[发明专利]嵌入式主轴系统异常状态智能检测和信息推送装置

说明书

本发明提供了一种嵌入式主轴系统异常状态智能检测和信息推送装置，包括振动传感器、温度传感器、数控系统、数据采集系统、数据存储系统、嵌入式控制器、数据处理系统以及信息推送系统。本发明通过在电主轴前、后轴承处安装振动、温度传感器并通过数据采集系统对传感器信号进行采集，结合机床内部采集的主轴电流信号，总体由嵌入式控制器进行控制和计算，也可以将数据进行保存，最终将计算出的结果推送到外部设备上，供技术人员查看。本发明能够对主轴异常状态进行实时预警，并能及时通知设备维护人员，减少故障停机时间。

技术领域

本发明涉及机床故障诊断领域，尤其是一种嵌入式主轴系统异常状态检测和信息实时推送装置。

背景技术

现有机床主轴系统状态检测系统通常只单独依靠外部传感器或机床内部继电器采集信号并使用上位机对信号进行进一步处理。

经过检索发现：

公告号为CN102825504A的中国发明专利，公开了“数控机床主轴状态检测方法”，其使用温度传感器、加速度传感器和位移传感器并对这三种传感器采集的信号进行处理来判断主轴状态。但这种方法只利用了外部传感器，作为用来判断主轴状态的信号不够全面，且用来分析信号的上位机为计算机，所占体积较大。

公告号为CN106041642A的中国发明专利，公开了“一种嵌入式人机交互机床信息采集处理装置”，其使用机床信息采集组件、嵌入式信息处理组件和上位机对机床主轴电流，主轴开启/关闭情况等机床内部信号进行采集和分析。这种方法只利用了机床内部信号，作为用来判断主轴状态的信号不够全面，且嵌入式信息处理组件和上位机是分开的，增加了设备。

目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

为了克服现有技术中判断主轴系统状态信号仅限于外部传感器及处理信号所使用的上位机体积庞大等缺陷，本发明的目的是提供一种综合外部传感器信号、机床内部信号、体积小巧的嵌入式主轴系统异常状态智能检测和信息实时推送装置。该装置外部传感器包括振动传感器和温度传感器；机床内部传感信号包括数控系统内部的主轴电流信号；该装置用于实现信息处理和信息推送。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种嵌入式主轴系统异常状态智能检测和信息推送装置，包括第一振动传感器、第二振动传感器、温度传感器、数控系统、数据采集系统、数据存储系统、嵌入式控制器、数据处理系统以及信息推送系统；其中：

所述第一振动传感器和第二振动传感器分别设置于电主轴的前轴承和后轴承处，采集电主轴的振动信号并发送至数据采集系统；

所述温度传感器设置于电主轴的内部或外部靠近轴承处，采集电主轴的温度信号并发送至数据采集系统；

所述数控系统获得加工过程中的主轴电流信号，并发送至嵌入式控制器，所述嵌入式控制器根据加工工步段提取电流信息；

所述数据采集系统将得到的振动信号和温度信号由模拟信号转换为数字信号，并形成数据发送到嵌入式控制器中；

所述数据存储系统存储由嵌入式控制器发送来的数据，一方面可以通过嵌入式控制器将存储的数据发送到数据处理系统中进行分析，另一方面，将数据处理系统处理得到的结果数据保存以用来历史溯源；

所述嵌入式控制器分别与数控系统、数据采集系统和数据存储系统进行信息交互；

所述数据处理系统通过嵌入式控制器提取数据存储系统中保存的数据，并对数据进行计算和分析后通过信息推送系统进行异常报警并推送至终端。

优选地，所述第一振动传感器采用防水型振动传感器；

所述第一振动传感器和第二振动传感器分别通过信号线与数据采集系统连接。