自学习过滤器寿命估计方法与流程

文档序号:15611875发布日期:2018-10-09 20:37阅读:128来源:国知局
本发明大体涉及一种用于确定在更换介电过滤器之前EDM机器可以在此期间操作的时间的方法。
背景技术
:在EDM机器(EDM:电火花机加工)中,使用介电流体来冷却、绝缘、电离和清洁间隙。EDM过程产生所去除材料的小颗粒。这些碎片通过介电流体循环移离工作槽,并且被收集在EDM机器的介电单元中,介电单元包括过滤回路以向工作槽并且向冲洗喷嘴提供清洁介电流体。一般来说,EDM机器的过滤回路包括一个或多个过滤器滤芯。过滤器具有1至25微米等级,通常3至1微米。总体过滤器使用寿命在几百个机加工小时的范围内。只要时间流逝,所述初始空滤芯(不包含碎片)便保持越来越多的所述所去除材料颗粒。过滤器滤芯是消耗品;其必须最迟在其被堵塞达到过滤器输入压力达到最大可允许过滤器压力的程度时更换。过滤器的最大可准许操作压力降由过滤器的制造商指示,并且在2至2.8巴(200至280kPa)的范围内。如果超过最大可允许过滤器压力,则过滤器可能破裂,或者可能不在其输出端处递送足够清洁电介质。因此,使用监视系统来检查过滤器的状态,并且至少指示机加工何时不再可行。电火花机器的过滤器回路通常配备有压力传感器,即,提供与压力成比例的电压的压力变换器,或具有刻度以指示过滤器压力的至少一压力计,刻度的区段有时用不同颜色标记以用于视觉控制,例如在必须更换过滤器的压力范围内使用红色。压力变换器与控制单元连接,以便过滤器压力值被不断监视并且可显示在人机界面(HMI)上。此外,已知的是,在用新过滤器更换使用过的过滤器时以所定义值加载/重置降值计数器,并且只要时间流逝就在使用过滤器时使计数器递减。专利申请EP3009218A1公开一种具有估计功能以估计过滤器更换的时间点的金属丝电火花机器。此方法使用考虑了机加工条件的因素表,即确定过滤器因其逐渐阻塞所导致的劣化的多个参数,并且向前查找以确定剩余可用的过滤器寿命。过滤器中的当前流体压力由压力传感器按已知方式测量。该方法基于当前过滤器压力以及给定时间的压力差,而无任何其他形式的历史数据。这涉及依据各种参数(诸如机加工参数、被机加工材料等)提前知道用于特定过滤器的过滤器的堵塞,并且构成包括每一所考虑组合的每单位时间的流体压力变化量的系数的数据库。此数据收集需要EDM机器制造商的重要表征工作。实际机加工条件主要由以下因素确定:-过滤器类型:可适用于不同体积、过滤表面和最大可允许压力的过滤器;-被机加工部件的材料;-用于机加工该部件的电极工具的材料;-机加工参数(粗加工、精加工等的状况);-机器操作时间与暂停时间的关系;-所过滤颗粒的大小和浓度(主要由上述参数确定)。总之,此方法的缺点是:-需要考虑多种材料、各种机加工状况、过滤器类型和特性等来构建数据库。应注意,有时,工件的成分仅客户知道。工件材料可以是未向EDM机器制造商公开的特殊合金;-需要知道与过滤器、与颗粒、与电介质等等相关的一些物理常数。技术实现要素:本发明的目的是提供一种简单、通用和可靠的方法来预测过滤器寿命和/或过滤器更换的剩余时间和/或过滤器更换的日历截止期限以及一种实现该方法的电火花机器。本发明的目的通过一种用于确定电火花机器的过滤器的寿命的方法解决,其中存储最大可允许的过滤器压力pmax,并且其中机加工时间测量单元对电火花机加工过程在此期间正运行的时间ts进行计数,并且其中在机加工时间期间在采样时间t(k)借助于过滤器压力传感器重复测量过滤器压力p(k),并且其中以预定的采样间隔,存储所述过滤器压力测量结果p(k)和所述相应采样时间t(k),并且其中通过回归分析确定最佳拟合于多个所采样测量结果p(k),t(k)的指数函数的参数,即时间常数Tau和过滤器寿命tf。因此,可以通过在采样时间t(k)重复测量过滤器压力p(k)来连续确定过滤器寿命tf。本发明的目的通过一种电火花机器实现,其包括控制单元,该控制单元包括机加工时间测量单元和存储器单元,该电火花机器还包括用于调节介电流体的介电单元,该介电单元包括带有一个或多个过滤器的过滤回路以过滤由电火花机加工过程产生的碎片,该过滤回路还包括定位在过滤回路中并且被配置成测量过滤器压力的过滤器压力传感器,机加工流体通过该过滤回路供应到所述过滤器,并且该机加工时间测量单元对所述电火花机加工过程正产生碎片的时间进行计数,过滤器压力传感器被配置成在机加工时间期间测量过滤器压力,控制单元被配置成通过所述过滤器压力传感器对所述过滤器压力进行采样,存储器单元被配置成存储由机加工时间测量单元确定的当前机加工时间和由过滤器压力传感器确定的当前过滤器压力,控制单元被配置成基于所存储机加工时间和过滤器压力值以及最大可允许的过滤器压力pmax来计算过滤器寿命,并且显示单元被配置成显示所计算过滤器寿命。本发明涉及一种用于预测过滤器寿命的新方法,其大体由最大过滤器压力确定。过滤器寿命还被定义为过滤器预期达到寿命终点的时间。所预期过滤器寿命基于至少一个重要物理值随时间的测量结果,即,基于所述重要物理值的所记入历史值(向后-查找)进行运算。此处,重要物理值是以某种方式与过滤器堵塞成比例的值,例如过滤器压力或通过过滤器的流率。该重要物理值被及时连续或周期性地确定,即测量和存储,从而提供过滤器压力历史记录。例如,该物理值被连续测量和监视并且以某一采样间隔周期性地存储以随时间获得多个测量点。过滤器历史记录被定义为所测量物理值的全部或部分(时窗)或所推导值。当前预期的过滤器寿命是指机加工时间,即当产生碎片时从过滤器更换(t=0)到其耗尽。过滤器寿命优选地借助每一最新压力测量结果重新运算,并且优选地使得最佳拟合指数函数与最新压力采样结果精确匹配。本发明进一步确定过滤器更换的剩余时间(也是:剩余过滤器寿命,tr),其被定义为当前机加工时间ts与前述过滤器寿命tf之间的时间。换句话说,通过从所计算过滤器寿命tf中减去当前机加工时间ts来运算过滤器更换的剩余时间tr。根据本发明,使用所测量物理值的历史记录来确定当前预期的过滤器寿命,并且进一步,过滤器更换的剩余时间。过滤器更换的剩余时间是指当前机加工时间与前述当前预期的过滤器寿命之间的时间,即过滤器更换所剩的时间。本发明进一步确定日历截止期限,即过滤器压力预期达到最大可允许压力、达到过滤器寿命并且必须更换过滤器的日期和时间。例如通过将上述过滤器更换的剩余时间tr加到当前日历日期和时间来运算日历截止期限。另一选择为,日历截止期限在绝对时间标尺内确定。此处,存储更换所述过滤器时的初始日历日期和时间tf_a0,并且通过多个采样结果p(k),ta(k)的回归分析来运算时间常数Tau_a和日历过滤器寿命tf_a;应注意,时间常数Tau_a和日历过滤器寿命tf_a用秒表示。最后,通过将日历过滤器寿命tf_a加到初始日历日期和时间tf_a0来运算日历截止期限,即将必须更换过滤器的日期和时间。根据此替代性方法,当使用日历日期和时间时,包括机加工暂停和停止,即日历过滤器寿命tf_a在日历时间标尺内的运算仅基于p(k)在相应ta(k)的采样结果,包括机加工停止。应注意,此日历过滤器寿命tf_a不与仅考虑有效机加工时间ts运算的过滤器寿命tf相同。基本上,可以使用用于过滤器寿命tf的运算的相同过滤器寿命确定算法来确定日历过滤器寿命tf_a。本发明方法允许假定机器的更多或更少重复使用针对任何电火花机器和任何材料(例如未由机器客户公开的材料成分)估计整个过滤器寿命、剩余过滤器寿命和日历截止期限。因此,不需要知道当前机加工条件和参数设置,例如发生器参数(状况)、电极材料、部件材料等等。与已知方法相反,本发明方法并不需要预先执行任何测试序列,也不需要数据表;仅几个常数足以。这些常数主要是确定针对物理值的采样考虑的观察周期的时窗Tw、仅考虑机加工时间的两次测量之间的采样间隔t(k+1)-t(k)、当插入新过滤器时过滤器回路中的初始过滤器压力pa、过渡压力阈值pc和由过滤器制造商规定的最大可准许过滤器压力pmax。在使用流率传感器的情况下,将规定将用作用于确定过滤器寿命终点的阈值的最小流率。经验表明,当过滤器是新的时,其过滤阻力及其可观察变化极低。这是因为构成过滤器的纤维在一些地方以紧密方式布置,并且在一些其他地方以更松散方式布置,并且小颗粒以及流体可以容易通过孔隙,以便在此阶段,可测量压力几乎恒定。在过滤器寿命的初始阶段测量的压力几乎恒定,然而后来,过滤器压力呈指数增加。随着时间的推移,颗粒(尤其是大颗粒)覆盖过滤器的孔隙,这变得逐渐更加抵抗流体流动。如果仅基于当前压力,则两种情况之间的过渡有时可能足够快以进行发散时间预测。除此以外,过滤泵可能由于各种原因而停止:节能或故障等。只要过滤泵停止,某些颗粒便从过滤器的褶皱处脱落并且缓慢落在过滤器的底部上,从而部分释放过滤器。这影响在重新启动过滤泵时确定的过滤器压力,从而使得寿命估计困难,因为在重新启动之后立即进行的压力测量远低于将在通过过滤器的连续循环中进行的压力测量。在重新启动之后,可能花费相当长时间来再次获得完整过滤器压力,例如一个小时。在优选实施例中,一旦过滤泵被重新启动或者不考虑在重新启动之后立即进行的测量,则不立即测量过滤器压力。从重新启动到重新启动之后的第一次测量的延迟可以是预定的值,例如一个小时。如所述,在过滤器的寿命开始时,由于压力几乎恒定,因此过滤器压力不与其污物显著相关。在此阶段,过滤器的劣化因此不可基于过滤器压力的进展可靠地可检测。本发明方法通过在过滤器更换(区域"A")之后在此第一周期期间使用总体过滤器寿命tfo的预定的值来绕过此问题。此处,所存储过滤器寿命tf在过滤器更换之后被设置为预定的总体寿命值tfo;在此第一周期(区域"A")中,通过降值计数来运算剩余过滤器寿命,如本技术中已知。所述预定的总体寿命tfo可以是默认寿命或者由用户配置或者考虑借助最新过滤器滤芯实现的过滤器寿命或借助较早过滤器滤芯实现的平均寿命确定,例如500小时。当过滤器压力达到预定的过渡压力阈值pc(例如0.5巴(50kPa))时,完成从第一周期(区域"A")到第二周期(区域"B")的切换。总之,在过滤器更换之后,过滤器寿命由总体过滤器寿命tfo的预定的值确定,并且通过使用降值计数方法来运算过滤器更换的剩余时间,直到过滤器压力达到预定的过渡压力阈值pc,然后过滤器寿命基于所记入压力通过回归分析运算并且在每一新采样之后更新。因此,本发明方法包括过滤器寿命的两阶段运算,借助其,预测的可靠性和稳定性提高。本发明方法是稳健的,因为不正确配置对估计的准确性几乎没有影响。不正确配置可以(例如)是总体过滤器寿命的错误技术规范,或过渡压力阈值的不合适值,或不适当采样间隔。在任何情况下,配置值可能经受合理性检查。本发明方法在使用具有与OEM(原始设备制造商)产品不同的质量的消耗品的情况下也是稳健的,并不影响估计的准确性。实际上,过滤器压力被连续或周期性地测量和存储,以使历史过滤器压力数据增长,并且控制单元能够适当地估计过滤器的当前寿命。对所记录过滤器压力数据的适当平滑化减小所估计过滤器寿命的可变性。过滤器越靠近于其寿-命-终点,则估计值变得越精确,直到其恰好落在实际寿命上。机器的用户被连续告知所预期过滤器寿命tf,例如从借助新过滤器的第一次机加工开始计数的可借助当前过滤器预期的机加工小时的总数,其中机加工时间为ts=0。同样地,用户被连续告知过滤器更换的剩余时间tr,即从当前时间开始计数过滤器将持续多长时间,例如EDM机器在此期间可以借助当前过滤器操作的所剩的机加工小时数。当然,任何其他格式也是可能的,例如天数和小时等。同样地,用户可以选择被连续告知日历截止期限,即将更换过滤器时的所估计日期和时间。借助于连接到控制单元的显示器告知用户。此外,控制单元经由网络将剩余过滤器寿命或日历截止期限通信给用户,例如通过向用户的个人设备发送准时消息。根据优选实施例,过滤器寿命、剩余过滤器时间和日历截止期限由控制单元确定并且显示在显示单元上。用户可以在配置中设置优选输出值和输出格式。根据其判断,用户可以设置一个或多个触发器来获得关于过滤器的即将耗尽的预先警告。例如,其可以选择在过滤器的所估计寿命终点之前12小时被警告。根据进一步实施例,实现本发明的每一电火花机器的控制单元将过滤器更换的剩余时间tr通信到仓库管理系统,以使新过滤器在过滤器寿命终点之前被适时分配。而且,当可用数量降到库存中的预定的最小过滤器量以下时,自动触发订单。使用由机床的控制单元提供的信号以相同方式管理其他组件,例如消耗品(例如,去离子树脂)和磨损部件。以此方式,仓库被安全且有效地管理。为了过滤器寿命的安全估计,必需考虑真实机加工条件,包括粗加工、精加工、机加工暂停等。本发明方法通过考虑过滤器压力的实际演变(包括对所述过滤器压力进行重复采样)并且通过在每一新采样更新所计算所预期过滤器寿命来反映由机器当前处理的工作。本发明方法的特定优点在于,不需要特别对每一机加工条件建模(如在
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中所述)。这通过以预定的采样间隔在采样时间t(k)测量并存储过滤器压力p(k)、设置时窗Tw以规定包括多个最新采样结果的观察周期、并且通过回归分析基于所规定时窗Tw内的压力值p(k)和采样时间t(k)确定指数函数的时间常数Tau和过滤器寿命tf来实现。所述指数函数应与所测量压力值p(k)和采样时间t(k)拟合。在优选实施例中,对指数函数的参数的确定由控制单元通过回归分析并且考虑某一时窗Tw完成。设置此时窗以规定所期望识别周期,并且包括多个所记入最新压力值。使用所述时窗Tw中的压力测量结果p(k)和相应采样时间t(k)来确定与所述时窗Tw中的采样结果拟合的指数函数的参数。时窗Tw的使用具有如下优点:在剩余寿命的运算中不考虑较旧测量结果,这也限制运算时间。该时窗由用户通过配置参数规定。时窗不应太短以避免所运算过滤器寿命的过度变化。通常,在从10至200小时的范围内设置时窗。优选时窗可以是70小时。在另一实施例中,使用由所记入值表示的整个过滤器历史记录来确定指数函数的参数。在优选实施例中,用于确定过滤器寿命的方法被增强,因为使与所采样压力值p(k)和采样时间t(k)最佳拟合的指数函数与最新采样点p(k),t(k)匹配。这通过在所述最新采样点上将误差函数设置为零来实现。通过设置误差函数ε(k)=0,我们迫使指数模型与最新采样点p(k),t(k)匹配。以此方式,所更新运算反映过滤器的最新条件。控制单元存储所测量过滤器压力值p(k)和采样时间t(k)。过滤器压力的测量之间的采样间隔由用户规定为配置值。通常,采样间隔在一分钟至几十小时的范围内,优选地一至二十小时。采样间隔未必恒定。应注意,过滤器压力可以出于监视目的(例如为了与阈值压力比较)被连续测量。由于所述机加工时间测量单元对在此期间电火花机加工过程正运行的机加工时间ts进行计数。过滤器仅在有效机加工时间期间使用,因此对过滤器压力的采样仅在机加工时间ts内进行。机加工时间ts和采样间隔t(k+l)-t(k)在机加工被停止或暂停时暂停。在任何情况下,由于记录有效机加工时间ts,因此识别不受可变采样间隔的干扰,尤其在机加工期间或者在机器断电时。在优选实施例中,用于确定过滤器寿命的本发明方法包括:-一旦所述过滤器压力p(k)超过预定的阈值压力pn,便重复比较采样时间t(k)时的过滤器压力p(k)与采样时间t(k-l)时的至少一个较早过滤器压力p(k-1),以及-验证当前测量的过滤器压力p(k)是否显著低于至少一个较早过滤器压力p(k-1)。作为其一实例,压力阈值压力pn可以是例如2巴,让我们假定当前过滤器压力p(k)是2.4巴,即已经充分超过压力阈值压力pn。从现在开始,比较最近测量的当前过滤器压力p(k)与至少一个较早过滤器压力。较早过滤器压力p(k-l)为2.4巴;当前测量的过滤器压力p(k)为0.3巴,因此可以推导出过滤器像新的一样好。考虑到较早过滤器压力p(k-1)为2.4巴(高于阈值压力pn)并且当前压力p(k)为0.3巴,控制单元推导出过滤器已经被更换,并且执行以下动作中的一者或多者:-向用户释放警告消息以告知所述机加工时间ts尚未被重置,和/或;-自动重置所述机加工时间ts。在替代性实施例中,用于确定过滤器寿命的本发明方法包括:-预定的压力阈值pul,控制单元通过其确定最新较早所测量的压力p(k-1)是否高于所述压力阈值pul,以及-预定的下限压力阈值pu21和预定的上限压力阈值pu2u,控制单元通过其确定当前测量的过滤器压力p(k)是否在所述压力下限和所述压力上限pu21,pu2u内。作为其一实例,压力阈值pul可以是例如2巴;如果最新较早所测量的压力p(k-1)高于pul,则可以推导出过滤器处于过滤器寿命的最后四分之一。下限压力阈值pu21可以是例如0.25巴,并且上限压力阈值pu2u可以是例如0.35巴,即分别0.05巴低于和高于为例如0.3巴的过滤器压力pa的初始值。如果当前测量的过滤器压力p(k)在所述下限压力阈值pu21和所述上限压力阈值pu2u内,则推导出过滤器像新的一样好。如果两个比较都为真,则控制单元推导出过滤器已经被更换。在此情况下,控制单元执行以下动作中的一者或多者:-向用户释放警告消息以告知所述机加工时间ts尚未被重置,和/或;-自动重置所述机加工时间ts。在优选实施例中,用于确定过滤器寿命的本发明方法还包括:-预定的压力阈值pbl,控制单元通过其确定最新较早所测量的压力p(k-l)是否高于所述压力阈值pbl,以及-预定的压力阈值pb2,控制单元通过其确定当前测量的过滤器压力p(k)是否低于所述压力阈值pb2。作为其一实例,压力阈值pbl可以是例如2.6巴;如果最新较早所测量的压力p(k-l)高于pbl,则推导出过滤器几乎耗尽。压力阈值pb2可以是例如0.5巴;如果当前测量的过滤器压力p(k)低于pb2,则推导出过滤器压力低于所预期值。如果两个比较都为真,则控制单元推导出过滤回路存在问题,例如过滤器破裂或者压力传感器有缺陷等。另一选择为,控制单元可以仅使用经适当设置的压力阈值pb3推导过滤回路的问题。如果当前测量的过滤器压力p(k)低于压力阈值pb3,则控制单元推导出过滤器压力低于过滤回路中的所预期最小过滤器压力,并且过滤回路存在问题。在此情况下,所述压力阈值pb3被设置成低于初始过滤器压力pa,例如设置为0.25巴。在其中控制单元确定过滤回路存在问题的前述情况下,控制单元执行以下动作中的一者或多者:-向用户释放警告消息,从而用信号通知过滤回路的问题(过滤器破裂或压力传感器有缺陷等),和/或;-在开始新的遍次之前暂停所述机加工过程,或者禁止所述机加工过程的开始。控制单元可以基于检测到的事件进一步触发任何其他所期望动作。使用所运算剩余过滤器寿命来确定是否可以在不更改过滤器的情况下完全实施机加工作业。用户可以通过设置优选行为来依据剩余过滤器寿命选择将由控制单元采取的动作。控制单元可以被配置成:-向用户释放警告消息以告知剩余寿命和/或需要更换所述过滤器,和/或;-在开始新的遍次之前暂停机加工过程,或者禁止所述机加工过程的开始,如果考虑所运算剩余过滤器寿命,则确定当前机加工无法借助当前过滤器滤芯安全地完成,和/或;-当要处理两个或更多个件或机加工时:确定主切割和修整切割的合适机加工顺序,例如避免首先执行所有主切割(产生许多碎片,强烈冲洗),以完成至少一个机加工或遍次。本发明方法使用过滤器压力的连续更新的历史记录,考虑由时窗Tw的长度确定的所规定时间周期。知道在连续操作中,过滤器上的压力降和通过过滤回路的流率作为时间的函数遵循指数定律,我们在所规定识别时间周期(相应地,时窗Tw)内识别指数函数的缺失参数。最大可允许过滤器压力pmax是指数函数的已知参数,然而时间常数Tau和寿命tf待确定。指数函数的参数由最小平方回归分析确定。直接确定过滤器的寿命tf,并且容易推导过滤器更换的剩余时间tr和日历截止期限(即,将必须更换过滤器时的日期和时间)。如所述,该指数模型还可以基于日历时间ta(绝对时间标尺)、而非机加工时间ts识别。因此,可以通过使用称为日历日期和时间的所述自适应算法来运算过滤器更换的剩余时间tr和日历截止期限,即,将必须更换过滤器时的日期和时间。附图说明现在将通过实例并且参考附图进一步描述本发明,其中:图1是显示适用于金属丝EDM机器的本发明的优选实施例的框图。图2a是表示当在过滤器之前测量压力时过滤器压力随时间的典型曲线图。图2b是表示通过过滤回路的电介质流率随时间的典型曲线图。图3是表示过滤器压力作为时间的函数的典型曲线图,其显示两个行为区域。图4是表示过滤器压力作为时间的函数的典型曲线图,其显示机加工时间、过滤器寿命、过滤器更换的剩余时间和日历截止期限。图5是压力测量的实例,针对其计算tf和tau。然后使用tf和tau的值绘制所识别压力函数。具体实施方式EDM机器需要提供足够量的经调节介电流体的介电单元以实施EDM过程。所述介电单元的重要功能是介电流体的过滤。图1表示典型金属丝电火花机器(金属丝EDM)的框图。金属丝EDM机器包括介电单元,其带有用于收集使用过的介电流体的脏电介质槽10、用于收集经调节介电流体的清洁电介质槽1以及过滤回路。使用泵3来填充工作槽8并且在所述工作槽中维持所期望电介质水平。在此表示中,使用泵2和4来以高压将介电流体输送到上部和下部喷嘴。实际上(未显示),可能存在由变频器、并且然后阀控制的一个高压泵,用于控制被输送到上部和下部喷嘴以冲洗机加工间隙的介电流体。使用CNC、轴控制件、EDM发生器(未显示)来共同控制电极间距离(即工件与电极丝(两者都未显示)之间的距离)并且根据存储在CNC中的部件程序去除材料。由于材料去除发生在电火花机加工过程期间,因此电介质被连续填充有碎片,这些碎片然后由过滤器保持。过滤回路在脏电介质槽10中具有进入口,脏电介质从该进入口借助于过滤回路泵11输送通过一个或多个过滤器12,由此颗粒被保持。过滤器是收集颗粒并且具有有限寿命的滤芯。过滤回路终止在存储清洁电介质的清洁电介质槽1中。过滤回路还包括压力传感器13和/或流率传感器14,其与过滤器12串联布置。该测量提供关于过滤器12的实际状态的信息,即其由于逐渐堵塞导致的增加的液压阻力。控制单元15包括机加工时间测量单元19或与机加工时间测量单元19连接,机加工时间测量单元19对在此期间电火花机加工过程正运行的机加工时间ts进行计数。控制单元15将所测量值存储在存储器18中以保持在机加工过程期间采样的过滤器压力值p(k)的记录。机加工时间标尺中的每一采样的实际时间t(k)将由控制单元15记录在存储器18中。所存储测量结果构成过滤器状态的历史记录。存储器18在过滤器的每次更换时由用户或者由控制单元重置。在机加工时间的重置时ts=0,设置tf=tfo的初始值,tfo表示预定的总体过滤器寿命。使用此值tfo来运算过滤器更换的剩余时间,直到达到预定的过渡压力阈值pc。当过滤器压力达到阈值pc时,使用存储在存储器18中的数据运算过滤器寿命tf,控制单元15运算过滤器寿命tf、过滤器更换的剩余时间tr和过滤器12的所估计寿命终点的日历截止期限。控制单元15将这些结果显示在显示器16上。根据本发明的优选实施例,压力传感器13放置在过滤器12的输入端之前,即在过滤器入口侧处。此处,由于过滤器的逐渐阻塞和液压阻力的相继增加,由压力传感器测量的值随着机加工时间逐渐增加。图2a是针对上述实施例的过滤器压力作为时间的函数的定性表示。根据另一实施例,借助于不同压力传感器测量压力降(相应地,过滤器之前和之后的压力的压力差),以便仅观察过滤器的液压阻力。图2a也适用于此情况。根据进一步实施例,流率传感器14放置在过滤回路中,优选地在过滤器12的输出端处。图2b是跨越过滤器的流率作为时间的函数的定性表示。图3是过滤器压力作为时间的函数的定性表示。此处,压力传感器放置在过滤器入口侧处;这是典型情况。该曲线具有实质上单调增加的进展,其与过滤器的逐渐堵塞成比例,并且该曲线显示两个行为区域。针对作为时间的函数的压力,区域"B"对应于指数行为。区域"A"是过渡区域,在该处,过滤器是全新的。此处,过滤器压力几乎恒定,并且与基于压力采样结果的污物的相关性不可靠。根据本发明的优选实施例,过滤器寿命和过滤器更换的剩余时间的运算由控制单元15针对两个区域使用不同规则进行。在区域"B"中,对指数函数的拟合将确定时间常数tau和过滤器寿命tf两者,如图3中所示。此过滤器寿命tf被定义为过滤器压力达到最大可允许过滤器压力pmax的时间(参见图3)。应注意,在过滤器更换时,t=0;并且当压力达到pmax时,t=tf(寿命终点)。在区域"A"(其是过渡区域)中,过滤器压力与过滤器寿命tf(相应地,剩余过滤器寿命tr)的运算无关;并且考虑到基于历史采样结果的在区域B中进行的运算,也在区域"A"中测量过滤器压力。在区域"A"中,tf无法基于过滤器压力值历史记录可靠地运算,而是例如基于安装在机器上的先前过滤器的有效寿命(使用预定的总体过滤器寿命tfo)并且通过对机加工小时进行降值计数来运算。从适用于区域"A"的方法到适用于区域"B"的方法的切换在过滤器压力达到过渡压力阈值pc(例如0.5巴(50kPa))时进行,如图5中所示。图4显示表示过滤器压力作为时间的函数的曲线图。如所提及,该曲线是指数的。过滤器回路中的初始过滤器压力pa是新过滤器的过滤器压力。此初始过滤器压力pa实质上对应于指数函数的渐近线。所测量初始过滤器压力不显著高于所述渐近线;在本发明内,我们将认为两者等效。此处,在本发明中使用的时间标尺显示为:过滤器寿命tf、机加工时间ts、过滤器更换的剩余时间tr和日历截止期限。以下实例是指其中使用在流动方向上在过滤器之前测量的过滤器压力作为重要物理值的情况。如所提及,过滤器压力实质上如下根据指数定律上升:,其中:k是采样指数,并且适用于所记录压力p和时间t;t(k)是样本k在机加工时间内的采样时间,例如在过滤器更换时,t=0。t(k)用秒表示;p(k)是在采样时间t(k)的所测量过滤器压力。p(k)用帕斯卡表示;pa是实质上对应于指数函数的渐近线的常数;所述渐近线几乎等效于当插入新过滤器时过滤器回路中的初始过滤器压力,pa用帕斯卡表示;pmax是最大所允许过滤器压力,pmax用帕斯卡表示;tf是算法的输出,表示过滤器寿命,即在此期间预期过滤器可维修的时间。换句话说,如果识别算法完美,则从过滤器更换直到过滤器寿命终点,时间tf将被给予相同值。在此精确时间t,机加工时间ts将等于tf。tf用秒表示;tau是算法的另一输出。tau用秒表示;ε是误差函数。ε(k)是其在采样时间t(k)的值。目标是在特定范围内最小化ε的最小平方值。ε用秒表示。优选地,在每一新采样时重新计算tf和tau,以便考虑最新测量的压力值。计算tf和tau使得:ε(k2)=0,k2是最后获得的点的指数;ε在特定范围[k1...k2]内的RMS值尽可能最小,在k1的情况下,例如ts(k2)-ts(k1)几乎等于Tw,ts是机加工时间,并且Tw是所考虑时窗。过滤器耗尽之前的过滤器更换的剩余时间tr表示为:tr=tf–t。在以上描述中,时间t可以表示机加工时间ts或日历时间ta。根据两个时间表示,可以在机加工时间标尺内或者在日历时间标尺内运算tf和tau。为确定tf和tau,我们使用从k=k1到k=k2的采样周期:由于我们想要p(k2)的计算在过滤器寿命终点处是精确的,因此在此情况下,发现ε(k2)=0。使用此准则,即使在过滤器寿命终点之前,也可以如下发现tau:然后,针对k<k2,误差函数变成:最小化ε在范围k1...k2-1内的RMS值意味着求解d/dtf{Σ[(ε(k))2]}=0。可以对其进行求解并且发现tf:tf=num/den,其中对于tau运算,请记住:。图5示出数值实例,其中为确定指数函数的参数考虑的时窗Tw=100小时,采样间隔为20小时,从而提供5个采样结果和为pa=0.3巴(30kPa)的过滤器回路中的初始过滤器压力:下表显示在某一机加工时间ts已经测量的过滤器压力值:ts[小时]300320340360380p[巴]0.80.90.91.01.3因此,通过使用以上公式来确定指数函数的参数:tf=472.2小时;tau=100.6小时。本发明使用在采样时间t(k)测量的压力p(k)来确定与压力采样结果最佳拟合的指数函数的参数,其中所述参数包括过滤器寿命,其将基于当前采样结果在给定最大过滤器压力下实现。不言而喻,替代过滤器压力,可以对反映过滤器状态的另一值进行采样来确定指数函数的参数,并且最后确定过滤器寿命和过滤器更换的剩余过滤器寿命。这可以是例如过滤器流率或清洁槽中电介质的水平。这些测量方法还可以在一起使用。如图5中示出,过渡压力阈值(触发水平)被设置为0.5巴。在此实例中,在200个机加工小时之后达到为0.5巴的过滤器压力。在头200小时期间,过滤器寿命由预定的总体过滤器寿命tfo确定。因此,在整个过滤器寿命的约2/5期间使用第一规则,即,降值计数方法。在整个过滤器寿命的约3/5期间使用第二规则,即,确定拟合所采样压力测量结果的指数函数。过滤器压力在整个机加工时间期间(即,也在初始阶段期间)被采样以获得回归分析的所需采样点。如图中所示,头80小时的压力采样结果恒定,因此,适当设置为0.5巴的过渡压力阈值pc和为l00小时的时窗Tw。上文已经参考金属丝EDM描述了本发明,然而,相同方法适用于其他制造机器和过程,例如刻锻模EDM、EDM钻孔、EDM铣削、EDM研磨等,但是也适用于其中使用此类滤芯过滤器的其他过程。不言而喻,根据本发明的方法可以采用任意数量的过滤器滤芯,并且过滤器可以是机器特定的或者与车间的其他机器共享。参考符号列表1清洁电介质槽2,3,4泵7,9上部/下部喷嘴8工作槽10脏电介质槽11过滤回路泵12(多个)过滤器13.压力传感器14.流率传感器15.控制单元16.显示单元18.存储器19机加工时间测量单元。当前第1页1 2 3 
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