[發明專利]一種機床能耗監測系統及方法

在審

• 申請號: 202011244971.2
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112255968A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 鄭志剛;黃金
• 申請（專利權）人: 蘇州艾匯格物聯科技有限公司
• 主分類號: G05B19/4065
• 分類號: G05B19/4065
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 張天會

本發明公開了一種機床能耗監測系統及方法，包括客戶端、服務器、能耗監測系統和中央處理模塊，客戶端和服務器之間通過以太網實現雙向連接，本發明涉及能耗監測技術領域。該機床能耗監測系統及方法，通過采用間接測量的方式對機床的能耗進行監測，生成機床工作時的能耗曲線圖，利用建模測試單元使得機床可以保持在一個平穩的能耗狀態，從而保證機床的使用壽命，并且通過對機床進行實時能耗監測，在建模測試單元的計算中，根據機床的能耗和產出，得出機床的最佳工作狀態，進而通過維護指導模塊進行操作指導，從而實現較低能源消耗條件下的最佳產出，為企業降本增效，功能更加全面，且更加貼合可持續制造和綠色制造的核心。

技術領域

本發明涉及能耗監測技術領域，具體為一種機床能耗監測系統及方法。

背景技術

機床是指制造機器的機器，亦稱工作母機或工具機，習慣上簡稱機床。一般分為金屬切削機床、鍛壓機床和木工機床等。現代機械制造中加工機械零件的方法很多：除切削加工外，還有鑄造、鍛造、焊接、沖壓、擠壓等，但凡屬精度要求較高和表面粗糙度要求較細的零件，一般都需在機床上用切削的方法進行最終加工。機床在國民經濟現代化的建設中起著重大作用，近年來，隨著制造業能源消耗問題和環境影響問題的日益嚴峻，與可持續制造或綠色制造相關的機械制造系統能量問題研究逐步開展并且越來越活躍，機械加工系統具有能耗消耗量大、能量利用率低的特點，大量統計調查表明機床能量利用率（金屬切削機床能量利用率=分離材料的切削能耗/輸人機床電機的總能耗）普遍低于30%。

獲取機床加工能耗有兩種方法:一種是直接測量法，通過直接測量加工時的切削扭矩（或切削力）和轉速，該方法需要在機床上安裝扭矩（或力）傳感器，不僅影響機床剛性，而且價格高、易受環境影響；另一種是間接測量法，就是通過測量機床輸入功率間接獲取切削功率，該方法只需安裝性價比較高的功率傳感器，而且不影響機床剛性，如申請號為201410200886.4所述的一種機床多能量源的可配置能耗在線監測方法及系統，其采用間接測量法對機床的能耗進行監測，獲取的監測機床能耗信息和能量源能耗信息。

針對于上述資料的檢索，可以看出現有的機床能耗監測系統就只能夠獲取簡單的能耗信息，并不能夠針對能耗信息進行有效的整理運用，仍然需要人工進行數據分析，使得能耗檢測的作用得不到最大化的利用，為此，特提供一種機床能耗監測系統及方法，來實現能耗監測的同時，為企業降本增效。

發明內容

（一）解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種機床能耗監測系統及方法，解決了現有的機床能耗監測系統就只能夠獲取簡單的能耗信息，并不能夠針對能耗信息進行有效的整理運用，使得能耗檢測的作用得不到最大化利用的問題。

（二）技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種機床能耗監測系統，包括客戶端、服務器、能耗監測系統和中央處理模塊，所述客戶端和服務器之間通過以太網實現雙向連接，所述服務器和能耗監測系統之間通過以太網實現雙向連接，所述能耗監測系統和中央處理模塊之間通過以太網實現雙向連接，所述中央處理模塊分別與圖表生成單元、信息存儲模塊和告警定位單元實現雙向連接，所述中央處理模塊的輸入端與數據監測單元的輸出端連接，所述中央處理模塊的輸出端與無線發送模塊的輸入端連接，所述無線發送模塊的輸出端與展示單元的輸入端連接，所述信息存儲模塊分別與圖表生成單元、告警定位單元和建模測試單元實現雙向連接，所述告警定位單元的輸出端與信息輸入單元的輸入端連接，所述信息輸入單元與建模測試單元實現雙向連接，所述建模測試單元的輸出端與維護指導模塊的輸入端連接，所述維護指導模塊的輸出端與信息存儲模塊的輸入端連接。

優選的，所述數據監測單元包括板塊設定模塊、第一功率傳感器監測模組、第二功率傳感器監測模組和第N功率傳感器監測模組，所述板塊設定模塊分別與第一功率傳感器監測模組、第二功率傳感器監測模組和第N功率傳感器監測模組實現雙向連接。