刀具切削状态的实时监测与管理也是实现制造系统现代化、自动化、柔性化的基础。出现于90年代的智能刀具技术受到越来越多的关注,并在近20年来得到迅速发展。精确地预报刀具在加工中,尤其是在制造成本极高的精密零件加工中的失效时间对提高零件的加工效率和质量、减少生产成本及研制周期具有重要意义。日本京瓷工业陶瓷公司提出一种装有磨损传感器的可转位刀片刀具寿命诊断系统。这种智能刀具系统采用Ceratip传感器,它在正方形的陶瓷刀片表面上,涂覆一层厚度为0.3μm的TiN,刀具在开始切削时,使装有传感器的刀片涂覆层通过电流,形成一微电子回路。当刀具在切削力的作用下磨损时,刀片表面上的TiN涂覆层首先被破坏,这时电流不能通过装有传感器的刀片涂覆层(断电),用电表测量时,此处微电子回路的电阻变为无限大。这时装在刀片上的传感器,将立即向机床控制系统发出信号,由机床控制系统控制机床立刻停机并执行自动换刀程序。这种刀具寿命诊断系统能直接测量出刀尖的磨损情况并快速、准确地预报刀具的失效时间。盈蓓德科技提供一种既满足现场机械设备监测要求,实现振动数据采集及分析,造价较低的振动监测系统。嘉兴状态监测台
随着科技发展, 各类工程设备的工作和运行环境变得越来越复杂. 作为机械设备的关键零部件, 滚动轴承在长期大载荷、强冲击等复杂工况下, 极易产生各种故障, 导致机械工作状况恶化. 针对轴承的故障预测与健康管理技术应运而生. 若能在故障发生初期即进行准确、可靠的检测和诊断, 则有助于进行及时维修, 避免严重事故的发生. 早期故障检测已成为PHM的关键技术环节之一. 近年来, 随着传感技术和机器学习技术的快速发展, 数据驱动的智能化故障检测和诊断技术受到***关注. 如何利用历史采集的状态监控数据、提高目标轴承早期故障检测结果的准确性和稳定性成为研究热点和难点, 具有明确的学术价值和应用需求.本文关注的是不停机情况下的早期故障在线检测问题. 这种方式有助于实时评估轴承工作状态, 避免因等待停机检查而产生延误、造成经济损失, 因此对早期故障的在线检测越来越受到工业界的重视。绍兴混合动力系统监测控制策略监测系统利用不同工况下辅助数据所蕴含的故障发生模式信息, 提高在线环境下时序异常检测精度。
故障预测与健康管理是以工业监测数据为基础,通过高等数学、数学优化、统计概率、信号处理、机器学习和统计学习等技术搭建模型算法,**终实现产品和装备的状态监测、故障诊断及寿命预测,为产品和装备的正常运行保驾护航,从而提高其安全性和可靠性。故障预测与健康管理是以工业监测数据为基础,通过高等数学、数学优化、统计概率、信号处理、机器学习和统计学习等技术搭建模型算法,**终实现产品和装备的状态监测、故障诊断及寿命预测,为产品和装备的正常运行保驾护航,从而提高其安全性和可靠性。近年来我们提出的标准化平方包络和数学框架以及准算数均值比数学框架指引了稀疏测度构造的新方向,同时发现了大量与基尼指数、峭度、香农熵等具有等价性能的稀疏测度。基于标准化平方包络和数学框架以及凸优化技术,提出了在线更新模型权重可解释的机器学习算法,**终可以利用模型权重来实时确认故障特征频率,解决了状态监测与故障诊断领域传统机器学习只能输出状态,而无法提供故障特征来确认输出状态的难题。
预测性维护应运而生。其是以状态为依据的维修,主要是对设备在运行中产生的二次效应(如振动、噪声、冲击脉冲、油样成分、温度等)进行连续在线的状态监测及数据分析,诊断并预测设备故障的发展趋势,提前制定预测性维护计划并实施检维修的行为。总体来看,状态监测和故障诊断是判断预测性维护是否合理的根本所在,数据状态的连续监测和远程传输上传相对已经比较成熟,而状态预测和故障诊断主要还是依靠人工分析实现,诊断分析人员通过趋势、波形、频谱等专业分析工具,结合传动结构、机械部件参数等信息,实现设备故障的精细定位。其发展趋势是将物联网及人工智能技术引入状态预测及故障的智能诊断,从而降低误判概率,大幅提升诊断效率和准确性。电机监测和故障预判系统助力实现工业设备数智化管理和预测性维护。
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一问题,提出一种通过OPCUA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OPCUA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,直接将采集到的数据作为输入,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OPCUA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。盈蓓德科技顺应行业发展趋势,搭建了一套基于旋转类设备温度,振动状态监测、故障判断和预测性维护系统。南京EOL监测设备
设备状态监测诊断分析系统主要实现机械设备参数状态监测、统计分析、预警报警、多维诊断和智能巡检等功能。嘉兴状态监测台
刀具监测管理系统是我们基于精密加工行业特征,结合加工中心、车床等机械加工过程,打造的一款刀具状态监测和寿命预测分析系统,通过采集主轴电流(负载)信号、位置信号、速度信号等30维度+数据信号,结合大数据流式处理、自然语言处理等自学习处理算法和行业多年经验数据沉淀,构建的一套完整的刀具寿命预测和状态监控管理系统,能够实现100%断刀和崩刃监控,磨损监控识别率达到99%以上,同时,提供基于刀具状态监测和寿命预测的异常停机控制模块,避免因刀具异常导致的产品质量损失和异常撞机事故,帮助用户节约刀具成本30%以上,100%避免刀具异常带来的产品质量损失,为用户提供无忧机加工过程管理!嘉兴状态监测台
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