CN105446308A - 一种数控机床的实时远程监控联网总控系统 - Google Patents

一种数控机床的实时远程监控联网总控系统 Download PDF

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    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link

Abstract

本发明公开了一种数控机床的实时远程监控联网总控系统，属于数控机床监控技术领域，包括数控机床和控制系统，控制系统与单片机连接，单片机与无线信号认证系统相连，无线信号认证系统与分控系统无线连接，分控系统与总控系统连接，数控机床与单片机之间还连接有视频采集终端、信号处理器、视频过滤器、信息采集终端和信息处理模块，数控机床与单片机之间还设有传感器和信号转换器，分控系统内设有无线信号处理模块、数据输入模块、主控器、信息输入模块和信息输出模块，总控系统内设有主处理器、信息接收模块、信息反馈模块和操作终端。本发明使用方便、易于推广，减少铺设专用线路的成本，采集视频监控数据，实现整体联网总控调配资源共享。

Description

一种数控机床的实时远程监控联网总控系统
技术领域
本发明涉及一种数控机床监控系统，特别是涉及一种数控机床的实时远程监控联网总控系统，属于数控机床监控技术领域。
背景技术
机床(英文名称：machinetool)是指制造机器的机器，亦称工作母机或工具机，习惯上简称机床，一般分为金属切削机床、锻压机床和木工机床等，现代机械制造中加工机械零件的方法很多：除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等，但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件，一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工，机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用。数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件的控制单元，数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。
如今数控机床功能集成度越来越高，包括刀库、转台、交换台、自动上下料装置的机床已经成为未来的发展趋势。但这些装置的控制以及状态显示是电气调试的重点工作之一，现有技术中，数控机床加工精度高，具有稳定的加工质量；可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高，一般为普通机床的3～5倍；机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。
国外一些著名机床厂家，如西门子这些厂家提供了专业的服务，但是对于国内厂家，无论是服务支持还是投资成本来说，实现顶屏软件的开发和应用都具有较大困难。数控机床是一种集机、电、液于一体的现代机电加工设备。由于数控技术本身的复杂性，加上数控控机床机械加工工艺的多样性和加工零件的复杂性，使数控系统的规格、种类差异极大，控制参数复杂，因此，一旦数控机床发生故障，对其进行故障诊断和维修将是一项专业性很强的工作，很多时候需要依靠生产厂家的支持才能解决，这就导致故障机床经常得不到及时的维修，延长了机床的故障停机时间，降低了机床的效率。
现有的数控机床远程监控系统多采用有线的连接方式，这种方式都需要铺设专用电缆或光纤，由于机床销售遍布全国各地，铺设专用线路投资成本较高，所以急需一种利用现有廉价的公用无线网络进行数控机床的远程监控，且现有技术中的数控机床监控系统多不能实现整体联网进行总控，进行调配、指导进而实现资源和技术共享，且现有技术中缺乏对数控机床运行状态的监控，也缺少对数控机床运行状态的视频监控采集，进而缺乏技术指导的支撑。
发明内容
本发明的主要目的是为了解决目前数控机床监控系统存在的上述问题，提供一种使用方便、易于推广，不仅可以减少铺设专用线路的成本，可以利用现有廉价的公用无线网络，可以实现整体联网进行总控调配、指导实现资源和技术共享，能够对数控机床运行状态的监控，能够采集视频监控数据，进而进而能够提供技术指导的数控机床的实时远程监控联网总控系统。
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
一种数控机床的实时远程监控联网总控系统，包括数控机床和一控制系统，所述控制系统与一单片机连接，所述单片机与一无线信号认证系统相连，所述无线信号认证系统与一分控系统无线连接，所述分控系统与一总控系统连接，所述无线信号认证系统用于将所述单片机与所述分控系统无线连接；
所述数控机床与所述单片机之间还连接有视频采集终端、信号处理器、视频过滤器、信息采集终端和信息处理模块，所述视频采集终端用于采集所述数控机床的视频状态，所述信号处理器用于将采集到的视频状态信号进行处理，所述视频过滤器用于将采集到的视频状态信号进行过滤，所述信息采集终端用于采集数控机床的数控、驱动和编程信息，所述信息处理模块用于将采集到的数控机床的数控、驱动和编程信息进行处理；
所述数控机床与所述视频采集终端及所述信息采集终端连接，所述视频采集终端与所述信号处理器连接，所述信号处理器与所述视频过滤器连接，所述信息采集终端与所述信息处理模块连接，所述视频过滤器及所述信息处理模块均与所述单片机连接，所述总控系统与若干所述分控系统连接。
作为一种优选方案，所述数控机床与所述单片机之间还设有一传感器和一信号转换器，所述数控机床与所述传感器连接，所述传感器与所述信号转换器连接，所述信号转换器与所述单片机连接，所述传感器用于感应所述数控机床的使用状态，所述信号转换器用于将数控机床的使用状态信号转换并传输到所述单片机。
作为一种优选方案，所述数控机床包括主机系统、数控系统、驱动系统、辅助系统和编程系统，所述数控系统包括印刷电路板、CRT显示器、键盒和纸带阅读机，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。
作为一种优选方案，所述驱动系统用于数控机床执行驱动，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机和进给电机，所述驱动系统控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴电机和进给电机的驱动，当进给单元和进给电机联动时，完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。
作为一种优选方案，所述分控系统内设有无线信号处理模块、数据输入模块、主控器、信息输入模块和信息输出模块，所述无线信号处理模块与所述数据输入模块连接，所述数据输入模块与所述主控器连接，所述主控器与所述信息输入模块及所述信息输出模块连接，所述无线信号处理模块与所述无线信号认证系统无线连接，所述无线信号处理模块用于处理所述无线信号认证系统的无线信号，所述数据输入模块用于将无线信号接入所述主控器。
作为一种优选方案，所述总控系统内设有主处理器、信息接收模块、信息反馈模块和操作终端，所述信息接收模块、所述信息反馈模块及所述操作终端与所述主处理器连接，所述信息反馈模块与所述信息输入模块连接，所述信息接收模块与所述信息输出模块连接。
作为一种优选方案，所述分控系统还包括显示模块、数据存储模块和数据处理模块，所述显示模块、所述数据存储模块及所述数据处理模块均与所述主控器连接，所述显示模块用于显示所述数控机床的状态信息和视频信息，所述数据存储模块用于存储状态信息和视频信息，所述数据处理模块用于对所述分控系统内的数据进行处理。
作为一种优选方案，所述分控系统还包括控制系统、操作模块和数据调取模块，所述控制系统、所述操作模块及所述数据调取模块均与所述主控器连接，所述控制系统用于对所述分控系统进行控制，所述操作模块用于提供操作界面进行操作，所述数据调取模块用于调取所述数控机床和所述总控系统的数据和信息。
作为一种优选方案，所述总控系统还包括显示器和主存储器，所述显示器及所述主存储器均与所述主处理器连接，所述显示器用于显示各个所述分控系统的运行状态，所述主存储器用于存储各个所述分控系统的运行状态的信息和数据。
作为一种优选方案，所述总控系统还包括操作终端和专家诊断系统，所述操作终端及所述专家诊断系统均与所述主处理器连接，所述操作终端用于为所述总控系统提供操作界面，所述专家诊断系统用于联系专家提供技术指导和故障分析。
本发明的有益技术效果：
1、本发明设计的一种数控机床的实时远程监控联网总控系统，解决了现有的数控机床远程监控系统由于机床销售遍布全国各地，多采用有线的连接方式，需要铺设专用电缆或光纤，铺设专用线路投资成本较高的问题，可以减少铺设专用线路的成本。
2、本发明设计的一种数控机床的实时远程监控联网总控系统，解决了现有技术中的数控机床监控系统多不能实现整体联网进行总控，特别是不能实现同一型号数控机床联网总控，甚至是不能实现对数控机床进行全国联网的问题，进而不能实现各个单独数控机床的监控及整体运行状态的监控，进行影响数控机床的调配，影响专家对数控机床的同一问题进行指导，进而影响了资源和技术的共享。
3、本发明设计的一种数控机床的实时远程监控联网总控系统，解决了现有技术中缺乏对数控机床运行状态的监控，特别是缺少对数控机床运行状态的视频监控采集的问题，进而影响技术指导的准确性。
4、本发明设计的一种数控机床的实时远程监控联网总控系统，使用方便、易于推广，不仅可以减少铺设专用线路的成本，可以利用现有廉价的公用无线网络，可以实现整体联网进行总控调配、指导实现资源和技术共享，能够对数控机床运行状态的监控，能够采集视频监控数据，进而进而能够提供技术指导的数控机床的实时远程监控联网总控系统。
附图说明
图1为本发明数控机床的实时远程监控联网总控系统整体示意图；
图2为本发明总控系统与各分控系统连接示意图；
图3为本发明分控系统示意图；
图4为本发明总控系统示意图。
图中：100-数控机床，200-单片机，300-无线信号认证系统，400-分控系统，500-总控系统，101-视频采集终端，102-信号处理器，103-视频过滤器，104-信息采集终端，105-信息处理模块，106-控制系统，107-传感器，108-信号转换器，401-主控器，402-显示模块，403-数据存储模块，404-数据处理模块，405-控制系统，406-数据输入模块，407-无线信号处理模块，408-信息输入模块，409-信息输出模块，410-操作模块，411-数据调取模块，501-主处理器，502-显示器，503-主存储器，504-控制系统，505-操作终端，506-专家诊断系统，508-信息接收模块，509-信息反馈模块。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1和图2所示，一种数控机床的实时远程监控联网总控系统，包括数控机床100和一控制系统106，所述控制系统106与一单片机200连接，所述单片机200与一无线信号认证系统300相连，所述无线信号认证系统300与一分控系统400无线连接，所述分控系统400与一总控系统500连接，所述无线信号认证系统300用于将所述单片机200与所述分控系统400无线连接；所述数控机床100与所述单片机200之间还连接有视频采集终端101、信号处理器102、视频过滤器103、信息采集终端104和信息处理模块105，所述视频采集终端101用于采集所述数控机床100的视频状态，所述信号处理器102用于将采集到的视频状态信号进行处理，所述视频过滤器103用于将采集到的视频状态信号进行过滤，所述信息采集终端104用于采集数控机床100的数控、驱动和编程信息，所述信息处理模块105用于将采集到的数控机床100的数控、驱动和编程信息进行处理；所述数控机床100与所述视频采集终端101及所述信息采集终端104连接，所述视频采集终端101与所述信号处理器102连接，所述信号处理器102与所述视频过滤器103连接，所述信息采集终端104与所述信息处理模块105连接，所述视频过滤器103及所述信息处理模块105均与所述单片机200连接，所述总控系统500与若干所述分控系统400连接。
如图1所示，作为本实施例的一种优选方案，所述数控机床100与所述单片机200之间还设有一传感器107和一信号转换器108，所述数控机床100与所述传感器107连接，所述传感器107与所述信号转换器108连接，所述信号转换器108与所述单片机200连接，所述传感器107用于感应所述数控机床100的使用状态，所述信号转换器108用于将数控机床100的使用状态信号转换并传输到所述单片机200。
作为本实施例的一种优选方案，所述数控机床100包括主机系统、数控系统、驱动系统、辅助系统和编程系统，所述数控系统包括印刷电路板、CRT显示器、键盒和纸带阅读机，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。
作为本实施例的一种优选方案，所述驱动系统用于数控机床100执行驱动，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机和进给电机，所述驱动系统控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴电机和进给电机的驱动，当进给单元和进给电机联动时，完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。
如图3所示，作为本实施例的一种优选方案，所述分控系统400内设有无线信号处理模块407、数据输入模块406、主控器401、信息输入模块408和信息输出模块409，所述无线信号处理模块407与所述数据输入模块406连接，所述数据输入模块406与所述主控器401连接，所述主控器401与所述信息输入模块408及所述信息输出模块409连接，所述无线信号处理模块407与所述无线信号认证系统300无线连接，所述无线信号处理模块407用于处理所述无线信号认证系统300的无线信号，所述数据输入模块406用于将无线信号接入所述主控器401。
如图4所示，作为本实施例的一种优选方案，所述总控系统500内设有主处理器501、信息接收模块508、信息反馈模块509和操作终端505，所述信息接收模块508、所述信息反馈模块509及所述操作终端505与所述主处理器501连接，所述信息反馈模块509与所述信息输入模块408连接，所述信息接收模块508与所述信息输出模块409连接。
如图3所示，作为本实施例的一种优选方案，所述分控系统400还包括显示模块402、数据存储模块403和数据处理模块404，所述显示模块402、所述数据存储模块403及所述数据处理模块404均与所述主控器401连接，所述显示模块402用于显示所述数控机床100的状态信息和视频信息，所述数据存储模块403用于存储状态信息和视频信息，所述数据处理模块404用于对所述分控系统400内的数据进行处理。
如图3所示，作为本实施例的一种优选方案，所述分控系统400还包括控制系统405、操作模块410和数据调取模块411，所述控制系统405、所述操作模块410及所述数据调取模块411均与所述主控器401连接，所述控制系统405用于对所述分控系统400进行控制，所述操作模块410用于提供操作界面进行操作，所述数据调取模块411用于调取所述数控机床100和所述总控系统500的数据和信息。
如图4所示，作为本实施例的一种优选方案，所述总控系统500还包括显示器502和主存储器503，所述显示器502及所述主存储器503均与所述主处理器501连接，所述显示器502用于显示各个所述分控系统400的运行状态，所述主存储器503用于存储各个所述分控系统400的运行状态的信息和数据。
如图4所示，作为本实施例的一种优选方案，所述总控系统500还包括操作终端505和专家诊断系统506，所述操作终端505及所述专家诊断系统506均与所述主处理器501连接，所述操作终端505用于为所述总控系统500提供操作界面，所述专家诊断系统506用于联系专家提供技术指导和故障分析。
综上所述，本发明设计的一种数控机床的实时远程监控联网总控系统，解决了现有的数控机床远程监控系统由于机床销售遍布全国各地，多采用有线的连接方式，需要铺设专用电缆或光纤，铺设专用线路投资成本较高的问题，可以减少铺设专用线路的成本。
本发明设计的一种数控机床的实时远程监控联网总控系统，解决了现有技术中的数控机床监控系统多不能实现整体联网进行总控，特别是不能实现同一型号数控机床联网总控，甚至是不能实现对数控机床进行全国联网的问题，进而不能实现各个单独数控机床的监控及整体运行状态的监控，进行影响数控机床的调配，影响专家对数控机床的同一问题进行指导，进而影响了资源和技术的共享。
本发明设计的一种数控机床的实时远程监控联网总控系统，解决了现有技术中缺乏对数控机床运行状态的监控，特别是缺少对数控机床运行状态的视频监控采集的问题，进而影响技术指导的准确性。
本发明设计的一种数控机床的实时远程监控联网总控系统，使用方便、易于推广，不仅可以减少铺设专用线路的成本，可以利用现有廉价的公用无线网络，可以实现整体联网进行总控调配、指导实现资源和技术共享，能够对数控机床运行状态的监控，能够采集视频监控数据，进而进而能够提供技术指导的数控机床的实时远程监控联网总控系统。
以上所述，仅为本发明优选的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种数控机床的实时远程监控联网总控系统，其特征在于：包括数控机床(100)和一控制系统(106)，所述控制系统(106)与一单片机(200)连接，所述单片机(200)与一无线信号认证系统(300)相连，所述无线信号认证系统(300)与一分控系统(400)无线连接，所述分控系统(400)与一总控系统(500)连接，所述无线信号认证系统(300)用于将所述单片机(200)与所述分控系统(400)无线连接；
所述数控机床(100)与所述单片机(200)之间还连接有视频采集终端(101)、信号处理器(102)、视频过滤器(103)、信息采集终端(104)和信息处理模块(105)，所述视频采集终端(101)用于采集所述数控机床(100)的视频状态，所述信号处理器(102)用于将采集到的视频状态信号进行处理，所述视频过滤器(103)用于将采集到的视频状态信号进行过滤，所述信息采集终端(104)用于采集数控机床(100)的数控、驱动和编程信息，所述信息处理模块(105)用于将采集到的数控机床(100)的数控、驱动和编程信息进行处理；
所述数控机床(100)与所述视频采集终端(101)及所述信息采集终端(104)连接，所述视频采集终端(101)与所述信号处理器(102)连接，所述信号处理器(102)与所述视频过滤器(103)连接，所述信息采集终端(104)与所述信息处理模块(105)连接，所述视频过滤器(103)及所述信息处理模块(105)均与所述单片机(200)连接，所述总控系统(500)与若干所述分控系统(400)连接。
2.根据权利要求1所述的一种数控机床的实时远程监控联网总控系统，其特征在于：所述数控机床(100)与所述单片机(200)之间还设有一传感器(107)和一信号转换器(108)，所述数控机床(100)与所述传感器(107)连接，所述传感器(107)与所述信号转换器(108)连接，所述信号转换器(108)与所述单片机(200)连接，所述传感器(107)用于感应所述数控机床(100)的使用状态，所述信号转换器(108)用于将数控机床(100)的使用状态信号转换并传输到所述单片机(200)。
3.根据权利要求2所述的一种数控机床的实时远程监控联网总控系统，其特征在于：所述数控机床(100)包括主机系统、数控系统、驱动系统、辅助系统和编程系统，所述数控系统包括印刷电路板、CRT显示器、键盒和纸带阅读机，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。
4.根据权利要求3所述的一种数控机床的实时远程监控联网总控系统，其特征在于：所述驱动系统用于数控机床(100)执行驱动，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机和进给电机，所述驱动系统控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴电机和进给电机的驱动，当进给单元和进给电机联动时，完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。
5.根据权利要求1所述的一种数控机床的实时远程监控联网总控系统，其特征在于：所述分控系统(400)内设有无线信号处理模块(407)、数据输入模块(406)、主控器(401)、信息输入模块(408)和信息输出模块(409)，所述无线信号处理模块(407)与所述数据输入模块(406)连接，所述数据输入模块(406)与所述主控器(401)连接，所述主控器(401)与所述信息输入模块(408)及所述信息输出模块(409)连接，所述无线信号处理模块(407)与所述无线信号认证系统(300)无线连接，所述无线信号处理模块(407)用于处理所述无线信号认证系统(300)的无线信号，所述数据输入模块(406)用于将无线信号接入所述主控器(401)。
6.根据权利要求1所述的一种数控机床的实时远程监控联网总控系统，其特征在于：所述总控系统(500)内设有主处理器(501)、信息接收模块(508)、信息反馈模块(509)和操作终端(505)，所述信息接收模块(508)、所述信息反馈模块(509)及所述操作终端(505)与所述主处理器(501)连接，所述信息反馈模块(509)与所述信息输入模块(408)连接，所述信息接收模块(508)与所述信息输出模块(409)连接。
7.根据权利要求5所述的一种数控机床的实时远程监控联网总控系统，其特征在于：所述分控系统(400)还包括显示模块(402)、数据存储模块(403)和数据处理模块(404)，所述显示模块(402)、所述数据存储模块(403)及所述数据处理模块(404)均与所述主控器(401)连接，所述显示模块(402)用于显示所述数控机床(100)的状态信息和视频信息，所述数据存储模块(403)用于存储状态信息和视频信息，所述数据处理模块(404)用于对所述分控系统(400)内的数据进行处理。
8.根据权利要求7所述的一种数控机床的实时远程监控联网总控系统，其特征在于：所述分控系统(400)还包括控制系统(405)、操作模块(410)和数据调取模块(411)，所述控制系统(405)、所述操作模块(410)及所述数据调取模块(411)均与所述主控器(401)连接，所述控制系统(405)用于对所述分控系统(400)进行控制，所述操作模块(410)用于提供操作界面进行操作，所述数据调取模块(411)用于调取所述数控机床(100)和所述总控系统(500)的数据和信息。
9.根据权利要求6所述的一种数控机床的实时远程监控联网总控系统，其特征在于：所述总控系统(500)还包括显示器(502)和主存储器(503)，所述显示器(502)及所述主存储器(503)均与所述主处理器(501)连接，所述显示器(502)用于显示各个所述分控系统(400)的运行状态，所述主存储器(503)用于存储各个所述分控系统(400)的运行状态的信息和数据。
10.根据权利要求9所述的一种数控机床的实时远程监控联网总控系统，其特征在于：所述总控系统(500)还包括操作终端(505)和专家诊断系统(506)，所述操作终端(505)及所述专家诊断系统(506)均与所述主处理器(501)连接，所述操作终端(505)用于为所述总控系统(500)提供操作界面，所述专家诊断系统(506)用于联系专家提供技术指导和故障分析。
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