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。

实施例1

请参阅图1-图4，本发明提供一种技术方案：一种数控机床的智能故障诊断系统，包括信号转换箱1，所述信号转换箱1的一端电性连接有显示器2，所述信号转换箱1的外表面固定安装有电流变送器3和电压变送器4，所述信号转换箱1的上表面安装有温度传感器5，所述信号转换箱1的一端电性连接有扫描诊断机构6，所述信号转换箱1的一端电性连接有摄像机构7，所述信号转换箱1的一端电性连接有数据对比箱8。

本实施例中，优选的，所述扫描诊断机构6包括龙门架61，所述龙门架61的上表面固定安装有信号放大器62，所述龙门架61上固定安装有红外线扫描仪63，所述龙门架61的侧壁上固定安装有超声波发生器64，所述龙门架61的侧壁上固定安装有位于所述超声波发生器64下方的换能器65，所述龙门架61的底部外表面焊接有定位板66，所述定位板66上螺纹连接有若干组紧固螺栓67。

本实施例中，优选的，所述摄像机构7包括摄像头71和安装板72，所述安装板72的四周均开设有安装孔，所述摄像头71固定安装在所述安装板72的下表面上。

本实施例中，优选的，所述信号转换箱1的底部设置有散热机构9，所述散热机构9与所述温度传感器5电性连接，所述散热机构9包括第一安装环91和伺服电机92，所述第一安装环91的四周均焊接有固定块93，所述固定块93的另一端焊接在所述信号转换箱1的内部，所述伺服电机92设置在所述第一安装环91的内侧，所述伺服电机92的外表面固定套接有第二安装环94，所述第二安装环94的四周均焊接有定位杆95，所述定位杆95的另一端通过第一螺钉96与所述第一安装环91固定连接，所述伺服电机92的输出端传动连接有扇叶97；通过设置散热机构9能够方便对信号转换箱1内部进行散热，在温度传感器5检测到信号转换箱1内部的温度过高时，启动伺服电机92，使伺服电机92带动扇叶97转动，对信号转换箱1内部进行散热，同时散热机构9方便拆装。

本实施例中，优选的，所述信号转换箱1的一侧设置有防尘机构10，所述防尘机构10包括盖板101，所述盖板101上固定设置有防尘网102，所述盖板101的外侧四周固定设置有凸块103，所述凸块103的外表面开设有沉孔104，所述沉孔104内螺纹连接有第二螺钉105，所述信号转换箱1的外表面开设有凹槽106，所述凸块103设置在所述凹槽106内，且所述凸块103通过所述第二螺钉105固定设置在所述凹槽106内；通过设置盖板101和防尘网102能够在进行通风散热的情况下，起到防尘的效果，同时防尘机构10方便拆装，便于清理。

实施例2

请参阅图5，本发明提供一种技术方案：一种数控机床的智能故障诊断的方法，包括以下步骤：

S1.元件检查：工作人员检查各个部件性能是否正常，若发现有些部件性能不正常之后，进行维修或更换；

S2.元件安装：在各个部件性能正常之后，将各个部件分别安装到预定的位置；

S3.电流电压检测：通过电流变送器3对输出电流进行采集，通过电压变送器4对输出电压进行采集，对数控机床内部的电流电压进行诊断；

S4.视频监控：将摄像机构7安装到预定的位置，通过摄像头71对数控机床内部进行实时监控，并通过显示器2显示，在产生故障时，直接对故障部位进行定位；

S5.扫描诊断：通过超声波发生器64、换能器65和信号放大器62进行超声波诊断，将诊断结果传输到显示器2上，再通过红外线扫描仪63对数控机床进行扫描，显示器2通过文字和图像进行反映，使诊断结果便于观察；

S6.数据对比：通过控制数据对比箱8的转换按钮将数控机构的各项数据进行显示，并使数据对比箱8上显示的各项数据与显示器2上的各个数据进行对比，从而检测运行机制是否故障，完成数控机床的故障诊断工作。

本实施例中，优选的，所述S3中电流电压检测时电流变送器3对电流进行检测时采用的电流检测方法包括以下步骤：

S101.测量三相负载中的负载电流瞬时值i_a，i_b，i_c；

S102.利用clark变换，将三相负载中的负载电流瞬时值变换到α-β两相正交坐标系中：经过坐标变换得到瞬时有功电流i_p和无功电流i_q；

S103.基于i_p_i_q建立离散系统状态方程和测量方程；

S104.利用卡尔曼滤波器对有功电流i_p和无功电流i_q进行滤波，得到直流分量；

S105.通过坐标反变换得到基波正序电流，将基波正序电流与负载电流相减得到总补偿电流。

本实施例中，优选的，所述S102中利用clark变换，将三相负载中的负载电流瞬时值变换到α-β两相正交坐标系中，具体为：

其中：

本实施例中，优选的，所述S102中利用clark变换，经过坐标变换得到瞬时有功电流i_p和无功电流i_q，具体为：

其中，ω为基波角频率。

本实施例中，优选的，所述S103中基于i_p_i_q建立离散系统状态方程和测量方程，具体为：

对于有功电流i_p：

其中，为状态转移矩阵，Hp₁×16为测量矩阵，Xp₁₆×1(k+1)为有功电流状态变量第k+1个值、Xp₁₆×1(k)为有功电流状态变量第k个值、w(k)为过程噪声、v(k)为测量噪声、zp(k)为有功电流测量值；

对于无功电流i_q：

其中，为状态转移矩阵，Hq₁×16为测量矩阵，Xq₁₆×1(k+1)为无功电流状态变量的第k+1个值、Xq₁₆×1(k)为无功电流状态变量第k个值、w(k)为过程噪声、v(k)为测量噪声、zq(k)为无功电流测量值。

本发明的原理及优点：

(1)本发明通过电流变送器对输出电流进行采集，通过电压变送器对输出电压进行采集，方便对数控机床内部的电流电压进行诊断。

(2)本发明通过将摄像机构安装到预定的位置，通过摄像头对数控机床内部进行实时监控，并通过显示器显示，在产生故障时，直接对故障部位进行定位，从而增加了故障诊断和故障维修时的速度。

(3)本发明通过超声波发生器、换能器和信号放大器进行超声波诊断，将诊断结果传输到显示器上，再通过红外线扫描仪，对数控机床进行扫描，显示器通过文字和图像进行反映，使诊断结果便于观察。

(4)本发明通过控制数据对比箱的转换按钮将数控机构的各项数据进行显示，并使数据对比箱上显示的各项数据与显示器上的各个数据进行对比，从而检测运行机制是否故障，完成数控机床的故障诊断工作，进一步提高了故障诊断的速度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。