一种应用于废屑处理设备的自动化控制系统的制作方法
本发明涉及废屑处理，特别涉及一种应用于废屑处理设备的自动化控制系统。
背景技术：
1、cnc机台加工产品后产生切屑，主要分布在机台内部和切屑液槽内，需人工每24h收集一次，以确保机台正常运行，需要使用废屑处理设备自动清理产生的废屑，节省人力满足生产需求。
2、而现有技术中的废屑处理设备在实际应用过程中还存在以下不足：
3、大多只能实现对cnc机台产生废屑的处理工作，不能实现对废屑处理的同时对切屑液进行过滤循环再利用，造成资源浪费；
4、进一步对废屑过滤的同时，不能对过滤的过程进行监测，并根据监测的结果对当前工作过程中废屑产生的速率进行评估，从而相应调节驱动电机的功率输出加快刮板清理的速率，导致废屑堆积在楔形筛网上影响切屑液过滤的效果，智能化程度较低。
5、为此，推出一种应用于废屑处理设备的自动化控制系统。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供一种应用于废屑处理设备的自动化控制系统，以解决上述背景技术提出的问题。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种应用于废屑处理设备的自动化控制系统，包括机架壳体和控制组件，所述机架壳体的顶部开设有集屑槽，且集屑槽的周围安装有防护围栏，所述机架壳体的内部设置有净水箱，所述机架壳体顶部的右侧安装有防护盖板，且防护盖板的顶部安装有电箱，所述机架壳体、防护盖板以及电箱三者之间相连通，所述集屑槽的内部分别设置有楔形筛网和链条，且链条上安装有多组刮板，所述防护盖板的后侧壁上安装有驱动电机，且驱动电机的驱动端与链条之间相互配合，所述机架壳体顶部的左侧分别安装有涡分水泵和侧冲水泵，所述机架壳体的内部设置有过滤水箱，且过滤水箱与净水箱之间通过连接管相连通，所述过滤水箱的顶部安装有冲刀水泵，所述机架壳体顶部的左侧还安装有涡流分离器，所述防护围栏的右内壁上安装有摄像头；
3、所述控制组件包括有一级检测模块、废屑监测模块以及处理调节模块；
4、一级检测模块：在启动设备开始工作前，利用摄像头获取楔形筛网对应当前时间点的图像信息，并进行分析得到楔形筛网的使用状态评估指数α；并将当前时间点楔形筛网的使用状态评估指数发送至处理调节模块；
5、废屑监测模块：在设备工作过程中，预设驱动电机的运行转速，基于预设的运行转速使得链条带动多组刮板传动，利用摄像头捕捉在预设运行转速下设定时间段内刮板作用楔形筛网的图像信息，并对设定时间段采集的多组图像信息进行分析，得到楔形筛网的各组堆积评估指数βi；
6、处理调节模块：接收使用状态评估指数α和各组堆积评估指数βi，并执行相应地步骤。
7、在一些实施例中，得到楔形筛网的使用状态评估指数α，具体为：
8、获取楔形筛网对应当前时间点的图像信息，并进行预处理，预处理完成后，对楔形筛网图像信息中的破损区域和废屑残留区域进行识别；
9、预设破损区域和废屑残留区域的权重系数；
10、将各破损区域和废屑残留区域从图像信息中分割出来，计算各破损区域和废屑残留区域的的像素数分乘以每个像素的面积，得到各破损区域和各废屑残留区域的面积；分别对各破损区域和各废屑残留区域的面积进行累加，得到破损总面积和废屑残留总面积；
11、将当前时间点楔形筛网的破损总面积和废屑残留总面积分别与对应的权重系数相乘，然后求和得到当前时间点楔形筛网的使用状态评估指数α。
12、在一些实施例中，得到楔形筛网的堆积评估指数βi，具体为：
13、从捕捉的多组图形信息中提取各组刮板作用楔形筛网并到达楔形筛网最左端时的图像信息，此时表示各组刮板刚完成了一次刮除动作；
14、对提取的各组图像信息中进行预处理，预处理完成后将各组图像转换为二值图像，确定各组图像中废屑区域的边界，并将各组图像中的废屑区域从图像中分割出来，计算各组图像内分割废屑区域的像素点数量，并将各组图像内分割废屑区域的像素点数量乘以每个像素的面积，得到各组图像中分割废屑区域的堆积面积；
15、获取楔形筛网的深度数值，从各组图像中获取分割废屑区域的最大堆积高度；将各组图像中分割废屑区域的最大堆积高度与楔形筛网的深度数值进行累加，得到各组图像中分割废屑区域的堆积高估值；
16、将各组图像的堆积面积和堆积高估值分别标记为dji和dgi；其中i表示各组刮板对应图像的编号，i＝1,2或k，k为刮板设置的总数；并代入公式进行加权计算，得到各组图像的堆积评估指数βi；其中η1和η2分别为堆积面积dji和堆积高估值dgi的影响权重因子，λ为预设的修正因子。
17、在一些实施例中，接收使用状态评估指数α并执行相应地的步骤，具体为：
18、将当前时间点楔形筛网的使用状态评估指数α与预设的阈值进行比对，若当前时间点楔形筛网的使用状态评估指数α大于预设的阈值，则进一步计算使用状态评估指数α与预设阈值之间的差值，预设差值的两个取值范围，设定每个取值范围分别对应一个楔形筛网的异常等级，异常等级分为异常一般等级和异常严重等级，将当前时间点计算的差值与预设的两个取值范围进行匹配，得到当前时间点楔形筛网的异常等级；
19、若异常等级为异常一般等级，则延迟设备的工作时间，并将楔形筛网的图像信息发送至当前时间点处于工作状态的管理人员移动终端上，管理人员接收后进行评估；
20、若异常等级为异常严重等级，则以当前设备摆放所在位置为圆心，设定距离为半径画圆，筛选圆范围内的维护人员，向各维护人员的移动终端发送位置获取信令，各维护人员确认位置获取信令后，计算各维护人员所在位置与设备摆放位置之间的路程距离，筛选路程距离最短的维护人员并向该人员的移动终端发送维护信令，维护人员接收维护信令后前往设备摆放所在位置对楔形筛网进行更换。
21、在一些实施例中，接收各组使用堆积评估指数βi并执行相应地的步骤，具体为：
22、将得到的各组堆积评估指数βi均与预设的阈值进行比对，若其中一组使用堆积评估指数βi大于预设的阈值，则将该组堆积评估指数βi所对应的图像标记为堆积过量图像，反之则标记为堆积允许图像；
23、统计堆积过量图像的标记数量，若标记数量大于k/2，则触发调节信令，计算各组堆积评估指数βi的均值，将均值记为调节匹配指数，预设调节匹配指数的各组指数取值范围，设定每组指数取值范围分别对应一个驱动电机的功率输出范围，将当前得到的调节匹配指数与各组指数取值范围进行匹配，得到驱动电机的功率输出范围，并基于得到的功率输出范围对驱动电机进行调节；
24、若标记数量小于k/2，则触发更换信令，对堆积过量图像所对应的刮板进行标记，在该次设备作业完成后，将触发的更换信令发送至维护人员的移动终端上，维护人员接收更换信令，并对标记的刮板进行检查，评估其使用状态，并对相应的刮板进行拆卸更换。
25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
26、本发明通过在废屑和切削液经过cnc出液口进入集屑槽后，切削液通过楔形过滤网进行一级过滤，过滤后的切削液流入净水箱，涡分水泵将净水箱内的切削液输送至涡流分离器进行二次过滤处理，过滤完成后供给侧冲水泵和冲刀水泵进行使用，整个废屑处理流程实现了自动化，减少了人工干预，提高了效率和安全性，同时还实现了废屑的有效管理和资源的循环利用；
27、本发明通过在设备工作过程中，基于预设的运行转速使得链条带动多组刮板传动，利用摄像头捕捉在预设运行转速下设定时间段内刮板作用楔形筛网的图像信息，并对设定时间段采集的多组图像信息进行分析，得到楔形筛网的各组堆积评估指数，进一步根据各组堆积评估指数的比对结果对驱动电机的功率输出进行智能化调节，避免废屑堆积在楔形筛网上影响切屑液过滤的效果，提高了智能化程度的同时避免了过度调节导致能源的浪费。
技术特征：
1.一种应用于废屑处理设备的自动化控制系统，其特征在于，包括机架壳体(1)和控制组件，所述机架壳体(1)的顶部开设有集屑槽(2)，且集屑槽(2)的周围安装有防护围栏(3)，所述机架壳体(1)的内部设置有净水箱(4)，所述机架壳体(1)顶部的右侧安装有防护盖板(5)，且防护盖板(5)的顶部安装有电箱(6)，所述机架壳体(1)、防护盖板(5)以及电箱(6)三者之间相连通，所述集屑槽(2)的内部分别设置有楔形筛网(7)和链条(8)，且链条(8)上安装有多组刮板(9)，所述防护盖板(5)的后侧壁上安装有驱动电机(10)，且驱动电机(10)的驱动端与链条(8)之间相互配合，所述机架壳体(1)顶部的左侧分别安装有涡分水泵(11)和侧冲水泵(13)，所述机架壳体(1)的内部设置有过滤水箱(12)，且过滤水箱(12)与净水箱(4)之间通过连接管相连通，所述过滤水箱(12)的顶部安装有冲刀水泵(14)，所述机架壳体(1)顶部的左侧还安装有涡流分离器(15)，所述防护围栏(3)的右内壁上安装有摄像头(16)；
2.根据权利要求1所述的一种应用于废屑处理设备的自动化控制系统，其特征在于，得到楔形筛网(7)的使用状态评估指数α，具体为：
3.根据权利要求1所述的一种应用于废屑处理设备的自动化控制系统，其特征在于，得到楔形筛网(7)的堆积评估指数βi，具体为：
4.根据权利要求1所述的一种应用于废屑处理设备的自动化控制系统，其特征在于，接收使用状态评估指数α并执行相应地的步骤，具体为：
5.根据权利要求1所述的一种应用于废屑处理设备的自动化控制系统，其特征在于，接收各组使用堆积评估指数βi并执行相应地的步骤，具体为：
技术总结
本发明公开了一种应用于废屑处理设备的自动化控制系统，涉及废屑处理技术领域，本发明通过在废屑和切削液经过CNC出液口进入集屑槽后，切削液通过楔形过滤网进行一级过滤，过滤后的切削液流入净水箱，涡分水泵将净水箱内的切削液输送至涡流分离器进行二次过滤处理，过滤完成后供给侧冲水泵和冲刀水泵进行使用，整个废屑处理流程实现了自动化，减少了人工干预，提高了效率和安全性，同时还实现了废屑的有效管理和资源的循环利用。
技术研发人员：李国兵,陈朋飞,张天恩
受保护的技术使用者：苏州锦富迈锐精机有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23