CN107037782A - 监控机床的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种监控机床的方法和装置。其中，该方法包括：接收数控机床的机床数据；基于虚拟现实模型对机床数据执行仿真，得到数控机床的仿真运行结果；根据数控机床的仿真运行结果对数控机床执行监控。本发明解决了相关技术中的数控机床的监控方法不能实时的确定实际生产过程中的故障的技术问题。

Description

监控机床的方法和装置

技术领域

本发明涉及机床监控领域，具体而言，涉及一种监控机床的方法和装置。

背景技术

数控机床在生产过程中需要接收大量的指令数据，并会产生大量的运行数据，这些数据对监控数控机床的运行状态以及分析数控机床的故障情况具有重要意义，并对未来的数控机床的生产具有参考作用。现有的数据采集技术通常是利用TCP/IP协议对机床进行远程数据采集、数据分析等，根据分析结果对机床使用情况进行评估和维护。但是，现有技术中监控数控机床的方法各种通讯协议不统一，并且无法进行实时的生产跟踪和故障排除，不能及时的确定实际生产过程中各种不确定因素对分析结果的影响。

针对相关技术中的数控机床的监控方法不能实时的确定实际生产过程中的故障的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种监控机床的方法和装置，以至少解决相关技术中的数控机床的监控方法不能实时的确定实际生产过程中的故障的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种监控机床的方法，该方法包括：接收数控机床的机床数据；基于虚拟现实模型对机床数据执行仿真，得到数控机床的仿真运行结果；根据数控机床的仿真运行结果对数控机床执行监控。

进一步地，接收数控机床的机床数据包括：确定执行仿真所需要的机床数据，得到数据获取请求；向数控机床发送数据获取请求；接收数控机床发送的机床数据，其中，数控机床用于在接收到数据获取请求之后反馈执行仿真所需要的机床数据。

进一步地，基于虚拟现实模型对机床数据执行仿真，得到数控机床的仿真运行结果包括：基于虚拟现实模型对执行仿真所需要的机床数据进行仿真，生成至少一个虚拟仿真部件，其中，每个虚拟仿真部件与数控机床的一个硬件部件相关联。

进一步地，根据数控机床的仿真运行结果对数控机床执行监控包括：确定每个虚拟仿真部件的状态；根据每个虚拟仿真部件的状态确定对应的硬件部件的状态和故障风险；如果存在发生故障的虚拟仿真部件或故障风险达到预设等级的虚拟仿真部件，则确定虚拟仿真部件对应的硬件部件发生故障或故障风险达到预设等级。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种监控机床的装置，该装置包括：接收单元，用于接收数控机床的机床数据；仿真单元，用于基于虚拟现实模型对机床数据执行仿真，得到数控机床的仿真运行结果；监控单元，用于根据数控机床的仿真运行结果对数控机床执行监控。

进一步地，接收单元包括：第一确定模块，用于确定执行仿真所需要的机床数据，得到数据获取请求；发送模块，用于向数控机床发送数据获取请求；接收模块，用于接收数控机床发送的机床数据，其中，数控机床用于在接收到数据获取请求之后反馈执行仿真所需要的机床数据。

进一步地，仿真单元包括：仿真模块，用于基于虚拟现实模型对执行仿真所需要的机床数据进行仿真，生成至少一个虚拟仿真部件，其中，每个虚拟仿真部件与数控机床的一个硬件部件相关联。

进一步地，监控单元包括：第二确定模块，用于确定每个虚拟仿真部件的状态；第三确定模块，用于根据每个虚拟仿真部件的状态确定对应的硬件部件的状态和故障风险；逻辑模块，用于如果存在发生故障的虚拟仿真部件或故障风险达到预设等级的虚拟仿真部件，则确定虚拟仿真部件对应的硬件部件发生故障或故障风险达到预设等级。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行本发明的监控机床的方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行本发明的监控机床的方法。

在本发明实施例中，通过接收数控机床的机床数据；基于虚拟现实模型对机床数据执行仿真，得到数控机床的仿真运行结果；根据数控机床的仿真运行结果对数控机床执行监控，解决了相关技术中的数控机床的监控方法不能实时的确定实际生产过程中的故障的技术问题，进而实现了能够实时的根据数控机床的数据确定实际生产过程中的故障的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种可选的监控机床的方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的另一种可选的监控机床的方法的示意图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的监控机床的装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本申请提供了一种监控机床的方法的实施例。

图1是根据本发明实施例的一种可选的监控机床的方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S101，接收数控机床的机床数据：

可选的，该步骤可以是通过数据线、电缆等连接方式获取数控机床的机床数据，也可以是通过远程数据采集技术接收机床数据，是通过远程网络传输的方式进行远程数据采集。其中，不同的数控设备支持不同的网络传输协议，根据采集协议不同，需要采用不同的方式。绝大多数数控设备配有网口、串口等多种通信接口，数控机床硬件设备可以与不同传输接口的数控机床匹配连接。这符合针对不同机床采用不同的传输协议的思路，可以适用绝大多数的常用机床。其工作流程如下，首先在硬件装置上选择数控系统的类型，硬件装置在得到数控系统类型后会在内部产生不同的处理分支，针对具体的类型选择不同的采集方式，将采集到的各种参数信息进行计算和处理，最后将结果储存到服务器中。

步骤S102，基于虚拟现实模型对机床数据执行仿真，得到数控机床的仿真运行结果：

在接收数控机床的机床数据之后，基于虚拟现实模型对机床数据执行仿真，得到数控机床的仿真运行结果。

虚拟现实是一种技术，可以通过建模的方式模拟出和实际的三维空间物体，虚拟现实模型是用于模拟数控机床的硬件实体的模型，在接收到数控机床的机床数据之后，可以基于虚拟现实模型模拟出数控机床的硬件状态，得到数控机床的仿真的运行结果。

基于虚拟现实的硬件装置可以包括人机界面，人机界面是基于虚拟现实技术的硬件装置内置网络采集系统和增强现实的交互界面，人机界面可以用来显示数控设备运行状态和故障信息。

步骤S103，根据数控机床的仿真运行结果对数控机床执行监控：

在基于虚拟现实模型对机床数据执行仿真，得到数控机床的仿真运行结果之后，根据数控机床的仿真运行结果对数控机床执行监控。

具体而言，作为该实施例的一个可选实施例，一种可选的监控机床的方法的示意图如图2所示，集成有本发明实施例提供的监控机床的方法的基于虚拟现实的硬件设备在从服务器中获取数控机床运行的各种信息(例如，虚拟现实模型)之后，可以将通过远程网络采集到的数控机床通过内嵌的CAXA采集软件进行独立的运算分析，基于内嵌的虚拟现实仿真软件将数据信息与数控机床的3D模型相匹配，将各个部件的实时运行状态与部件模型关联。各个部件相互配合按照通过远程网络采集到的数控机床的参数信息运行，达到实时仿真运行的效果。并且，基于虚拟现实的硬件设备可以通过故障诊断软件诊断数控机床的故障，当现场的数控机床的硬件设备发生故障时，可以将故障信息实时传到虚拟现实模型中对应的虚拟仿真部件上，并在人机界面上展示，达到快速定位故障信息功能以及更好的展示效果。此外，基于虚拟现实的硬件设备还可以分析数据库中关于故障部件的所有信息，最终得出出现故障的部件的最优的维护计划和实施方案。可选的，还可以通过远程摄像功能查看并跟踪故障部件。

该实施例通过接收数控机床的机床数据；基于虚拟现实模型对机床数据执行仿真，得到数控机床的仿真运行结果；根据数控机床的仿真运行结果对数控机床执行监控，解决了相关技术中的数控机床的监控方法不能实时的确定实际生产过程中的故障的技术问题，进而实现了能够实时的根据数控机床的数据确定实际生产过程中的故障的技术效果。

可选地，接收数控机床的机床数据包括：确定执行仿真所需要的机床数据，得到数据获取请求；向数控机床发送数据获取请求；接收数控机床发送的机床数据，其中，数控机床用于在接收到数据获取请求之后反馈执行仿真所需要的机床数据。

可选地，基于虚拟现实模型对机床数据执行仿真，得到数控机床的仿真运行结果包括：基于虚拟现实模型对执行仿真所需要的机床数据进行仿真，生成至少一个虚拟仿真部件，其中，每个虚拟仿真部件与数控机床的一个硬件部件相关联。

可选地，根据数控机床的仿真运行结果对数控机床执行监控包括：确定每个虚拟仿真部件的状态；根据每个虚拟仿真部件的状态确定对应的硬件部件的状态和故障风险；如果存在发生故障的虚拟仿真部件或故障风险达到预设等级的虚拟仿真部件，则确定虚拟仿真部件对应的硬件部件发生故障或故障风险达到预设等级。

该实施例提供的监控机床的方法可以利用一种远程的硬件装置实现机床设备的远程数据采集和基于虚拟现实的设备参数分析运算，利用虚拟现实技术和硬件装置，可以在远程硬件装置中实时显示机床的状态(如报警、待机)，当机床发生故障时，可在硬件装置中自动定位并显示故障部件以及基于虚拟现实技术实现机床远程诊断，达到远程数据采集和设备维护的目的。在工业生产中，也可以利用虚拟现实技术对生产过程进行仿真分析，验证可行性，进而对生产过程给予参考和指导。

需要说明的是，在附图的流程图虽然示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本申请还提供了一种存储介质的实施例，该实施例的存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行本发明实施例的监控机床的方法。

本申请还提供了一种处理器的实施例，该实施例的处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行本发明实施例的监控机床的方法。

本申请还提供了一种监控机床的装置的实施例。

图3是根据本发明实施例的一种可选的监控机床的装置的示意图，如图3所示，该装置包括接收单元10，仿真单元20和监控单元30。其中，接收单元，用于接收数控机床的机床数据；仿真单元，用于基于虚拟现实模型对机床数据执行仿真，得到数控机床的仿真运行结果；监控单元，用于根据数控机床的仿真运行结果对数控机床执行监控。

该实施例通过接收单元，用于接收数控机床的机床数据；仿真单元，用于基于虚拟现实模型对机床数据执行仿真，得到数控机床的仿真运行结果；监控单元，用于根据数控机床的仿真运行结果对数控机床执行监控，解决了相关技术中的数控机床的监控方法不能实时的确定实际生产过程中的故障的技术问题，进而实现了能够实时的根据数控机床的数据确定实际生产过程中的故障的技术效果。

进一步地，接收单元包括：第一确定模块，用于确定执行仿真所需要的机床数据，得到数据获取请求；发送模块，用于向数控机床发送数据获取请求；接收模块，用于接收数控机床发送的机床数据，其中，数控机床用于在接收到数据获取请求之后反馈执行仿真所需要的机床数据。

进一步地，仿真单元包括：仿真模块，用于基于虚拟现实模型对执行仿真所需要的机床数据进行仿真，生成至少一个虚拟仿真部件，其中，每个虚拟仿真部件与数控机床的一个硬件部件相关联。

进一步地，监控单元包括：第二确定模块，用于确定每个虚拟仿真部件的状态；第三确定模块，用于根据每个虚拟仿真部件的状态确定对应的硬件部件的状态和故障风险；逻辑模块，用于如果存在发生故障的虚拟仿真部件或故障风险达到预设等级的虚拟仿真部件，则确定虚拟仿真部件对应的硬件部件发生故障或故障风险达到预设等级。

上述的装置可以包括处理器和存储器，上述单元均可以作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

上述本申请实施例的顺序不代表实施例的优劣。

在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。

其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种监控机床的方法，其特征在于，包括：

接收数控机床的机床数据；

基于虚拟现实模型对所述机床数据执行仿真，得到所述数控机床的仿真运行结果；

根据所述数控机床的仿真运行结果对所述数控机床执行监控。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接收数控机床的机床数据包括：

确定执行仿真所需要的机床数据，得到数据获取请求；

向所述数控机床发送所述数据获取请求；

接收所述数控机床发送的机床数据，其中，所述数控机床用于在接收到所述数据获取请求之后反馈所述执行仿真所需要的机床数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于虚拟现实模型对所述机床数据执行仿真，得到所述数控机床的仿真运行结果包括：

基于所述虚拟现实模型对所述执行仿真所需要的机床数据进行仿真，生成至少一个虚拟仿真部件，其中，每个所述虚拟仿真部件与所述数控机床的一个硬件部件相关联。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述数控机床的仿真运行结果对所述数控机床执行监控包括：

确定每个虚拟仿真部件的状态；

根据每个虚拟仿真部件的状态确定对应的硬件部件的状态和故障风险；

如果存在发生故障的虚拟仿真部件或故障风险达到预设等级的虚拟仿真部件，则确定所述虚拟仿真部件对应的硬件部件发生故障或故障风险达到预设等级。

5.一种监控机床的装置，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收数控机床的机床数据；

仿真单元，用于基于虚拟现实模型对所述机床数据执行仿真，得到所述数控机床的仿真运行结果；

监控单元，用于根据所述数控机床的仿真运行结果对所述数控机床执行监控。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述接收单元包括：

第一确定模块，用于确定执行仿真所需要的机床数据，得到数据获取请求；

发送模块，用于向所述数控机床发送所述数据获取请求；

接收模块，用于接收所述数控机床发送的机床数据，其中，所述数控机床用于在接收到所述数据获取请求之后反馈所述执行仿真所需要的机床数据。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述仿真单元包括：

仿真模块，用于基于所述虚拟现实模型对所述执行仿真所需要的机床数据进行仿真，生成至少一个虚拟仿真部件，其中，每个所述虚拟仿真部件与所述数控机床的一个硬件部件相关联。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述监控单元包括：

第二确定模块，用于确定每个虚拟仿真部件的状态；

第三确定模块，用于根据每个虚拟仿真部件的状态确定对应的硬件部件的状态和故障风险；

逻辑模块，用于如果存在发生故障的虚拟仿真部件或故障风险达到预设等级的虚拟仿真部件，则确定所述虚拟仿真部件对应的硬件部件发生故障或故障风险达到预设等级。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至4任意一项所述的监控机床的方法。

10.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至4任意一项所述的监控机床的方法。