CN115900837A - 一种旋转轴运行状态监测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种旋转轴运行状态监测系统及方法，属于运行状态数据监测技术领域，通过各个检测装置之间的配合，可快速检测出横梁出现向喷粉端倾斜的情况，从而避免影响喷粉端的正常喷粉，以及避免后续一系列动作均为无效动作，减少工厂的实际经济损失。各个检测装置的启动顺序，可将旋转轴运行时的异常情况进行具象化定位，通过第一水平检测装置、第二水平检测装置的配合检测，可判断横梁是否倾斜，并且两种检测装置分别以不同的参考点为判断基准，可保障横梁倾斜检测结果的可靠性；当判断出横梁倾斜时，再依次进行活动连接处的松动检测、滑槽尺寸检测、升降主轴主体的倾斜检测，完成横梁倾斜的具体异常定位，便于后续相关检修人员进行快速检修。

Description

一种旋转轴运行状态监测系统及方法
技术领域
本发明属于运行状态数据监测技术领域，具体涉及一种旋转轴运行状态监测系统及方法。
背景技术
对于罐箱的KOL圈与端面自动喷粉；现阶段有两种方式，一种为人工手动喷粉，人工操作不易，耗时耗力，产品膜厚均匀性难以保证；一种为机器人喷粉方案，需考虑机器人的姿态问题和喷枪角度对喷粉质量的影响，对各种型号罐箱产品的编程较为复杂。
我们目前采用的是七轴喷涂旋转轴，用于对罐箱的KOL圈与端面自动喷粉。相对人工喷粉方案，能均匀对产品进行自动化喷粉，效率高，产品膜厚均匀性好；相对机器人喷粉方案，能避开机器人姿态和喷枪角度对喷粉质量的影响，对各种罐箱的自动化编程更为简单。
但是，七轴喷涂旋转轴的喷粉方案中，喷粉端通过横梁活动连接到升降主轴上，由于横梁上与喷粉端相对的一端没有安装其他部件，使横梁长期处于重量失衡状态，加上升降主轴的升降活动等，可能造成横梁与升降主轴的活动连接处出现松动，并且使横梁出现向喷粉端倾斜的情况，从而严重影响喷粉端的正常喷粉。
因此，现阶段需设计一种旋转轴运行状态监测系统及方法，来解决以上问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种旋转轴运行状态监测系统及方法，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，横梁长期处于重量失衡状态，加上升降主轴的升降活动等，可能造成横梁与升降主轴的活动连接处出现松动，并且使横梁出现向喷粉端倾斜的情况，从而严重影响喷粉端的正常喷粉。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种旋转轴运行状态监测系统，包括第一水平检测装置、第二水平检测装置、等高检测装置、连接件图像检测装置、滑槽尺寸检测装置、主轴主体倾斜检测装置、主控制装置；所述主控制装置作为控制核心分别与所述第一水平检测装置、第二水平检测装置、等高检测装置、连接件图像检测装置、滑槽尺寸检测装置、主轴主体倾斜检测装置连接；
所述第一水平检测装置用于以罐箱为基准检测横梁是否为水平状态；
所述第二水平检测装置用于以地面为基准检测横梁是否为水平状态；
所述等高检测装置用于检测横梁两端是否为等高状态；
所述连接件图像检测装置用于采集横梁与升降主轴的活动连接处的图像数据，并判断活动连接处是否出现松动异常；
所述滑槽尺寸检测装置用于检测活动连接处位置的升降主轴上的滑槽尺寸是否出现形变异常；
所述主轴主体倾斜检测装置用于检测升降主轴的主体是否出现倾斜异常。
进一步的，所述主控制装置控制所述第一水平检测装置、第二水平检测装置常开，控制所述等高检测装置、连接件图像检测装置、滑槽尺寸检测装置、主轴主体倾斜检测装置常闭；
若所述第一水平检测装置检测横梁为非水平状态、且所述第二水平检测装置检测横梁为也为非水平状态，则所述主控制装置控制所述连接件图像检测装置开启；
若所述连接件图像检测装置判断出活动连接处未出现松动异常，则所述主控制装置控制所述滑槽尺寸检测装置开启；
若所述滑槽尺寸检测装置检测到活动连接处位置的升降主轴上的滑槽尺寸未出现形变异常，则所述主控制装置控制所述主轴主体倾斜检测装置。
进一步的，所述主控制装置控制所述第一水平检测装置、第二水平检测装置常开，控制所述等高检测装置、连接件图像检测装置、滑槽尺寸检测装置、主轴主体倾斜检测装置常闭；
若所述第一水平检测装置检测横梁为非水平状态、且所述第二水平检测装置检测横梁为水平状态，或所述第二水平检测装置检测横梁为非水平状态、且所述第一水平检测装置检测横梁为水平状态；则所述主控制装置控制所述等高检测装置开启；
若所述等高检测装置检测到横梁两端为非等高状态，则所述主控制装置控制所述连接件图像检测装置开启。
进一步的，还包括物体接近检测装置，所述物体接近检测装置与所述主控制装置连接；
所述物体接近检测装置用于检测是否有物体接近升降主轴，并判断物体与升降主轴之间的距离是否满足预设距离范围。
进一步的，还包括预警提示装置，所述预警提示装置与所述主控制装置连接；
所述预警提示装置用于对现场的相关工作人员进行预警提示。
进一步的，所述主控制装置控制所述物体接近检测装置常开，控制所述预警提示装置常闭；
当所述物体接近检测装置判断物体与升降主轴之间的距离满足预设距离范围时，所述主控制装置控制所述预警提示装置开启。
进一步的，还包括振动检测装置，所述振动检测装置与所述主控制装置连接；
所述振动检测装置用于检测升降主轴是否发生振动；
所述主控制装置控制所述振动检测装置常闭；
当所述物体接近检测装置判断物体与升降主轴之间的距离满足预设距离范围时，所述主控制装置控制所述振动检测装置开启。
进一步的，还包括无线通信装置和智能移动终端，所述主控制装置通过所述无线通信装置与所述智能移动终端网络连接。
一种旋转轴运行状态监测方法，应用于如上述的一种旋转轴运行状态监测系统。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：
本方案其中一个有益效果在于，通过第一水平检测装置、第二水平检测装置、等高检测装置、连接件图像检测装置、滑槽尺寸检测装置、主轴主体倾斜检测装置之间的配合，可快速检测出横梁出现向喷粉端倾斜的情况，从而避免影响喷粉端的正常喷粉，以及避免后续一系列动作均为无效动作，减少工厂的实际经济损失。通过控制第一水平检测装置、第二水平检测装置、连接件图像检测装置、滑槽尺寸检测装置、主轴主体倾斜检测装置的启动顺序，可将旋转轴运行时的异常情况进行具象化定位，通过第一水平检测装置、第二水平检测装置的配合检测，可判断横梁是否倾斜，并且两种检测装置分别以不同的参考点为判断基准，可保障横梁倾斜检测结果的可靠性；当判断出横梁倾斜时，再依次进行活动连接处的松动检测、滑槽尺寸检测、升降主轴主体的倾斜检测，可完成横梁倾斜的具体异常定位，便于后续相关检修人员进行快速检修。
附图说明
图1为本方案实施方式的系统结构示意图。
图2为本方案实施方式的系统运行工作原理示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
七轴喷涂旋转轴的喷粉方案中，喷粉端通过横梁活动连接到升降主轴上，由于横梁上与喷粉端相对的一端没有安装其他部件，使横梁长期处于重量失衡状态，加上升降主轴的升降活动等，可能造成横梁与升降主轴的活动连接处出现松动，并且使横梁出现向喷粉端倾斜的情况，从而严重影响喷粉端的正常喷粉。
如图1所示，提出一种旋转轴运行状态监测系统，包括第一水平检测装置、第二水平检测装置、等高检测装置、连接件图像检测装置、滑槽尺寸检测装置、主轴主体倾斜检测装置、主控制装置；所述主控制装置作为控制核心分别与所述第一水平检测装置、第二水平检测装置、等高检测装置、连接件图像检测装置、滑槽尺寸检测装置、主轴主体倾斜检测装置连接；
所述第一水平检测装置用于以罐箱为基准检测横梁是否为水平状态；
所述第二水平检测装置用于以地面为基准检测横梁是否为水平状态；
所述等高检测装置用于检测横梁两端是否为等高状态；
所述连接件图像检测装置用于采集横梁与升降主轴的活动连接处的图像数据，并判断活动连接处是否出现松动异常；
所述滑槽尺寸检测装置用于检测活动连接处位置的升降主轴上的滑槽尺寸是否出现形变异常；
所述主轴主体倾斜检测装置用于检测升降主轴的主体是否出现倾斜异常。
上述方案中，通过第一水平检测装置、第二水平检测装置、等高检测装置、连接件图像检测装置、滑槽尺寸检测装置、主轴主体倾斜检测装置之间的配合，可快速检测出横梁出现向喷粉端倾斜的情况，从而避免影响喷粉端的正常喷粉，以及避免后续一系列动作均为无效动作，减少工厂的实际经济损失。
进一步的，如图2所示，所述主控制装置控制所述第一水平检测装置、第二水平检测装置常开，控制所述等高检测装置、连接件图像检测装置、滑槽尺寸检测装置、主轴主体倾斜检测装置常闭；
若所述第一水平检测装置检测横梁为非水平状态、且所述第二水平检测装置检测横梁为也为非水平状态，则所述主控制装置控制所述连接件图像检测装置开启；
若所述连接件图像检测装置判断出活动连接处未出现松动异常，则所述主控制装置控制所述滑槽尺寸检测装置开启；
若所述滑槽尺寸检测装置检测到活动连接处位置的升降主轴上的滑槽尺寸未出现形变异常，则所述主控制装置控制所述主轴主体倾斜检测装置。
上述方案中，通过控制第一水平检测装置、第二水平检测装置、连接件图像检测装置、滑槽尺寸检测装置、主轴主体倾斜检测装置的启动顺序，可将旋转轴运行时的异常情况进行具象化定位，通过第一水平检测装置、第二水平检测装置的配合检测，可判断横梁是否倾斜，并且两种检测装置分别以不同的参考点为判断基准，可保障横梁倾斜检测结果的可靠性；当判断出横梁倾斜时，再依次进行活动连接处的松动检测、滑槽尺寸检测、升降主轴主体的倾斜检测（根据工厂以往出现过的事故，横梁倾斜几乎都是因为这几种异常引起），可完成横梁倾斜的具体异常定位，便于后续相关检修人员进行快速检修。
进一步的，所述主控制装置控制所述第一水平检测装置、第二水平检测装置常开，控制所述等高检测装置、连接件图像检测装置、滑槽尺寸检测装置、主轴主体倾斜检测装置常闭；
若所述第一水平检测装置检测横梁为非水平状态、且所述第二水平检测装置检测横梁为水平状态，或所述第二水平检测装置检测横梁为非水平状态、且所述第一水平检测装置检测横梁为水平状态；则所述主控制装置控制所述等高检测装置开启；
若所述等高检测装置检测到横梁两端为非等高状态，则所述主控制装置控制所述连接件图像检测装置开启。
上述方案中，若第一水平检测装置或第二水平检测装置其中一个出现故障时，可能导致两者的检测结果不一致，为了克服这种缺陷，通过设计等高检测装置的检测环节可保障整个系统的顺利运行。
进一步的，还包括物体接近检测装置，所述物体接近检测装置与所述主控制装置连接；
所述物体接近检测装置用于检测是否有物体接近升降主轴，并判断物体与升降主轴之间的距离是否满足预设距离范围。
进一步的，还包括预警提示装置，所述预警提示装置与所述主控制装置连接；
所述预警提示装置用于对现场的相关工作人员进行预警提示。
进一步的，所述主控制装置控制所述物体接近检测装置常开，控制所述预警提示装置常闭；
当所述物体接近检测装置判断物体与升降主轴之间的距离满足预设距离范围时，所述主控制装置控制所述预警提示装置开启。
进一步的，还包括振动检测装置，所述振动检测装置与所述主控制装置连接；
所述振动检测装置用于检测升降主轴是否发生振动；
所述主控制装置控制所述振动检测装置常闭；
当所述物体接近检测装置判断物体与升降主轴之间的距离满足预设距离范围时，所述主控制装置控制所述振动检测装置开启。
上述方案中，设备异常的情况，除了装置本身引起外，还有可能是因为厂房内的其他物体转移或者工作人员移动时，无意间与升降主轴等发生碰撞引起；因此，在升降主轴或旋转轴其他位置设置物体接近检测装置、预警提示装置、振动检测装置，可避免或者警示相关工作人员，以免出现无意间与升降主轴等发生碰撞而无人知晓的情况。
进一步的，还包括无线通信装置和智能移动终端，所述主控制装置通过所述无线通信装置与所述智能移动终端网络连接，实现远程无线通信。
一种旋转轴运行状态监测方法，应用于如上述的一种旋转轴运行状态监测系统。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种旋转轴运行状态监测系统，其特征在于，包括第一水平检测装置、第二水平检测装置、等高检测装置、连接件图像检测装置、滑槽尺寸检测装置、主轴主体倾斜检测装置、主控制装置；所述主控制装置作为控制核心分别与所述第一水平检测装置、第二水平检测装置、等高检测装置、连接件图像检测装置、滑槽尺寸检测装置、主轴主体倾斜检测装置连接；
所述第一水平检测装置用于以罐箱为基准检测横梁是否为水平状态；
所述第二水平检测装置用于以地面为基准检测横梁是否为水平状态；
所述等高检测装置用于检测横梁两端是否为等高状态；
所述连接件图像检测装置用于采集横梁与升降主轴的活动连接处的图像数据，并判断活动连接处是否出现松动异常；
所述滑槽尺寸检测装置用于检测活动连接处位置的升降主轴上的滑槽尺寸是否出现形变异常；
所述主轴主体倾斜检测装置用于检测升降主轴的主体是否出现倾斜异常。
2.根据权利要求1所述的一种旋转轴运行状态监测系统，其特征在于，所述主控制装置控制所述第一水平检测装置、第二水平检测装置常开，控制所述等高检测装置、连接件图像检测装置、滑槽尺寸检测装置、主轴主体倾斜检测装置常闭；
若所述第一水平检测装置检测横梁为非水平状态、且所述第二水平检测装置检测横梁为也为非水平状态，则所述主控制装置控制所述连接件图像检测装置开启；
若所述连接件图像检测装置判断出活动连接处未出现松动异常，则所述主控制装置控制所述滑槽尺寸检测装置开启；
若所述滑槽尺寸检测装置检测到活动连接处位置的升降主轴上的滑槽尺寸未出现形变异常，则所述主控制装置控制所述主轴主体倾斜检测装置。
3.根据权利要求2所述的一种旋转轴运行状态监测系统，其特征在于，所述主控制装置控制所述第一水平检测装置、第二水平检测装置常开，控制所述等高检测装置、连接件图像检测装置、滑槽尺寸检测装置、主轴主体倾斜检测装置常闭；
若所述第一水平检测装置检测横梁为非水平状态、且所述第二水平检测装置检测横梁为水平状态，或所述第二水平检测装置检测横梁为非水平状态、且所述第一水平检测装置检测横梁为水平状态；则所述主控制装置控制所述等高检测装置开启；
若所述等高检测装置检测到横梁两端为非等高状态，则所述主控制装置控制所述连接件图像检测装置开启。
4.根据权利要求2所述的一种旋转轴运行状态监测系统，其特征在于，还包括物体接近检测装置，所述物体接近检测装置与所述主控制装置连接；
所述物体接近检测装置用于检测是否有物体接近升降主轴，并判断物体与升降主轴之间的距离是否满足预设距离范围。
5.根据权利要求4所述的一种旋转轴运行状态监测系统，其特征在于，还包括预警提示装置，所述预警提示装置与所述主控制装置连接；
所述预警提示装置用于对现场的相关工作人员进行预警提示。
6.根据权利要求5所述的一种旋转轴运行状态监测系统，其特征在于，所述主控制装置控制所述物体接近检测装置常开，控制所述预警提示装置常闭；
当所述物体接近检测装置判断物体与升降主轴之间的距离满足预设距离范围时，所述主控制装置控制所述预警提示装置开启。
7.根据权利要求6所述的一种旋转轴运行状态监测系统，其特征在于，还包括振动检测装置，所述振动检测装置与所述主控制装置连接；
所述振动检测装置用于检测升降主轴是否发生振动；
所述主控制装置控制所述振动检测装置常闭；
当所述物体接近检测装置判断物体与升降主轴之间的距离满足预设距离范围时，所述主控制装置控制所述振动检测装置开启。
8.根据权利要求2所述的一种旋转轴运行状态监测系统，其特征在于，还包括无线通信装置和智能移动终端，所述主控制装置通过所述无线通信装置与所述智能移动终端网络连接。
9.一种旋转轴运行状态监测方法，其特征在于，应用于如权利要求1-8任一项所述的一种旋转轴运行状态监测系统。
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