[發明專利]一種超快精密機床加工裝備操控臺設計方法及系統

在審

• 申請號: 202210100229.7
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114488957A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 杜昆;王光輝;姚世界;劉定高;陳斌
• 申請（專利權）人: 上海鐳慎光電科技有限公司
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414;G06F30/27
• 代理公司: 北京馳納南熙知識產權代理有限公司 11999
• 代理人: 李佳佳

本發明提供一種超快精密機床加工裝備操控臺設計方法及系統，所述系統用于執行所述方法，所述方法包括步驟1：對操控臺進行功能模塊劃分；步驟2：根據操作鏈分析法確定各個功能模塊之間的布局；步驟3：采用蟻群算法確定各個功能模塊內的元件的布局。本發明可以為超快精密機床加工裝備的操控臺上各個功能模塊的布局以及各個功能模塊內的元件布局提供指導，使得超快精密機床加工裝備操控臺的設計更具備科學性和客觀性，提高超快精密機床加工裝備操控臺設計水平，為提高操控臺作業效率、超快精密機床加工裝備綜合性能以及減少作業人員失誤和潛在風險提供保障。

技術領域

本發明涉及精密機床設備領域，具體涉及一種超快精密機床加工裝備操控臺設計方法及系統。

背景技術

操控臺是超快精密機床加工裝備的關鍵部件，是作業人員和超快精密機床加工裝備交流的直接平臺，包含大量的顯示裝置和控制裝置，其設計對超快精密機床加工裝備操作安全、作業效率、操作員身體健康以及超快精密機床加工裝備整體效能的發揮起到關鍵性作用。目前國內機床加工裝備操控臺布置多依據設計者的經驗和主觀判斷進行，缺乏科學性和客觀性。提高超快精密機床加工裝備操控臺設計水平有助于提高操控臺作業效率、超快精密機床加工裝備綜合性能以及減少作業人員失誤和潛在風險尤為重要。

申請號為201610405669.8的發明專利公開了一種開放式數控系統人機界面二次開發平臺，包括PC端配置平臺與NC端解析平臺，所述PC端配置平臺將XML配置文件通過以太網傳輸至NC端解析平臺；本發明的設計方法，包括S0，所述PC端配置平臺配置數控系統人機界面的組件及其屬性，自動生成XML配置文件；S1，所述PC端配置平臺將XML配置文件通過以太網傳送至NC端解析平臺；S2，所述NC端解析平臺讀取并解析XML配置文件，完成解析后數據與原數控系統的交互并顯示PC端配置平臺配置的人機界面。該發明的有益效果可以實現滿足不同用戶、不同系統對于人機界面的定制化需求，快速便捷的開發定制界面，降低開發維護成本，滿足開放式數控系統的便于擴展、對用戶開放等需求。但是該發明僅注重于滿足用戶的定制化需求，而忽視了對于人機界面設計的科學性。

申請號為202011594094.1的發明專利申請公開了一種控制柜設計方法，包括如下步驟：步驟一、控制柜硬件結構設計；步驟二、控制功能組態；步驟三、人機交互界面設計；步驟四、模擬環境驗證研究。其中人機交互界面設計具體包括如下步驟：人機交互模型的構建；人機交互體系架構設計；人機交互界面設計開發；通過仿真測試完成后，連接HMI硬件，下載到工業控制器的主界面中，完成人機交互界面的設計工作。所述人機交互模型的構建具體包括如下步驟：根據離心工廠各廠房設備控制的運行特征，包括設備運行參數、控制要求、控制點位、聯鎖保護，構建交互界面的分區界面、操作界面、工藝流程、聯鎖保護關系、數據采集和控制以及報警記錄查詢的理論模型；所述人機交互體系架構設計，具體包括如下步驟：針對工廠控制設備運行維護的具體需求，對包括軟件的數據采集、數據處理以及信號輸出需求進行整體體系架構設計；所述人機交互界面設計開發，針對控制柜的具體功能要求，包括數據采集、存儲、輸出控制、報警、歷史查詢功能，進行交互界面的設計和開發，具體包括如下步驟：創建系統功能的外部模型，主要包括：畫面分區、流程結構、畫面層次及跳轉切換方式；設置各分區界面功能，主要包括設備狀態采集、信息存儲、處理、計算及控制輸出；算法組態，主要包括設備狀態控制字、控制回路、工況模式、手動/自動切換功能；系統自檢功能設計，主要包括系統內部運行狀態監測、報警記錄、歷史查詢功能的設計。該發明具備控制補壓機、泵閥、空調機組的通用功能，可在設計時直接進行組態，快速完成設備制造、安裝、培訓、運維等工作。但是對于人機交互界面的設計更注重于功能的設計，而忽視了其布局的設計。

發明內容

為解決以上技術問題中的至少一個，本發明提供了一種超快精密機床加工裝備操控臺設計方法及系統。

本發明的第一方面提供一種超快精密機床加工裝備操控臺設計方法，包括：

步驟1：對操控臺進行功能模塊劃分；

步驟2：根據操作鏈分析法確定各個功能模塊之間的布局；