CN109675488A - 切削液浓度监控及自动配比系统及工作方法 - Google Patents

切削液浓度监控及自动配比系统及工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了切削液浓度监控及自动配比系统及工作方法，包括自动配比器、位于自动配比器一侧的原料罐与位于自动配比器另一侧的控制器，所述自动配比器的上端外表面固定安装有水管，且水管与原料罐之间固定安装有连接管，所述水管远离自动配比器的一端外表面固定安装有接头，包括以下步骤：S1：采集切削液照片，S2：成像分析推演，S3：分析浓度，发出指令，S4：进行抽料配比。本发明主要针对切削液浓度监控及自动配比系统及工作方法，解决了人工监控切削液浓度不及时或工人经验不足而使切削液浓度不精确的问题，并且免去了人工手动配比切削液的工序，节省了人工成本，提高了加工效率与产品的加工质量。

Description

切削液浓度监控及自动配比系统及工作方法
技术领域
本发明涉及切削液自动配比领域，具体为切削液浓度监控及自动配比系统;本发明涉及切削液自动配比领域，具体为切削液浓度监控及自动配比工作方法。
背景技术
切削液是一种用在金属切削、磨加工过程中，用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体，根据机床的要求不同，是机械加工行业必不可少的消耗品，切削液的配比一般通过高浓度的切削原液加入一定量的稀释液混合搅拌完成，现有的加工过程中的切削液的制备是由人工检测并手动配比的，对于切削原液和稀释液的比例很难控制，在进行数控机加工时，当产品加工过程中，需要工人不时的关注切削液使用情况，并及时添加配比适合浓度的切削液，给使用者带来一定的负担，降低了加工效率。
发明内容
本发明的目的在于提供切削液浓度监控及自动配比系统及工作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：切削液浓度监控及自动配比系统，包括自动配比器、位于自动配比器一侧的原料罐与位于自动配比器另一侧的控制器，所述自动配比器的上端外表面固定安装有水管，且水管与原料罐之间固定安装有连接管，所述水管远离自动配比器的一端外表面固定安装有接头，且自动配比器的一侧外表面固定安装有出液管。
优选的，所述出液管远离自动配比器的一端外表面固定连接有切削液罐，且切削液罐的上端外表面固定安装有支杆，所述切削液罐的上方设置有摄像头，且摄像头与支杆之间固定安装有固定杆，所述切削液罐的一侧外表面靠近下端处开设有出液口。
优选的，所述支杆的形状为七字形，所述摄像头位于支杆的下方。
优选的，所述控制器的一侧外表面开设有电源接口，电源接口电性连接自动配比器与摄像头。
切削液浓度监控及自动配比工作方法，包括以下步骤：
S1：采集切削液照片，通过摄像头每隔几秒或多秒时间拍摄一张切削液照片，将切削液的每个时间段的状态拍摄成一套照片，并将其传送至系统控制器中；
S2：成像分析推演，通过控制器上的图像接收器件接收照片之后，在数字图像的基础上，推演出给定波长的图像外貌，根据色度学原理，加色混合方程以及光谱响应曲线，得出与所需波长外貌相似的推演图像，分析该照片信息下切削液的浓度数据；
S3：分析浓度，发出指令，在水管的下端外表面设置多个连接管，将连接管与原料罐相连，使其为自动配比器提供原料和水等液体，当系统控制器通过照片成像检测分析到切削液浓度不适合时，自动向自动配比器发出命令；
S4：进行抽料配比，将配比需要的原料放入原料罐中，将接头外接水源，在自动配比器接收到指令之后，通过操作控制器启动自动配比器，使其将配好浓度之后的切削液送入切削液罐中，进行使用。
优选的，所述配比需要的原料为液体原料。
优选的，所述图像接收器件为能够在单个像素上捕捉三原色的FoveonX3传感器。
优选的，所述处理图像的格式选用无压缩而易于处理的BMP格式。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过控制器控制摄像头拍摄切削液照片，并反馈给控制器，使其对照片进行处理分析判断切削液的浓度，再通过控制器启动自动配比器对切削液浓度进行自动配料，从而对切削液罐中的切削液进行补充，使其的配料更精准，解决了人工监控切削液浓度不及时或工人经验不足而使切削液浓度不精确，导致产品加工质量受影响的问题，并且免去了人工手动配比切削液的工序，大大节省了人工成本，提高了加工效率，提升了产品加工质量。
附图说明
图1为本发明的方法流程示意图；
图2为本发明的系统结构框图；
图3为本发明的自动配比器和原料罐的相结合视图；
图4为本发明的切削液罐和摄像头的相结合视图。
图中：1、自动配比器；2、原料罐；3、接头；4、水管；5、出液管；6、连接管；7、出液口；8、切削液罐；9、支杆；10、摄像头；11、固定杆。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：切削液浓度监控及自动配比系统，包括自动配比器1、位于自动配比器1一侧的原料罐2与位于自动配比器1另一侧的控制器，通过控制器控制摄像头10采集切削液罐8中切削液的照片，并将其传给控制器对其进行处理，通过一系列的数字图像对其进行分析，计算出切削液的浓度，判断其是否符合需要使用的浓度，水管4远离自动配比器1的一端外表面固定安装接头3，自动配比器1的上端外表面固定安装水管4，水管4与原料罐2之间固定安装连接管6，使水管4通过接头3与水源相连，通过连接管6与各个原料罐2相连，为自动配比器1提供材料，通过控制器启动自动配比器1，对切削液进行自动比例配料混合，自动配比器1的一侧外表面固定安装出液管5，然后将符合使用浓度的切削液通过出液管5送入切削液罐8中，供使用者使用。
出液管5远离自动配比器1的一端外表面固定连接有切削液罐8，切削液罐8的上端外表面固定安装有支杆9，切削液罐8的上方设置有摄像头10，摄像头10与支杆9之间固定安装有固定杆11，切削液罐8的一侧外表面靠近下端处开设有出液口7，方便使用者获取切削液罐8中切削液的照片，便于使用者对切削液的浓度进行分析；支杆9的形状为七字形，摄像头10位于支杆9的下方，能够使得摄像头10正对于切削液罐8，便于其对切削液进行拍摄；控制器的一侧外表面开设有电源接口，电源接口电性连接自动配比器1与摄像头10，保证该装置能够进入正常工作状态。
切削液浓度监控及自动配比工作方法，包括以下步骤：
S1：采集切削液照片，在切削液罐8的上方安装一个高精度摄像头10，通过摄像头10每隔几秒或多秒时间拍摄一张切削液照片，在时间的积累下来，摄像头10将切削液每个时间段不同的状态拍摄成一套照片，并将其传送至系统控制器中，该摄像头10的型号为YYS.2016.CN，该控制器的型号为FANUC-16iMB；
S2：成像分析推演，通过控制器上的图像接收器件接收照片之后，在数字图像的基础上，推演出给定波长的图像外貌，根据色度学原理，加色混合方程以及光谱响应曲线，先选取能够在单个像素上捕捉三原色FoveonX3传感器作为图像接收器件，处理图像的格式选用无压缩而易于处理的BMP格式，并通过对彩色图像的颜色分离发现颜色与像素比例的关系，用已有的滤光片对灰度板进行取样，求取三原色像素平均值，拟合出光谱响应曲线，再从曲线上找出所需波长对应的三原色比例关系，按比例混合三原色，得出与所需波长外貌相似的推演图像，分析该照片信息下切削液的浓度数据；
S3：分析浓度，发出指令，在水管4的下端外表面设置多个连接管6，将连接管6与原料罐2相连，使其为自动配比器1提供原料和水等液体，当系统控制器通过照片成像检测分析到切削液浓度不适合时，自动向自动配比器1发出命令，该自动配比器1的型号为FM900；
S4：进行抽料配比，将配比需要的原料放入原料罐2中，将接头3外接水源，在自动配比器1接收到指令之后，通过操作控制器启动自动配比器1，使其从原料罐2中抽取原料，使得原料与水共同经过水管4进入自动配比器1中，对其按照比例进行配料混合，送入切削液罐8中，供使用者使用。
本发明主要针对切削液浓度监控及自动配比系统及工作方法，通过控制器控制摄像头10拍摄切削液照片，并反馈给控制器，使其对照片进行处理分析判断切削液的浓度，再通过控制器启动自动配比器对切削液浓度进行自动配料，从而对切削液罐8中的切削液进行补充，使其的配料更精准，解决了人工监控切削液浓度不及时或工人经验不足而使切削液浓度不精确，导致产品加工质量受影响的问题，并且免去了人工手动配比切削液的工序，大大节省了人工成本，提高了加工效率，提升了产品加工质量。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.切削液浓度监控及自动配比系统，其特征在于：包括自动配比器（1）、位于自动配比器（1）一侧的原料罐（2）与位于自动配比器（1）另一侧的控制器，所述自动配比器（1）的上端外表面固定安装有水管（4），且水管（4）与原料罐（2）之间固定安装有连接管（6），所述水管（4）远离自动配比器（1）的一端外表面固定安装有接头（3），且自动配比器（1）的一侧外表面固定安装有出液管（5）。
2.根据权利要求1所述的切削液浓度监控及自动配比系统，其特征在于：所述出液管（5）远离自动配比器（1）的一端外表面固定连接有切削液罐（8），且切削液罐（8）的上端外表面固定安装有支杆（9），所述切削液罐（8）的上方设置有摄像头（10），且摄像头（10）与支杆（9）之间固定安装有固定杆（11），所述切削液罐（8）的一侧外表面靠近下端处开设有出液口（7）。
3.根据权利要求2所述的切削液浓度监控及自动配比系统，其特征在于：所述支杆（9）的形状为七字形，所述摄像头（10）位于支杆（9）的下方。
4.根据权利要求1所述的切削液浓度监控及自动配比系统，其特征在于：所述控制器的一侧外表面开设有电源接口，电源接口电性连接自动配比器（1）与摄像头（10）。
5.根据权利要求1所述的切削液浓度监控及自动配比工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：采集切削液照片，通过摄像头（10）每隔几秒或多秒时间拍摄一张切削液照片，将切削液的每个时间段的状态拍摄成一套照片，并将其传送至系统控制器中；
S2：成像分析推演，通过控制器上的图像接收器件接收照片之后，在数字图像的基础上，推演出给定波长的图像外貌，根据色度学原理，加色混合方程以及光谱响应曲线，对照片图像进行处理，得出与所需波长外貌相似的推演图像，分析该照片信息下切削液的浓度数据；
S3：分析浓度，发出指令，在水管（4）的下端外表面设置多个连接管（6），将连接管（6）与原料罐（2）相连，使其为自动配比器（1）提供原料和水等，当系统控制器通过照片成像检测分析到切削液浓度不适合时，自动向自动配比器（1）发出命令；
S4：进行抽料配比，将配比需要的原料放入原料罐（2）中，将接头（3）外接水源，在自动配比器（1）接收到指令之后，通过操作控制器启动自动配比器（1），使其将配好浓度之后的切削液送入切削液罐（8）中，进行使用。
6.根据权利要求5所述的切削液浓度监控及自动配比工作方法，其特征在于：所述配比需要的原料为液体原料。
7.根据权利要求5所述的切削液浓度监控及自动配比工作方法，其特征在于：所述图像接收器件为能够在单个像素上捕捉三原色的FoveonX3传感器。
8.根据权利要求5所述的切削液浓度监控及自动配比工作方法，其特征在于：所述处理图像的格式选用无压缩而易于处理的BMP格式。
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