本發(fā)明涉及液壓控制領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及一種模具控制設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在使用重力澆注生產(chǎn)鋁合金零部件時，需要對澆注模具進行準(zhǔn)確地控制，以保證零部件的尺寸精度與表面質(zhì)量，模具控制設(shè)備通常通過液壓缸對模具進行控制，實現(xiàn)模具的開合。然而，長久以來，液壓缸運行狀態(tài)的檢測技術(shù)面臨著諸多挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)檢測裝置往往結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝繁瑣，不僅占用了大量空間，還增加維護負擔(dān)，對液壓系統(tǒng)的整體布局和操作靈活性形成限制。這些裝置往往集成度低，無法適應(yīng)復(fù)雜多變的工況，尤其在極端溫濕度、強振動環(huán)境下，檢測精度嚴(yán)重下滑，導(dǎo)致誤報錯報頻發(fā)，影響生產(chǎn)效率和安全。

2、目前，公開號為cn118622798a，名稱為“液壓缸和液壓缸運行狀態(tài)檢測方法”的專利申請文件，公開了一種通過內(nèi)置雷達位置傳感器與信號傳輸孔設(shè)計，實現(xiàn)了活塞位置的高精度監(jiān)測。信號傳輸孔構(gòu)建了與無桿腔直接通訊路徑，確保了信號的快速準(zhǔn)確傳輸。波速測定件布局于信號傳輸孔內(nèi)，作為已知距離基準(zhǔn)，與傳感器數(shù)據(jù)結(jié)合，不僅捕捉聲波往返時間，更精確計算活塞位移，顯著增強了定位精度，使液壓缸的動態(tài)監(jiān)測更為可靠。從而實現(xiàn)液壓缸運行狀態(tài)的高效、精準(zhǔn)評估與環(huán)境抗干擾監(jiān)測。

3、但是通過雷達無法快速響應(yīng)液壓缸的動態(tài)變化，不能實時精確監(jiān)測運行狀態(tài)，故而也無法實時精確監(jiān)測模具控制設(shè)備運行狀態(tài)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述無法實時精確監(jiān)測模具控制設(shè)備運行狀態(tài)的問題，本發(fā)明在如下的多個方面中提供方案。

2、在第一方面中，本發(fā)明提供一種模具控制設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測方法，包括：采集模具控制設(shè)備中兩個液壓缸的振動加速度，所述兩個液壓缸相互協(xié)同作用，形成一個負載分擔(dān)系統(tǒng)；計算所述兩個液壓缸中每個液壓缸每個維度的穩(wěn)定程度，其中，i為第i個液壓缸，j為第j個維度，j=1、2和3，k為第k秒，和分別為第i個液壓缸的第j個維度在第k秒內(nèi)和第k-1秒內(nèi)的振動加速度平均值，和分別為第i個液壓缸的第j個維度在第k秒內(nèi)的振動加速度最大值和最小值，exp（）為以自然常數(shù)e為底數(shù)的指數(shù)函數(shù)；計算綜合異常程度ak，根據(jù)綜合異常程度ak的大小判斷模具控制設(shè)備的運行狀態(tài)，所述綜合異常程度，其中，是第一個液壓缸在第k秒三個維度的穩(wěn)定程度構(gòu)成的三維向量，為第二個液壓缸在第k秒三個維度的穩(wěn)定程度構(gòu)成的三維向量，cosine（）為余弦相似度函數(shù)，exp（）為以自然常數(shù)e為底數(shù)的指數(shù)函數(shù)。

3、通過分析相互協(xié)同的兩個液壓缸的運行狀態(tài)可以更方便準(zhǔn)確的分析出模具控制設(shè)備的運行狀態(tài)，計算綜合異常程度可以綜合考慮多個維度的穩(wěn)定性，提供更加準(zhǔn)確的狀態(tài)評估，因此可以及時判斷設(shè)備的運行狀態(tài)可以提升操作安全性，降低意外事故的發(fā)生概率，有效提升模具控制設(shè)備的運行可靠性與安全性，同時也為后續(xù)的故障預(yù)測和維護決策提供數(shù)據(jù)支持。

4、優(yōu)選的，采集所述振動加速度后，包括：對所述振動加速度進行缺失補全處理。

5、優(yōu)選的，所述根據(jù)綜合異常程度ak的大小判斷模具控制設(shè)備的運行狀態(tài)，包括：當(dāng)所述綜合異常程度ak小于第一閾值時，模具控制設(shè)備運行狀態(tài)良好；當(dāng)所述綜合異常程度ak大于等于第一閾值小于第二閾值時，模具控制設(shè)備運行狀態(tài)一般；當(dāng)所述綜合異常程度ak大于等于第二閾值時，模具控制設(shè)備運行狀態(tài)差。

6、通過設(shè)定明確的閾值，可以將設(shè)備的運行狀態(tài)清晰地分為良好、一般和差，便于快速識別設(shè)備健康狀況，有效防止設(shè)備故障引發(fā)的安全隱患，保障操作安全。

7、優(yōu)選的，根據(jù)綜合異常程度ak的大小判斷模具控制設(shè)備的運行狀態(tài)，還包括：采集多個歷史綜合異常程度，與綜合異常程度ak共同構(gòu)成數(shù)據(jù)集；對所述數(shù)據(jù)集進行k-means聚類，k=3；計算每個聚類簇的平均值，若綜合異常程度ak屬于平均值最小的聚類簇，則模具控制設(shè)備運行狀態(tài)良好；若綜合異常程度ak屬于平均值最大的聚類簇，則模具控制設(shè)備運行狀態(tài)差；否則，模具控制設(shè)備運行狀態(tài)一般。

8、通過采集多個歷史綜合異常程度，并結(jié)合當(dāng)前的綜合異常程度進行聚類分析，可以更好地適應(yīng)設(shè)備的實際運行狀態(tài)，k-means聚類利用歷史數(shù)據(jù)的分布特征來確定設(shè)備狀態(tài)，使判斷更加科學(xué)和客觀，降低了人為判斷的主觀性，通過比較當(dāng)前綜合異常程度與聚類結(jié)果，能夠更加敏感地檢測到潛在的異常狀態(tài)，提高了故障預(yù)測的準(zhǔn)確性，根據(jù)聚類簇的平均值進行判斷，可以有效區(qū)分相似狀態(tài)，避免將不同的運行狀態(tài)混淆，從而提高判斷的精確度。

9、優(yōu)選的，所述方法還包括：模具控制設(shè)備通過故障提示燈顏色和/或故障提示鈴聲音提示模具控制設(shè)備的運行狀態(tài)。

10、故障提示燈的顏色（如綠、黃、紅）可以快速傳達設(shè)備狀態(tài)，使操作人員能夠迅速識別當(dāng)前運行狀態(tài)，無需深入分析數(shù)據(jù)，聲音提示能夠在設(shè)備出現(xiàn)異常時及時引起操作人員的注意，確保在故障發(fā)生的第一時間采取措施，減少潛在損失。結(jié)合視覺（燈光）和聽覺（鈴聲）雙重提示，可以增強操作人員對設(shè)備狀態(tài)的感知，提高反應(yīng)速度。這種故障提示機制使得模具控制設(shè)備的運行狀態(tài)監(jiān)測更加直觀和高效，為設(shè)備的穩(wěn)定運行提供了重要保障。

11、優(yōu)選的，所述第一閾值和第二閾值的獲取方法，包括：采集多個歷史綜合異常程度構(gòu)成數(shù)據(jù)集；對所述數(shù)據(jù)集進行k-means聚類，k=2；計算每個聚類簇的平均值，平均值較小的作為第一閾值，平均值較大的作為第二閾值。

12、通過分析歷史數(shù)據(jù)集，可以根據(jù)實際的運行狀態(tài)確定閾值，而不是依賴于經(jīng)驗或假設(shè)，提高了閾值的科學(xué)性和合理性，聚類分析將歷史綜合異常程度分為兩組，能更準(zhǔn)確地反映正常和異常狀態(tài)之間的差異，減少誤判的可能性。

13、優(yōu)選的，所述兩個液壓缸型號相同。

14、在第二方面中，本發(fā)明還提供一種模具控制設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括：存儲器和處理器，所述存儲器上存儲有計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序以實現(xiàn)上述一種模具控制設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測方法。

15、本發(fā)明的有益效果在于：通過分析相互協(xié)同的兩個液壓缸的運行狀態(tài)可以更方便準(zhǔn)確的分析出模具控制設(shè)備的運行狀態(tài)，計算綜合異常程度可以綜合考慮多個維度的穩(wěn)定性，提供更加準(zhǔn)確的狀態(tài)評估，因此可以及時判斷設(shè)備的運行狀態(tài)可以提升操作安全性，降低意外事故的發(fā)生概率，有效提升模具控制設(shè)備的運行可靠性與安全性，同時也為后續(xù)的故障預(yù)測和維護決策提供數(shù)據(jù)支持。

技術(shù)特征：

1.一種模具控制設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具控制設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測方法，其特征在于，采集所述振動加速度后，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具控制設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測方法，其特征在于，所述根據(jù)綜合異常程度ak的大小判斷模具控制設(shè)備的運行狀態(tài)，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具控制設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測方法，其特征在于，根據(jù)綜合異常程度ak的大小判斷模具控制設(shè)備的運行狀態(tài)，還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的模具控制設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測方法，其特征在于，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模具控制設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測方法，其特征在于，所述第一閾值和第二閾值的獲取方法，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具控制設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測方法，其特征在于，所述兩個液壓缸型號相同。

8.一種模具控制設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括：存儲器和處理器，所述存儲器上存儲有計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序以實現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任一項所述模具控制設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及液壓控制領(lǐng)域，尤其涉及一種模具控制設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測方法及系統(tǒng)。該方法包括：采集模具控制設(shè)備中兩個液壓缸的振動加速度，所述兩個液壓缸相互協(xié)同作用，形成一個負載分擔(dān)系統(tǒng)；計算所述兩個液壓缸中每個液壓缸每個維度的穩(wěn)定程度，根據(jù)所述穩(wěn)定程度計算綜合異常程度A<subgt;k</subgt;，根據(jù)綜合異常程度A<subgt;k</subgt;的大小判斷模具控制設(shè)備的運行狀態(tài)。本發(fā)明有效解決無法實時精確監(jiān)測模具控制設(shè)備運行狀態(tài)的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：徐英凱,楊燕勇,張輝
受保護的技術(shù)使用者：無錫市銘騰模具科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26