CN207457811U - 一种数控机床智能故障诊断装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种数控机床智能故障诊断装置，包括数据库服务器、工控上位机、数据诊断装置和视频诊断装置，数据诊断装置包括前端数据采集设备和数据传输模块，视频诊断装置包括流媒体服务器和若干个监控摄像头，数据传输模块和流媒体服务器与数据库服务器相连，数据库服务器通过无线网络方式传输至工控上位机；该实用新型装置利用网络技术，对数控机床设备运行过程中的设备数据参数和视频进行实时采样，通过数据库服务器，结合工控上位机中故障监控软件对数据实时挖掘分析、处理，具有远程故障诊断功能，并能实现快速故障状态智能诊断。
Description
技术领域
本实用新型涉及数控机床技术领域，具体涉及一种数控机床智能故障诊断装置。
背景技术
数控机床是典型的机电一体化产品，目前，数控机床已广泛应用于航空应用于航空航天、机械制造、汽车、高新技术等行业，大大提高了产品的加工精度及生产效率，企业对数控机床的依赖性也愈来愈大。数控机床的故障分为数控系统故障、电气系统故障和机械系统故障，故障诊断异常复杂，如何在较短时间内对数控机床所发生的故障做出准确判断，确定故障部位，找出故障原因和排除方法，是数控机床智能诊断技术研究是重点内容。
目前我国数控机床故障诊断主要有以下几个特点：一是故障发生的概率较高，但当前的诊断设备不能很快及时发现，快速定位判断的难度较大；二是数控设备运行过程中信息量数据量大，难以实时监控；三是故障诊断知识获取不够全面，容易发生漏诊和误诊。随着我国各行业自动化程度的提高，数控机床已成为各生产线上的关键设备，若出现故障而诊断维修不及时，往往会波及整个生产过程，长时间停机整修将会造成巨大的经济损失，因此高效准确的进行故障诊断，快速定位判断故障原因，提供维修方法对企业来说具有非常重大的意义。
实用新型内容
针对现有技术的以上不足和现实需求，本实用新型提供了一种数控机床智能故障诊断装置，该装置基于上述需求，利用网络技术，对数控机床设备运行过程中的设备数据参数和视频进行实时采样，通过数据库服务器管理平台，结合故障监控软件对数据实时挖掘分析、处理，实现远程故障诊断和快速故障智能诊断。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种数控机床智能故障诊断装置，包括数据库服务器、工控上位机、数据诊断装置和视频诊断装置；
数据诊断装置包括与若干个数控机床相匹配的若干个便携式手推装置，所述便携式手推装置包括一个配有可移动且带刹车脚轮的底座，底座上设有前端数据采集设备和数据传输模块，前端数据采集设备包括传感器阵列、取样接口模块和数据采集模块；所述传感器阵列包括测量机床主轴、导轨及丝杠的振动传感器、电流传感器、温度传感器和声发射传感器，测量伺服电机系统的速度传感器、电流传感器和电压传感器，测量液压系统和冷却系统的压力传感器、流量传感器和温度传感器；传感器阵列输入端分别与所述取样接口模块相连对数控机床运行数据进行采样，传感器阵列输出端与所述数据采集模块相连，所述数据采集模块通过RS485端口与数据传输模块相连；
视频诊断装置包括流媒体服务器和若干个监控摄像头，所述监控摄像头分别安装在数控机床主轴、导轨、丝杠及伺服系统上进行全方位、多角度视频数据的采集，监控摄像头利用流媒体协议对视频数据进行网络传输，流媒体服务器接收所述视频数据并进行分类存储处理，流媒体服务器与用户终端进行网络传输；
数据传输模块和流媒体服务器通过以太网和数据库服务器相连，数据库服务器通过无线网络方式传输至工控上位机，所述工控上位机中安装有故障监控软件，故障监控软件通过读取相关运行数据分析故障原因并通过数控机床上的人机界面显示故障信息。
当需要对生产线中数控机床进行采样时，将便携式手推装置推到数控机床旁，其中每台数控机床根据需要可匹配一个或若干个便携式手推装置，测量时先将数控机床断电停机，将传感器阵列中各传感器插入取样接口模块，数据采集模块上电，在数控机床正常工作过程中，对数据进行取样。
进一步的，所述数据库服务器可通过互联网将相关运行数据、视频数据以及故障信息反馈给数控机床生产厂家。
进一步的，所述数据采集模块采用多通道模拟量、数字量混合型数据采集模块。
进一步的，所述数据传输模块采用RS485串口转WIFI的无线数据传输模块。
进一步的，所述监控摄像头与流媒体服务器之间，以及流媒体服务器与和用户终端之间均通过RTSP流媒体协议进行视频数据网络传输。
进一步的，所述用户终端包括PC机和智能手机。
数控机床的运行数据采集是通过在各台机床易产生故障的位置布置相应的传感器，并通过多通道混合型数据采集模块对各种运行动态参数进行实时采集，同时还可以读取数控机床各轴伺服驱动器的错误代码，将这些数据一方面通过数据传输模块传输至工控上位机中经故障监控软件分析与处理，另一方面通过以太网上传至数据库服务器中进行存储；数控机床的运行视频采集是通过在各台机床易产生故障的位置布置相应的监控摄像头，监控摄像头对运行视频采集后利用流媒体协议对视频数据进行网络传输，流媒体服务器接收视频数据并经分类存储处理后通过以太网上传至数据库服务器中存储，数据库服务器接收以上运行数据信息和视频信息后，可与厂家或用户终端进行远程通讯、分析故障情况，结合工控上位机中故障监控软件给出结论；工控上位机中安装的故障监控软件可以接收数据传输模块和调用数据库服务器中故障数据并通过人机界面显示故障信息，提示工作人员快速定位和诊断故障。
与现有技术相比，本实用新型提供的数控机床智能故障诊断装置，该装置利用网络技术，对数控机床设备运行过程中的设备数据参数和视频进行实时采样，通过数据库服务器管理平台，结合工控上位机中故障监控软件对数据实时挖掘分析、处理，具有远程故障诊断功能，并能实现快速故障状态智能诊断。
附图说明
图1为数控机床智能故障诊断装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
一种数控机床智能故障诊断装置，如图1所示，包括数据库服务器1、工控上位机2、数据诊断装置3和视频诊断装置4；
如图1所示，数据诊断装置3包括与若干个数控机床5相匹配的若干个便携式手推装置6，所述便携式手推装置6包括一个配有可移动且带刹车脚轮的底座，底座上设有前端数据采集设备7和数据传输模块8，前端数据采集设备 7包括传感器阵列9、取样接口模块10和数据采集模块11；所述传感器阵列9 包括测量机床主轴、导轨及丝杠的振动传感器、电流传感器、温度传感器和声发射传感器，测量伺服电机系统的速度传感器、电流传感器和电压传感器，测量液压系统和冷却系统的压力传感器、流量传感器和温度传感器；传感器阵列 9输入端分别与取样接口模块10相连对数控机床5运行数据进行采样，传感器阵列9输出端与数据采集模块11相连，所述数据采集模块11通过RS485端口与数据传输模块8相连；
如图1所示，视频诊断装置4包括流媒体服务器12和若干个监控摄像头 13，所述监控摄像头13分别安装在数控机床主轴、导轨、丝杠及伺服系统上进行全方位、多角度视频数据的采集，监控摄像头13利用流媒体协议对视频数据进行网络传输，流媒体服务器12接收所述视频数据并进行分类存储处理，流媒体服务器12与用户终端14进行网络传输；
如图1所示，数据传输模块8和流媒体服务器12通过以太网和数据库服务器1相连，数据库服务器1通过无线网络方式传输至工控上位机2，所述工控上位机2中安装有故障监控软件，故障监控软件通过读取相关运行数据分析故障原因并通过数控机床上的人机界面显示故障信息。
当需要对生产线中数控机床5进行采样时，将便携式手推装置6推到数控机床5旁，其中每台数控机床根据需要可匹配一个或若干个便携式手推装置，测量时先将数控机床断电停机，将传感器插入取样接口模块，数据采集模块11上电，在数控机床正常工作过程中，对数据进行取样。
所述数据库服务器1可通过互联网将相关运行数据、视频数据以及故障信息反馈给数控机床生产厂家。
所述数据采集模块11采用多通道模拟量、数字量混合型数据采集模块。
所述数据传输模块8采用RS485串口转WIFI的无线数据传输模块。
所述监控摄像头13与流媒体服务器12之间，以及流媒体服务器与12和用户终端13之间均通过RTSP流媒体协议进行视频数据网络传输。
所述用户终端14包括PC机和智能手机。
数控机床的运行数据采集是通过在各台机床易产生故障的位置布置相应的传感器，并通过多通道混合型数据采集模块11对各种运行动态参数进行实时采集，同时还可以读取数控机床各轴伺服驱动器的错误代码，将这些数据一方面通过数据传输模块8传输至工控上位机2中经故障监控软件分析与处理，另一方面通过以太网上传至数据库服务器1中进行存储；数控机床的运行视频采集是通过在各台机床易产生故障的位置布置相应的监控摄像头，并监控摄像头对运行视频采集后利用流媒体协议对视频数据进行网络传输，流媒体服务器 12接收视频数据并经分类存储处理后通过以太网上传至数据库服务器1中存储，数据库服务器1接收以上运行数据信息和视频信息后，可与厂家或用户终端进行远程通讯、分析故障情况，结合工控上位机2中故障监控软件给出结论；工控上位机2中安装的故障监控软件可以接收数据传输模块8和调用数据库服务器1中故障数据并通过人机界面显示故障信息，提示工作人员快速定位和诊断故障。
Claims (6)
1.一种数控机床智能故障诊断装置，其特征在于，包括数据库服务器、工控上位机、数据诊断装置和视频诊断装置；
所述数据诊断装置包括与若干个数控机床相匹配的若干个便携式手推装置，所述便携式手推装置包括一个配有可移动且带刹车脚轮的底座，所述底座上设有前端数据采集设备和数据传输模块，所述前端数据采集设备包括传感器阵列、取样接口模块和数据采集模块；所述传感器阵列包括测量机床主轴、导轨及丝杠的振动传感器、电流传感器、温度传感器和声发射传感器，测量伺服电机系统的速度传感器、电流传感器和电压传感器，测量液压系统和冷却系统的压力传感器、流量传感器和温度传感器；所述传感器阵列输入端分别与所述取样接口模块相连对数控机床运行数据进行采样，所述传感器阵列输出端与所述数据采集模块相连，所述数据采集模块通过RS485端口与所述数据传输模块相连；
所述视频诊断装置包括流媒体服务器和若干个监控摄像头，所述监控摄像头分别安装在数控机床主轴、导轨、丝杠及伺服系统上进行全方位、多角度视频数据的采集，所述监控摄像头利用流媒体协议对视频数据进行网络传输，所述流媒体服务器接收所述视频数据并进行分类存储处理，所述流媒体服务器与用户终端进行网络传输；
所述数据传输模块和流媒体服务器通过以太网和数据车服务器相连，所述数据库服务器通过无线网络方式传输至工控上位机，所述工控上位机中安装有故障监控软件，所述故障监控软件通过读取相关运行数据分析故障原因并通过数控机床上的人机界面显示故障信息。
2.根据权利要求1所述数控机床智能故障诊断装置，其特征在于，所述数据库服务器可通过互联网将相关运行数据、视频数据以及故障信息反馈给数控机床生产厂家。
3.根据权利要求1所述数控机床智能故障诊断装置，其特征在于，所述数据采集模块采用模拟量、数字量混合型数据采集模块。
4.根据权利要求1所述数控机床智能故障诊断装置，其特征在于，所述数据传输模块采用RS485串口转WIFI的无线数据传输模块。
5.根据权利要求1所述数控机床智能故障诊断装置，其特征在于，所述监控摄像头与流媒体服务器之间，以及流媒体服务器与用户终端之间均通过RTSP流媒体协议进行视频数据网络传输。
6.根据权利要求1所述数控机床智能故障诊断装置，其特征在于，所述用户终端包括PC机和智能手机。
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