[发明专利]机台加工行为异常分析与预测保养系统及其方法

说明书

本发明披露一种机台加工行为异常分析与预测保养系统及其方法，该方法包括：由机台感测器撷取模块撷取机台的主轴或关键元件的感测值以计算出时域震动值与频域震动值，并由机台控制器撷取模块撷取机台的主轴转速、运转状态或加工程序的运作信息；依据时域震动值、频域震动值、主轴转速、运转状态或加工程序，对主轴或关键元件的异常时域震动值或异常频域震动值提供告警，并分析出机台的异常加工行为或故障元件原因；以及整合来自机台感测器撷取模块与机台控制器撷取模块的信息以产生整合信息，并在机台的异常加工行为发生或元件故障前，提供机台的保养方式及保养时机。

技术领域

本发明关于一种机台加工行为分析的技术，特别是指一种机台加工行为异常分析与预测保养系统及方法。

背景技术

因应工业4.0的潮流及智能机械产业的发展，如何透过故障预测减少故障停机并提高工厂生产产能，为智能机械的主要聚焦议题。一般业界的SCADA(Supervisory ControlAnd Data Acquisition；监视控制与数据撷取)系统的作法大多着重于机台监控，例如机台信息可视化、远端监控、告警通报等功能，但缺乏机台的预测保养技术。

此外，现有技术提出一种监控机台异常状态方法及其系统，该系统的监控端透过一影像单元或电性连结一监控单元至机台，并由监控端对机台执行监控，当发现机台发生异常时，发出异常讯号至中控端，借此判定机台呈现异常状态。然而，此现有技术仅公开透过影像单元或电性连结方式以判定机台异常发生，但未进一步分析机台的异常问题及原因。

因此，如何解决上述悉知技术的缺点，实已成为本领域技术人员的一大课题。

发明内容

本发明提供一种机台加工行为异常分析与预测保养系统及其方法，其能分析机台的异常加工行为或故障元件原因，并提供机台的保养方式或保养时机。

本发明中机台加工行为异常分析与预测保养系统包括：机台感测器撷取模块，其撷取感测器对机台的主轴或关键元件的感测值，以计算出主轴或关键元件的时域震动值与频域震动值；机台控制器撷取模块，其透过控制器撷取机台的主轴转速、运转状态或加工程序的运作信息；加工行为异常分析模块，其依据机台感测器撷取模块所计算的主轴或关键元件的时域震动值与频域震动值、及机台控制器撷取模块所撷取的机台的主轴转速、运转状态或加工程序的运作信息，对主轴或关键元件的异常时域震动值或异常频域震动值提供告警，并分析出机台的异常加工行为或故障元件原因；以及预测保养分析模块，其整合来自机台感测器撷取模块的主轴或关键元件的时域震动值与频域震动值以及来自机台控制器撷取模块的机台的主轴转速、运转状态或加工程序的运作信息以产生整合信息，俾于整合信息符合已建立的特征数学模型时，由预测保养分析模块在机台的异常加工行为发生或元件故障前，提供机台的保养方式或保养时机。

本发明中机台加工行为异常分析与预测保养方法包括：由机台感测器撷取模块撷取感测器对机台的主轴或关键元件的感测值以计算出主轴或关键元件的时域震动值与频域震动值，并由机台控制器撷取模块透过控制器撷取机台的主轴转速、运转状态或加工程序的运作信息；由加工行为异常分析模块依据机台感测器撷取模块所计算的主轴或关键元件的时域震动值与频域震动值、及机台控制器撷取模块所撷取的机台的主轴转速、运转状态或加工程序的运作信息，对主轴或关键元件的异常时域震动值或异常频域震动值提供告警，并分析出机台的异常加工行为或故障元件原因；以及由预测保养分析模块整合来自机台感测器撷取模块的主轴或关键元件的时域震动值与频域震动值以及来自机台控制器撷取模块的机台的主轴转速、运转状态或加工程序的运作信息以产生整合信息，俾于整合信息符合已建立的特征数学模型时，由预测保养分析模块在机台的异常加工行为发生或元件故障前，提供机台的保养方式及保养时机。