[发明专利]基于数控机床上传感器数据的故障预测系统及其方法

说明书

一种基于数控机床上传感器数据的故障预测系统及其方法，包括包括用于采集作为多通道数据的数控机床运行状态数据的多个传感器；传感器的输出端与多通道传感器接口电路输入端连接，多通道传感器接口电路的输出端和控制器连接。多个传感器能够为多路温度传感器、多路振动传感器或多路噪声传感器；所述的多路温度传感器分散安装在数控机床上的测温部分；所述控制器还与闪存连接，所述闪存包括构造模块、设定模块、叠加模块、导出模块、限制模块和添加惩罚项模块。有效避免了现有技术中还没有针对该多个传感器采集数控机床运行状态的多通道数据的互相关性进行研究的模型、无法得到多通道数据的设备故障子空间的缺陷。

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，也属于传感器技术领域，具体涉及一种基于数控机床上传感器数据的故障预测系统及其方法，尤其涉及一种基于数控机床上传感器多通道数据的故障预测系统及其方法。

背景技术

数控车床是目前使用较为广泛的数控机床之一。它主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等。

数控机床是按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工零件进行加工。我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数以及辅助功能，按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把这程序单中的内容记录在控制介质上，然后输入到数控机床的数控装置中，从而指挥机床加工零件。

也就是说，数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。

而为了了解数控机床的工作状况，在数控机床上设置有多个传感器来采集数控机床运行状态，这样采集数控机床运行状态的数据就形成了多通道数据，通过多个传感器采集到的数控机床的状态数据通常具有异构特征，数据间存在潜在的互相关性，这种相关性有时会随着时间或数控机床的状态而变化，但是目前还没有针对该多个传感器采集数控机床运行状态的多通道数据的互相关性进行研究的模型，也无法得到多通道数据的设备故障子空间。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于数控机床上传感器数据的故障预测系统及其方法，有效避免了现有技术中还没有针对该多个传感器采集数控机床运行状态的多通道数据的互相关性进行研究的模型、无法得到多通道数据的设备故障子空间的缺陷。

为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种基于数控机床上传感器数据的故障预测系统及其方法的解决方案，具体如下：

一种基于数控机床上传感器数据的故障预测系统，包括用于采集作为多通道数据的数控机床运行状态数据的多个传感器；

所述传感器的输出端与多通道传感器接口电路输入端连接，多通道传感器接口电路的输出端和控制器连接；

所述控制器还与闪存连接，所述闪存包括构造模块、设定模块、叠加模块、导出模块、限制模块和添加惩罚项模块。

所述控制器能够是单片机、PLC、FPGA处理器或者ARM处理器。

所述多个传感器能够为多路温度传感器、多路振动传感器或多路噪声传感器；

所述的多路温度传感器分散安装在数控机床上的测温部分；所述的多路振动传感器分散安装在数控机床伺服电机的转子上，所述的多路噪声传感器分散安装在数控机床的加工刀具上；

所述多个传感器的数量为p个，p为大于等于2的正整数，每一个传感器采集并传输到控制器的数据就作为一个通道数据。

所述控制器还与显示屏连接。