刀具健康状态监测是指对刀具(比如刀具、钻头、刀片等)进行实时或定期的监测和评估,以确定其磨损程度、剩余寿命以及是否需要维护或更换的技术和方法。这种监测可以通过多种方式进行:视觉检测:使用摄像头或显微镜来观察刀具表面,检测刀具上的磨损、划痕、变形等迹象。这可以通过图像处理和计算机视觉技术实现自动化。振动与声音分析:监测切削过程中的振动和声音变化。磨损或损坏的刀具通常会产生不同的振动频率或声音特征,可以通过传感器进行监测和分析。力学特性监测:利用力传感器监测切削力的变化。随着刀具磨损,切削力可能会发生变化,这可以作为判断刀具状态的指标之一。温度监测:通过温度传感器监测刀具的工作温度。磨损或损坏的刀具可能会产生更高的工作温度,因此监测温度变化可以指示刀具状态。实时监测系统:这类系统整合多种传感器和监测技术,实时监测刀具状态,并利用数据分析、机器学习等方法提供预测性维护,准确预测刀具的寿命和维护时机。这些方法可以单独应用或者结合使用,以确保对刀具状态的监测和评估。实施刀具健康状态监测有助于优化生产过程,减少停机时间,并提高切削效率,同时也有助于及时发现并替换磨损的刀具,从而降低生产成本。设备状态监测技术是一种用于实时或定期检测和评估设备运行状况的技术。嘉兴EOL监测方案
针对刀具磨损状态在实际生产加工过程中难以在线监测这个问题,提出一种通过通信技术获取机床内部数据,对当前的刀具磨损状态进行识别的方法。通过采集机床内部实时数据并将其与实际加工情景紧密结合,能直接反映当前的加工状态。将卷积神经网络用于构建刀具磨损状态识别模型,直接将采集到数据作为输入,得到了和传统方法精度近似的预测模型,模型在训练集和在线验证试验中的表现都符合预期。刀具磨损状态识别的方法在投入使用时还有一些问题有待解决:①现有数据是在相同的加工条件下测得的,而实际加工过程中,加工参数以及加工情景是不断变化的,因此需要在下一步的研究中,进行变参数试验,考虑加工参数对于刀具磨损的影响,并针对常用的一些加工场景,建立不同的模型库。变换加工场景时,通过获取当前场景,及时匹配相应的预测模型即可。②本研究中的模型是一个固定的模型。今后需要根据实时的信号以及已知的磨损状态,对模型进行实时更新,从而在实时监测过程中实现自学习,不断提升模型的精度和预测效果。嘉兴EOL监测方案振动监测是应用行之有效的方法之一。通过安装振动传感器并实时监测设备的振动特征。
电机等振动设备在运行中,伴随着一些安全问题,振动数据会发生变化,如果不及时发现,容易导致起火或,造成大量的财产损失,而这些问题具有突发性和不准确性,难以预知,应对这种情况,需要一种手段去解决。无线振动传感器直接读取原始加速度数据,准确可靠,避免后期计算出现较大误差。本传感器采用无线通讯方式,低功耗设计,一次性锂亚电池供电,具有容量大、耐高温、不宜爆等特点。工作原理:将传感器分布式安装在各类电机、风机、振动平台、回转窑、传送设备等需要振动监测的设备上实时采集振动数据,然后通过无线方式将数据发送给采集端,采集端将数据解析、显示或传输。系统能实时在线监测出设备异常,发出预警,避免事故发生。产品特点(1)实时性:系统实时在线监测电机等振动参数,避免了由于电机突然缺相、线圈故障,堵转、固定螺栓松动、负载过高和人为错误操作等发生的事故。(2)便捷性:系统采用无线传输方式,传感器的安装,解决了以往因为空间狭小、不能布线、安装成本高等问题。(3)可靠性:系统采用先进成熟的传感技术和无线传输技术,抗干扰力强,传输距离远,读数准确,可靠性高。
刀具损坏的形式主要是磨损和破损。在现代化的生产系统(如FMS、CIMS等)中,当刀具发生非正常的磨损或破损时,如不能及时发现并采取措施,将导致工件报废,甚至机床损坏,造成很大的损失。因此,对刀具状态进行监控非常重要。刀具破损监测可分为直接监测和间接监测两种。所谓直接监测,即直接观察刀具状态,确认刀具是否破损。其中很典型的方法是ITV(IndustrialTelevision,工业电视)摄像法。间接监测法即利用与刀具破损相关的其它物理量或物理现象,间接判断刀具是否已经破损或是否有即将破损的先兆。这样的方法有测力法、测温法、测振法、测主电机电流法和测声发射法等。电机的运行状态涉及多个参数,包括振动、温度、电流、电压等。同时监测和分析这些多参数复杂性是一个挑战。
随着电力电子技术、自动化控制技术的不断发展,电机在工业生产以及家用电器中得到了应用,在市场竞争中正逐步显示自己的优势。传统的电机在线监测装置多采用电流表、电压表、功率表等较为原始的仪表来进行测量,采用人工读数的方式进行数据的测量、记录和分析,这不仅硬件冗余,系统杂乱,而且操作极为不便,更有甚者,读数误差大,测试结果不准确。有些场合需要进行电机多种参数的监测,这样就势必会加大各种测量仪器的使用以及人力资源的投入。传统的监测方法要求监测人员具有较高的技能和水平,但是由于人为误差的不可避免,这种监测方法无法做定量分析,无法更加准确、实时掌握电机的运行状态和故障。技术实现要素:本发明提出了一种电机在线监测装置和方法,通过对扭矩、转速、各相电流、电压、温度、功率和效率进行实时动态的监测以及对过电压、过电流、过热进行报警停机,解决现有技术中监测参数不能定量分析以及无法更加准确、实时的掌握电机运行状态和故障的技术问题。解决电机监测的难题需要结合先进的传感技术、数据分析算法、通信技术以及专业的工程知识。嘉兴EOL监测方案
利用数据分析和机器学习算法来分析设备状态数据,识别异常模式,并预测潜在故障。提高监测的准确性和效率。嘉兴EOL监测方案
通过对电机部分放电、振动、电流特征分析、磁通量和磁芯完整性的在线监测和离线检测,为电机转子和定子绕组的状态维修提供信息。通过监测电机的电流、电压信号,在自身内部建立数学模型,对被监电机进行自我学习,完成学习后开始进行监测。通过将测量电流与数学模型计算所得电流进行差分比较,得到一组数值,再将该数值通过傅里叶分析,得到一个功率谱密度图。功率频谱图中,各频率段的突加分量不同的故障类型,给出报告,告知维修团队应该在接下来多久时间内需对该故障进行处理。维修团队根据报告,按实际情况采购备件、排产、计划停机维修,比较低限度的减少了设备停机时间,降低了非计划性停机带来的损失。嘉兴EOL监测方案