守商业之本ㆍ怀服务之心ㆍ凌技术之顶ㆍ往自由之境
应用于数控刀具的预测性维护
如何进行数据采集及分析
凌顶自主开发的高性能OPCUA服务器,支持众多PLC和CNC设备的数据采集,并且可同时服务于多台设备和整条产线的数据采集。其优势:
速度快:OPCUA服务器的通讯驱动经过精心设计,实现了多通道高速并发数据吞吐,在西门子SIMATIC-S7系列PLC和SINUMERIK系列CNC上能达到小于10毫秒的高速数据采集。
无需传感器:通过netIOT采集数据,无需在机床上加装传感器,也不需要对机床进行打孔等不可逆的改造,只需要通过网口或串口直接连接硬件,即可进行数据采集。
采集数据丰富:OPCUA可采集的数据包括机床坐标,主轴转速,主轴倍率,负载,电流,温度等90%以上的机床数据。

采集数据的类型及应用
数据采集点 作用 预测目的
X、Y、Z轴的运动轨迹 跟踪加工轨迹 偏离正常加工轨迹发出报警
主轴电流、电压和功率 反映加工的能量变化
反映刀具的磨损变化
预测刀具的使用寿命、撞刀,机床的潜在风险
主轴负载 反映刀具的加工状态 预测断刀、崩刀的潜在风险
主轴电机的温度 反映电机健康指标 预测电机故障
倍率:主轴倍率、进给倍率 反映不同倍率的加工状态 分析最有效的倍率
加工工件数 生产数据归档 预估刀具寿命、生产节拍
加工程序 生产数据归档 对比不同程序,分析刀具磨损状况

预测维护实际应用
分析刀具磨损



随着磨损量的增大,主轴电流的幅值也会变大,且磨损越大,幅值变化也越大。
因此,通过分析加工时的主轴电流,可以分析出刀具的磨损程度,从而提高产品质量。

断刀崩刀监测



• 超过包络线上边界,监控刀具崩刃风险;
• 低于包络线下边界,监控刀具断刀风险。
当刀具发生崩刀时,切削力往往增大300%~700%。当发现刀具在加工过程中超出负载上限,及时发出报警信号,避免因崩刀导致后续的无效加工,或是避免因刀具损坏导致的加工工件报废。

目的及收益
预测刀具寿命、实时监控刀具可以:
(1)精确追溯刀具流转,避免人工手动统计刀具寿命,费时费力;
(2)避免刀具寿命都被设置为冗余而浪费,最大程度上提高刀具的利用率 ;
(3)实时监控刀具磨损、崩刀等过程,提高产品质量;
(4)实现预测性监控管理,做到刀具异常的事前预测;
(5)避免因刀具断刀、破损而导致的仪器损坏、模件损坏与产品质量损失;
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