[发明专利]高速电弧铣削加工机床安全防护方法及系统

权利要求书

1.高速电弧铣削加工机床安全防护方法，其特征在于：包含三个步骤：

S1：高速电弧铣削加工机床安全防护性能实时检测：针对高速电弧铣削加工机床的鉴权安全防护、环境安全防护、人身安全防护、设备安全防护、加工安全防护，实时获取各个安全防护模块的实时数据；

高速电弧铣削加工机床安全防护性能实时检测的具体步骤为：

S101：针对高速电弧铣削加工机床鉴权安全防护，实时检测高速电弧铣削加工机床的用户身份鉴权状态、数据传输鉴权状态、通讯网络鉴权状态，获取鉴权安全防护模块实时数据；

S102：针对高速电弧铣削加工机床环境安全防护，实时检测高速电弧铣削加工机床的工作液液位数值、工作液水质数值、大气污染物数值、颗粒物粉尘数值，获取环境安全防护模块实时数据；

S103：针对高速电弧铣削加工机床人身安全防护，实时检测高速电弧铣削加工机床的机床门的开启关闭状态、机床与操作者间红外测距状态、机床伺服运动的启停状态、电弧铣削加工的极间电压数值，获取人身安全防护模块实时数据；

S104：针对高速电弧铣削加工机床设备安全防护，实时检测高速电弧铣削加工机床的工业用电输入状态、设备急停报警状态、机床工作台工件夹具夹紧状态、机床主轴工具电极夹具夹紧状态、电弧铣削加工的电源工作状态，获取设备安全防护模块实时数据；

S105：针对高速电弧铣削加工机床加工安全防护，实时检测高速电弧铣削加工机床的电弧铣削加工的启停状态、电弧铣削加工程序安全验证状态、电弧铣削加工数据采集系统状态，获取加工安全防护模块实时数据；

S2：高速电弧铣削加工机床安全防护性能数据处理与分级：对获取的高速电弧铣削加工机床安全防护性能实时数据进行数据分析，界定各个模块的正常工作状态与非正常工作状态；针对分析后的高速电弧铣削加工机床安全防护性能实时数据，给出安全防护分级；

高速电弧铣削加工机床安全防护性能数据处理与分级的具体步骤为：

S201：对获取的高速电弧铣削加工机床安全防护性能实时数据进行数据分析，该步骤的具体实现如下：

①在机床处于任意阶段时，鉴权安全防护模块的正常工作状态为：用户身份鉴权状态、数据传输鉴权状态、通讯网络鉴权状态处于正常状态；环境安全防护模块的正常工作状态为：工作液液位数值、工作液水质数值、大气污染物数值、颗粒物粉尘数值处于正常范围；

②在机床处于待机阶段时，人身安全防护模块的正常工作状态为：机床门的开启关闭状态、机床与操作者间红外测距状态处于任意状态，机床伺服运动的启停状态处于停止状态，电弧铣削加工的极间电压数值处于最低值；

设备安全防护模块的正常工作状态为：工业用电输入状态处于正常状态，设备急停报警状态处于非报警状态，机床工作台工件夹具夹紧状态、机床主轴工具电极夹具夹紧状态处于任意状态，电弧铣削加工的电源工作状态处于未上电状态；

加工安全防护模块的正常工作状态为：电弧铣削加工的启停状态处于停止状态、电弧铣削加工程序安全验证状态处于任意状态，电弧铣削加工数据采集系统状态处于停止状态；

③在机床处于加工准备阶段时，人身安全防护模块的正常工作状态为：机床门的开启关闭状态处于关闭状态，机床与操作者间红外测距状态处于安全范围，机床伺服运动的启停状态处于等待启动状态，电弧铣削加工的极间电压数值处于最低值；

设备安全防护模块的正常工作状态为：工业用电输入状态处于正常状态，设备急停报警状态处于非报警状态，机床工作台工件夹具夹紧状态、机床主轴工具电极夹具夹紧状态处于夹紧状态，电弧铣削加工的电源工作状态处于等待上电状态；

加工安全防护模块的正常工作状态为：电弧铣削加工的启停状态处于等待启动状态，电弧铣削加工程序安全验证状态处于安全状态，电弧铣削加工数据采集系统状态处于运行状态；

④在机床处于电弧加工阶段时，人身安全防护模块的正常工作状态为：机床门的开启关闭状态处于关闭状态，机床与操作者间红外测距状态处于安全范围，机床伺服运动的启停状态处于启动状态，电弧铣削加工的极间电压数值处于安全范围；

设备安全防护模块的正常工作状态为：工业用电输入状态处于正常状态，设备急停报警状态处于非报警状态，机床工作台工件夹具夹紧状态、机床主轴工具电极夹具夹紧状态处于夹紧状态，电弧铣削加工的电源工作状态处于上电状态；

加工安全防护模块的正常工作状态为：电弧铣削加工的启停状态处于启动状态，电弧铣削加工程序安全验证状态处于安全状态，电弧铣削加工数据采集系统状态处于运行状态；

⑤在机床处于停机阶段时，人身安全防护模块的正常工作状态为：机床门的开启关闭状态处于关闭状态，机床与操作者间红外测距状态处于安全范围，机床伺服运动的启停状态处于停止状态，电弧铣削加工的极间电压数值为零；

设备安全防护模块的正常工作状态为：工业用电输入状态处于切断状态，设备急停报警状态处于非报警状态，机床工作台工件夹具夹紧状态、机床主轴工具电极夹具夹紧状态处于任意状态，电弧铣削加工的电源工作状态处于未上电状态；

加工安全防护模块的正常工作状态为：电弧铣削加工的启停状态处于停止状态，电弧铣削加工程序安全验证状态、电弧铣削加工数据采集系统状态处于停止状态；

S202：针对分析后的高速电弧铣削加工机床安全防护性能实时数据，给出安全防护分级，该步骤的具体实现如下：

①当鉴权安全防护模块、环境安全防护模块、人身安全防护模块、设备安全防护模块、加工安全防护模块处于正常工作状态时，不给出报警信号；

②当鉴权安全防护模块处于非正常工作状态时，给出一级红色报警信号；

③当环境安全防护模块处于非正常工作状态时，给出二级橙色报警信号；

④当人身安全防护模块处于非正常工作状态时，给出一级红色报警信号；

⑤当设备安全防护模块处于非正常工作状态时，给出一级红色报警信号；

⑥当加工安全防护模块处于非正常工作状态时，给出三级黄色报警信号；

S3：高速电弧铣削加工机床安全防护操作执行：根据不同的安全防护分级，执行相应的安全防护操作，实现高速电弧铣削加工机床的安全防护；

高速电弧铣削加工机床安全防护操作执行的具体步骤为：

S301：接到鉴权安全防护一级红色报警信号时，触发防盗警铃，冻结操作者的控制系统操作权限，停止所有部件运动状态，通知管理者进行确认处理；

S302：接到环境安全防护二级橙色报警信号时，提示操作者实施暂停加工操作，突出显示当前工作液液位数值、工作液水质数值、大气污染物数值、颗粒物粉尘数值中的异常状态信息，通知管理者进行工作液循环装置滤芯更换、新工作液添置、废气净化装置耗材更换的操作；

S303：接到人身安全防护一级红色报警信号时，突出显示机床门的开启关闭状态、机床与操作者间红外测距状态、机床伺服运动的启停状态、电弧铣削加工的极间电压数值中的异常状态信息，断开电弧铣削加工的电源，停止所有部件运动状态，触发警铃，通知管理者进行确认处理；

S304：接到设备安全防护一级红色报警信号时，突出显示工业用电输入状态、设备急停报警状态、机床工作台工件夹具夹紧状态、机床主轴工具电极夹具夹紧状态、电弧铣削加工的电源工作状态中的异常状态信息，断开电弧铣削加工的电源，停止所有部件运动状态，等待操作者进行修复处理；

S305：接到加工安全防护三级黄色报警信号时，突出显示当前电弧铣削加工的启停状态、电弧铣削加工程序安全验证状态、电弧铣削加工数据采集系统状态中的异常状态信息，通知操作者进行加工过程暂停、加工过程回溯、加工程序调整、工作液流量调整的在线人工干预操作和更换工具电极、更换加工工件的离线人工干预操作；

高速电弧铣削加工机床安全防护方法，应用于高速电弧铣削加工机床安全防护系统上，该系统包含七个部分：鉴权安全防护信息采集子系统、环境安全防护信息采集子系统、人身安全防护信息采集子系统、设备安全防护信息采集子系统、加工安全防护信息采集子系统、安全防护整体信息采集与处理子系统、安全防护信息提示报警与执行子系统。