CN107861471A - 一种远程监控机床网安全运行的控制系统 - Google Patents

一种远程监控机床网安全运行的控制系统 Download PDF

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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
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    • G05B2219/37Measurements
    • G05B2219/37457On machine, on workpiece

Abstract

本发明公开了一种远程监控机床网安全运行的控制系统,设置信号存储数据库及信号监控系统主城的中央处理器及与中央处理器通信连接的移动终端,同时在机床上设置数据采集模块、定位模块、信号发射器、信号接收器及安全锁定模块;信号存储数据库内存储有机床正常工作时的各个参数的正常阀值以及根据已知的故障发生时各个参数的故障阀值及对应的建议解决方案;将数据采集模块采集的实时信号与正常阀值进行比对,若超出正常阀值,则所述中央控制器向所述移动终端发送包括故障的机床位置信息及建议解决方案的警报信号;维修人员根据所述建议解决方案更有针对性的去检查维修,维修效率大大提高。

Description

一种远程监控机床网安全运行的控制系统
技术领域
[0001]本发明属于机床安全运行控制系统技术领域,具体涉及一种远程监控机床网安全 运行的控制系统。
背景技术
[0002]在国家十分重视两化(信息化和工业化)融合和工业升级的形势下,加快信息经济 发展、促进装备产业智能化、实施低小散行业整治提升成为了当前的重要工作。
[0003]但是在机械加工行业,企业的自动化、信息化程度较低,基本处于手工操作状态, 存在工作量大、工作环境差、加工效率低、产品质量差等问题,在人工操作的同时,还需要大 量人员看守机器的运行,而且日夜不能中断,生产效率非常低下。
[0004]为了解决上述技术问题,中国发明专利“一种基于物联网的计算机远程监控系统” (申请公布号CN106094726A,申请公布日2〇16110®公开了一种基于物联网的计算机远程监 控系统,包括视频采集终端、转速传感器、冷却液传感器、负载传感器、信号采集器、A/D转换 器、中央处理器、应急控制器、网络模块、路由器和PC终端,与现有技术相比,该发明使用时, 通过视频传感器监控工件加工程度,转速传感器和负载传感器监控机床的运行状态,冷却 液传感器监控机床的冷却液余量,信号经过采集后经过A/D转换器将模拟信号转为数字信 号后传输给中央处理器,中央处理器通过网络模块连接路由器和PC终端,发生故障时,通过 移动终端或PC终端给中央处理器发出命令,使应急控制器控制机床停止运行,使用方便,节 省人工;但是,该发明专利仅仅是针对一台机床的监控,企业的生产车间内,往往布置了很 多机床,不同工序在不同位置设置了不同类型的机床,形成一个机床网,同时,前述发明也 只是在机床发生故障时通过应急控制器控制机床停止运行,并不能将机床的位置信息及发 生故障时的各个参数的相关详细故障信息发送给维修人员,这样,维修人员也需要挨个检 查,维修效率较低,导致整个加工车间的生产效率降低。
[0005]因此,本领域技术人员致力于设计一种能够至少在一定程度上解决现有技术存在 的上述技术问题之一的适用于同时监控多台机床的远程监控系统,对于提高整个企业加工 车间的生产效率具有重大意义。
发明内容
[0006]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的 主要目的在于提供一种远程监控机床网安全运行的控制系统,旨在解决现有技术只能监控 一台机床。维修人员无法详细了解机床的情况、维修效率低的问题。
[0007]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0008] —种远程监控机床网安全运行的控制系统,包括车间内每一台机床上均设置有的 用于进行机床各参数测量的数据采集模块、用于确定机床位置信息和编号信息的定位模 块、信号发射器、信号接收器及安全锁定模块;还包括远程设置的中央处理器及与所述中央 处理器通信连接的移动终端;所述数据采集模块及所述定位模块均与所述信号发射器电性 连接;所述信号接收器与所述安全锁定模块电性连接;所述信号发射器及所述信号接收器 均与所述中央处理器通信连接。
[0009] 进一步,所述中央处理器为计算机处理系统,其包括信号存储数据库及信号监控 系统;所述信号存储数据库内存储有机床正常工作时的各个参数的正常阀值以及根据已知 的故障发生时各个参数的故障阀值及对应的建议解决方案;所述信号监控系统对接收到各 个参数信号进行处理后得出各个参数的实时信号;将实时信号与正常阀值进行比对,若超 出正常阀值,则所述中央控制器向所述移动终端发送警报信号,同时也向所述信号接收器 发出停止工作的信号;所述信号接收器将信号传输给所述安全锁定模块;所述安全锁定模 块控制机床的驱动电机电路停止工作,机床处于锁定状态;若实时信号不在已知的故障阀 值范围和正常阀值内,则将该实时信号存入信号存储数据库,对信号存储数据库进行数据 更新,维修完成后,维修人员通过所述移动终端将对应的解决方案输入至信号存储数据库, 对建议解决方案进行更新。
[0010] 进一步,所述警报信号包括发生故障的机床位置信息,还包括通过中央处理器内 的信号监控系统对实时信号与故障阀值比对后得出的建议解决方案;维修人员根据所述建 议解决方案更有针对性的去检查维修,效率更高。
[0011] 进一步,所述数据采集模块包括视频采集终端、转速传感器、冷却液传感器、负载 传感器、电流传感器、电压传感器、功率传感器中的至少一种;所述视频采集终端安装于机 床的加工区域内,所述转速传感器安装于机床的主轴上,所述冷却液传感器安装于机床的 水箱内,所述负载传感器、电流传感器、电压传感器及所述功率传感器安装于机床的驱动电 机电路上。
[0012] 进一步,为了保证安全,所述安全锁定模块与机床的驱动电机电路电气互锁;所述 安全锁定模块为强制锁定,在机床故障未排除之前,操作人员无法进行强制开机,只能通过 移动终端解除锁定后才能开机运行。
[0013] 优选地,所述移动终端为维修人员的手机、平板电脑和位于办公室内的工作台式 电脑中的至少一种。
[0014] 根据现在人们的生活习惯,更优选地,述移动终端为维修人员的手机。
[0015] 进一步,所述警报信号为语音信号、短信信号中的至少一种。
[0016] 更优选地,为了不耽误维修时间,所述警报信号为语音信号。
[0017] 与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:
[0018]本发明的远程监控机床网安全运行的控制系统,设置信号存储数据库及信号监控 系统主城的中央处理器及与中央处理器通信连接的移动终端,同时在机床上设置数据采集 模块、定位模块、信号发射器、信号接收器及安全锁定模块;信号存储数据库内存储有机床 正常工作时的各个参数的正常阀值以及根据己知的故障发生时各个参数的故障阀值及对 应的建议解决方案;将数据采集模块采集的实时信号与正常阀值进行比对,若超出正常阀 值,则所述中央控制器向所述移动终端发送包括故障的机床位置信息及建议解决方案的警 报信号;维修人员根据所述建议解决方案更有针对性的去检查维修,维修效率大大提高。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以 根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0020] 图1为本发明的系统结构原理框图。
具体实施方式
[0021] 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的一部分实施例,而不是全部的实施例。
[0022] 基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获 得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0023] 需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用 于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该 特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
[0024]在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示 或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二” 的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0025]在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确 具体的限定。
[0026] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解, 例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是 电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两 个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据 具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0027] 另外,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普 通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种 技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
[0028] 实施例
[0029] 如图1所示,本实施例中的远程监控机床网安全运行的控制系统,包括车间内每一 台机床上均设置有的用于进行机床各参数测量的数据采集模块、用于确定机床位置信息和 编号信息的定位模块、信号发射器、信号接收器及安全锁定模块;还包括远程设置的中央处 理器及与所述中央处理器通信连接的移动终端;所述数据采集模块及所述定位模块均与所 述信号发射器电性连接;所述信号接收器与所述安全锁定模块电性连接;所述信号发射器 及所述信号接收器均与所述中央处理器通信连接。
[0030] 优选地,所述中央处理器为计算机处理系统,其包括信号存储数据库及信号监控 系统;所述信号存储数据库内存储有机床正常工作时的各个参数的正常阀值以及根据已知 的故障发生时各个参数的故障阀值及对应的建议解决方案;所述信号监控系统对接收到各 个参数信号进行处理后得出各个参数的实时信号;将实时信号与正常阀值进行比对,若超 出正常阀值,则所述中央控制器向所述移动终端发送警报信号,同时也向所述信号接收器 发出停止工作的信号;所述信号接收器将信号传输给所述安全锁定模块;所述安全锁定模 块控制机床的驱动电机电路停止工作,机床处于锁定状态;若实时信号不在己知的故障阀 值范围和正常阀值内,则将该实时信号存入信号存储数据库,对信号存储数据库进行数据 更新,维修完成后,维修人员通过所述移动终端将对应的解决方案输入至信号存储数据库, 对建议解决方案进行更新。
[0031] 优选地,所述警报信号包括发生故障的机床位置信息,还包括通过中央处理器内 的信号监控系统对实时信号与故障阀值比对后得出的建议解决方案;维修人员根据所述建 议解决方案更有针对性的去检查维修,效率更高。
[0032] 优选地,本实施例中所述数据采集模块包括视频采集终端、转速传感器、冷却液传 感器、负载传感器、电流传感器、电压传感器、功率传感器;所述视频采集终端安装于机床的 加工区域内,所述转速传感器安装于机床的主轴上,所述冷却液传感器安装于机床的水箱 内,所述负载传感器、电流传感器、电压传感器及所述功率传感器安装于机床的驱动电机电 路上。
[GG33]优选地,为了保证安全,所述安全锁定模块与机床的驱动电机电路电气互锁;所述 安全锁定模块为强制锁定,在机床故障未排除之前,操作人员无法进行强制开机,只能通过 移动终端解除锁定后才能开机运行。
[0034] 优选地,本实施例中所述移动终端为维修人员的手机。
[G035]优选地,本实施例中所述警报信号包括语音信号和短信信号两种。
[0036]以上,仅为本发明较佳的具体实施方式,但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揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵 盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1. 一种远程监控机床网安全运行的控制系统,包括车间内每一台机床上均设置有的用 于进行机床各参数测量的数据采集模块,其特征在于,还包括用于确定机床位置信息和编 号信息的定位模块、信号发射器、信号接收器及安全锁定模块;还包括远程设置的中央处理 器及与所述中央处理器通信连接的移动终端;所述数据采集模块及所述定位模块均与所述 信号发射器电性连接;所述信号接收器与所述安全锁定模块电性连接;所述信号发射器及 所述信号接收器均与所述中央处理器通信连接。
2. 根据权利要求1所述的远程监控机床网安全运行的控制系统,其特征在于,所述中央 处理器为计算机处理系统,其包括信号存储数据库及信号监控系统;所述信号存储数据库 内存储有机床正常工作时的各个参数的正常阀值以及根据已知的故障发生时各个参数的 故障阀值及对应的建议解决方案;所述信号监控系统对接收到各个参数信号进行处理后得 出各个参数的实时信号;将实时信号与正常阀值进行比对,若超出正常阀值,则所述中央控 制器向所述移动终端发送警报信号,同时也向所述信号接收器发出停止工作的信号;所述 信号接收器将信号传输给所述安全锁定模块;所述安全锁定模块控制机床的驱动电机电路 停止工作,机床处于锁定状态;若实时信号不在已知的故障阀值范围和正常阀值内,则将该 实时信号存入信号存储数据库,对信号存储数据库进行数据更新,维修完成后,维修人员通 过所述移动终端将对应的解决方案输入至信号存储数据库,对建议解决方案进行更新。
3. 根据权利要求2所述的远程监控机床网安全运行的控制系统,其特征在于,所述警报 信号包括发生故障的机床位置信息,还包括通过中央处理器内的信号监控系统对实时信号 与故障阀值比对后得出的建议解决方案。
4. 根据权利要求1或2所述的远程监控机床网安全运行的控制系统,其特征在于,所述 数据采集模块包括视频采集终端、转速传感器、冷却液传感器、负载传感器、电流传感器、电 压传感器、功率传感器中的至少一种;所述视频采集终端安装于机床的加工区域内,所述转 速传感器安装于机床的主轴上,所述冷却液传感器安装于机床的水箱内,所述负载传感器、 电流传感器、电压传感器及所述功率传感器安装于机床的驱动电机电路上。
5. 根据权利要求4所述的远程监控机床网安全运行的控制系统,其特征在于,所述安全 锁定模块与机床的驱动电机电路电气互锁;所述安全锁定模块为强制锁定,在机床故障未 排除之前,操作人员无法进行强制开机,只能通过移动终端解除锁定后才能开机运行。
6. 根据权利要求1所述的远程监控机床网安全运行的控制系统,其特征在于,所述移动 终端为维修人员的手机、平板电脑和位于办公室内的工作台式电脑中的至少一种。
7. 根据权利要求2或3所述的远程监控机床网安全运行的控制系统,其特征在于,所述 警报信号为语音信号、短信信号中的至少一种。
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