[发明专利]CNC运动轴负载自动报警装置及其方法

说明书

一种CNC运动轴负载自动报警装置及其方法，涉及一种报警装置及方法，装置包括采集器、电脑、报警器等，采集器的输入端与CNC加工中心的各个运动轴连接，采集器的输出端通过PLC可编程控制器与电脑连接；电脑分别与报警器、CNC加工中心连接。方法是分别对CNC加工中心的各个运动轴的负载数据进行采集和计算后将该数据传至电脑，电脑将该负载数据与设定负载进行比对，如果超载，及时停止CNC加工中心加工设备，同时输出报警信号至与该运动轴相对应的报警器，并对超载数据信息进行存储和输出；报警器发出声光报警。本发明可实现对CNC运动轴负载进行自动报警，将设备的损坏概率降到最低，实现了设备的良好运维和运行寿命最大化。

技术领域

本发明涉及一种工业生产用途的自动报警装置及其方法，特别是一种CNC运动轴负载自动报警装置及其方法。

背景技术

随着科技的发展和工业4.0生产的大力推进，现代制造业的生产方式也发生了巨大的变化，尤其是随着我国人口红利的消失和人工成本的不断增高，机械加工的数控化、自动化也逐渐在取代传统的人工操作的加工方式，新技术的应用不仅极大的提升了加工效率和加工质量，也极大的改善了工人的劳动强度和劳动环境，但是数控化和自动化的大力推进，并不能完全取代人工的监管，特别是设备超负荷运行的时候。目前企业在生产过程中，CNC加工中心（即数控机床）并没有对设备进行负载的监测，也没有对超负荷的预警，而设备长时间超负荷运行后很容易损坏设备，不仅维修成本较高，也耽搁了生产进度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种可实现预警的CNC运动轴负载自动报警装置及其方法，以便将设备的损坏概率降到最低。

解决上述技术问题的技术方案是：一种CNC运动轴负载自动报警装置，包括采集器、电脑、报警器、PLC可编程控制器，所述的采集器的输入端与CNC加工中心的X轴、Y轴、Z轴和主轴连接，用于对各个运动轴负载数据进行采集；采集器的输出端与PLC可编程控制器的输入端连接，用于对各个运动轴负载数据进行计算；PLC可编程控制器的输出端与电脑的输入端连接；电脑的输出端分别与报警器、CNC加工中心的输入端连接。

本发明的进一步技术方案是：所述的电脑采用工业平板电脑。

本发明的进一步技术方案是：所述的报警器包括用于报警CNC加工中心X轴超载的声光报警灯Ⅰ、用于报警CNC加工中心Y轴超载的声光报警灯Ⅱ、用于报警CNC加工中心Z轴超载的声光报警灯Ⅲ和用于报警CNC加工中心主轴超载的声光报警灯Ⅳ。

本发明的进一步技术方案是：所述的电脑还与MES系统相连接，实现设备超载数据的上传，供生产部门的生产计划参考。

本发明的更进一步技术方案是：所述的MES系统的输出端还与工业数据云端连接，用于对数据的进一步应用与分享，提升数据的价值与作用。

本发明的另一技术方案是：一种CNC运动轴负载自动报警方法，该方法是通过采集器分别对CNC加工中心的X轴、Y轴、Z轴和主轴的负载数据进行采集，然后将各个运动轴负载数据传输至PLC可编程控制器进行计算后传输至电脑，电脑将各运动轴的负载数据与设定负载进行比对，如果出现各运动轴实际加工的负载数据大于设定负载数据的情况，及时发送停止命令至CNC加工中心停止加工设备，同时输出报警信号至与该运动轴相对应的报警器，并对相应的超载数据信息进行存储和输出；报警器接收到报警信号发出声光报警提醒操作者。

本发明的进一步技术方案是：所述的电脑将各运动轴的负载数据与设定负载进行比对的具体方法是：通过在加工现场针对不同的加工零件、选择的刀具以及加工的各种参数采集得到的实际加工的各轴负载数据，然后以此实际负载数据为基础按增加20%的数值为设定负载值，即设定负载值=实际负载值×（1+20%），该运动轴的负载值必须稳定在设定负载值内运行。