[發(fā)明專利]一種負(fù)載監(jiān)控方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010065770.X
• 申請(qǐng)日: 2020-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN111308960A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何敏;梁春威;李艷全;李進(jìn);劉業(yè)通;羅成志;吳雄偉;陸應(yīng);梁鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西玉柴機(jī)器股份有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/4065
• 分類號(hào): G05B19/4065
• 代理公司: 廣州海心聯(lián)合專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44295
• 代理人: 王洪娟

本發(fā)明公開了一種負(fù)載監(jiān)控方法，屬于主軸負(fù)載監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，主要解決的是現(xiàn)有技術(shù)未能精確起到應(yīng)有的保護(hù)的技術(shù)問題，所述方法具體如下：以設(shè)定周期采集設(shè)備設(shè)定區(qū)域的電流數(shù)據(jù)和計(jì)算工件數(shù)；電流數(shù)據(jù)經(jīng)過預(yù)處理后得到實(shí)際電流，根據(jù)實(shí)際電流、工件數(shù)生成加工負(fù)載?時(shí)間波形圖、加工負(fù)載?工件數(shù)波形圖，保存加工負(fù)載?時(shí)間波形圖、加工負(fù)載?工件數(shù)波形圖；若實(shí)際電流或加工數(shù)量大于相應(yīng)設(shè)定的安全閾值時(shí)，發(fā)送停止信號(hào)給PLC以控制設(shè)備停止并提醒用戶進(jìn)行相應(yīng)處理；若實(shí)際電流達(dá)到電流預(yù)警值或工件數(shù)達(dá)到件數(shù)預(yù)警值，提醒用戶設(shè)備處于相應(yīng)的預(yù)警狀態(tài)。本發(fā)明還公開了一種負(fù)載監(jiān)控系統(tǒng)。本發(fā)明監(jiān)控準(zhǔn)確，可以實(shí)現(xiàn)精確保護(hù)刀具和主軸箱。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及主軸負(fù)載監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種負(fù)載監(jiān)控方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在機(jī)械加工設(shè)備中，主軸電機(jī)的負(fù)載和滑臺(tái)進(jìn)給電機(jī)的負(fù)載會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致負(fù)載發(fā)生變化的原因有：1、刀具磨損、崩裂后或刀具重磨質(zhì)量差導(dǎo)致負(fù)載變大；2、主軸箱軸承磨損松動(dòng)、損壞、卡死導(dǎo)致負(fù)載發(fā)生變化；3、主軸與模板不同軸導(dǎo)致負(fù)載變大；5、工件余量、硬度變化導(dǎo)致負(fù)載變大；6、冷卻、潤(rùn)滑不足、排屑不暢導(dǎo)致負(fù)載變大等，由于諸多因素的影響負(fù)載變大導(dǎo)致設(shè)備處于超負(fù)荷運(yùn)行，其結(jié)果往往會(huì)導(dǎo)致刀具斷裂破損，主軸箱過早磨損和齒輪崩裂等突發(fā)故障。

現(xiàn)有的技術(shù)解決方案如圖1所示：由互感器A和電流表B組成，電流表B采集互感器A的電流，電流表B可以設(shè)定電流極限值，當(dāng)電流表B檢測(cè)的電流值達(dá)到電流極限值時(shí)發(fā)出信息給PLC，控制設(shè)備停止運(yùn)行。

現(xiàn)有的技術(shù)方案電流表檢測(cè)的是瞬時(shí)峰值電流，其容易受到電機(jī)啟動(dòng)、工件硬度、余量突變和空載電流變化因素的干擾，所以必須將電流極限值設(shè)置比較高，這就與期望的電流值極限值相差較大，在實(shí)際運(yùn)用中未能對(duì)刀具和主軸箱起到應(yīng)有的精確保護(hù)作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明的目的一是提供一種可以實(shí)現(xiàn)精確保護(hù)刀具和主軸箱的負(fù)載監(jiān)控方法。

本發(fā)明的目的二是提供一種可以實(shí)現(xiàn)精確保護(hù)刀具和主軸箱的負(fù)載監(jiān)控系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的一，本發(fā)明提供一種負(fù)載監(jiān)控方法，以設(shè)定周期、區(qū)域采集設(shè)備的電流數(shù)據(jù)和計(jì)算工件數(shù)；所述電流數(shù)據(jù)經(jīng)過預(yù)處理后得到實(shí)際電流，根據(jù)所述實(shí)際電流、工件數(shù)生成加工負(fù)載-時(shí)間波形圖、加工負(fù)載-工件數(shù)波形圖，保存所述加工負(fù)載-時(shí)間波形圖、加工負(fù)載-工件數(shù)波形圖；

若所述實(shí)際電流或加工數(shù)量大于相應(yīng)設(shè)定的安全閾值時(shí)，發(fā)送停止信號(hào)給PLC以控制設(shè)備停止并提醒用戶進(jìn)行相應(yīng)處理；

若所述實(shí)際電流達(dá)到電流預(yù)警值或工件數(shù)達(dá)到件數(shù)預(yù)警值，提醒用戶設(shè)備處于相應(yīng)的預(yù)警狀態(tài)；

根據(jù)當(dāng)前的加工負(fù)載-時(shí)間波形圖與歷史的加工負(fù)載-時(shí)間波形圖進(jìn)行比對(duì)并結(jié)合空載電流的變化來預(yù)測(cè)主軸箱壽命；

根據(jù)當(dāng)前的加工負(fù)載-工件數(shù)波形圖與歷史的加工負(fù)載-工件數(shù)波形圖進(jìn)行比對(duì)來預(yù)測(cè)刀具壽命；

根據(jù)首件或加工若干件后的加工負(fù)載來判斷刀具重磨質(zhì)量。

作為進(jìn)一步地改進(jìn)，所述預(yù)處理為對(duì)所述電流數(shù)據(jù)取算術(shù)平均值。

進(jìn)一步地，所述加工負(fù)載-時(shí)間波形圖、加工負(fù)載-工件數(shù)波形圖中的電流為純加工負(fù)載電流或總負(fù)載電流，其中，純加工負(fù)載電流＝總負(fù)載電流-空載電流。

進(jìn)一步地，在所述加工負(fù)載-時(shí)間波形圖、加工負(fù)載-工件數(shù)波形圖設(shè)定分析窗口對(duì)電流分析以確定刀具磨損程度和主軸箱運(yùn)行狀態(tài)。

進(jìn)一步地，通過網(wǎng)絡(luò)通信將所述加工負(fù)載-時(shí)間波形圖、加工負(fù)載-工件數(shù)波形圖發(fā)送至遠(yuǎn)程客戶端。