[發(fā)明專利]一種數(shù)控機(jī)床的數(shù)據(jù)采集分析展示系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011226840.1
• 申請(qǐng)日: 2020-11-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112255969A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王俊;武云慶;辜曉飛;劉祥;高峻楓;尤元宋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶機(jī)電智能制造有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/408
• 分類號(hào): G05B19/408
• 代理公司: 重慶智慧之源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50234
• 代理人: 高彬

1.一種數(shù)控機(jī)床的數(shù)據(jù)采集分析展示系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集模塊、傳感器模塊、數(shù)據(jù)上傳模塊、網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、云計(jì)算平臺(tái)與數(shù)字化車間管控云平臺(tái)；

其中所述數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)網(wǎng)線、串口、通訊協(xié)議，利用軟件建立與數(shù)控機(jī)床通訊連接，用于采集數(shù)控機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)、機(jī)床程序、進(jìn)給、轉(zhuǎn)速、負(fù)載以及針對(duì)各產(chǎn)品進(jìn)行校驗(yàn)是否合格的校驗(yàn)結(jié)果信號(hào)；

所述傳感器模塊用于實(shí)時(shí)采集數(shù)控機(jī)床在任意時(shí)刻的加工過(guò)程中的電流、電壓、功率數(shù)字信號(hào)以及產(chǎn)品下線信號(hào)；

所述數(shù)據(jù)上傳模塊利用所述網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)將所述數(shù)據(jù)采集模塊與所述傳感器模塊采集到的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給所述數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和所述云計(jì)算平臺(tái)；

所述數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)用于存儲(chǔ)所述數(shù)據(jù)采集模塊與所述傳感器模塊采集到的數(shù)據(jù)信息；

所述云計(jì)算平臺(tái)用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集模塊與所述傳感器模塊采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，包括確定數(shù)控機(jī)床的設(shè)備狀態(tài)，并存儲(chǔ)于所述數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，形成時(shí)序事件序列；其中設(shè)備狀態(tài)包括運(yùn)行、計(jì)劃停機(jī)、非計(jì)劃停機(jī)和未定義；以及計(jì)算數(shù)控機(jī)床的設(shè)備運(yùn)行效率、產(chǎn)能效率、產(chǎn)品合格率以及綜合效率；所述綜合效率為所述設(shè)備運(yùn)行效率、所述產(chǎn)能效率與所述產(chǎn)品合格率三者乘積；并將數(shù)據(jù)分析處理結(jié)果發(fā)送給數(shù)字化車間管控云平臺(tái)進(jìn)行可視化展示。

2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床的數(shù)據(jù)采集分析展示系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)上傳模塊利用基于瀏覽器的軟件編程工具node red，并使用node red內(nèi)部的Opc ua模塊接收所述數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)信息，再編寫(xiě)程序?qū)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為json格式，最后使用mqtt上傳數(shù)據(jù)至所述云計(jì)算平臺(tái)。

3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床的數(shù)據(jù)采集分析展示系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)包括提供網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量的sim卡，工業(yè)路由器，微型工控機(jī)，信號(hào)增強(qiáng)天線，通過(guò)組件間的連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，以及設(shè)備間的通訊。

4.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床的數(shù)據(jù)采集分析展示系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器模塊包括互感器、萬(wàn)用表以及紅外傳感器，以實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)機(jī)床在任意時(shí)刻的加工過(guò)程中的電流、電壓、功率數(shù)字信號(hào)以及產(chǎn)品下線信號(hào)。

5.一種基于權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的數(shù)控機(jī)床的數(shù)據(jù)采集分析展示系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集分析展示方法，其特征在于，包括：

通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊采集數(shù)控機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)、機(jī)床程序、進(jìn)給、轉(zhuǎn)速、負(fù)載以及針對(duì)各產(chǎn)品進(jìn)行校驗(yàn)是否合格的校驗(yàn)結(jié)果信號(hào)；

通過(guò)傳感器模塊實(shí)時(shí)采集數(shù)控機(jī)床在任意時(shí)刻的加工過(guò)程中的電流、電壓、功率數(shù)字信號(hào)以及產(chǎn)品下線信號(hào)；

將所述數(shù)據(jù)采集模塊與所述傳感器模塊采集到的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和云計(jì)算平臺(tái)；

通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)存儲(chǔ)所述數(shù)據(jù)采集模塊與所述傳感器模塊采集到的數(shù)據(jù)信息；

通過(guò)云計(jì)算平臺(tái)對(duì)所述數(shù)據(jù)采集模塊與所述傳感器模塊采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，包括確定數(shù)控機(jī)床的設(shè)備狀態(tài)，并存儲(chǔ)于所述數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，形成時(shí)序事件序列；其中設(shè)備狀態(tài)包括運(yùn)行、計(jì)劃停機(jī)、非計(jì)劃停機(jī)和未定義；以及計(jì)算數(shù)控機(jī)床的設(shè)備運(yùn)行效率、產(chǎn)能效率、產(chǎn)品合格率以及綜合效率；所述綜合效率為所述設(shè)備運(yùn)行效率、所述產(chǎn)能效率與所述產(chǎn)品合格率三者乘積；并將數(shù)據(jù)分析處理結(jié)果發(fā)送給數(shù)字化車間管控云平臺(tái)進(jìn)行可視化展示。