基于无线通信的刀具磨损控制方法及控制装置制造方法及图纸

技术编号:18643888 阅读:7 留言:0更新日期:2018-08-11 08:36
本发明专利技术提供了一种基于无线通信的刀具磨损控制方法,包括如下步骤:监测刀具本体转速,并生成第一消息;监测刀具本体磨损情况,并生成第二消息;监测刀盘转速,并生成第三消息;监测刀具本体进给速度,并生成第四消息;将第一消息、第二消息、第三消息以及第四消息编码为刀具运行状态帧;将刀具运行状态帧发送到中继节点;由中继节点将运行状态帧发送给上位机;在由中继节点将运行状态帧发送给上位机之后,由中继节点向上位机发送空闲状态指令;由中继节点接收由上位机发送的空闲状态确认指令;由上位机对运行状态帧进行解码,并基于解码后的运行状态帧确定刀具磨损情况以及相应的参数调整值;将刀具磨损情况发送给移动终端;基于参数调整值,控制与加工过程相关联的刀具参数。

【技术实现步骤摘要】
基于无线通信的刀具磨损控制方法及控制装置
本专利技术涉及机械加工领域,特别涉及基于无线通信的刀具磨损控制方法及控制装置。
技术介绍
机床(英文名称:machinetool)是指制造机器的机器,亦称工作母机或工具机,习惯上简称机床。一般分为金属切削机床、锻压机床和木工机床等。现代机械制造中加工机械零件的方法很多:除切削加工外,还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等,但凡精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件,一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工。机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用。车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件,是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。车床刀具由轴及轴承密封、刀圈、轮毂等构成,刀具本身的结构功能也在一定程度上影响着刀具的磨损情况。若轴承密封质量较差,工作过程中水、金属屑将会在压力的作用下进入轴承,当密封失效时,刀具将无法正常转动甚至出现卡死的情况;若轮毂或轴承材质较差,随着刀具的工作时间轮毂会逐渐变形,甚至会导致轴承弯曲,从而造成刀具不能正常转动;若刀具的装配扭矩不合适,同样会对刀具的磨损产生影响,过大的装配扭矩会使刀具无法正常转动,而过小的装配扭矩将无法保证轴承的密封质量。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于无线通信的刀具磨损控制方法及控制装置,从而克服现有技术没有有效防止刀具磨损的监测技术、不能实时调整刀具切削速度减缓刀具磨损的缺点。本专利技术提供了一种基于无线通信的刀具磨损控制方法,其特征在于:方法包括如下步骤:周期性地监测刀具本体转速,并生成第一消息;周期性地监测刀具本体磨损情况,并生成第二消息;周期性地监测刀盘转速,并生成第三消息;周期性地监测刀具本体进给速度,并生成第四消息;将第一消息、第二消息、第三消息以及第四消息编码为刀具运行状态帧;将刀具运行状态帧发送到中继节点;由中继节点将运行状态帧发送给上位机;在由中继节点将运行状态帧发送给上位机之后,由中继节点向上位机发送空闲状态指令;由中继节点接收由上位机发送的空闲状态确认指令;由上位机对运行状态帧进行解码,并基于解码后的运行状态帧确定刀具磨损情况以及相应的参数调整值;将刀具磨损情况发送给移动终端;基于参数调整值,控制与加工过程相关联的刀具参数。优选地,上述技术方案中,与加工过程相关联的刀具参数至少包括:刀具转速、刀具进给速度、冷却液流量、刀具加工角度以及刀盘转速。优选地,上述技术方案中,方法还包括:由上位机向中继节点发送监测命令帧;当中继节点接收到监测命令帧之后,向上位机发送运行状态帧。优选地,上述技术方案中,基于解码后的运行状态帧确定刀具磨损情况以及相应的参数调整值具体为:收集与刀具本体转速、刀具本体磨损情况、刀盘转速以及刀具本体进给速度有关的历史消息;收集刀具发生均匀磨损、非均匀磨损以及刀圈崩裂的历史消息;基于机器学习算法,建立刀具本体转速、刀具本体磨损情况、刀盘转速以及刀具本体进给速度与均匀磨损、非均匀磨损以及刀圈崩裂之间的相互联系;基于相互联系以及解码后的运行状态帧,来生成刀具磨损情况以及相应的参数调整值。优选地,上述技术方案中,方法还包括:监测刀具转速为零的时间;如果刀具转速时间为零的时间达到门限,则向中继节点发送停机消息,并不再监测刀具本体转速、刀具本体磨损情况、刀盘转速以及刀具本体进给速度。一种基于无线通信的刀具磨损控制装置,其特征在于:装置包括:用于周期性地监测刀具本体转速,并生成第一消息的单元;用于周期性地监测刀具本体磨损情况,并生成第二消息的单元;用于周期性地监测刀盘转速,并生成第三消息的单元;用于周期性地监测刀具本体进给速度,并生成第四消息的单元;用于将第一消息、第二消息、第三消息以及第四消息编码为刀具运行状态帧的单元;用于将刀具运行状态帧发送到中继节点的单元;用于由中继节点将运行状态帧发送给上位机的单元;用于在由中继节点将运行状态帧发送给上位机之后,由中继节点向上位机发送空闲状态指令的单元;用于由中继节点接收由上位机发送的空闲状态确认指令的单元;用于由上位机对运行状态帧进行解码,并基于解码后的运行状态帧确定刀具磨损情况以及相应的参数调整值的单元;用于将刀具磨损情况发送给移动终端的单元;用于基于参数调整值,控制与加工过程相关联的刀具参数的单元。优选地,上述技术方案中,与加工过程相关联的刀具参数至少包括:刀具转速、刀具进给速度、冷却液流量、刀具加工角度以及刀盘转速。优选地,上述技术方案中,装置还包括:用于由上位机向中继节点发送监测命令帧的单元;用于当中继节点接收到监测命令帧之后,向上位机发送运行状态帧的单元。优选地,上述技术方案中,基于解码后的运行状态帧确定刀具磨损情况以及相应的参数调整值具体为:收集与刀具本体转速、刀具本体磨损情况、刀盘转速以及刀具本体进给速度有关的历史消息;收集刀具发生均匀磨损、非均匀磨损以及刀圈崩裂的历史消息;基于机器学习算法,建立刀具本体转速、刀具本体磨损情况、刀盘转速以及刀具本体进给速度与均匀磨损、非均匀磨损以及刀圈崩裂之间的相互联系;基于相互联系以及解码后的运行状态帧,来生成刀具磨损情况以及相应的参数调整值。优选地,上述技术方案中,装置还包括:用于监测刀具转速为零的时间的单元;用于如果刀具转速时间为零的时间达到门限,则向中继节点发送停机消息,并不再监测刀具本体转速、刀具本体磨损情况、刀盘转速以及刀具本体进给速度的单元。与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果:本专利技术的方法使用无线通信的方法远程的监测了刀具的运行状态,这提高了传统机械加工车间的现代化程度,符合国家工业4.0设计理念。专利技术人通过长期实践总结,发现刀具非正常磨损的原因与刀具本体转速、刀具本体磨损情况、刀盘转速以及刀具本体进给速度密切相关,但是目前机床都不能有效提供监测上述参数的功能,导致刀具磨损一直处于不可控的状态,目前,很多时候刀具都会出现不同程度的非正常磨损而导致刀具提前报废。本专利技术通过无线通信的方法,定期监测上述参数,并通过无线通信的方法实时调整刀具加工速度、角度等参数,最大限度避免刀具的非正常磨损,提高刀具使用寿命,从整体上降低工厂生产成本。附图说明图1是根据本专利技术的实施例的基于无线通信的刀具磨损控制方法的方法流程图。具体实施方式除非另有其它明确表示,否则在整个说明书和权利要求书中,术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分,而并未排除其它元件或其它组成部分。图1是根据本专利技术的实施例的基于无线通信的刀具磨损控制方法的方法流程图。如图1所示,本专利技术的方法包括如下步骤:步骤101:周期性地监测刀具本体转速,并生成第一消息;步骤102:周期性地监测刀具本体磨损情况,并生成第二消息;步骤103:周期性地监测刀盘转速,并生成第三消息;步骤104:周期性地监测刀具本体进给速度,并生成第四消息;步骤105:将第一消息、第二消息、第三消息以及第四消息编码为刀具运行状态帧;步骤106:将刀具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无线通信的刀具磨损控制方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:周期性地监测刀具本体转速,并生成第一消息;周期性地监测刀具本体磨损情况,并生成第二消息;周期性地监测刀盘转速,并生成第三消息;周期性地监测刀具本体进给速度,并生成第四消息;将所述第一消息、第二消息、第三消息以及第四消息编码为刀具运行状态帧;将所述刀具运行状态帧发送到中继节点;由所述中继节点将所述运行状态帧发送给上位机;在由所述中继节点将所述运行状态帧发送给上位机之后,由所述中继节点向所述上位机发送空闲状态指令;由所述中继节点接收由所述上位机发送的空闲状态确认指令;由所述上位机对所述运行状态帧进行解码,并基于解码后的运行状态帧确定刀具磨损情况以及相应的参数调整值;将所述刀具磨损情况发送给移动终端;基于所述参数调整值,控制与加工过程相关联的刀具参数。

【技术特征摘要】
1.一种基于无线通信的刀具磨损控制方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:周期性地监测刀具本体转速,并生成第一消息;周期性地监测刀具本体磨损情况,并生成第二消息;周期性地监测刀盘转速,并生成第三消息;周期性地监测刀具本体进给速度,并生成第四消息;将所述第一消息、第二消息、第三消息以及第四消息编码为刀具运行状态帧;将所述刀具运行状态帧发送到中继节点;由所述中继节点将所述运行状态帧发送给上位机;在由所述中继节点将所述运行状态帧发送给上位机之后,由所述中继节点向所述上位机发送空闲状态指令;由所述中继节点接收由所述上位机发送的空闲状态确认指令;由所述上位机对所述运行状态帧进行解码,并基于解码后的运行状态帧确定刀具磨损情况以及相应的参数调整值;将所述刀具磨损情况发送给移动终端;基于所述参数调整值,控制与加工过程相关联的刀具参数。2.如权利要求1所述的刀具磨损控制方法,其特征在于:所述与加工过程相关联的刀具参数至少包括:刀具转速、刀具进给速度、冷却液流量、刀具加工角度以及刀盘转速。3.如权利要求1所述的刀具磨损控制方法,其特征在于:所述方法还包括:由所述上位机向所述中继节点发送监测命令帧;当所述中继节点接收到所述监测命令帧之后,向所述上位机发送所述运行状态帧。4.如权利要求1所述的刀具磨损控制方法,其特征在于:所述基于解码后的运行状态帧确定刀具磨损情况以及相应的参数调整值具体为:收集与刀具本体转速、刀具本体磨损情况、刀盘转速以及刀具本体进给速度有关的历史消息;收集刀具发生均匀磨损、非均匀磨损以及刀圈崩裂的历史消息;基于机器学习算法,建立所述刀具本体转速、刀具本体磨损情况、刀盘转速以及刀具本体进给速度与所述均匀磨损、非均匀磨损以及刀圈崩裂之间的相互联系;基于所述相互联系以及所述解码后的运行状态帧,来生成所述刀具磨损情况以及相应的参数调整值。5.如权利要求1所述的刀具磨损控制方法,其特征在于:所述方法还包括:监测刀具转速为零的时间;如果刀具转速时间为零的时间达到门限,则向所述中继节点发送停机消息,并不再监测所述刀具本体转速、刀具本体磨损情况、刀盘转速以及刀具本体进给速度。6.一种基于无线通信的刀具磨损控制装置,其特征在于:所述装置包括:用于周期性...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋熹杨小来程剑
申请(专利权)人:常州工程职业技术学院
类型:发明
国别省市:江苏,32

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