帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)，特別是一種能偵測(cè)帶鋸機(jī)運(yùn)作中產(chǎn)生的各 種信號(hào)，并通過特征提取及轉(zhuǎn)化等程序?qū)⑸鲜龈鞣N信號(hào)轉(zhuǎn)化為帶鋸機(jī)的性能狀態(tài)值的帶鋸 機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 帶鋸機(jī)是一種常見的工具機(jī)，其主要用于金工或木工的鋸切作業(yè)中。隨著帶鋸機(jī) 切割工件數(shù)量的增加，帶鋸機(jī)的鋸帶也會(huì)漸漸的磨損。因此，使用者也需要經(jīng)常更換鋸帶， 使帶鋸機(jī)能夠正常的運(yùn)作。但是，使用者通常只能憑借著自己的經(jīng)驗(yàn)，來自行判斷是否要進(jìn) 行鋸帶的更換，這種方式較不準(zhǔn)確，無法掌握鋸帶的實(shí)際性能狀態(tài)，因此當(dāng)使用者尚未發(fā)現(xiàn) 鋸帶已損傷不堪使用卻仍繼續(xù)使用時(shí)，易導(dǎo)致鋸帶在切割材料的過程中損壞，而造成材料 損耗及產(chǎn)線中斷。同樣的，帶鋸機(jī)其它的元件也很容易產(chǎn)生損耗，且使用者完全無法掌握帶 鋸機(jī)其它元件的實(shí)際性能狀態(tài)。
[0003] 另外，由于長(zhǎng)時(shí)間的使用，帶鋸機(jī)的鋸帶上很容易累積鋸肩，此時(shí)則需要利用鋼刷 來清理鋸帶上的鋸肩，但是由于鋼刷很容易磨損，因此必須時(shí)常調(diào)整其位置，使其能夠完全 接觸到鋸帶以清理鋸帶上的鋸肩。同樣的，使用者仍然只能憑借著經(jīng)驗(yàn)來自行判斷是否要 調(diào)整鋼刷的位置。
[0004] 由上述可知，現(xiàn)今仍缺乏一種能夠有效地判斷帶鋸機(jī)的鋸帶及其它元件的性能狀 態(tài)是否良好及鋼刷位置是否正確的設(shè)備。因此，如何提出一種帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)，能夠有 效判斷帶鋸機(jī)各元件的性能狀態(tài)及鋼刷位置是否正確，已成為一個(gè)刻不容緩的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明的其中一目的就是提供一種帶鋸機(jī)性能監(jiān) 控系統(tǒng)，以能夠有效判斷帶鋸機(jī)各元件的性能狀態(tài)及監(jiān)測(cè)鋼刷位置。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的其中一目的，提出一種帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)，其包括：感測(cè)模塊、信 號(hào)處理模塊、人機(jī)界面模塊和控制模塊。感測(cè)模塊包括多個(gè)感測(cè)元件，該多個(gè)感測(cè)元件用于 收集帶鋸機(jī)工作時(shí)的多個(gè)信號(hào)。信號(hào)處理模塊電性連接于感測(cè)模塊，信號(hào)處理模塊用于接 收感測(cè)模塊所收集的信號(hào)并進(jìn)行信號(hào)處理?？刂颇K用于接收并比對(duì)分析信號(hào)處理模塊所 傳送的處理結(jié)果。人機(jī)界面模塊用于接收控制模塊的分析結(jié)果，并顯示帶鋸機(jī)的性能狀況 值。
[0007] 在一較佳的實(shí)施例中，感測(cè)模塊可包含至少一震動(dòng)感測(cè)元件，震動(dòng)感測(cè)元件安裝 于帶鋸機(jī)的第一滑動(dòng)元件及第二滑動(dòng)元件上，以感測(cè)帶鋸機(jī)的鋸帶鋸切過程中的震動(dòng)信 號(hào)。
[0008] 在一較佳的實(shí)施例中，感測(cè)模塊還可包含至少兩個(gè)聲音感測(cè)元件，該多個(gè)聲音感 測(cè)元件可分別安裝在帶鋸機(jī)的清肩元件上方與第一傳動(dòng)元件右上方，用于感測(cè)清肩元件清 除鋸帶切肩時(shí)產(chǎn)生的聲音信號(hào)以及鋸帶與第一傳動(dòng)元件接觸時(shí)的聲音信號(hào)。
[0009] 在一較佳的實(shí)施例中，感測(cè)模塊中還可包含多個(gè)溫度感測(cè)元件，該多個(gè)溫度感測(cè) 元件可分別安裝在帶鋸機(jī)的齒輪箱外和液壓系統(tǒng)的液壓油箱內(nèi)，分別用來感測(cè)齒輪箱的溫 度和液壓油箱的溫度。
[0010] 在一較佳的實(shí)施例中，感測(cè)模塊還可包含流速感測(cè)元件，流速感測(cè)元件可設(shè)置于 帶鋸機(jī)的冷卻系統(tǒng)中的切削液主水管中，用于監(jiān)測(cè)切削液主水管的流速。
[0011] 在一較佳的實(shí)施例中，感測(cè)模塊還可包含壓力感測(cè)元件，壓力感測(cè)元件可安裝于 帶鋸機(jī)的液壓系統(tǒng)的油壓幫浦端，用于感測(cè)切削壓力。
[0012] 在一較佳的實(shí)施例中，性能狀況值可代表帶鋸機(jī)的鋸帶的性能狀態(tài)。
[0013] 在一較佳的實(shí)施例中，性能狀況值可代表帶鋸機(jī)的清肩元件的性能狀態(tài)。
[0014] 在一較佳的實(shí)施例中，性能狀況值可代表帶鋸機(jī)的齒輪箱、冷卻系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)或 電力系統(tǒng)的性能狀態(tài)。
[0015] 在一較佳的實(shí)施例中，信號(hào)處理模塊可包含信號(hào)切割模塊、特征提取模塊、特征選 擇模塊，信號(hào)切割模塊可切割各個(gè)感測(cè)元件所收集的該多個(gè)信號(hào)為多個(gè)信號(hào)區(qū)段并提取其 中一信號(hào)區(qū)段作為特征區(qū)段，特征提取模塊可提取各個(gè)特征區(qū)段的多個(gè)信號(hào)特征，特征選 擇模塊由該多個(gè)信號(hào)特征中選擇多個(gè)主要信號(hào)特征。
[0016] 在一較佳的實(shí)施例中，信號(hào)切割模塊可切割各個(gè)信號(hào)為多個(gè)信號(hào)區(qū)段，該多個(gè)信 號(hào)區(qū)段可包含至少一空切段及至少一實(shí)切段，并提取該多個(gè)信號(hào)區(qū)段的穩(wěn)定區(qū)段作為特征 區(qū)段。
[0017] 在一較佳的實(shí)施例中，該多個(gè)信號(hào)特征可包含多個(gè)時(shí)域信號(hào)特征及多個(gè)頻域信號(hào) 特征。
[0018] 在一較佳的實(shí)施例中，特征提取模塊可將各個(gè)特征區(qū)段的頻譜切割為多個(gè)頻譜區(qū) 段，并計(jì)算各個(gè)頻譜區(qū)段的能量比重以產(chǎn)生該多個(gè)頻域信號(hào)特征。
[0019] 在一較佳的實(shí)施例中，特征選擇模塊可計(jì)算各個(gè)頻域信號(hào)特征及各個(gè)時(shí)域信號(hào)特 征的相關(guān)性系數(shù)，并選擇特定數(shù)量且包括高相關(guān)性系數(shù)的頻域信號(hào)特征及時(shí)域信號(hào)特征作 為該多個(gè)主要信號(hào)特征。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的其中一目的，再提出一種帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)，其包括：感測(cè)模塊、 信號(hào)處理模塊、人機(jī)界面模塊和控制模塊。感測(cè)模塊包括多個(gè)感測(cè)元件，該多個(gè)感測(cè)元件用 于收集帶鋸機(jī)工作時(shí)的多個(gè)信號(hào)。信號(hào)處理模塊電性連接于感測(cè)模塊，且信號(hào)處理模塊包 含信號(hào)切割模塊、特征提取模塊及特征選擇模塊，信號(hào)切割模塊切割各個(gè)感測(cè)元件所收集 的該多個(gè)信號(hào)為多個(gè)信號(hào)區(qū)段并提取其中一該信號(hào)區(qū)段作為一特征區(qū)段，特征提取模塊提 取各個(gè)特征區(qū)段的多個(gè)信號(hào)特征，特征選擇模塊由該多個(gè)信號(hào)特征中選擇多個(gè)主要信號(hào)特 征?？刂颇K用于接收信號(hào)處理模塊所處理完成的信號(hào)，且控制模塊可通過轉(zhuǎn)化程序予以 將特征選擇模塊選擇的該多個(gè)主要信號(hào)特征比對(duì)分析轉(zhuǎn)化為帶鋸機(jī)的性能狀態(tài)值。人機(jī)界 面模塊用于接收控制模塊的帶鋸機(jī)的性能狀態(tài)值并顯示。
[0021] 在一較佳的實(shí)施例中，控制模塊搜集帶鋸機(jī)的鋸帶執(zhí)行每一次切割的性能狀態(tài) 值，并可通過線性回歸法根據(jù)該多個(gè)性能狀態(tài)值建立未來性能狀態(tài)預(yù)測(cè)模型。
[0022] 在一較佳的實(shí)施例中，控制模塊還可根據(jù)未來性能狀態(tài)預(yù)測(cè)模型計(jì)算出鋸帶的剩 余切割次數(shù)。
[0023] 在一較佳的實(shí)施例中，帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)還可包含預(yù)警模塊，預(yù)警模塊可根據(jù) 未來性能狀態(tài)預(yù)測(cè)模型的剩余切割次數(shù)發(fā)出預(yù)警信號(hào)。
[0024] 在一較佳的實(shí)施例中，該多個(gè)信號(hào)還可包含流速信號(hào)、鋸帶張力信號(hào)、酸堿值信 號(hào)、壓力信號(hào)、溫度信號(hào)、濁度信號(hào)、電流信號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)。
[0025] 在一較佳的實(shí)施例中，該多個(gè)信號(hào)可為聲音信號(hào)，控制模塊可通過轉(zhuǎn)化程序?qū)⒃?多個(gè)主要信號(hào)特征轉(zhuǎn)化為帶鋸機(jī)的清肩元件的使用狀態(tài)值，以判定清肩元件的位置。
[0026] 綜上所述，本發(fā)明提供的帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)具有下述優(yōu)點(diǎn)：
[0027] (1)本發(fā)明一實(shí)施例利用信號(hào)切割、特征提取及特征轉(zhuǎn)化等等程序?qū)蓽y(cè)運(yùn)作中 的帶鋸機(jī)所產(chǎn)生的信號(hào)轉(zhuǎn)換為帶鋸機(jī)的鋸帶的性能狀態(tài)值，讓使用者能夠清楚了解鋸帶的 磨損程度，以確實(shí)的掌握鋸帶更換的時(shí)機(jī)，使用上極為方便。
[0028] (2)本發(fā)明一實(shí)施例進(jìn)一步建立鋸帶的未來性能狀態(tài)預(yù)測(cè)模型并估算剩余切割次 數(shù)，并利用預(yù)警信號(hào)通知使用者，讓使用者能夠確實(shí)掌控鋸帶的剩余壽命。
[0029] (3)本發(fā)明一實(shí)施例利用分析聲音信號(hào)以計(jì)算帶鋸機(jī)的清肩元件的使用狀態(tài)值， 以判定清肩元件的位置，讓用戶能夠得知清肩元件是否有確實(shí)接觸到鋸帶。
[0030] (4)本發(fā)明一實(shí)施例利用上述方法讓使用者能夠清楚了解帶鋸機(jī)其它元件的性能 狀態(tài)，讓使用者能夠有效地維護(hù)帶鋸機(jī)。
[0031] (5)本發(fā)明一實(shí)施例利用計(jì)算各個(gè)頻段的能量比重來提取頻域信號(hào)特征，這種方 式不會(huì)受到切割參數(shù)的影響，使測(cè)量結(jié)果更為準(zhǔn)確。
【附圖說明】
[0032] 圖1為本發(fā)明提供的帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)的方塊圖。
[0033] 圖2為本發(fā)明提供的帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)第一實(shí)施例的方塊圖。
[0034] 圖3為本發(fā)明提供的帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)第一實(shí)施例的第一示意圖。
[0035] 圖4為本發(fā)明提供的帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)第一實(shí)施例的第二示意圖。
[0036] 圖5為本發(fā)明提供的帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)第一實(shí)施例的第三示意圖。
[0037] 圖6為本發(fā)明提供的帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)第一實(shí)施例的流程圖。
[0038] 圖7為本發(fā)明提供的帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)第二實(shí)施例的示意圖。
[0039] 附圖標(biāo)記說明：1、2_帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)；10、20、70_帶鋸機(jī)；100、2