[发明专利]一种新型智能制造控制器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于加工制造控制设备技术领域，具体涉及一种新型智能制造控制器。

背景技术

目前机械加工方面主要靠调机师傅的经验和打样测试来设定机床的加工参数，这样的弊端就是加工参数不够合理，有很大的优化空间。针对机床加工工艺优化，效率提升等方面的成熟方法或产品并不太多，主要有通过对机床主轴的电流测量或对机床震动测量来反应加工状态从而进行相关加工参数的优化，但是主轴电流并不能完全反应主轴的负载状态，震动信号又容易受到外界干扰容易产生误判断，并且这两种优化方法都还需要较多地依靠人为判断和操作，因而限制了工件加工质量，也限制了加工效率。

中国发明专利“一种智能制造控制器”(授权公告号： CN206671871U，授权日期：20171124)，公开了一种智能制造控制器，包括中央处理单元、通信模块和功率传感器，所述中央处理单元连接所述通信模块，所述通信模块连接所述功率传感器；功率传感器，用于获取机床主轴的实时功率；通信模块，用于与所述机床和所述功率传感器进行实时通信，获取机床实时工作参数和机床主轴的实时功率；中央处理单元，用于对所述机床实时工作参数和机床主轴的实时功率进行分析并计算出优化后的工作参数，将所述优化后的工作参数通过所述通信模块反馈给机床。该发明，虽然解决了现有技术中上述的技术问题，实现了提升工件加工质量，提高机械加工效率的目的，但是当机床出现故障或者由于其他原因，通过功率传感器获取的机床主轴的实时功率也不能反映主轴的真实载荷以及真实加工参数，对机床的安全使用以及零部件的使用寿命造成影响，同时也不能将加工参数最优化。

因此，本领域技术人员致力于设计一种能够准确判断机床主轴的实时功率是否真实的新型控制器，对进一步提升工件加工质量，保证机床长时间正常安全生产具有重大意义。

发明内容

本发明针对现有技术的上述缺陷提供了一种新型智能制造控制器。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种新型智能制造控制器，包括可编程的中央控制器及与所述中央控制器电性连接的功率传感器；所述中央控制器与机床控制机构电性连接；还包括设置于机床主轴上的扭矩传感器、与机床主轴电性连接的电压传感器及电流传感器；所述扭矩传感器、所述电压传感器及所述电流传感器均与所述中央控制器电性连接；所述扭矩传感器、所述电压传感器及所述电流传感器检测到的相应信号，传送至中央控制器，经过中央控制器进行分析并计算得出主轴的计算实时功率，与所述功率传感器检测得到的实时功率进行比较；中央控制器根据比较结果判定功率传感器检测得到主轴的实时功率是否准确。

进一步，所述中央控制器内设置有存储单元，所述功率传感器、所述扭矩传感器、所述电压传感器及所述电流传感器均与所述存储单元电性连接；所述中央控制器将计算实时功率与实时功率进行比较后得到的主轴最佳工作参数存储在所述存储单元；加工同一批次的工件时，按照所述存储单元内存储的主轴最佳工作参数进行加工，保证产品的加工质量。

进一步，为了延长使用寿命，所述功率传感器、所述扭矩传感器、所述电压传感器及所述电流传感器均进行防爆处理，其防护等级不低于IP56。

进一步，所述中央控制器内还设置有提醒模块；当中央控制器根据比较结果判定功率传感器检测得到主轴的实时功率无效时，所述提醒模块发出提醒信号，提醒操作人员对机床的各个部件进行检查调整。

进一步，所述中央控制器为PLC可编程控制器。

利用上述新型智能制造控制器来得到最优的主轴工作参数的控制方法，其具体包括以下步骤：

1)、利用功率传感器检测得到主轴的实时功率；

2)、利用扭矩传感器、电压传感器及电流传感器检测得到的相应信号，并将信号传送至中央控制器，经过中央控制器进行分析并计算得出主轴的计算实时功率；

3)、将步骤1得到的实时功率和步骤2得到的计算实时功率进行对比，判定步骤1得到的实时功率是否有效真实；

4)、如步骤3得出的判定结果为有效，则中央控制器会对主轴的实时工作参数进行优化，得到最优的主轴工作参数；

5)、如步骤3得出的判定结果无效，中央控制器则会发出提醒信号，提醒操作人员对机床的各个部件作出检查和调整，直到判定结果有效。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：