[發明專利]機床多源能耗系統多信息在線檢測系統

有效

• 申請號: 201510085643.5
• 申請日: 2015-02-17
• 公開（公告）號: CN104808584B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 劉飛;劉高君;謝俊;吳鵬飛;劉霜
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G05B19/406
• 分類號: G05B19/406
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司50212
• 代理人: 張先蕓

技術領域

本發明涉及一種機械制造業機床能耗及能效參數在線檢測系統。

背景技術

我國機械加工機床量大面廣，擁有量世界第一，能量消耗總量巨大。多方面研究表明機床有效能量利用率很低；并且機床能量消耗所帶來的等量環境排放也是很大的。因而，如何提高機床的有效能量利用率，降低機床能量消耗所帶來的等量排放也成為當前研究的重點，這同時也提出了對機床能量源能耗狀態相關技術參數在線檢測方法及系統的要求。

近年來國內外研究人員針對機床能耗及檢測也進行了大量研究。實用新型專利“數控機床實時能耗監測系統”(ZL201120320637.0)公開了一種數控機床實時能耗監測系統，通過柔性互感器技術，可以在不改變數控機床正常電路情況下，給各級供電回路增加電流互感器，監測出各級傳動機構的工作電流進而測算出輸入電功率，供生產控制人員實時查看。發明專利“機床主傳動系統加工過程能耗信息在線檢測方法”(ZL201110095627.6)根據所建立的機床加工過程主傳動系統能量流和主要能耗信息的數學模型，及事先獲取的機床在主軸處于加工轉速下的空載功率和附加載荷損耗系數、主軸電機的額定功率、主軸電機的額定效率、主軸電機空載功率等基礎數據，加工過程中通過測取生產現場機床的輸入總功率求取出主軸電機損耗功率、主軸電機輸出功率、機械傳動系統損耗功率、切削功率等機床主傳動系統能耗信息實時數據。已公開的發明專利“數控機床加工過程機電主傳動系統能量效率獲取的方法”(201210127826.5)公布了一種數控機床加工過程機電主傳動系統能量效率獲取的新方法。該方法依據機床加工過程機電主傳動系統能量效率數學模型，和一次性前期準備的機床空載功率與轉速的關系函數，以及單區間轉速機床的附加載荷損耗系數或多區間轉速機床附加載荷損耗系數的表格函數；通過記錄加工過程中機床主傳動系統電機輸入功率過程數據而從數學模型中計算出機床加工過程機電主傳動系統的能量效率。已公開的發明專利“一種機床多能量源的可配置能耗在線監測方法及系統”(201410200886.4)，對監測機床多個能量源分別安裝功率傳感器，通過各功率傳感器的電功率數據進行處理，獲得多能量源實時電功率值再分析加工過程而得到相應能耗信息，能對機床多能量源能耗狀態進行實時在線監測。

綜上所述，現有技術大都集中在針對機床主傳動系統的能耗分析和能量信息及能量效率獲取方法方面，對數控機床多能量源檢測技術也僅限于采用多個功率傳感器采集各能量源電功率值從而得出各能量源能耗的簡單分析，這些技術都無法獲取多能量源機床及工件加工全過程的有效能量、瞬態效率、工件加工過程能量利用率以及能量比能效率、設備有效利用率等機械加工過程能效關鍵參數；而且也缺乏機床多源能耗系統多信息在線檢測系統。

發明內容

針對機床能耗檢測存在上述的不足，本發明的目的是提供一種機床多源能耗系統多信息在線檢測系統，實現機床多能量源能耗及能效信息在線檢測；能在線檢測機床總系統、主動力系統和全部或特定輔助系統的能量消耗動態信息，同時還能在線檢測和監測工件加工全過程的輸入能量、有效能量、瞬態功率、瞬態效率、工件加工過程能量利用率以及能量比能效率、設備有效利用率。

實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種機床多能量源效率在線檢測系統，由硬件部分和軟件系統組成；硬件部分包括相關功率傳感器、傳輸轉換接口和接收信息用上位機終端；軟件系統包括能效實時檢測模塊、系統參數配置模塊、能效分析模塊、能效分析結果歷史查詢模塊；