[发明专利]一种基于能量的刀具寿命预测系统

权利要求书

1.一种基于能量的刀具寿命预测系统，其特征在于，包括电流电压测量系统，刀具管理系统，刀具数据库，二维码打印系统和二维码扫描设备；

电流电压测量系统在线测量机床空载时的电流、电压信号并将监测到的信号传递给刀具管理系统；

刀具管理系统对接收到的信号进行滤波、A/D转换后通过功率P＝电流I×电压V得到机床空载功率；

刀具数据库存储机床编号和机床空载功率，将工厂的刀具按照顺序依次编写序列号并将刀具序列号及刀具型号存入刀具数据库；

刀具管理系统查询刀具数据库并将刀具序列号传给二维码打印系统；

二维码打印系统生成二维码并由打印设备在刀具上打印二维码；

二维码扫描设备安装在数控加工的机床上负责扫描刀具上二维码信息并传给刀具管理系统；

刀具管理系统识别二维码信息并转化为刀具序列号并结合刀具所在机床编号查询刀具数据库中的刀具信息及机床空载功率，显示在显示屏上；

电流电压测量系统在线监测刀具加工时的电流、电压信号并传递给刀具管理系统，刀具管理系统对信号进行滤波、A/D转换后通过功率P＝电流I×电压V得到机床实际功率，再将监测得到的机床实际功率减去机床空载功率进行积分∫(P-P_空载)dt得出刀具加工消耗的能量；

刀具管理系统将查询刀具数据库得到的刀具剩余寿命能量减去刀具加工消耗的能量得到新的刀具剩余寿命能量并将刀具剩余寿命能量显示在显示屏上提醒操作人员注意，在加工结束后将监测得到的电流、电压信号及刀具剩余寿命能量传给刀具数据库；

刀具数据库储存并更新机床空载功率、电压、电流信息、现已消耗的能量信息、以往数据统计得出的刀具寿命内消耗总能量数据、刀具剩余寿命能量数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于能量的刀具寿命预测系统，其特征在于，所述的电流电压测量系统包括：智能电表以及电流电压测量系统RS485串行接口，其中：智能电表在线测量电流、电压信号；电流电压测量系统RS485串行接口与刀具管理系统相连接并传输电流、电压信号。

3.根据权利要求1所述的一种基于能量的刀具寿命预测系统，其特征在于，所述的刀具管理系统包括：PC计算机，二维码扫描仪RS232串行接口，电流电压测量系统RS485串行接口，Socket接口，液晶显示屏输出接口，液晶显示屏和二维码打印系统接口；其中：PC计算机通过二维码扫描仪RS232串行接口接收二维码扫描仪的二维码信息，结合PC计算机所在的机床编号一起，经Socket接口从刀具数据库查询刀具所在机床的生产加工信息，传输刀具序列号、机床编号、电流信号、电压信号、刀具寿命内消耗总能量数据、刀具剩余寿命能量数据、刀具现已消耗的能量数据、进给量、进给速度、切削深度、冷却液、工件材料信息，通过电流电压测量系统RS485串行接口接受电流电压测量系统测得的电流、电压信号，通过液晶显示屏输出接口传输刀具二维码信息、刀具序列号信息、机床编号、机床空载功率、进给量、进给速度、切削深度、冷却液、工件材料信息、刀具寿命内消耗总能量数据、刀具剩余寿命能量数据、刀具现已消耗的能量数据，并在液晶显示屏上显示给工作人员，通过二维码打印系统接口将刀具序列号传输给二维码打印系统。

4.根据权利要求3所述的一种基于能量的刀具寿命预测系统，其特征在于，所述的二维码扫描设备包括：二维码扫描仪，其中：二维码扫描仪发出光线照射二维码符号上，被反射回来光扫描仪接收后经处理转换为刀具的序列号，通过二维码扫描仪RS232串行接口将刀具序列号传送给刀具管理系统。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于能量的刀具寿命预测系统，其特征在于，所述的刀具数据库包括：数据库服务器和数据库系统接口，其中：数据库服务器存储刀具序列号、机床编号、机床空载功率、进给量、进给速度、切削深度、冷却液、工件材料信息、电流信号、电压信号、刀具寿命内消耗总能量数据、刀具剩余寿命能量数据、刀具现已消耗的能量数据，通过数据库系统接口与刀具管理系统相接，用以传输刀具序列号、机床编号、机床空载功率、电流信号、电压信号、刀具寿命内消耗总能量数据、刀具剩余寿命能量数据、刀具现已消耗的能量数据、进给量、进给速度、切削深度、冷却液、工件材料信息。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于能量的刀具寿命预测系统，其特征在于，所述的二维码打印系统包括：二维码打印系统接口、二维码打印电脑和二维码打印机，其中：二维码打印系统接口与刀具管理系统相连接并传输刀具序列号信息；二维码打印电脑与二维码打印机相连接，用以将刀具序列号转化为二维码信息后打印在刀具上。