[发明专利]一种基于设备震动成像诊断的卷包设备故障预警的方法

说明书

本发明公开了一种基于设备震动成像诊断的卷包设备故障预警的方法，属于卷包故障分析技术领域，所述卷包设备故障预警技术，先将卷包设备部件拆卸或脱离传动系统，然后设备开启到运行状态进行震动信号采集，作为设备运行基础震动信号；按顺序加载拆卸的部件，开启到运行状态进行震动信号采集，作为部件运行基础震动信号；将采集到的图像信号进行机器自动学习；预警提示；人工确认巩固；本技术在单一设备震动分析基础上，结合人工智能‑图像识别软件对采集图像进行学习，并进一步采用部件定位分析技术，提高了诊断有效性和准确性。

技术领域

本发明涉及卷包设备故障分析技术领域，具体涉及一种基于设备震动成像诊断的卷包设备故障预警的系统及方法。

背景技术

卷烟厂卷烟制造过程使用的卷烟机和包装机（简称卷接包设备）是高精度高速卷烟制造设备，烟支产量一般每生产7000-20000支/分钟以上，小包400-900包/分钟以上，卷烟机高速产量下，人工对卷接包设备轻微故障导致的质量问题难以全面监控，部件故障、商标卡阻等问题防不甚防，一个疏忽就可能产生大量有质量问题的卷烟产品，并流入下工序带来的巨大伴生质量损失。根据统计，一个年产100万箱的卷烟，每年因卷烟制造过程中质量问题，导致的翻箱或报废卷烟产品损失高达数千万元。如果卷烟机设备质量状态得到有效监控，及时预警提示，可以及时发现设备运行问题，大幅减少质量问题产品数量，以及解决质量问题产品流入下工序带来的巨大伴生损失。

针对设备运行故障诊断，设备振动分析与故障诊断技术是目前应用比较成熟的技术，其原理是采用震动传感器对设备机械振动进行数据采集和信号处理，并使用常见设备振动故障图谱对照识别，或利用频谱分析故障诊断的方法进行分析，判断设备是否正常运行。这一技术在诸多领域购广泛应用，包括汽车制造、电子产品制造、机械加工、化工行业等。卷烟生产过程的特殊性在于，其运行故障不是一般机械损伤或运动停阻，而是运行部件不稳定、烟丝、烟支、包装材料粘附卡阻造成运行过程出现质量问题，但不影响设备运行，震动图像复杂，故障图像多变，难以根据图形识别故障，在看似正常生产过程连续或间歇出现质量问题的产品，难发现隐患大，质量问题产品流入下工序带来的巨大伴生损。卷接包设备运行诊断要解决的问题是在出现质量问题及时发现预警，由于依靠传统震动分析技术难以解决，因此设备震动成像诊断在卷接包设备上应用较晚。

近来，震动诊断技术也开始在卷烟机和包装机上逐渐应用，意大利G.D公司、德国HAUNI公司在2018年以后已经开始在自己制造的部分设备上安装震动传感器进行设备运行分析，并可以实现远程诊断。但是，上述系统应用效果极其不理想，无法区别是那个部件运行导致的问题，只能提示设备运行是否出现故障，提示设备震动频率变化，但却无法具体判断故障，其原因是因为系统无法准确定位故障位置，实际情况是虽然有提示经常查找无果。

发明内容

本发明通过使用设备震动成像和人工智能-图像识别技术联合诊断的卷包设备震动分析，提供更有效的卷烟产品质量预警的方法，解决现有卷烟机震动传感器采集信号成像复杂，应用效果无法提供有效诊断的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：、一种基于设备震动成像诊断的卷包设备故障预警的技术，其特征在于：所述卷包设备故障预警技术步骤为：

步骤1、采集设备运行基础震动信号；

步骤2、采集部件运行基础震动信号；

步骤3、机器自动学习；

步骤4、预警提示；

步骤5、人工确认巩固；

更进一步的技术方案是所述的一种基于设备震动成像诊断的卷包设备故障预警的技术，其特征在于：所述步骤1设备运行基础震动信号采集方法为：通过分析确定卷烟机有8个部件，小包机有12个部件，条包机有5个部件经常导致质量问题的发生，分别将以上25个部件拆卸或脱离传动系统，然后设备开启到运行状态进行震动信号采集，作为设备运行基础震动信号。