本發(fā)明涉及一種電主軸狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)診斷方法，屬于數(shù)控加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

電主軸是數(shù)控機(jī)床主軸點(diǎn)擊技術(shù)和機(jī)械技術(shù)的基礎(chǔ)上誕生的新技術(shù)，是高數(shù)加工領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。有余電主軸直接參與材料切削加工，其載荷負(fù)載多變，為加工中心的薄弱環(huán)節(jié)之一，其狀態(tài)嚴(yán)重影響著數(shù)控機(jī)床的性能。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電主軸在目前的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中主軸故障接近44.4%，并且主要集中在電主軸的轉(zhuǎn)子、定子和軸承等部位，而部件故障往往最終導(dǎo)致設(shè)備損壞的后果。因此，為了維持加工中心的切削加工性能和電主軸的運(yùn)行精度，進(jìn)行電主軸狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的研發(fā)具有重要意義。

加工中心電主軸主要有主軸殼體、冷卻模塊、定子模塊、轉(zhuǎn)子模塊、軸承、潤(rùn)滑模塊、電源模塊、打刀缸模塊、檢測(cè)模塊等部分。加工中心能否正常運(yùn)行關(guān)鍵取決于上述設(shè)備是否完好，其運(yùn)行的健康狀態(tài)可以由定子和轉(zhuǎn)子的電流電壓以及軸承的振動(dòng)情況等工況參數(shù)反應(yīng)出來(lái)。電主軸運(yùn)行有無(wú)異常也可根據(jù)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)有無(wú)異響和是否偏心直接觀察得出結(jié)論。

電主軸狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)根據(jù)傳感器所測(cè)電流電壓以及振動(dòng)幅度的大小定性評(píng)估電主軸運(yùn)行狀態(tài)和故障程度。

目前針對(duì)電主軸故障診斷技術(shù)，國(guó)內(nèi)外已有很多的研究。從上世紀(jì)七十年代開始，英國(guó)的科學(xué)家h.opttiz就通過對(duì)齒輪箱當(dāng)中齒輪的振動(dòng)和噪聲情況進(jìn)行分析，研究主軸的振動(dòng)與主軸故障之間的關(guān)系。在國(guó)外，c.brecher等對(duì)多種主軸一軸承系統(tǒng)的改進(jìn)方法做了概述。barendj.van.wyk等將時(shí)序特征提取用于主軸系統(tǒng)的滾軸軸承信號(hào)。在國(guó)內(nèi)，也開展了大量主軸系統(tǒng)故障技術(shù)研究。張英芝等對(duì)主軸進(jìn)行故障樹定量分析。譚深證實(shí)了小波分析在主軸系統(tǒng)診斷技術(shù)領(lǐng)域的可行性和實(shí)用性。王志瓊對(duì)電主軸系統(tǒng)的故障分析，提高了電主軸的使用可靠性。喻祖銘介紹了企業(yè)利用振動(dòng)法技術(shù)檢測(cè)、分析、診斷不同機(jī)床故障的方法和經(jīng)驗(yàn)，并取得了預(yù)期效果。張愛華和楊樹蓮進(jìn)行了主軸系統(tǒng)故障特征提取的研究，驗(yàn)證了分析和實(shí)際結(jié)果的一致性。

雖然加工中心電主軸狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外已有應(yīng)用，但監(jiān)控參數(shù)偏少，多為機(jī)械振動(dòng)參數(shù)，未能對(duì)加工中心電主軸整體進(jìn)行監(jiān)控，缺少綜合故障診斷分析。對(duì)軸承的故障分析還主要依據(jù)振動(dòng)信號(hào)。

傳統(tǒng)的加工中心電主軸狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一方面存在監(jiān)測(cè)方式單一，無(wú)法綜合監(jiān)測(cè)的缺點(diǎn)，另一方面，傳統(tǒng)的電主軸狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)只能監(jiān)測(cè)，但缺乏自動(dòng)故障診斷系統(tǒng)，無(wú)法及時(shí)預(yù)警，導(dǎo)致加工效率底下，維修時(shí)間長(zhǎng)等不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種電主軸狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)診斷方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的監(jiān)測(cè)方式單一、故障時(shí)無(wú)法及時(shí)報(bào)警等問題，通過全面監(jiān)控加工中心電主軸各主要部件的電壓、電流和振動(dòng)情況，實(shí)現(xiàn)電主軸故障時(shí)報(bào)警，并自動(dòng)診斷故障位置部件，提升維修效率。同時(shí)，利用音頻和視頻技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電主軸運(yùn)作狀態(tài)的遠(yuǎn)程觀察。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種電主軸狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，包括電主軸裝置、信號(hào)調(diào)理和采集裝置1、參數(shù)設(shè)置模塊2、音頻采集裝置4和視頻監(jiān)測(cè)裝置5、下位機(jī)6、上位機(jī)8、客戶端，

所述的信號(hào)調(diào)理和采集裝置1、參數(shù)設(shè)置模塊2、音頻采集裝置4和視頻監(jiān)測(cè)裝置5安裝在電主軸裝置上，信號(hào)調(diào)理和采集裝置1與下位機(jī)6連接，下位機(jī)6與上位機(jī)8連接，上位機(jī)8與客戶端連接，信號(hào)調(diào)理和采集裝置1用于檢測(cè)并獲取電主軸裝置的實(shí)時(shí)信號(hào)，參數(shù)設(shè)置模塊2用于設(shè)置電主軸裝置的故障信號(hào)，下位機(jī)6包括狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊8和報(bào)警提示模塊16，狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊8用于接收信號(hào)調(diào)理和采集裝置1獲取的電主軸裝置的實(shí)時(shí)信號(hào)，并根據(jù)參數(shù)設(shè)置模塊2設(shè)置電主軸裝置的故障信號(hào)判斷電主軸運(yùn)行的健康狀態(tài)，健康時(shí)，下位機(jī)6將信號(hào)調(diào)理和采集裝置1獲取的電主軸裝置的實(shí)時(shí)信號(hào)傳遞給上位機(jī)8，不健康時(shí)，報(bào)警提示模塊16自動(dòng)報(bào)警；上位機(jī)8包括專家模塊9和故障診斷數(shù)據(jù)庫(kù)3，故障診斷數(shù)據(jù)庫(kù)3用于存儲(chǔ)電主軸裝置所有的歷史故障信息，確定電主軸裝置的運(yùn)行狀態(tài)和故障部件，專家模塊9用于接收下位機(jī)6傳送的信號(hào)調(diào)理和采集裝置1獲取的電主軸裝置的實(shí)時(shí)信號(hào)，并根據(jù)故障診斷數(shù)據(jù)庫(kù)20存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)確定電主軸裝置的運(yùn)行狀態(tài)和故障部件，音頻采集裝置4和視頻監(jiān)測(cè)裝置5均通過下位機(jī)6與上位機(jī)8連接，上位機(jī)8將音頻采集裝置4和視頻監(jiān)測(cè)裝置5的檢測(cè)信號(hào)傳遞給客戶端。

具體地，所述的信號(hào)調(diào)理和采集模塊包括采集信號(hào)傳感器15、信號(hào)調(diào)理器14和數(shù)據(jù)采集卡17，采集信號(hào)傳感器15包括電壓傳感器152、電流傳感器151、振動(dòng)傳感器153，電流傳感器151與信號(hào)調(diào)理器14連接，電壓傳感器152、振動(dòng)傳感器153、信號(hào)調(diào)理器14均與數(shù)據(jù)采集卡17連接，數(shù)據(jù)采集卡17與下位機(jī)6連接，信號(hào)調(diào)理器14用于將電流傳感器151檢測(cè)到的電流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蠑?shù)據(jù)采集卡17pci模擬輸入端口要求的電壓信號(hào)，所述的數(shù)據(jù)采集卡17包括低頻數(shù)據(jù)采集卡171、高頻數(shù)據(jù)采集卡172，低頻采集卡171采集電主軸裝置噪聲對(duì)電主軸固有頻率的干擾；高頻采集卡172采集電壓傳感器152、振動(dòng)傳感器153、信號(hào)調(diào)理器14的檢測(cè)信號(hào)并將振動(dòng)傳感器153的檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，然后將采集到的電壓傳感器152、信號(hào)調(diào)理器14、轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后的振動(dòng)傳感器153的檢測(cè)信號(hào)同時(shí)傳送給下位機(jī)6。

具體地，所述的電主軸裝置包括電主軸12、過盈套21、鼠籠型轉(zhuǎn)子模塊22、定子模塊23、軸承24、潤(rùn)滑油氣入口25、冷卻油出口26、電源接口27，振動(dòng)傳感器153安裝在電主軸12的軸承24兩端，電流傳感器151安裝在鼠籠型轉(zhuǎn)子模塊21和定子模塊23上；電壓傳感器152安裝在電源接口27上；音頻采集裝置4以及所述視頻監(jiān)測(cè)裝置5分別安裝在電主軸12的底部支撐座上。

優(yōu)選地，所述的電壓傳感器152為型號(hào)為svd-c19-500p5o9的電壓傳感器，電流傳感器151為型號(hào)為sac-s7-50p2o9的電流傳感器，振動(dòng)傳感器153為型號(hào)為ult2124的壓電式振動(dòng)傳感器。

優(yōu)選地，所述的音頻采集裝置4為麥克風(fēng)13，視頻監(jiān)測(cè)裝置5為攝像頭11，報(bào)警提示模塊16為鳴笛報(bào)警器。

優(yōu)選地，所述的下位機(jī)6為工控機(jī)，上位機(jī)8為pc機(jī)，下位機(jī)6與上位機(jī)8通過光纖連接，信號(hào)調(diào)理和采集裝置1與下位機(jī)6通過光纖連接。

優(yōu)選地，所述的專家模塊9與報(bào)警提示模塊16連接。

一種所述的電主軸狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)診斷方法，包括以下步驟，

1）通過參數(shù)設(shè)置模塊2設(shè)置電流傳感器151、電壓傳感器152、振動(dòng)傳感器153的故障值范圍，信號(hào)調(diào)理和采集裝置1中電流傳感器151、電壓傳感器152分別檢測(cè)電主軸裝置中繞組、定子和轉(zhuǎn)子的電流、電壓，振動(dòng)傳感器153檢測(cè)電主軸裝置中主軸和電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)及軸承、轉(zhuǎn)軸、主軸殼體的振動(dòng)信號(hào)，電流傳感器151檢測(cè)到的電流信號(hào)進(jìn)入信號(hào)調(diào)理器14進(jìn)行處理后傳遞給數(shù)據(jù)采集卡17，電壓傳感器152、振動(dòng)傳感器153檢測(cè)到的信號(hào)直接傳遞給數(shù)據(jù)采集卡17，高頻采集卡172采集電壓傳感器152、振動(dòng)傳感器153、信號(hào)調(diào)理器14的檢測(cè)信號(hào)并將振動(dòng)傳感器153的檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，然后將采集到的電壓傳感器152、信號(hào)調(diào)理器14、轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后的振動(dòng)傳感器153的檢測(cè)信號(hào)同時(shí)傳送給下位機(jī)6，音頻采集裝置4、視頻監(jiān)測(cè)裝置5實(shí)時(shí)獲取電主軸裝置運(yùn)行的音頻和視頻信息，并通過下位機(jī)6發(fā)送至上位機(jī)8，上位機(jī)8實(shí)時(shí)將所述的音頻和視頻信息傳遞給客戶端；

2）所述下位機(jī)6的狀態(tài)檢測(cè)模塊8將參數(shù)設(shè)置模塊2預(yù)先設(shè)定的電流傳感器151、電壓傳感器152、振動(dòng)傳感器153的故障值范圍與電流傳感器151、電壓傳感器152、振動(dòng)傳感器153檢測(cè)到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，若實(shí)時(shí)檢測(cè)值在故障值范圍內(nèi)，則啟動(dòng)報(bào)警提示模塊16進(jìn)行鳴笛報(bào)警；

3）若實(shí)時(shí)檢測(cè)值不在故障值范圍內(nèi)，則下位機(jī)6通過光纖將數(shù)據(jù)采集卡17采集到的電流傳感器151、電壓傳感器152、振動(dòng)傳感器153的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送至所述上位機(jī)8，所述上位機(jī)8中的專家模塊9將下位機(jī)6傳遞的信息與預(yù)裝的故障診斷數(shù)據(jù)庫(kù)3中的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行故障分析，如發(fā)現(xiàn)下位機(jī)6傳遞的信息與故障診斷數(shù)據(jù)庫(kù)3中的故障數(shù)據(jù)匹配，則可確定電主軸的運(yùn)行狀態(tài)和故障部件，同時(shí)通過報(bào)警提示模塊16自動(dòng)報(bào)警。

具體地，所述的專家模塊9的故障分析采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，對(duì)故障診斷數(shù)據(jù)庫(kù)3故障案例進(jìn)行模糊診斷，在分析電主軸12轉(zhuǎn)動(dòng)過程中定子和轉(zhuǎn)子的電壓電流變化和軸承振動(dòng)變化的前提下，將電壓電流突然大幅增加和軸承振動(dòng)大幅加劇為故障的主判據(jù)，結(jié)合自相關(guān)分析、頻譜分析和時(shí)域分析，確定電主軸的運(yùn)行狀態(tài)和故障部件。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明利用電氣系統(tǒng)故障分析和機(jī)械振動(dòng)故障分析，通過全面監(jiān)控加工中心電主軸各主要部件的電壓、電流和振動(dòng)情況，及時(shí)預(yù)警加工中心故障的發(fā)生以及機(jī)器故障時(shí)報(bào)警提示維修的功能。

(2)本發(fā)明通過對(duì)電主軸的定子、轉(zhuǎn)子和軸承等主要部件信號(hào)的采集和分析處理，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和專家診斷模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)電主軸狀態(tài)的自動(dòng)監(jiān)控和報(bào)警提示，能夠及時(shí)預(yù)測(cè)故障產(chǎn)生的部件。

(3)本發(fā)明實(shí)時(shí)對(duì)比采集信號(hào)，一旦發(fā)現(xiàn)故障能及時(shí)報(bào)警，保障了加工中心電主軸的正常運(yùn)行，提高加工中心的工作效率。

(4)利用音頻和視頻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程觀測(cè)加工中心電主軸運(yùn)行情況的功能，成本低廉且操作簡(jiǎn)單。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的監(jiān)測(cè)模式示意圖；

圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖；

圖3為本發(fā)明的振動(dòng)監(jiān)測(cè)原理示意圖；

圖4為本發(fā)明的信號(hào)采集結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各標(biāo)號(hào)為：1-信號(hào)調(diào)理和采集裝置，2-參數(shù)設(shè)置模塊，3-故障診斷數(shù)據(jù)庫(kù)，4-音頻采集裝置，5-視頻監(jiān)測(cè)裝置，6-下位機(jī)，7-光纖，8-上位機(jī)9-專家模塊，10-傳輸總線，11-攝像頭，12-電主軸，13-麥克風(fēng)，14-信號(hào)調(diào)理器，15-采集信號(hào)傳感器，151-電流傳感器，152-電壓傳感器，153-振動(dòng)傳感器，16-報(bào)警提示模塊，17-數(shù)據(jù)采集卡，171-低頻數(shù)據(jù)采集卡，172-高頻數(shù)據(jù)采集卡，18-狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊，21-過盈套，22-鼠籠型轉(zhuǎn)子模塊，23-定子模塊，24-軸承，25-潤(rùn)滑油氣入口，26-冷卻油出口，27-電源接口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

實(shí)施例1：如圖1-4所示，一種電主軸狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，包括電主軸裝置、信號(hào)調(diào)理和采集裝置1、參數(shù)設(shè)置模塊2、音頻采集裝置4和視頻監(jiān)測(cè)裝置5、下位機(jī)6、上位機(jī)8、客戶端，

所述的信號(hào)調(diào)理和采集裝置1、參數(shù)設(shè)置模塊2、音頻采集裝置4和視頻監(jiān)測(cè)裝置5安裝在電主軸裝置上，信號(hào)調(diào)理和采集裝置1與下位機(jī)6連接，下位機(jī)6與上位機(jī)8連接，上位機(jī)8與客戶端連接，信號(hào)調(diào)理和采集裝置1用于檢測(cè)并獲取電主軸裝置的實(shí)時(shí)信號(hào)，參數(shù)設(shè)置模塊2用于設(shè)置電主軸裝置的故障信號(hào)，下位機(jī)6包括狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊8和報(bào)警提示模塊16，狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊8用于接收信號(hào)調(diào)理和采集裝置1獲取的電主軸裝置的實(shí)時(shí)信號(hào)，并根據(jù)參數(shù)設(shè)置模塊2設(shè)置電主軸裝置的故障信號(hào)判斷電主軸運(yùn)行的健康狀態(tài)，健康時(shí)，下位機(jī)6將信號(hào)調(diào)理和采集裝置1獲取的電主軸裝置的實(shí)時(shí)信號(hào)傳遞給上位機(jī)8，不健康時(shí)，報(bào)警提示模塊16自動(dòng)報(bào)警；上位機(jī)8包括專家模塊9和故障診斷數(shù)據(jù)庫(kù)3，故障診斷數(shù)據(jù)庫(kù)3用于存儲(chǔ)電主軸裝置所有的歷史故障信息，確定電主軸裝置的運(yùn)行狀態(tài)和故障部件，專家模塊9用于接收下位機(jī)6傳送的信號(hào)調(diào)理和采集裝置1獲取的電主軸裝置的實(shí)時(shí)信號(hào)，并根據(jù)故障診斷數(shù)據(jù)庫(kù)20存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)確定電主軸裝置的運(yùn)行狀態(tài)和故障部件，音頻采集裝置4和視頻監(jiān)測(cè)裝置5均通過下位機(jī)6與上位機(jī)8連接，上位機(jī)8將音頻采集裝置4和視頻監(jiān)測(cè)裝置5的檢測(cè)信號(hào)傳遞給客戶端。

進(jìn)一步地，所述的信號(hào)調(diào)理和采集模塊包括采集信號(hào)傳感器15、信號(hào)調(diào)理器14和數(shù)據(jù)采集卡17，采集信號(hào)傳感器15包括電壓傳感器152、電流傳感器151、振動(dòng)傳感器153，電流傳感器151與信號(hào)調(diào)理器14連接，電壓傳感器152、振動(dòng)傳感器153、信號(hào)調(diào)理器14均與數(shù)據(jù)采集卡17連接，數(shù)據(jù)采集卡17與下位機(jī)6連接，信號(hào)調(diào)理器14用于將電流傳感器151檢測(cè)到的電流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蠑?shù)據(jù)采集卡17pci模擬輸入端口要求的電壓信號(hào)，所述的數(shù)據(jù)采集卡17包括低頻數(shù)據(jù)采集卡171、高頻數(shù)據(jù)采集卡172，低頻采集卡171采集電主軸裝置噪聲對(duì)電主軸固有頻率的干擾；高頻采集卡172采集電壓傳感器152、振動(dòng)傳感器153、信號(hào)調(diào)理器14的檢測(cè)信號(hào)并將振動(dòng)傳感器153的檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，然后將采集到的電壓傳感器152、信號(hào)調(diào)理器14、轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后的振動(dòng)傳感器153的檢測(cè)信號(hào)同時(shí)傳送給下位機(jī)6。

進(jìn)一步地，所述的電主軸裝置包括電主軸12、過盈套21、鼠籠型轉(zhuǎn)子模塊22、定子模塊23、軸承24、潤(rùn)滑油氣入口25、冷卻油出口26、電源接口27，振動(dòng)傳感器153安裝在電主軸12的軸承24兩端，電流傳感器151安裝在鼠籠型轉(zhuǎn)子模塊21和定子模塊23上，本實(shí)施例中，振動(dòng)傳感器153為壓電式振動(dòng)傳感器，在x軸和y軸方向至少各安裝6個(gè)，轉(zhuǎn)子模塊21和定子模塊23上各安裝2個(gè)電流傳感器151；電壓傳感器152安裝在電源接口27上；音頻采集裝置4以及所述視頻監(jiān)測(cè)裝置5分別安裝在電主軸12的底部支撐座上。

進(jìn)一步地，所述的電壓傳感器152為型號(hào)為svd-c19-500p5o9的電壓傳感器，電流傳感器151為型號(hào)為sac-s7-50p2o9的電流傳感器，振動(dòng)傳感器153為型號(hào)為ult2124的壓電式振動(dòng)傳感器。

進(jìn)一步地，所述的音頻采集裝置4為麥克風(fēng)13，視頻監(jiān)測(cè)裝置5為攝像頭11，報(bào)警提示模塊16為鳴笛報(bào)警器。

進(jìn)一步地，所述的下位機(jī)6為工控機(jī)，上位機(jī)8為pc機(jī)，下位機(jī)6與上位機(jī)8通過光纖連接，信號(hào)調(diào)理和采集裝置1與下位機(jī)6通過光纖連接。

進(jìn)一步地，所述的專家模塊9與報(bào)警提示模塊16連接。

一種所述的電主軸狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)診斷方法，包括以下步驟，

1）通過參數(shù)設(shè)置模塊2設(shè)置電流傳感器151、電壓傳感器152、振動(dòng)傳感器153的故障值范圍，信號(hào)調(diào)理和采集裝置1中電流傳感器151、電壓傳感器152分別檢測(cè)電主軸裝置中繞組、定子和轉(zhuǎn)子的電流、電壓，振動(dòng)傳感器153檢測(cè)電主軸裝置中主軸和電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)及軸承、轉(zhuǎn)軸、主軸殼體的振動(dòng)信號(hào)，電流傳感器151檢測(cè)到的電流信號(hào)進(jìn)入信號(hào)調(diào)理器14進(jìn)行處理后傳遞給數(shù)據(jù)采集卡17，電壓傳感器152、振動(dòng)傳感器153檢測(cè)到的信號(hào)直接傳遞給數(shù)據(jù)采集卡17，高頻采集卡172采集電壓傳感器152、振動(dòng)傳感器153、信號(hào)調(diào)理器14的檢測(cè)信號(hào)并將振動(dòng)傳感器153的檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，然后將采集到的電壓傳感器152、信號(hào)調(diào)理器14、轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后的振動(dòng)傳感器153的檢測(cè)信號(hào)同時(shí)傳送給下位機(jī)6，音頻采集裝置4、視頻監(jiān)測(cè)裝置5實(shí)時(shí)獲取電主軸裝置運(yùn)行的音頻和視頻信息，并通過下位機(jī)6發(fā)送至上位機(jī)8，上位機(jī)8實(shí)時(shí)將所述的音頻和視頻信息傳遞給客戶端；

2）所述下位機(jī)6的狀態(tài)檢測(cè)模塊8將參數(shù)設(shè)置模塊2預(yù)先設(shè)定的電主軸故障信息（即電流傳感器151、電壓傳感器152、振動(dòng)傳感器153的故障值范圍）與電流傳感器151、電壓傳感器152、振動(dòng)傳感器153檢測(cè)到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，若實(shí)時(shí)檢測(cè)值在故障值范圍內(nèi)，則啟動(dòng)報(bào)警提示模塊16進(jìn)行鳴笛報(bào)警；

3）若實(shí)時(shí)檢測(cè)值不在故障值范圍內(nèi)，則下位機(jī)6通過光纖將數(shù)據(jù)采集卡17采集到的電流傳感器151、電壓傳感器152、振動(dòng)傳感器153的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送至所述上位機(jī)8，所述上位機(jī)8中的專家模塊9將下位機(jī)6傳遞的信息與預(yù)裝的故障診斷數(shù)據(jù)庫(kù)3中的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行故障分析，如發(fā)現(xiàn)下位機(jī)6傳遞的信息與故障診斷數(shù)據(jù)庫(kù)3中的故障數(shù)據(jù)匹配，則可確定電主軸的運(yùn)行狀態(tài)和故障部件，同時(shí)通過報(bào)警提示模塊16自動(dòng)報(bào)警。

進(jìn)一步地，所述的專家模塊9的故障分析采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，對(duì)故障診斷數(shù)據(jù)庫(kù)3故障案例進(jìn)行模糊診斷，在分析電主軸12轉(zhuǎn)動(dòng)過程中定子和轉(zhuǎn)子的電壓電流變化和軸承振動(dòng)變化的前提下，將電壓電流突然大幅增加和軸承振動(dòng)大幅加劇為故障的主判據(jù)，結(jié)合自相關(guān)分析、頻譜分析和時(shí)域分析，確定電主軸的運(yùn)行狀態(tài)和故障部件。

本加工中心電主軸狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷系統(tǒng)可單獨(dú)針對(duì)單臺(tái)加工中心進(jìn)行監(jiān)測(cè)，也可對(duì)多臺(tái)加工中心進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。