帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)，特別是一種能偵測帶鋸機(jī)運(yùn)作中產(chǎn)生的各 種信號，并通過特征提取及轉(zhuǎn)化等程序?qū)⑸鲜龈鞣N信號轉(zhuǎn)化為帶鋸機(jī)的性能狀態(tài)值的帶鋸 機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 帶鋸機(jī)是一種常見的工具機(jī)，其主要用于金工或木工的鋸切作業(yè)中。隨著帶鋸機(jī) 切割工件數(shù)量的增加，帶鋸機(jī)的鋸帶也會漸漸的磨損。因此，使用者也需要經(jīng)常更換鋸帶， 使帶鋸機(jī)能夠正常的運(yùn)作。但是，使用者通常只能憑借著自己的經(jīng)驗，來自行判斷是否要進(jìn) 行鋸帶的更換，這種方式較不準(zhǔn)確，無法掌握鋸帶的實際性能狀態(tài)，因此當(dāng)使用者尚未發(fā)現(xiàn) 鋸帶已損傷不堪使用卻仍繼續(xù)使用時，易導(dǎo)致鋸帶在切割材料的過程中損壞，而造成材料 損耗及產(chǎn)線中斷。同樣的，帶鋸機(jī)其它的元件也很容易產(chǎn)生損耗，且使用者完全無法掌握帶 鋸機(jī)其它元件的實際性能狀態(tài)。
[0003] 另外，由于長時間的使用，帶鋸機(jī)的鋸帶上很容易累積鋸肩，此時則需要利用鋼刷 來清理鋸帶上的鋸肩，但是由于鋼刷很容易磨損，因此必須時常調(diào)整其位置，使其能夠完全 接觸到鋸帶以清理鋸帶上的鋸肩。同樣的，使用者仍然只能憑借著經(jīng)驗來自行判斷是否要 調(diào)整鋼刷的位置。
[0004] 由上述可知，現(xiàn)今仍缺乏一種能夠有效地判斷帶鋸機(jī)的鋸帶及其它元件的性能狀 態(tài)是否良好及鋼刷位置是否正確的設(shè)備。因此，如何提出一種帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)，能夠有 效判斷帶鋸機(jī)各元件的性能狀態(tài)及鋼刷位置是否正確，已成為一個刻不容緩的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明的其中一目的就是提供一種帶鋸機(jī)性能監(jiān) 控系統(tǒng)，以能夠有效判斷帶鋸機(jī)各元件的性能狀態(tài)及監(jiān)測鋼刷位置。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的其中一目的，提出一種帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)，其包括：感測模塊、信 號處理模塊、人機(jī)界面模塊和控制模塊。感測模塊包括多個感測元件，該多個感測元件用于 收集帶鋸機(jī)工作時的多個信號。信號處理模塊電性連接于感測模塊，信號處理模塊用于接 收感測模塊所收集的信號并進(jìn)行信號處理?？刂颇K用于接收并比對分析信號處理模塊所 傳送的處理結(jié)果。人機(jī)界面模塊用于接收控制模塊的分析結(jié)果，并顯示帶鋸機(jī)的性能狀況 值。
[0007] 在一較佳的實施例中，感測模塊可包含至少一震動感測元件，震動感測元件安裝 于帶鋸機(jī)的第一滑動元件及第二滑動元件上，以感測帶鋸機(jī)的鋸帶鋸切過程中的震動信 號。
[0008] 在一較佳的實施例中，感測模塊還可包含至少兩個聲音感測元件，該多個聲音感 測元件可分別安裝在帶鋸機(jī)的清肩元件上方與第一傳動元件右上方，用于感測清肩元件清 除鋸帶切肩時產(chǎn)生的聲音信號以及鋸帶與第一傳動元件接觸時的聲音信號。
[0009] 在一較佳的實施例中，感測模塊中還可包含多個溫度感測元件，該多個溫度感測 元件可分別安裝在帶鋸機(jī)的齒輪箱外和液壓系統(tǒng)的液壓油箱內(nèi)，分別用來感測齒輪箱的溫 度和液壓油箱的溫度。
[0010] 在一較佳的實施例中，感測模塊還可包含流速感測元件，流速感測元件可設(shè)置于 帶鋸機(jī)的冷卻系統(tǒng)中的切削液主水管中，用于監(jiān)測切削液主水管的流速。
[0011] 在一較佳的實施例中，感測模塊還可包含壓力感測元件，壓力感測元件可安裝于 帶鋸機(jī)的液壓系統(tǒng)的油壓幫浦端，用于感測切削壓力。
[0012] 在一較佳的實施例中，性能狀況值可代表帶鋸機(jī)的鋸帶的性能狀態(tài)。
[0013] 在一較佳的實施例中，性能狀況值可代表帶鋸機(jī)的清肩元件的性能狀態(tài)。
[0014] 在一較佳的實施例中，性能狀況值可代表帶鋸機(jī)的齒輪箱、冷卻系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)或 電力系統(tǒng)的性能狀態(tài)。
[0015] 在一較佳的實施例中，信號處理模塊可包含信號切割模塊、特征提取模塊、特征選 擇模塊，信號切割模塊可切割各個感測元件所收集的該多個信號為多個信號區(qū)段并提取其 中一信號區(qū)段作為特征區(qū)段，特征提取模塊可提取各個特征區(qū)段的多個信號特征，特征選 擇模塊由該多個信號特征中選擇多個主要信號特征。
[0016] 在一較佳的實施例中，信號切割模塊可切割各個信號為多個信號區(qū)段，該多個信 號區(qū)段可包含至少一空切段及至少一實切段，并提取該多個信號區(qū)段的穩(wěn)定區(qū)段作為特征 區(qū)段。
[0017] 在一較佳的實施例中，該多個信號特征可包含多個時域信號特征及多個頻域信號 特征。
[0018] 在一較佳的實施例中，特征提取模塊可將各個特征區(qū)段的頻譜切割為多個頻譜區(qū) 段，并計算各個頻譜區(qū)段的能量比重以產(chǎn)生該多個頻域信號特征。
[0019] 在一較佳的實施例中，特征選擇模塊可計算各個頻域信號特征及各個時域信號特 征的相關(guān)性系數(shù)，并選擇特定數(shù)量且包括高相關(guān)性系數(shù)的頻域信號特征及時域信號特征作 為該多個主要信號特征。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的其中一目的，再提出一種帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)，其包括：感測模塊、 信號處理模塊、人機(jī)界面模塊和控制模塊。感測模塊包括多個感測元件，該多個感測元件用 于收集帶鋸機(jī)工作時的多個信號。信號處理模塊電性連接于感測模塊，且信號處理模塊包 含信號切割模塊、特征提取模塊及特征選擇模塊，信號切割模塊切割各個感測元件所收集 的該多個信號為多個信號區(qū)段并提取其中一該信號區(qū)段作為一特征區(qū)段，特征提取模塊提 取各個特征區(qū)段的多個信號特征，特征選擇模塊由該多個信號特征中選擇多個主要信號特 征。控制模塊用于接收信號處理模塊所處理完成的信號，且控制模塊可通過轉(zhuǎn)化程序予以 將特征選擇模塊選擇的該多個主要信號特征比對分析轉(zhuǎn)化為帶鋸機(jī)的性能狀態(tài)值。人機(jī)界 面模塊用于接收控制模塊的帶鋸機(jī)的性能狀態(tài)值并顯示。
[0021] 在一較佳的實施例中，控制模塊搜集帶鋸機(jī)的鋸帶執(zhí)行每一次切割的性能狀態(tài) 值，并可通過線性回歸法根據(jù)該多個性能狀態(tài)值建立未來性能狀態(tài)預(yù)測模型。
[0022] 在一較佳的實施例中，控制模塊還可根據(jù)未來性能狀態(tài)預(yù)測模型計算出鋸帶的剩 余切割次數(shù)。
[0023] 在一較佳的實施例中，帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)還可包含預(yù)警模塊，預(yù)警模塊可根據(jù) 未來性能狀態(tài)預(yù)測模型的剩余切割次數(shù)發(fā)出預(yù)警信號。
[0024] 在一較佳的實施例中，該多個信號還可包含流速信號、鋸帶張力信號、酸堿值信 號、壓力信號、溫度信號、濁度信號、電流信號中的一個或多個。
[0025] 在一較佳的實施例中，該多個信號可為聲音信號，控制模塊可通過轉(zhuǎn)化程序?qū)⒃?多個主要信號特征轉(zhuǎn)化為帶鋸機(jī)的清肩元件的使用狀態(tài)值，以判定清肩元件的位置。
[0026] 綜上所述，本發(fā)明提供的帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)具有下述優(yōu)點：
[0027] (1)本發(fā)明一實施例利用信號切割、特征提取及特征轉(zhuǎn)化等等程序?qū)蓽y運(yùn)作中 的帶鋸機(jī)所產(chǎn)生的信號轉(zhuǎn)換為帶鋸機(jī)的鋸帶的性能狀態(tài)值，讓使用者能夠清楚了解鋸帶的 磨損程度，以確實的掌握鋸帶更換的時機(jī)，使用上極為方便。
[0028] (2)本發(fā)明一實施例進(jìn)一步建立鋸帶的未來性能狀態(tài)預(yù)測模型并估算剩余切割次 數(shù)，并利用預(yù)警信號通知使用者，讓使用者能夠確實掌控鋸帶的剩余壽命。
[0029] (3)本發(fā)明一實施例利用分析聲音信號以計算帶鋸機(jī)的清肩元件的使用狀態(tài)值， 以判定清肩元件的位置，讓用戶能夠得知清肩元件是否有確實接觸到鋸帶。
[0030] (4)本發(fā)明一實施例利用上述方法讓使用者能夠清楚了解帶鋸機(jī)其它元件的性能 狀態(tài)，讓使用者能夠有效地維護(hù)帶鋸機(jī)。
[0031] (5)本發(fā)明一實施例利用計算各個頻段的能量比重來提取頻域信號特征，這種方 式不會受到切割參數(shù)的影響，使測量結(jié)果更為準(zhǔn)確。
【附圖說明】
[0032] 圖1為本發(fā)明提供的帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)的方塊圖。
[0033] 圖2為本發(fā)明提供的帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)第一實施例的方塊圖。
[0034] 圖3為本發(fā)明提供的帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)第一實施例的第一示意圖。
[0035] 圖4為本發(fā)明提供的帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)第一實施例的第二示意圖。
[0036] 圖5為本發(fā)明提供的帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)第一實施例的第三示意圖。
[0037] 圖6為本發(fā)明提供的帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)第一實施例的流程圖。
[0038] 圖7為本發(fā)明提供的帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)第二實施例的示意圖。
[0039] 附圖標(biāo)記說明：1、2_帶鋸機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)；10、20、70_帶鋸機(jī)；100、2