障分析阈值YGF，则说明配套辅助部件不正常；

通过关联函数计算得到使用等级值SYD，其中e1、e2、e3、e4为不同的比例因子且大于零；

根据使用等级值对数控机床的使用情况进行调整，具体为：

将等级值SYD与预设的等级阈值YSY进行比较：

若等级值SYD<预设的等级阈值YSY，则说明数控机床正常；

若等级值SYD≧预设的等级阈值YSY，则说明数控机床不正常。