本申請(qǐng)涉及數(shù)控機(jī)床智能監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，且更為具體地，涉及一種基于多傳感器的數(shù)控機(jī)床設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、數(shù)控機(jī)床設(shè)備是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床，它能夠按照事先編制好的加工程序，自動(dòng)地對(duì)被加工零件進(jìn)行加工。

2、數(shù)控機(jī)床設(shè)備的狀態(tài)直接影響加工零件的精度和質(zhì)量。當(dāng)設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障，會(huì)導(dǎo)致加工出的零件不符合標(biāo)準(zhǔn)，造成廢品和經(jīng)濟(jì)損失，并且數(shù)控機(jī)床設(shè)備在故障情況下繼續(xù)運(yùn)行，會(huì)有嚴(yán)重的生產(chǎn)安全隱患。在對(duì)數(shù)控機(jī)床設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)，僅依靠傳統(tǒng)的技術(shù)手段，例如有限的監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置、單一的數(shù)據(jù)采集方式以及較為粗糙的數(shù)據(jù)分析方法，或者僅僅依賴人工采集設(shè)備作業(yè)信息，往往存在諸多局限性。并且人工采集不僅效率低下，而且容易受到主觀因素的干擾，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性大打折扣。

3、因此，需要一種優(yōu)化的基于多傳感器的數(shù)控機(jī)床設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，提出了本申請(qǐng)。本申請(qǐng)的實(shí)施例提供了一種基于多傳感器的數(shù)控機(jī)床設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。

2、根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提供了一種基于多傳感器的數(shù)控機(jī)床設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其包括：

3、數(shù)控機(jī)床狀態(tài)監(jiān)測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)收集模塊，用于獲取部署在數(shù)控機(jī)床多個(gè)位置的溫度傳感器在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)多個(gè)預(yù)定時(shí)間點(diǎn)采集到的溫度值以及振動(dòng)傳感器和聲音傳感器在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行時(shí)采集的振動(dòng)信號(hào)和聲音信號(hào)；

4、數(shù)控機(jī)床狀態(tài)監(jiān)測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)編碼模塊，用于對(duì)所述多個(gè)位置的溫度傳感器在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)多個(gè)預(yù)定時(shí)間點(diǎn)采集到的溫度值以及在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行時(shí)采集的所述振動(dòng)信號(hào)和所述聲音信號(hào)進(jìn)行特征編碼以得到數(shù)控機(jī)床設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)特征矩陣；

5、數(shù)控機(jī)床狀態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果生成模塊，用于基于所述數(shù)控機(jī)床設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)特征矩陣，判斷所述數(shù)控機(jī)床是否存在異常。

6、根據(jù)本申請(qǐng)的另一方面，提供了一種基于多傳感器的數(shù)控機(jī)床設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，其包括：

7、獲取部署在數(shù)控機(jī)床多個(gè)位置的溫度傳感器在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)多個(gè)預(yù)定時(shí)間點(diǎn)采集到的溫度值以及振動(dòng)傳感器和聲音傳感器在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行時(shí)采集的振動(dòng)信號(hào)和聲音信號(hào)；

8、對(duì)所述多個(gè)位置的溫度傳感器在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)多個(gè)預(yù)定時(shí)間點(diǎn)采集到的溫度值以及在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行時(shí)采集的所述振動(dòng)信號(hào)和所述聲音信號(hào)進(jìn)行特征編碼以得到數(shù)控機(jī)床設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)特征矩陣；

9、基于所述數(shù)控機(jī)床設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)特征矩陣，判斷所述數(shù)控機(jī)床是否存在異常。

10、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)?zhí)峁┑幕诙鄠鞲衅鞯臄?shù)控機(jī)床設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，其通過對(duì)數(shù)控機(jī)床多個(gè)時(shí)間點(diǎn)部署在多個(gè)位置的溫度傳感器進(jìn)行采集的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以了解數(shù)控機(jī)床整體溫度情況，同時(shí)通過對(duì)振動(dòng)傳感器和聲音傳感器采集到的數(shù)控機(jī)床運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)信號(hào)和聲音信號(hào)進(jìn)行分析以了解數(shù)控機(jī)床各部件的工作狀態(tài)，結(jié)合考慮數(shù)控機(jī)床整體溫度情況和各部件的工作狀態(tài)，進(jìn)而來判斷數(shù)控機(jī)床設(shè)備是否存在異常。這樣，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床狀態(tài)的全面自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，提高了監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種基于多傳感器的數(shù)控機(jī)床設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多傳感器的數(shù)控機(jī)床設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)控機(jī)床狀態(tài)監(jiān)測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)編碼模塊，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于多傳感器的數(shù)控機(jī)床設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度數(shù)據(jù)特征提取單元，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于多傳感器的數(shù)控機(jī)床設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述振動(dòng)數(shù)據(jù)特征提取單元，用于：將所述振動(dòng)信號(hào)的波形圖通過波形圖特征編碼器以得到所述振動(dòng)信號(hào)波形特征矩陣。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于多傳感器的數(shù)控機(jī)床設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述聲音數(shù)據(jù)特征提取單元，用于：將所述聲音信號(hào)的波形圖通過所述波形圖特征編碼器以得到所述聲音信號(hào)波形特征矩陣。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于多傳感器的數(shù)控機(jī)床設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度時(shí)序特征編碼器為包含一維卷積層和全連接層的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，所述空間拓?fù)涮卣骶幋a器為使用二維卷積核的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于多傳感器的數(shù)控機(jī)床設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述波形圖特征編碼器為使用不同尺寸的卷積核的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，其中，第一卷積核的尺寸大于第二卷積核的尺寸。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于多傳感器的數(shù)控機(jī)床設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)控機(jī)床狀態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果生成模塊，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于多傳感器的數(shù)控機(jī)床設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述特征向量?jī)?yōu)化單元，用于：

10.一種基于多傳感器的數(shù)控機(jī)床設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N基于多傳感器的數(shù)控機(jī)床設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，涉及數(shù)控機(jī)床智能監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，其通過對(duì)數(shù)控機(jī)床多個(gè)時(shí)間點(diǎn)部署在多個(gè)位置的溫度傳感器進(jìn)行采集的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以了解數(shù)控機(jī)床整體溫度情況，同時(shí)通過對(duì)振動(dòng)傳感器和聲音傳感器采集到的數(shù)控機(jī)床運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)信號(hào)和聲音信號(hào)進(jìn)行分析以了解數(shù)控機(jī)床各部件的工作狀態(tài)，結(jié)合考慮數(shù)控機(jī)床整體溫度情況和各部件的工作狀態(tài)，進(jìn)而來判斷數(shù)控機(jī)床設(shè)備是否存在異常。這樣，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床狀態(tài)的全面自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，提高了監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：崔國強(qiáng),崔兆法
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇卡洛德數(shù)控集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19