[发明专利]一种数控机床加工状态判别方法

说明书

本发明公开一种数控机床加工状态判别方法，属于机械制造业能耗、状态监测技术领域，其包括如下步骤：S1：实时采集机床总电源功率、主轴电机功率、主轴转速、数控系统PLC发出的开关量信号以及冷却泵和润滑泵的继电器开闭信号；S2：将步骤S1采集的所有数据和信号进行滤波处理，结合滤波处理后的数据和信号，综合判断机床处于何种状态。本发明利用机床总电源功率、主轴电机功率、主轴转速、数控系统PLC发出的开关量信号以及冷却泵和润滑泵的继电器开闭信号来判断机床的运行状态，具有较高的判别精度和可靠性。本发明方法能够对机床加工状态进行判别，能为数控机床的节能优化、配置生产任务提供可用的方法。

技术领域

本发明属于机械制造业能耗、状态监测技术领域，更具体地，涉及一种数控机床加工状态判别方法。

背景技术

准确获取生产中数控机床的运行情况，掌握机床的加工状态，对于生产管理人员提升设备能效、把握加工进度、配置生产任务具有重大意义。车间的数控机床设备数量众多，人工监督设备的状态效率低，不利于最大程度的提升数控机床的生产效率。

近年来有前人在识别机床的运行状态方面做了一些研究，比如公布号为CN103838181A的中国发明专利根据机床的主轴负载电流信号对机床的工作过程进行判断。公布号为CN104808584A的中国专利根据机床功率变化和人机交互方法实现机床设备利用状态的在线监测。公布号为CN106154977A的中国发明专利利用主轴输入功率以及机床运行代码来判断机床运行状态。公布号为CN13235555B的中国发明专利利用机床总功率数实现对机床运行状态的在线识别。

综上所述，现有方法对机床的状态识别基本都是通过主轴或者机床的输入功率来间接识别机床的状态，但是，如果机床的状态改变了而功率变化小，那么就会识别不出来新的状态，其中人机交互获取机床状态的可靠性更是没有保障。而且，随着数控机床技术的发展，虽然新型的机床都有数据交互接口，可以通过宏指令读取数控系统的运行代码，但是部分旧式机床仍然没有数据交互功能，无法直接获得机床的运行代码。

因此，需要开发一种新型的方法以能克服以上技术的缺陷。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于，提供一种数控机床加工状态判别方法，旨在解决现有技术中利用机床功率来识别机床状态造成的识别不准确，不可靠的问题，还用于解决部分旧式机床没有数据交互功能造成无法适应现有机床状态判别方法的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种数控机床加工状态判别方法，其包括如下步骤：

S1：实时采集机床总电源功率、主轴电机功率、主轴转速、数控系统PLC发出的开关量信号以及冷却泵和润滑泵的继电器开闭信号；

S2：将步骤S1采集的所有数据和信号进行滤波处理，结合滤波处理后的数据和信号，综合判断机床处于何种状态。

进一步的，步骤S1中，机床总电源功率、主轴电机功率的采样频率为8HZ～12HZ，主轴转速、PLC发出的开关量信号以及冷却泵和润滑泵的继电器开闭信号的采样频率为0.5HZ～1.5HZ。

进一步的，步骤S3中，机床状态包括加工状态和开闭状态，机床加工状态包括待机、快速进给、空走、切削四种，机床开闭状态包括冷却泵继电器开闭、润滑泵继电器开闭两种状态。

进一步的，步骤S2中，滤波处理具体为递推平均滤波法把连续取得的N个采样值看成一个队列，队列的长度固定为N，每次采样到一个新数据放入队尾，并扔掉原来队首的一次数据，遵循先进先出原则，把队列中的N个数据进行算术平均运算，获得新的滤波结果。