一种机床在线监控设备的制作方法

本发明涉及机械设备监控系统领域，具体为一种机床在线监控设备。

背景技术：

在机床设备对工件进行加工时，常常涉及到很多不同规格的刀具。由于刀具使用的周期，次数和环境的不同，造成刀具的损耗各不相同，还有就是有些机床设备是半封闭状态，在设备外，工作人员不易观察到刀具的损耗情况和工件加工质量，当刀具出现崩刃、磨损或卷刀时，工作人员无法知晓，会造成工件加工不符合要求，造成工件的粗糙度、尺寸不良。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够实时监控刀具损耗情况和工件质量，提供及时提醒报警功能，有助于提高成品率和生产效率的机床在线监控设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种机床在线监控设备，包括机床加工平台、机床刀具架和监控采集计算机终端，机床刀具架上的驱动马达通过主轴与刀具驱动连接，所述机床刀具架上设置有用于拍摄机床刀具架上刀具的刀具扫描头，所述机床加工平台上设置有用于拍摄工件加工表面的工件扫描头，驱动马达供电线路上设置有电流传感器和电压传感器，所述电流传感器、电压传感器、刀具扫描头和工件扫描头均与对应的监控采集计算机终端连接，监控采集计算机终端通过通讯线路与宽带接入器连接，所述宽带接入器通过NAT服务器连接远程的监控中心平台。

优选的，所述宽带接入器上连接有用于动态分配监控采集计算机终端IP的DHCP服务器。

优选的，所述监控采集计算机终端上连接有近端显示模块和近端报警装置。

优选的，所述监控中心平台上连接有远端显示模块和远端报警装置。

优选的，所述刀具扫描头和工件扫描头均采用激光扫描探头。

优选的，所述驱动马达上设有与交流电源连接的U接口、V接口和W接口，所述电压传感器与U接口、V接口和W接口同时连接，所述电流传感器连接在U接口、V接口或W接口上。

优选的，所述刀具扫描头通过可伸缩式的刀具扫描架与机床刀具架连接，所述工件扫描头通过可伸缩式的工件扫描架与机床加工平台连接。

优选的，所述机床加工平台设置有与监控采集计算机终端连接的振动传感器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：电流传感器与电压传感器接收的数据传输至监控采集计算机终端，计算出工作功率，实现驱动马达负荷变化的实时监控；刀具扫描头能够拍摄刀具图像，并传递给监控采集计算机终端，实现对刀具实际尺寸的监控；工件扫描头能够拍摄工件加工表面图像，并传递给监控采集计算机终端，实现对工件表面加工质量的监控；使得机床在线监控的数据更加全面；当任意一项数据出现异常时，监控采集计算机终端的近端报警装置和监控中心平台远端报警装置均会报警，提醒现场或远程的工作人员；监控中心平台通过宽带接入器连接多个监控采集计算机终端，可以实现多台机床设备的在线监控，能够在刀具出现崩刃、磨损或卷刀前，及时提醒，方便停机维护，避免造成工件的粗糙度、尺寸不良，有助于提高成品率和生产效率。本发明能够实时监控刀具损耗情况和工件质量，提供及时提醒报警功能，有助于提高成品率和生产效率。

附图说明

图1为一种机床在线监控设备中监控部件在机床上分布的结构示意图；

图2为一种机床在线监控设备框体连接的结构示意图。

图中：1-机床加工平台，2-机床刀具架，3-驱动马达，4-刀具扫描架，5-刀具扫描头，6-工件扫描头，7-工件扫描架，8-振动传感器，9-工件，10-电流传感器，11-电压传感器，12-监控采集计算机终端，13-DHCP服务器，14-宽带接入器，15-NAT服务器，16-监控中心平台。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～2，本发明提供一种技术方案：一种机床在线监控设备，包括机床加工平台1、机床刀具架2和监控采集计算机终端12，机床刀具架2上的驱动马达3通过主轴与刀具驱动连接，所述机床刀具架2上设置有用于拍摄机床刀具架2上刀具的刀具扫描头5，所述机床加工平台1上设置有用于拍摄工件9加工表面的工件扫描头6，驱动马达3供电线路上设置有电流传感器10和电压传感器11，所述电流传感器10、电压传感器11、刀具扫描头5和工件扫描头6均与对应的监控采集计算机终端12连接，监控采集计算机终端12通过通讯线路与宽带接入器14连接，所述宽带接入器14通过NAT服务器15连接远程的监控中心平台16。

其中，所述宽带接入器14上连接有用于动态分配监控采集计算机终端12地址IP的DHCP服务器13，在监控中心平台16上通过IP可以调取、查看对应机床设备的加工状态，达到实时监控多台机床设备的目的；所述监控采集计算机终端12上连接有近端显示模块和近端报警装置；所述监控中心平台16上连接有远端显示模块和远端报警装置，在设备出现异常前，能够及时提醒报警，有助于提高成品率和生产效率。

所述刀具扫描头5和工件扫描头6均采用激光扫描探头。

所述驱动马达3上设有与交流电源连接的U接口、V接口和W接口，所述电压传感器11与U接口、V接口和W接口同时连接，所述电流传感器10连接在U接口、V接口或W接口上。

所述刀具扫描头5通过可伸缩式的刀具扫描架4与机床刀具架2连接，方便调节刀具扫描头5的位置，以便对不同刀具进行监控；所述工件扫描头6通过可伸缩式的工件扫描架7与机床加工平台1连接，方便调节工件扫描头6的位置，以便对不同工件9表面质量进行监控。

所述机床加工平台1设置有与监控采集计算机终端12连接的振动传感器8，通过振动传感器8可以实时收集主轴在加工过程中的振动频率。

本发明的工作原理是：电流传感器10与电压传感器11接收的数据传输至监控采集计算机终端12，计算出工作功率，实现驱动马达3负荷变化的实时监控；刀具扫描头5能够拍摄刀具图像，并传递给监控采集计算机12终端，实现对刀具实际尺寸的监控；工件扫描头6能够拍摄工件9加工表面图像，并传递给监控采集计算机终端12，实现对工件9表面加工质量的监控；使得机床在线监控的数据更加全面；当任意一项数据出现异常时，监控采集计算机终端12的近端报警装置和监控中心平台16远端报警装置均会报警，提醒现场或远程的工作人员；监控中心平台16通过宽带接入器14连接多个监控采集计算机终端12，可以实现多台机床设备的在线监控，能够在刀具出现崩刃、磨损或卷刀前，及时提醒，方便停机维护，避免造成工件的粗糙度、尺寸不良，有助于提高成品率和生产效率。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。