CN107807609A - 一种基于大数据的数控机床伺服参数优化方法 - Google Patents

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江哲夫
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Abstract

本发明提供了一种基于大数据的数控机床伺服参数优化方法，包括以下步骤：数控装置生成二维码并显示在数控装置的显示屏上，所述二维码中写入了数控机床信息；移动终端扫描二维码获取数控机床信息，并将数控机床信息通过网络上传到大数据服务器；大数据服务器接收移动终端上传的数控机床信息，并根据接收的数控机床信息，在存储有大数据的数据库中匹配最优参数值，并将最优参数值发送给移动终端；移动终端获取大数据服务器返回的最优参数值，并通过网络将最优参数值传给数控装置，数控装置完成参数优化。本发明减少了调试人员的现场调试，节省了差旅开支，无需携带额外的调试设备，成本较低，操作简单，无需反复进行调试，效率较高。

Description

一种基于大数据的数控机床伺服参数优化方法
技术领域
本发明涉及数控技术领域，尤其涉及一种基于大数据的数控机床伺服参数优化方法。
背景技术
数控机床的参数优化可以归纳为两种，一种是对加工工艺参数进行优化，一种是对伺服轴的动态特性参数进行优化。目前对数控机床的参数优化多依赖于调试人员的现场调试，根据加工工件的质量好坏作为判断依据，不断的对工艺参数及伺服参数进行调整。
这种调试人员现场调试的方式，对数控机床的参数优化程度取决于调试人员水平的高低，对调试人员的调试应用能力要求较高，对高水平的调试人员需求量较大，就必须不断的进行调试人员的培养。势必会加大公司调试人员的薪酬及差旅支出。
对于伺服参数的优化，目前大多数数控厂家都提供了伺服参数优化的工具软件，需要现场对数控机床数据进行采集，通过工具软件给出自动优化的指标，但是，自动优化的结果并不一定是一个理想的结果，需要对工具给出的优化指标以外的伺服参数进行调整，大部分情况下还需要进行手工优化。
通过上述伺服参数优化的方法，可以看出，存在以下一些缺陷：需要调试人员去现场进行调试，差旅开销较大；要求调试人员水平较高；工具分析优化软件大多运行于笔记本电脑上，需要自行携带笔记本电脑以及网线；需要不断地对参数进行优化，以调整到参数最优值，效率低下。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于大数据的数控机床伺服参数优化方法，旨在用于解决现有的调试人员现场调试的方法对调试人员要求高、成本大以及效率低下的问题。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种基于大数据的数控机床伺服参数优化方法，包括以下步骤：
S1，数控装置生成二维码并显示在数控装置的显示屏上，所述二维码中写入了数控机床信息；
S2，移动终端扫描二维码获取数控机床信息，并将数控机床信息通过网络上传到大数据服务器；
S3，大数据服务器接收移动终端上传的数控机床信息，并根据接收的数控机床信息，在存储有大数据的数据库中匹配最优参数值，并将最优参数值发送给移动终端；
S4，移动终端获取大数据服务器返回的最优参数值，并通过网络将最优参数值传给数控装置，数控装置完成参数优化。
进一步地，所述步骤S1具体包括：在数控装置的系统中安装二维码生成软件，利用二维码生成软件生成写有数控机床信息的二维码，并将二维码显示到数控装置的显示屏上。
进一步地，所述二维码中写入的数据包括机床型号、轴的传动类型、伺服驱动型号、伺服驱动版本以及丝杠类型。
进一步地，所述数控机床信息以字符串或者二进制的格式写入二维码。
进一步地，一台数控装置生成一个或多个二维码，如果当前写入数据量超过二维码容量上限，将保留部分数据，写入下一个二维码中。
进一步地，所述步骤S2具体包括：移动终端中安装数据采集APP，数据采集APP通过调用移动终端的摄像头，扫描二维码并获取数控机床信息，将获取的数控机床信息通过网络传送至大数据服务器。
进一步地，所述步骤S3中根据接收的数控机床信息，在存储有大数据的数据库中匹配最优参数值具体包括：在数据库中查找与接收的数控机床信息相一致的各组数控机床数据中某一参数出现的各种参数值，再计算同一参数值在数据库中的个数，个数最多的参数值即为该参数的最优参数值，依据上述方法查找出所有参数的最优参数值。
进一步地，该方法还包括：所述二维码中还写入了伺服参数数据，对于已经调试好的数控机床，移动终端扫描对应的二维码获取数控机床信息及伺服参数数据，并将数控机床信息和伺服参数数据通过网络上传到大数据服务器，大数据服务器接收移动终端上传的数控机床信息及伺服参数数据并存入数据库中。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的这种基于大数据的数控机床伺服参数优化方法，利用二维码和移动终端实现数控装置与大数据服务器之间的信息传输，且通过大数据对数控机床最优伺服参数进行自动匹配，减少了调试人员的现场调试，节省了差旅开支，无需携带额外的调试设备，成本较低，此种方法操作简单，无需反复进行调试，直接通过大数据获取最优参数值，效率较高。
附图说明
图1为本发明实施例提供的基于大数据的数控机床伺服参数优化方法的流程图。
图2为本发明实施例提供的基于大数据的数控机床伺服参数优化方法中各装置的处理流程图。
具体实施方式
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，本发明实施例提供本发明提供一种基于大数据的数控机床伺服参数优化方法，包括以下步骤：
S1，数控装置生成二维码并显示在数控装置的显示屏上，所述二维码中写入了数控机床信息；
S2，移动终端扫描二维码获取数控机床信息，并将数控机床信息通过网络上传到大数据服务器；
S3，大数据服务器接收移动终端上传的数控机床信息，并根据接收的数控机床信息，在存储有大数据的数据库中匹配最优参数值，并将最优参数值发送给移动终端；
S4，移动终端获取大数据服务器返回的最优参数值，并通过网络将最优参数值传给数控装置，数控装置完成参数优化。
进一步地，所述步骤S1具体包括：在数控装置的系统中安装二维码生成软件，该二维码生成软件可以是现有的或者自主编写的。利用二维码生成软件从数控装置系统内部获取数据，自动生成写有数控机床信息的二维码，并将二维码显示到数控装置的显示屏上。所有数控机床信息均可写入所述二维码中，包括机床型号、轴的传动类型、伺服驱动型号、伺服驱动版本以及丝杠类型。数据以字符串或者二进制的格式写入二维码。一个二维码可以写入一种数据，也可以写入多种数据。
作为优选地，一台数控装置生成一个或多个二维码，如果当前写入数据量超过二维码容量上限，将保留部分数据，写入下一个二维码中，解决了一个二维码容量可能不足的问题。
进一步地，所述步骤S2具体包括：移动终端中安装数据采集APP，该移动终端必须具有智能操作系统，包括IOS系统、安卓系统或者其他操作系统，该移动终端还必须具备摄像头组件，数据采集APP通过调用移动终端的摄像头，扫描二维码并解析二维码的内容，获取数控机床信息，并选择操作类型为获取，则将获取的数控机床信息通过http标准网络协议传送至大数据服务器。大数据服务器如果接收到获取指令，则根据上传的数控机床信息，通过大数据服务器的大数据分析，返回最优参数值给数据采集APP。通过数据采集APP自动获取数控机床信息并上传，操作简单。
进一步地，大数据服务器是一台工控机，此工控机必须具备公网IP地址。大数据服务器上安装数据采集程序，参数优化匹配程序以及数据库。数据采集程序会接收数据采集APP上传的数据，并存入数据库，也可将匹配的最优数据传给数据采集APP。所述步骤S3中根据接收的数控机床信息，在存储有大数据的数据库中匹配最优参数值具体包括：在数据库中查找与接收的数控机床信息相一致的各组数控机床数据中某一参数出现的各种参数值，再计算同一参数值在数据库中的个数，个数最多的参数值即为该参数的最优参数值，依据上述方法查找出所有参数的最优参数值，然后将最优参数值通过http标准网络协议回传给移动端数据采集APP。需要查找的最优参数包括：电流环的电流控制比例增益、电流控制积分时间、转矩指令滤波时间、速度换的速度比例增益、速度积分时间常数、速度反馈滤波因子、位置环的位置比例增益、位置前馈增益。
以位置比例增益参数为例，说明大数据服务器查找最优参数的过程：先在数据库中查找与数据采集APP上传的同一机床类型、同一轴类型、同一伺服类型、同一电机类型的位置比例增益参数值顺序列出来，如[800, 900, 1000, 1200]，再计算同一参数值在数据库中的个数，给出结果，如[800,10]，[900,14]，[1000,20]，[1200,16]，其中，[800,10]表示参数值为800的数据个数为10，[1000,20]表示参数值为1000的数据个数为20。那么从刚才列出的列表可以看出，将位置比例增益设置为1000的机床台数最多，那么我们就认为这种机床类型、轴类型、伺服类型、电机类型的位置比例增益参数的最优值为1000。此处只是列举了部分数据，实际数据库中的数据量比这个大很多，这里只是示意性说明。
所述步骤S4中，移动终端通过数据采集APP获取大数据服务器返回的最优参数值，并通过蓝牙或网络(tcp协议通讯)将最优参数值传给数控装置，数控装置自动完成参数优化。
如图2所示，进一步地，为了增加大数据服务器的数据库的数据量，该方法还包括：所述二维码中还写入了伺服参数数据，对于已经调试好的数控机床，移动终端扫描对应的二维码获取数控机床信息及伺服参数数据，在数据采集APP上选择操作类型为上传，将数控机床信息和伺服参数数据通过网络上传到大数据服务器，大数据服务器接收到上传指令，接收移动终端上传的数控机床信息及伺服参数数据并存入数据库中。通过该方法，可以方便数据库中数据的积累，此外，还可以通过人工输入的方式添加数据库中数据。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于大数据的数控机床伺服参数优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，数控装置生成二维码并显示在数控装置的显示屏上，所述二维码中写入了数控机床信息；
S2，移动终端扫描二维码获取数控机床信息，并将数控机床信息通过网络上传到大数据服务器；
S3，大数据服务器接收移动终端上传的数控机床信息，并根据接收的数控机床信息，在存储有大数据的数据库中匹配最优参数值，并将最优参数值发送给移动终端；
S4，移动终端获取大数据服务器返回的最优参数值，并通过网络将最优参数值传给数控装置，数控装置完成参数优化。
2.如权利要求1所述的基于大数据的数控机床伺服参数优化方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括：在数控装置的系统中安装二维码生成软件，利用二维码生成软件生成写有数控机床信息的二维码，并将二维码显示到数控装置的显示屏上。
3.如权利要求1所述的基于大数据的数控机床伺服参数优化方法，其特征在于：所述二维码中写入的数据包括机床型号、轴的传动类型、伺服驱动型号、伺服驱动版本以及丝杠类型。
4.如权利要求1所述的基于大数据的数控机床伺服参数优化方法，其特征在于：所述数控机床信息以字符串或者二进制的格式写入二维码。
5.如权利要求1所述的基于大数据的数控机床伺服参数优化方法，其特征在于：一台数控装置生成一个或多个二维码，如果当前写入数据量超过二维码容量上限，将保留部分数据，写入下一个二维码中。
6.如权利要求1所述的基于大数据的数控机床伺服参数优化方法，其特征在于：所述步骤S2具体包括：移动终端中安装数据采集APP，数据采集APP通过调用移动终端的摄像头，扫描二维码并获取数控机床信息，将获取的数控机床信息通过网络传送至大数据服务器。
7.如权利要求1所述的基于大数据的数控机床伺服参数优化方法，其特征在于：所述步骤S3中根据接收的数控机床信息，在存储有大数据的数据库中匹配最优参数值具体包括：在数据库中查找与接收的数控机床信息相一致的各组数控机床数据中某一参数出现的各种参数值，再计算同一参数值在数据库中的个数，个数最多的参数值即为该参数的最优参数值，依据上述方法查找出所有参数的最优参数值。
8.如权利要求1所述的基于大数据的数控机床伺服参数优化方法，其特征在于：该方法还包括：
所述二维码中还写入了伺服参数数据，对于已经调试好的数控机床，移动终端扫描对应的二维码获取数控机床信息及伺服参数数据，并将数控机床信息和伺服参数数据通过网络上传到大数据服务器，大数据服务器接收移动终端上传的数控机床信息及伺服参数数据并存入数据库中。
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