一种数控机床断刀监测方法、可读存储介质及终端设备技术

本发明专利技术属于一种断刀监测方法，为解决目前通过加传感器和相应软件系统，解决机床在过大负载下不能及时停止并报警的问题时，需要对机床增加软硬件，费用较高，同时，机床调试过程较慢，并不适合在生产工厂范围内大面积使用的技术问题，提供一种数控机床断刀监测方法、计算机可读存储介质及终端设备，在数控机床原有的数控加工系统和数控加工程序不改变的情况下，只需增加一段断刀监测程序段，就在发生断刀等主轴负载较高异常时，使数控机床及时停机报警，断刀监测程序段中只需写入断刀阀值即可，该断刀监测程序段不仅能够使数控机床具备断刀监测功能，还无需额外添加软硬件，使用较低成本即可解决问题，在短时间内即可对数控机床进行改造。进行改造。进行改造。

【技术实现步骤摘要】
一种数控机床断刀监测方法、可读存储介质及终端设备


[0001]本专利技术属于一种断刀监测方法，具体涉及一种数控机床断刀监测方法、计算机可读存储介质及终端设备。

技术介绍

[0002]黑灯工厂指由于没有工人，可以关灯走人，把工厂交给机器操作的工厂，黑灯工厂主要靠工业机器人运行。工业机器人最直接的目的是取代工厂人力，降低生产成本，同时提高生产效率。
[0003]黑灯工厂是智能化时代的一种新形势，能够解放大量的人力物力，以智能化设备来代替人工，节约企业成本，提高企业效益。从原材料到最终成品，所有的加工、运输、检测过程均在空无一人的“黑灯工厂”内完成，无需工人值守。
[0004]目前，一般机床不具备加工过程断刀、机床及时停止功能，除非撞刀的力量过大，触发了过载保护装置，此时，机床才会停止并报警。为解决该类问题，主要的做法是加传感器(硬件)和相应的软件系统，如Artist马波斯、MCU德国、Digital Way法国，以及近期山特维克新推出的ProcessControl主轴功率负载检测系统，通过在机床上部署主控制盒、功率传感器、振动传感器、压力和温度等传感器，结合I/O模块与机床PLC实现实时通讯，从而实现对加工过程的控制，保证可持续性的生产运营，从而减少浪费、提高效率，最终获得更多利润。
[0005]公开号为CN112255967A的中国技术专利申请，提供了“一种数控机床加工过程断刀实时监测系统、装置及方法”，通过采集光栅尺采集到的累计脉冲数，差分处理后得到时域数据，将时域数据傅里叶变换后转换为频域数据，从频域数据中提取出特征频率的幅值，并将该幅值和基准阈值对比，判断是否断刀。公开号为CN211728547U的中国专利技术专利申请，提供了“基于振动的高灵敏度数控机床加工过程断刀实时监测装置”，需要将振动传感器设置在数控机床的切削振动影响区域。
[0006]上述方案能够快速响应断刀等异常产生的过大负载从而使机床及时停止并报警，但需要对机床增加软硬件，费用较高，同时，机床调试过程较慢，并不适合在生产工厂范围内大面积使用。

技术实现思路

[0007]本专利技术为解决目前通过加传感器和相应软件系统，解决机床在过大负载下不能及时停止并报警的问题时，需要对机床增加软硬件，费用较高，同时，机床调试过程较慢，并不适合在生产工厂范围内大面积使用的技术问题，提供一种数控机床断刀监测方法、计算机可读存储介质及终端设备。
[0008]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0009]一种数控机床断刀监测方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
[0010]S1，在数控机床的数控加工程序中写入断刀监测程序段，所述断刀监测程序段中
包括断刀阀值；并在数控机床的数控加工系统核心单元中写入相应程序，使数控加工程序中的断刀监测程序段能够在数控加工系统中运行；
[0011]S2，在数控机床运行过程中，数控加工系统核心单元从断刀监测程序段中读取阀值；
[0012]S3，通过数控加工系统核心单元将阀值发送至数控机床的PLC；同时，通过数控加工系统核心单元读取数控机床的负载信息，并发送至数控机床的PLC；
[0013]S4，数控机床的PLC将所述负载信息转换为负载信息百分比；
[0014]S5，比较所述负载信息百分比和阀值，若负载信息百分比大于等于阀值，则通过PLC控制数控机床停机，否则，数控机床持续运行。
[0015]进一步地，步骤S4中，所述将所述负载信息转换为负载信息百分比，具体是通过以下公式进行转换：
[0016]Load＝L*32767*λ
[0017]其中，Load为负载信息百分比，L为负载信息，λ为相对于数控机床电机额定输出，数控机床电机最大输出的百分数。
[0018]进一步地，步骤S5具体为：
[0019]通过数控机床的PLC比较所述负载信息百分比和阀值，比较结果具体以0和1的形式呈现，比较结果存储于数控机床自身的一个存储地址中，若负载信息百分比大于等于阀值，则存储有比较结果的存储地址为1，呈现连通状态，通过PLC控制数控机床停机，否则，存储有比较结果的存储地址为0，呈现断开状态，PLC控制数控机床持续运行。
[0020]进一步地，步骤S5具体为：
[0021]步骤S1中，所述数控机床中的数控加工系统为FANUC系统；
[0022]步骤S2中，所述发送至数控加工系统核心单元，具体为通过数控加工系统PMC窗口功能发送至数控加工系统核心单元；
[0023]步骤S3中，所述通过数控加工系统核心单元读取数控机床的负载信息，具体为通过数控加工系统PMC窗口功能读取数控机床的负载信息。
[0024]进一步地，步骤S3中，所述通过数控加工系统PMC窗口功能读取数控机床的负载信息，具体为通过数控加工系统PMC窗口功能的第一WINDR读取指令读取数控机床的负载信息；所述第一WINDR读取指令和负载信息分别存放于第一寄存器和第二寄存器中；
[0025]步骤S4中，所述相对于数控机床电机额定输出，数控机床电机最大输出的百分数λ存储于数控机床的4127参数中，通过数控加工系统PMC窗口功能的第二WINDR读取指令读取；所述第二WINDR读取指令和λ的值分别存放于第三寄存器和第四寄存器中；
[0026]步骤S4中，所述负载信息百分比Load存放于第五寄存器中。
[0027]进一步地，步骤S1中，所述断刀监测程序段中的断刀阀值以宏变量的形式呈现；
[0028]步骤S2中，所述数控加工程序从断刀监测程序段中读取阀值具体为，数控加工程序利用窗口指令从断刀监测程序段中读取宏变量值；所述窗口指令存放于第六寄存器中，所述宏变量值存放于第七寄存器中，读取时，所述宏变量号存放于第八寄存器中。
[0029]进一步地，步骤S5中，所述比较所述负载信息百分比和阀值具体为，利用数控加工系统核心单元中PMC程序的比较功能块对负载信息百分比和阀值进行比较。
[0030]进一步地，步骤S1和步骤S2之间还包括设置在断刀监测程序段中的控制执行子程
序段，根据加工需要判断断刀监测程序段是否执行，若执行，则继续执行步骤S2。
[0031]本专利技术同时还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特殊之处在于，该程序被处理器执行时实现如上述一种数控机床断刀监测方法的步骤。
[0032]另外，本专利技术还提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特殊之处在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述一种数控机床断刀监测方法的步骤。
[0033]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0034]1.本专利技术一种数控机床断刀监测方法，在数控机床原有的数控加工系统和数控加工程序不改变的情况下，只需增加一段断刀监测程序段，就在发生断刀等主轴负载较高异常时，使数控机床及时停机报警，断刀监测程序段中只需写入断刀阀值即可，该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数控机床断刀监测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，在数控机床的数控加工程序中写入断刀监测程序段，所述断刀监测程序段中包括断刀阀值；并在数控机床的数控加工系统核心单元中写入相应程序，使数控加工程序中的断刀监测程序段能够在数控加工系统中运行；S2，在数控机床运行过程中，数控加工系统核心单元从断刀监测程序段中读取阀值；S3，通过数控加工系统核心单元将阀值发送至数控机床的PLC；同时，通过数控加工系统核心单元读取数控机床的负载信息，并发送至数控机床的PLC；S4，数控机床的PLC将所述负载信息转换为负载信息百分比；S5，比较所述负载信息百分比和阀值，若负载信息百分比大于等于阀值，则通过PLC控制数控机床停机，否则，数控机床持续运行。2.根据权利要求1所述一种数控机床断刀监测方法，其特征在于：步骤S4中，所述将所述负载信息转换为负载信息百分比，具体是通过以下公式进行转换：Load＝L*32767*λ其中，Load为负载信息百分比，L为负载信息，λ为相对于数控机床电机额定输出，数控机床电机最大输出的百分数。3.根据权利要求1所述一种数控机床断刀监测方法，其特征在于：通过数控机床的PLC比较所述负载信息百分比和阀值，比较结果具体以0和1的形式呈现，比较结果存储于数控机床自身的一个存储地址中，若负载信息百分比大于等于阀值，则存储有比较结果的存储地址为1，呈现连通状态，通过PLC控制数控机床停机，否则，存储有比较结果的存储地址为0，呈现断开状态，PLC控制数控机床持续运行。4.根据权利要求3所述一种数控机床断刀监测方法，其特征在于：步骤S1中，所述数控机床中的数控加工系统为FANUC系统；步骤S2中，所述发送至数控加工系统核心单元，具体为通过数控加工系统PMC窗口功能发送至数控加工系统核心单元；步骤S3中，所述通过数控加工系统核心单元读取数控机床的负载信息，具体为通过数控加工系统PMC窗口功能读取数控机床的负载信息。5.根据权利要求4所述一种数控机床断刀...

【专利技术属性】
技术研发人员：余昌水，严鉴铂，寇植达，周昌锋，
申请(专利权)人：陕西法士特齿轮有限责任公司，
类型：发明
国别省市：