本发明涉及机床智能监控，具体为一种基于环境温度传感器的自适应冷却系统。
背景技术：
1、随着制造业的不断发展，对数控机床的精度以及热稳定性要求也越来越高，所以机床生产商对发热的主要部件如主轴热伸长的测量，控制与补偿已经成为机床领域研究的重要课题。
2、传统的机床主要通过冷却装置实现对主轴一类的持续发热器件进行冷却。由于流量和制冷能力固定，冷却装置只能将冷却液控制在一定的温度区间范围内，而制冷效果也随着冷却液温度的周期性变化而发生改变，且冷却效果的周期并没有考虑到发热器件以及环境条件的状态是否改变，从而引入精度上的误差。此类误差对机床加工工件影响较大，也成为机床加工精度提升的重要阻碍。
3、为了解决上述技术问题，例如在申请号为202211169165.2的专利文件中，公开了一种基于模型适用度评价指标的机床热误差双闭环建模与补偿方法，并具体公开了构建误差模型库，实现了不同机床运动参数、不同环境温度下的数控机床热误差精准预测。
4、在上述技术方案中，当机床上持续发热器件在一定范围内温度时，能够保证实现稳定的生产加工，当持续发热器件的温度超过该设定范围内，就会影响生成品的质量，而生成品的质量反馈是在生产结束后进行检测可得的，在得到生成品质量过程中，已经加工若干个不确定产品，从而造成该批次生成品的质量，影响产品整体的质量。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供了一种基于环境温度传感器的自适应冷却系统。
2、本发明所解决的技术问题为：解决现有技术中，由于冷却液流量和制冷能力固定导致的冷却效果不佳的问题。
3、本发明可以通过以下技术方案实现：一种基于环境温度传感器的自适应冷却系统，包括环境温度采集传感器、控制系统逻辑处理模块、主轴温度监控模块、冷却模块和异常检测模块；
4、环境温度采集传感器和主轴温度监控模块的数据输入端连接控制系统逻辑处理模块，控制系统逻辑处理模块的数据输出端连接在冷却模块上；
5、异常检测模块基于控制系统逻辑处理模块得到的异常数据控制冷却模块的工作参数，且异常检测模块基于处理后的主轴温度进行反馈循环调节。
6、本发明的进一步技术改进在于：主轴温度监控模块包括主轴发热大数据模型、主轴温度传感器和主轴实时运行状态分析模块；
7、主轴发热大数据模型通过在标准条件下采集不同转速时空载和带负载时的发热状态模型，以及停转时的散热和热传导模型，根据该模型进行主轴数据的分析和预测；
8、主轴温度传感器安装在主轴内部；
9、主轴实时运行状态分析模块用于实时监控主轴的旋转和转速信息。
10、本发明的进一步技术改进在于：冷却模块包括冷却液流量变频控制模块、冷却液温度变频控制模块、冷却液温度传感器、冷却液流量传感器和冷却机箱；
11、冷却液流量变频控制模块通过流量变频控制系统的精确调节控制冷却液的流量；
12、冷却液温度变频控制模块通过温度变频控制系统的精确调节控制冷却液的温度；
13、冷却液温度传感器用于采集冷却机箱中的冷却液温度；
14、冷却液流量传感器用于采集返回冷却机箱的冷却液流量。
15、本发明的进一步技术改进在于：控制系统逻辑处理模块在使用时，通过大数据模型、温度传感器和流量传感器实现冷却控制的前馈控制与全闭环控制。
16、本发明的进一步技术改进在于：异常检测模块包括结果分析单元、采样单元、急采样单元和反馈调节单元，结果分析单元基于主轴的实时温度进行分析，采样单元基于生产后的成品进行分析，急采样单元对各个工序中的产品进行取样检测，反馈调节基于采样单元和急采样单元的采样结果，对主轴温度进行反馈控制。
17、本发明的进一步技术改进在于：结果分析单元在使用时，获取各个主轴的实时温度，并将各个主轴的实时温度绘制成表，进行比对监控，且结果分析单元将主轴的实时温度和对应的质量作为参数集进行处理，通过神经算法，计算最佳的主轴温度。
18、本发明的进一步技术改进在于：反馈调节单元在使用时，获取温度出现异常的主轴，对经过该主轴当前时间生产的产品通过急采样单元进行采样，根据该采样的半成品质量获取当前位置最佳的主轴温度。
19、本发明的进一步技术改进在于：在对急采样单元采样的产品进行分析时，获取该半成品的评估参数an为各个异常点数据的赋值参数，γ为该产品的总体质量参数，α为生产该产品时的环境影响参数，将η绘制成图表，并将其进行拟合，得到一个横坐标为取样时间，纵坐标为η的拟合曲线，根据该拟合曲线的走势判断反馈调节单元是否对产品的加工参数进行有效的调节，从而能够得到产品的当前质量参数。
20、与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
21、1、本申请通过利用环境温度采集传感器和主轴温度监控模块得到在环境温度干扰前提下的主轴温度变化趋势，从而能够将环境温度引入参考时对主轴的温度通过控制系统逻辑处理模块进行降温处理，所以本申请中控制系统逻辑处理模块能够精准的控制冷却模块，使得主轴的温度是可以适应性调整的，从而解决现有技术中冷却液流量和制冷能力固定导致的冷却效果不佳的问题，且本申请中通过异常检测模块对异常的主轴温度进行异常监控，且能够对其进行反馈循环调节，从而能够通过异常检测模块作为另一参数对控制系统逻辑处理模块进行控制，以进一步实现冷却模块的冷却液流量和温度的控制，以保证冷却模块的降温效果。
22、2、本申请在使用时，通过利用采样单元获取加工产品的质量，利用急采样单元能够对主轴温度异常部位的半成品进行急采样，使得当主轴温度在范围内时，通过采样单元对成品进行检测，得到成品的质量参数，此过程残次品的生成率较低，在保证生产成本的同时，还能够保证系统运行的稳定性；而利用急采样单元获取半成品进行直接采样，通过对半成品进行监控，能够快速得到半成品的生产质量，快速的异常点进行处理，使其能够快速降低到稳定的温度范围，从而能够实现系统的稳定性。
1.一种基于环境温度传感器的自适应冷却系统，其特征在于：包括环境温度采集传感器、控制系统逻辑处理模块、主轴温度监控模块、冷却模块和异常检测模块；
2.根据权利要求1所述的一种基于环境温度传感器的自适应冷却系统，其特征在于，所述主轴温度监控模块包括主轴发热大数据模型、主轴温度传感器和主轴实时运行状态分析模块；
3.根据权利要求1所述的一种基于环境温度传感器的自适应冷却系统，其特征在于，所述冷却模块包括冷却液流量变频控制模块、冷却液温度变频控制模块、冷却液温度传感器、冷却液流量传感器和冷却机箱；
4.根据权利要求1所述的一种基于环境温度传感器的自适应冷却系统，其特征在于，所述控制系统逻辑处理模块在使用时，通过大数据模型、温度传感器和流量传感器实现冷却控制的前馈控制与全闭环控制。
5.根据权利要求1所述的一种基于环境温度传感器的自适应冷却系统，其特征在于，所述异常检测模块包括结果分析单元、采样单元、急采样单元和反馈调节单元，所述结果分析单元基于主轴的实时温度进行分析，所述采样单元基于生产后的成品进行分析，所述急采样单元对各个工序中的产品进行取样检测，所述反馈调节基于采样单元和急采样单元的采样结果，对主轴温度进行反馈控制。
6.根据权利要求5所述的一种基于环境温度传感器的自适应冷却系统，其特征在于，所述结果分析单元在使用时，获取各个主轴的实时温度，并将各个主轴的实时温度绘制成表，进行比对监控，且结果分析单元将主轴的实时温度和对应的质量作为参数集进行处理，通过神经算法，计算最佳的主轴温度。
7.根据权利要求6所述的一种基于环境温度传感器的自适应冷却系统，其特征在于，所述反馈调节单元在使用时，获取温度出现异常的主轴，对经过该主轴当前时间生产的产品通过急采样单元进行采样，根据该采样的半成品质量获取当前位置最佳的主轴温度。
8.根据权利要求7所述的一种基于环境温度传感器的自适应冷却系统，其特征在于，在对急采样单元采样的产品进行分析时，获取该半成品的评估参数an为各个异常点数据的赋值参数，γ为该产品的总体质量参数，α为生产该产品时的环境影响参数，将η绘制成图表，并将其进行拟合，得到一个横坐标为取样时间，纵坐标为η的拟合曲线，根据该拟合曲线的走势判断反馈调节单元是否对产品的加工参数进行有效的调节，从而能够得到产品的当前质量参数。
