CN107765566A - 一种基于“互联网+”的五轴数控机床模拟训练系统 - Google Patents

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邓三鹏
王云磊
祁宇明
杨晋宝
权利红
周旺发
张香玲
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Tianjin Bono Intelligent Robot Technology Co Ltd
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Tianjin Bono Intelligent Robot Technology Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种基于“互联网+”的五轴数控机床模拟训练系统。包括五轴数控机床模拟训练系统培训云平台，五轴数控机床模拟训练系统企业云平台，无线信息分享模块，五轴数控机床模拟训练机终端，远程监测诊断与维护模块。五轴数控模拟训练机终端通过无线信息分享模块把数据和需求传送到培训或企业的云服务平台，通过基于大数据的云服务平台的分析计算，响应每台训练机终端的需求；同时云服务平台通过远程监测诊断和维护模块监测每台训练机终端的工作情况，并为每台终端提供在线诊断与维护服务。本发明利用互联网技术，实现每台训练机终端与云平台之间信息的交互从而完成线上培训、在线评估以及对企业生产课题的在线服务。

Description

一种基于“互联网+”的五轴数控机床模拟训练系统
技术领域
本发明涉及一种基于“互联网+”的五轴数控机床服务云平台及其线下模拟训练终端的实训教学与仿真操作装备。
背景技术
当今社会对五轴数控机床操作人才的需求逐年提高，人才供不应求。而对数控机床操作人员的培养需要投入高价值的设备与大量的场地时间，占用大量经费。同时五轴数控机床主要依靠进口，价格昂贵，一般的高校、职业院校及培训机构很难有足够的经费购置大量机床组建实验室，这也是目前五轴数控机床操作人员工资高，难培养的主要原因。目前市场上的多数模拟数控机床仅仅是软件程序，学习者只是使用鼠标键盘进行简单操作，没有直观的操作感觉，导致与真实机床的学习差距巨大。同时在“中国制造2025”和“互联网+”的大背景下，制造业应该把互联网作为工具和新思维融入到传统的产业中。高档数控机床作为“中国制造2025”的重点发展领域，同时也关系到高端制造业的发展水平。本发明平台的搭建一方面可实现学校或者培训机构教学模式的多样化，实现传统五轴数控机床教学与互联网的跨界融合；另一方面可以最大限度的解决企业实际生产难题，以互联网线上平台为载体发布企业的五轴加工需求并获得平台提供的专家级帮助，无缝对接真实五轴数控机床加工，降低企业生产制造周期，解决供需与资金之间的矛盾，提高生产效率，有助于进一步构建与优化先进制造业的物联网技术模式，实现行业制造资源高效利用、优化配置以未来大数据的高效共享，具有很大的市场价值。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种基于“互联网+”的五轴数控机床模拟训练云服务平台及其线下五轴数控模拟训练机终端的系统，系统能够通过无线传输模块实现每台训练终端与云服务平台数据的交互，完成MOOC式教学，可以通过云服务平台的管理，为企业提供在线需求发布平台与专家级的解决方案，通过多源信息融合技术实现五轴数控机床模拟训练系统终端的在线监测与故障诊断。
本发明提供的技术方案是：一种基于“互联网+”的五轴数控机床模拟训练系统，包括五轴数控机床模拟训练系统培训云平台，五轴数控机床模拟训练系统企业云平台，无线信息分享模块，五轴数控机床模拟训练机终端，远程监测诊断与维护模块。其中五轴数控模拟训练机终端通过无线信息分享模块把数据和需求传送到培训或企业云服务平台，通过基于大数据的云服务平台的分析计算，响应每台训练机终端的需求，为其提供培训服务或企业服务，同时云服务平台通过远程监测诊断和维护模块监测每台训练机终端的工作情况，并为每台终端提供在线诊断与维护服务。
上述五轴数控机床模拟训练系统培训云平台，将传统的五轴数控加工信息网络与云计算、大数据平台进行结合，在云端完成数据的分析、处理和评估，提供基于“MOOC”的线上线下混合式授课，在线解答操作者在学习过程中碰到的问题，同时对每台终端的操作作出专家级在线评估，完成远程教学中的培训与评测考试。
上述五轴数控机床模拟训练系统企业云平台，可收集企业的加工需求，经过评估后发布到平台上，利用平台特有的产学研一体化资源寻求专家级解决方案，并经过专家评估反馈给企业，通过五轴模拟训练机上的模拟实现与真实五轴数控机床的程序对接，整个过程由企业云平台统一管理，保证企业需求的安全性、快捷性与可靠性。
上述五轴数控机床模拟训练机终端采用海德汉530i和西门子840D的真实物理面板控制虚拟机床，实现多数控系统的一键切换，面板采用双单片机并联模式与自主设计的矩阵键盘，可无缝对接真实五轴数控机床。
上述远程监测诊断与维护模块，其特征是远程监测诊断与维护模块可以使管理部门能够实时监测每台终端设备的运行状态；基于复杂网络建模与多源数据融合在线实现设备故障诊断与修复，并且可以实现对设备定期的系统维护，实现产品的全生命周期管理。
本发明不仅可以有机结合当前流行的数控系统，并配以真实的操作机床环境，能够使操作者真实、有效地进行加工程序的模拟，节约大量的培养成本和学习时间；还可以利用互联网技术，实现每台训练机终端与云平台之间信息的交互，使每台终端能够享受到云平台提供的服务，从而完成线上培训、在线评估以及对企业生产课题的在线服务。
附图说明
图1为本发明的硬件连接图。
图2为本发明的工作示意图。
图3为五轴数控机床模拟训练机终端。
图1中1-1—五轴数控机床模拟训练机终端、1-2—无线信息分享模块、1-3—远程监测诊断与维护模块、1-4—五轴数控机床模拟训练系统培训云平台、1-5—五轴数控机床模拟训练系统企业云平台。
图2中，2-1—五轴数控机床模拟系统培训云平台、2-2—五轴数控机床模拟训练系统企业云平台、2-3—无线信息分享模块、2-4—远程监测诊断与维护模块、2-5—五轴数控机床模拟训练机终端。
图3中3-1—支撑旋转柱、3-2—海德汉530i操作面板、3-3—数控显示面板、3-4—西门子840D操作面板、3-5—操作指示灯、3-6—箱体、3-7—机床操作显示屏。
具体实施方式
参见图1，五轴数控机床模拟训练机终端（1-1）通过无线信息分享模块（1-2）连接到云端服务器，并把每台终端的数据和需求发送给五轴数控机床模拟训练系统培训云平台（1-4）或五轴数控机床模拟训练系统企业云平台（1-5），通过基于大数据的云服务平台的分析计算，响应每台训练机终端的需求，为其提供培训服务或企业服务，同时云服务平台通过远程监测诊断和维护模块（1-3）监测每台训练机终端的工作情况，并为每台终端提供在线诊断与维护服务。
参见图3，五轴数控机床模拟训练机终端采用海德汉530i（3-2）和西门子840D （3-4）的真实物理面板控制虚拟机床，实现双系统的一键切换，采用双单片机并联模式与自主设计的矩阵键盘，可无缝对接真实五轴数控机床。
本发明可以有机结合当前流行的数控系统，并配以真实的操作机床环境，能够使操作者真实、有效地进行加工程序的模拟，节约大量的培养成本和学习时间；还可以利用互联网技术，实现每台训练机终端与云平台之间信息的交互，使每台终端能够享受到云平台提供的服务，从而完成线上培训、在线评估以及对企业生产课题的在线服务。

Claims (6)

1.一种基于“互联网+”的五轴数控机床模拟训练系统，其特征是包括五轴数控机床模拟训练系统培训云平台，五轴数控机床模拟训练系统企业云平台，无线信息分享模块，五轴数控机床模拟训练机终端，远程监测诊断与维护模块，五轴数控模拟训练机终端通过无线信息分享模块把数据和需求传送至培训或企业的云服务平台，通过基于大数据的云服务平台的分析计算，响应每台训练机终端的需求，为其提供培训服务或企业服务；云服务平台通过远程监测诊断和维护模块监测每台训练机终端的工作情况，并为每台终端提供在线诊断与维护服务。
2.根据权利要求1所述的基于“互联网+”的五轴数控机床模拟训练系统，其特征是五轴数控机床模拟训练系统培训云平台将传统的五轴数控加工信息网络与云计算、大数据平台进行结合，在云端完成数据的分析、处理和评估，提供基于“MOOC”的线上线下混合式培训，在线解答操作者在学习过程中碰到的问题，同时对每台终端的操作作出专家级在线评估，完成远程教学中的培训与评测考试。
3.根据权利要求1所述的基于“互联网+”的五轴数控机床模拟训练系统，其特征是五轴数控机床模拟训练系统企业云平台可收集企业的加工需求，经过评估后发布到平台上，利用平台特有的产学研一体化资源寻求专家级解决方案，并经过专家评估反馈给企业，通过五轴模拟训练机上的模拟实现与真实五轴数控机床的程序对接，整个过程由企业云平台统一管理，保证企业需求的安全性、快捷性与可靠性。
4.根据权利要求1所述的基于“互联网+”的五轴数控机床模拟训练系统，其特征是无线信息分享模块可保证每台五轴数控机床模拟训练机终端与云服务平台的通信，完成每台终端数据的实时同步与云端指令的实时传达。
5.根据权利要求1所述的基于“互联网+”的五轴数控机床模拟训练系统，其特征是数控五轴模拟训练机终端采用海德汉530i和西门子840D的真实物理面板控制虚拟机床，可实现多数控系统的一键切换，面板采用双单片机并联模式与自主设计的矩阵键盘，可无缝对接真实五轴数控机床。
6.根据权利要求1所述的基于“互联网+”的五轴数控机床模拟训练系统，其特征是远程监测诊断与维护模块可以使管理部门能够实时监测每台终端设备的运行状态，基于复杂网络建模与多源数据融合在线实现设备故障诊断与修复，并且可以实现对设备定期的系统维护，实现产品的全生命周期管理。
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