[发明专利]一种基于人工智能的机床控制系统

说明书

本发明涉及机床智能控制技术领域，具体涉及一种基于人工智能的机床控制系统，包括：红外线光幕扫描组，用于生成实现刀杆表面形变参数、车刀表面形变参数、车刀进给参数、加工件表面形变参数的扫描检测的红外线光幕；振动监测组，包括薄膜式压力传感器、振动传递块、弹簧组，安装在主轴内，用于实现刀杆振动参数的实时采集；机床控制模块，用于基于人工智能根据红外线光幕扫描组反馈的刀杆表面形变参数、车刀表面形变参数、车刀进给参数、加工件表面形变参数以及振动监测组反馈的刀杆振动参数实现当前机床加工环境的识别，从而输出对应的机床控制命令。本发明可以显著降低零件报废率，提高零件加工的质量和安全性。

技术领域

本发明涉及机床智能控制技术领域，具体涉及一种基于人工智能的机床控制系统。

背景技术

数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床，主要用于轴类工件或盘类工件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等。

目前，数控机床在运用时，普遍采用人为录入加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数等，按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把这程序单中的内容记录在控制介质上的方式进行控制，费时费力的同时，系统自适应能力差，由于未考虑加工件的尺寸差异等情况，零件报废率高；而整个加工的过程中只有发生系统原本内载的机械故障才会引发对应的预警和/或停机，存在较多的安全盲区，安全性低。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于人工智能的机床控制系统，可以显著降低零件报废率，提高零件加工的质量和安全性。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于人工智能的机床控制系统，包括：

红外线光幕扫描组，用于生成实现刀杆表面形变参数、车刀表面形变参数、车刀进给参数、加工件表面形变参数的扫描检测的红外线光幕；

振动监测组，包括薄膜式压力传感器、振动传递块、弹簧组，安装在主轴内，用于实现刀杆振动参数的实时采集；

机床控制模块，用于基于人工智能根据红外线光幕扫描组反馈的刀杆表面形变参数、车刀表面形变参数、车刀进给参数、加工件表面形变参数以及振动监测组反馈的刀杆振动参数实现当前机床加工环境的识别，从而输出对应的机床控制命令。

进一步地，所述红外线光幕组包括环形底座、倾斜安装在环形底座上的红外线光幕组阵列，所述环形底座下底面上均匀开设有一滑槽，红外线光幕组阵列通过带伺服驱动结构的滑块安装在所述滑槽内，且红外线光幕组阵列分别通过角度调节轴与滑块相连。

进一步地，所述红外线光幕覆盖整个刀杆、车刀和当前加工件的加工区，且红外线光幕中的红外线与车刀的进给方向不平行。

进一步地，所述主轴下底面上开设有一刀杆安装槽，所述薄膜式压力传感器安装在刀杆安装槽的底面上，弹簧组安装在振动传递块的下底面上，当刀杆安装到位时，振动传递块与薄膜式压力传感器相抵，通过薄膜式压力传感器监测到的压力参数的变化实现刀杆振动参数的采集，可以及时发现刀杆松动的情况。

进一步地，通过人工智能算法获取刀杆表面形变参数、车刀表面形变参数、车刀进给参数、加工件表面形变参数以及振动监测组反馈的刀杆振动参数与加工环境的对应关系，从而输出对应的机床控制命令。

进一步地，所述机床控制模块内载：

加工流程生成模块，用于根据加工件的表面参数、尺寸参数以及目标件的表面参数和尺寸参数生成对应的加工流程表；

车刀控制模块，用于根据所述加工流程表生成对应的车刀工作流程表，基于车刀流程表实现车刀的控制；