使用工業計算機對變速器部件狀態進行監測

2022年03月01日 16:59:37人氣：178來源：廣州市微嵌計算機科技有限公司

　　介紹

　　直線運動導軌、滾珠花鍵和滾珠絲杠等傳動元件廣泛應用于自動化領域。從外科機械臂到飛機起落架和捷運門機構，它們都是世界各地精密儀器里的核心。通過確定這些要素的狀態，可以通過有效的機器維護、降低庫存管理成本和增加設備正常運行時間，順利執行制造過程。

　　該客戶每年銷售數以萬計的此類變速器部件，微嵌高馳通過設計一個數據收集模塊為這些部件創造了大量增長，該模塊根據收集到的數據構建*的模型，并衍生出一種*的算法來執行智能機的狀態診斷和預測檢測。

　　系統要求

　　客戶每年銷售大量的傳動部件，其產品進入半導體、醫療設備和汽車制造業的高精度工業機械。

　　直線運動系統是由直線運動導軌、滑動底座和滾珠固定件組成的精密機械的關鍵部件。線性運動系統通過在線性軸上的低摩擦滑動運動來運行。通過采集運行過程中的振動信號，數據處理和建模可以創建可靠的網絡模塊，這些模塊將能夠確定直線運動導軌的狀態，而遠程站點將能夠監控所有工業機械的狀態。

　　現場模塊將有布線和空間限制，因此考慮到這些要求，數據采集模塊需要是一個一體化的緊湊計算平臺，除了網絡連接外，還可以執行采集、存儲和數據處理。

　　系統描述

　　微嵌高馳數據采集解決方案由兩部分組成：一個帶信號調節的DAQ模塊和一個緊湊的計算平臺，用于監控直線運動導軌的狀態，并將機械狀態傳送到遠程數據庫和控制室，因此工廠管理人員和工程師可以輕松地監控所有制造條件。DAQ板有多個內置信號濾波的模擬數據傳感器，用于從滑塊和滾珠固定件收集濾波后的X、Y和Z軸振動信號。然后將數據與從光中斷器的位置偏差中獲取的四組數字數據實時生成的參考時間線進行比較。

　　憑借廣泛的IT編程能力，客戶可以使用基于ARM的MCU的精簡指令集進行所有必要的控制和計算。Linux體系結構只需要4GB的內部內存來存儲收集的數據并提取其值。最后，相關信息可以通過微嵌高馳的無線ADAM-6700E模塊上傳到云端，這樣工程師就可以遠程監控直線運動導軌和機器的狀態。

　　項目實施

　　結論

　　智能機狀態監測和預測維護解決方案從底層物理信號(振動信號)的采集開始。然后對信號數據進行濾波，并通過高速數據總線發送到MCU進行存儲。然后，MCU計算特征值，上傳到云端，然后發送實時短信警報，用于預測性維護。

　　客戶使用微嵌高馳高度集成的UbuntuLinuxAPI(結合DAQ和無線成像)開發高度定制的現場信息流，連接到公司數據庫。雖然客戶在編碼和網絡基礎設施方面擁有高度的IT能力，但他們缺乏現場數據收集和硬件集成的解決方案。在與客戶反復討論后，微嵌高馳通過將標準化的IPC+DAQ解決方案轉變為緊湊的數據采集平臺，提出了適合客戶IT能力的完整硬件和系統集成平臺。

　　這樣，客戶就可以利用他們在軟件開發方面的專業知識大大降低硬件需求，從而降低部署成本。客戶機隨后成功地將解決方案部署到他們工廠的一千多臺機器上。由此產生的機器狀態監測和預測性維護解決方案大大提高了制造效率，迄今已在各種行業的2000多個系統中采用。

關鍵詞：滾珠絲杠精密儀器數據采集數據采集模塊

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