【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动化排屑，尤其涉及一种用于数控机床的集中排屑机的控制方法及系统。
技术介绍
1、自动化排屑
包含针对机床加工过程中产生的金属碎屑、铁屑、铝屑等废料的收集、输送及处理方法。该
的核心内容包括排屑装置的设计、输送机构的优化以及屑料的压缩与存储。自动化排屑技术逐步发展出集成式排屑系统，包括智能输送、集中处理及废料再利用等方面，通过优化输送路径、自动调节输送速度以及采用高效压缩装置提升排屑能力，使其更加适用于高强度、高精度的加工环境。
2、其中，一种用于数控机床的集中排屑机的控制方法是指针对机床加工过程中产生的铁屑，通过输送装置将其集中输送至排屑机，并在排屑机内通过特定的控制策略实现铁屑的压缩成块处理。该控制方法主要涵盖输送带的运行控制、铁屑进料量的调节以及压缩装置的启停管理。具体而言，该方法依据铁屑的收集量控制输送带的启停，并调整输送速度以维持稳定的进料状态；在排屑机内，通过压力传感器监测铁屑堆积情况，并控制压缩装置在适当时机启动，实现铁屑的高效压缩成块；此外，该方法还包括对排屑机的排放口控制，确保压缩成型的铁块有序排出。
3、现有技术的控制方法主要通过输送带的启停控制和压缩装置的简单启停管理来实现排屑过程。然而，这种方法仅根据铁屑的收集量或堆积情况进行控制，忽略了铁屑形态、密度变化、冷却速率等因素对压缩效率的复杂影响。例如，现有技术无法实时调整压缩压力，以应对加工过程中温度波动和冷却速率带来的影响，导致压缩效果难以保持一致，甚至会造成机器过度磨损或铁屑堆积不均匀。此外，排屑路径的调
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于数控机床的集中排屑机的控制方法及系统。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种用于数控机床的集中排屑机的控制方法，包括以下步骤：
3、s1：获取碎屑、压缩腔及环境温度数据，结合膨胀系数计算碎屑膨胀率，分析膨胀率与冷却速率对密度的影响，调整压缩压力，得到温度补偿后的压缩压力；
4、s2：基于所述温度补偿后的压缩压力，获取切屑形态数据，计算最佳压缩初始压力，并根据偏差调整压缩压力，得到模态优化后的压缩压力；
5、s3：获取切屑在排屑输送通道节点的流速数据，计算输送阻力并分析阻力分布，判断异常区域并调整排屑流向，得到调整后的排屑路径；
6、s4：基于所述调整后的排屑路径，获取机床加工任务记录，计算平均排屑流量，分析周期性变化，判断变化点并调整排屑路径启用时间，得到周期优化后的排屑路径；
7、s5：基于所述周期优化后的排屑路径，设定输送电机最优功率，分析匹配度并调整功率，整合模态优化后的压缩压力，得到排屑机输送和压缩运行控制结果。
8、作为本专利技术的进一步方案，所述温度补偿后的压缩压力包括碎屑膨胀率、冷却速率、压缩机压力设定值，所述模态优化后的压缩压力包括最佳压缩初始压力、压缩曲线匹配值、压缩压力调整偏差，所述调整后的排屑路径包括输送阻力值、阻力分布情况、排屑流向调整，所述周期优化后的排屑路径包括平均排屑流量、排屑阶段变化点、输送路径启用时间，所述排屑机输送和压缩运行控制结果包括最优功率输出值、排屑负载匹配度、输送电机功率设定值、模态优化后的压缩压力。
9、作为本专利技术的进一步方案，所述温度补偿后的压缩压力的获取步骤具体为：
10、s111：获取压缩腔内的温度传感器数据，包括碎屑温度、压缩腔温度及环境温度，获取机床加工过程中每种材料的切屑膨胀测试数据，提取对应材料的膨胀系数基准值，计算碎屑温度与膨胀系数基准值的乘积，得到当前碎屑膨胀率；
11、s112：获取碎屑在每种温度条件下的冷却时间，采用公式：
12、；
13、计算当前环境下的冷却速率；
14、其中，代表碎屑的初始温度，代表环境温度，代表最终达到的温度，代表碎屑的冷却时间，代表冷却常数；
15、s113：分析所述当前碎屑膨胀率与冷却速率对碎屑密度变化的影响，判断是否需要调整压缩压力，根据调整需求设定排屑机上压缩机的压力值，得到温度补偿后的压缩压力。
16、作为本专利技术的进一步方案，所述模态优化后的压缩压力的获取步骤具体为：
17、s211：基于所述温度补偿后的压缩压力，获取激光传感器的切屑形态数据，分别检测长屑、短屑、粉末屑在排屑过程中的分布情况，调用排屑机内安装的流量传感器，监测排屑速度，并获取压缩腔内部压力变化速率，根据数据查询切屑形态与压缩压力的对应数据库，映射排屑过程中每种切屑形态对应的压缩曲线，得到切屑形态压缩曲线信息；
18、s212：基于所述切屑形态压缩曲线信息，采用公式：
19、；
20、计算最佳压缩初始压力；
21、其中，是切屑形态对应的特定压缩压力，是切屑形态在当前排屑过程中的分布比例，是切屑形态的种类数；
22、s213：将所述最佳压缩初始压力与压缩曲线匹配，分析最佳压缩初始压力与温度补偿后的压缩压力设定值的偏差，基于偏差调整当前压缩压力设定，得到模态优化后的压缩压力。
23、作为本专利技术的进一步方案，所述调整后的排屑路径的获取步骤具体为：
24、s311：获取切屑在排屑输送通道节点的流速数据，采用公式：
25、；
26、计算当前排屑路径对应输送通道节点处的输送阻力，得到输送阻力分布信息；
27、其中，是输送通道摩擦系数，是输送通道的总长度，是切屑堆积密度，是输送通道管道直径；
28、s312：基于所述输送阻力分布信息，采用公式：
29、；
30、计算输送通道节点的阻力变化梯度，若阻力变化梯度超过设定的异常阈值，则判断目标区域存在阻力异常，通过对异常区域进行调整，得到调整后的排屑路径；
31、其中，是输送通道节点处的管道位置，代表沿输送路径方向的下一个监测节点。
32、作为本专利技术的进一步方案，所述周期优化后的排屑路径的获取步骤具体为：
33、s411：基于所述调整后的排屑路径，获取机床加工任务记录，包括任务时间间隔、切削材料类型，采用公式：
34、；
35、计算每种任务的平均排屑流量；
36、其中，代表采样时间间隔，为任务的总持续时间，代表第个任务在时间的瞬时排屑流量；
37、s412：基于所述每种任务的平均排屑流量，采用公式：...
【技术保护点】
1.一种用于数控机床的集中排屑机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于数控机床的集中排屑机的控制方法，其特征在于，所述温度补偿后的压缩压力包括碎屑膨胀率、冷却速率、压缩机压力设定值，所述模态优化后的压缩压力包括最佳压缩初始压力、压缩曲线匹配值、压缩压力调整偏差，所述调整后的排屑路径包括输送阻力值、阻力分布情况、排屑流向调整，所述周期优化后的排屑路径包括平均排屑流量、排屑阶段变化点、输送路径启用时间，所述排屑机输送和压缩运行控制结果包括最优功率输出值、排屑负载匹配度、输送电机功率设定值、模态优化后的压缩压力。
3.根据权利要求2所述的用于数控机床的集中排屑机的控制方法，其特征在于，所述温度补偿后的压缩压力的获取步骤具体为：
4.根据权利要求3所述的用于数控机床的集中排屑机的控制方法，其特征在于，所述模态优化后的压缩压力的获取步骤具体为：
5.根据权利要求4所述的用于数控机床的集中排屑机的控制方法，其特征在于，所述调整后的排屑路径的获取步骤具体为：
6.根据权利要求5所述的用于数控机床的集中排屑
7.根据权利要求6所述的用于数控机床的集中排屑机的控制方法，其特征在于，所述排屑机输送和压缩运行控制结果的获取步骤具体为：
8.一种用于数控机床的集中排屑机的控制系统，其特征在于，根据权利要求1-7任一项所述的用于数控机床的集中排屑机的控制方法，所述系统包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于数控机床的集中排屑机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于数控机床的集中排屑机的控制方法，其特征在于，所述温度补偿后的压缩压力包括碎屑膨胀率、冷却速率、压缩机压力设定值，所述模态优化后的压缩压力包括最佳压缩初始压力、压缩曲线匹配值、压缩压力调整偏差，所述调整后的排屑路径包括输送阻力值、阻力分布情况、排屑流向调整，所述周期优化后的排屑路径包括平均排屑流量、排屑阶段变化点、输送路径启用时间，所述排屑机输送和压缩运行控制结果包括最优功率输出值、排屑负载匹配度、输送电机功率设定值、模态优化后的压缩压力。
3.根据权利要求2所述的用于数控机床的集中排屑机的控制方法，其特征在于，所述温度补偿后的压缩压力的获取步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：周建，
申请(专利权)人：广东铨冠智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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