CN112506137A - 应用于数控海绵切割机的控制界面的设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于数控海绵切割机的控制界面的设计方法的设计方法，包括下述步骤：分析用户需求，绘制界面布局图；确定海绵切割机各项功能分类，细化功能控件，绘制功能框图；基于PyQt实现各控件；基于PyQt设计美化方案。本发明的优点在于：通过本发明的设计方法设计出的界面与传统界面相比，界面设计友好美观，有自己的鲜明风格，具有现代化气息；功能分区明确，菜单布局合理，图标风格统一，设置不同的按钮使用效果区分不同按钮功能，操作便捷，易上手。

Description

应用于数控海绵切割机的控制界面的设计方法

技术领域

本发明涉及海绵切割领域，特别涉及一种应用于数控海绵切割机的控制界面的设计方法。

背景技术

目前市场上应用的数控海绵切割机操作界面普通，对操作人员的素质要求相对较高，随着海绵切割机应用领域的扩张，操作人员年龄范围多样化，要求海绵切割机在保证基本切割功能的同时，有着更方便的操作流程、更丰富多样的功能，因此我们亟需设计一款数控海绵切割机控制系统用户界面，操作流程简单，功能多样但不繁琐，更好地完成海绵切割。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种应用于数控海绵切割机的控制界面的设计方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种应用于数控海绵切割机的控制界面的设计方法，其创新点在于：包括下述步骤

S1：分析用户需求，绘制界面布局图；

数控海绵切割机控制系统由上位机、下位机、机械部分组成，上位机为控制系统软件，下位机为PLC控制系统，上位机控制系统界面需实现如下功能：第一，显示海绵切割文件中海绵轮廓，根据显示效果对图形操作；第二，提供海绵切割机参数设置、机械部分的调试、海绵自动切割、实时调整参数等相关功能；第三，反馈海绵切割的各项工况数据；

根据以上功能要求，将控制系统界面划分为工具栏、显示区、功能操作区、状态栏四部分，显示区上部分用于显示公司LOGO以及当前时间，下部分用于切割图形显示；功能操作区分为实时操作区和功能设置区；

S2：确定海绵切割机各项功能分类，细化功能控件，绘制功能框图；

根据控制系统界面布局图，针对技术人员提出的海绵切割机控制系统的要求，结合本型号的数控海绵切割机的加工方式、加工参数，对海绵切割机各项功能分类，并根据功能分类，制作功能框图；

显示区，显示区上部分用于显示公司LOGO以及当前时间，显示区下部分为切割图形显示区，用于显示需切割海绵轮廓及加工时海绵动态切割过程，加工前打开海绵切割文件，显示海绵切割路径，海绵切割机运转时，图形显示区显示海绵实时切割轨迹，在切割图形显示区可动态跟踪海绵切割过程，监测海绵切割流程，确定海绵是否达到切割要求；

功能操作区，划分为左右两部分，功能操作区左侧紧挨切割图形显示区的右侧为实时操作区，实时操作区内为海绵切割常用按钮与功能，按钮方便海绵实际切割前后操作，功能包括切割时间显示、磨刀手自动功能、加工速率调节功能、主电机启停功能、各轴点动、吹气、照明相关功能；功能操作区右侧分为六大部分，分别为：当前位置、图形操作、状态与报警、点动按钮、调试按钮、零点设置；

工具栏，提供海绵切割图形载入、程序初始化、报警复位、启动按钮、暂停按钮、退出按钮、联机、脱机功能；

状态栏，显示海绵切割时状态及报警信息，包括伺服电机使能/ 非使能状态、刀具松刀/紧刀状态、幅面、各轴耦合/非耦合状态、实时速度、电机转速，加载海绵切割图形后，实时显示切割图形幅面大小；

S3：基于PyQt实现各控件；

显示区，使用Qt Designer中控件QGraphicsView显示切割图形显示区中海绵图形，对QGraphicsView上方公司LOGO和时间采用标签label分别显示，使用Qt Designer中垂直布局verticalLayout 控件，设置LOGO时间区与切割图形显示区布局比例为1:20；

功能操作区，采用Qt Designer中不同GUI控件实现相应功能，采用QPushButton按钮控件实现按钮点动功能，QLineEdit文本框控件实现文本输入，QLabel标签控件完成名称显示，采用QSlider滑动条控件用于百分比显示，QCheckBox复选框控件完成选中/未选中功能，QComboBox下拉框控件完成扭刀范围设置，采用Qt Designer 中QToolBox作为功能操作区右侧六大部分的载体，操作简便，根据 QToolBox中子控件名称的不同，快速查找出功能按钮所在区域并操作，节约时间；

工具栏，通过PyQt自带的Qt Designer完成界面布局设计，创建具有QMainWindow界面文件，界面文件后缀名为ui，将此界面作为父窗口，QMainWindow自带工具栏和状态栏，工具栏位于界面最上一栏，创建多个工具栏按钮，分别命名为“打开”、“程序初始化”、“伺服电机报警复位”、“启动”、“暂停”、“退出”、“联机”、“脱机”，并为工具栏按钮设置相应图标；

状态栏，位于界面最下一栏，显示控制软件运行时的各项状态，状态栏显示如下各项：伺服电机“使能”状态、刀具“松刀”状态、轴“耦合”状态、需切割海绵“幅面”、加工时切割机“实时速度”、加工时“X轴、Y轴电机转速”，实例化多个QLabel标签控件，显示各项内容，其中，“使能”、“松刀”、“耦合”采用不同背景色显示当前状态，设置标签背景色为红色显示“非使能”、“松刀”、“非耦合”状态，绿色显示“使能”、“松刀”、“耦合”；

S4：基于PyQt设计美化方案；

采用PyQt中QSS样式表方法美化Qt Designer中控件，采用两种方式设置控件样式，第一种控制样式为：设置控件所在容器样式，容器内各控件样式即自动继承容器所设样式；第二种控制样式为：单独设置某控件样式，当控件所在容器存在样式表、控件本身存在样式表时，控件优先显示本身所设样式表样式。

进一步的，所述步骤S2中，

功能操作区左侧各功能具体为：

切割时间显示包括切割总时间显示、已用时间显示、剩余时间显示，其中，切割总时间显示用于显示加工完当前海绵切割文件所需总时间，已用时间显示开始切割后已切割时间，剩余时间显示切割剩余图形所需时间；

磨刀手自动功能，切割过程中能在任意时刻立马开启磨刀程序，并同步显示磨刀时间具体数字，能设置磨刀间隔与每次磨刀时间；

加工倍率调节功能，在切割过程中能实时调整海绵切割机整体速度；

主电机启停功能，设置自动加工结束后，主电机自动关闭与否；

各轴点动功能，刀具轴保持功能，各轴停止运动功能，各轴指定距离/角度移动功能，一键归零功能；

吹气功能，打开吹气阀，吹气清扫灰尘；

照明功能，打开日光灯照明；

功能操作区右侧各功能具体为：

当前位置为海绵切割机各数控轴当前坐标，用于显示轴所在位置，当移动各轴时，当前位置中轴对应位置坐标实时发生改变；

图形操作为对海绵切割图形进刀点的调整以及对切割过程的模拟，图形操作包括如下功能：扭刀范围设置、图形模拟功能、指定加工、进刀点调整、加工缩放功能，其中，扭刀范围设置用于设置刀具可扭转范围；图形模拟功能，为模拟下位机自动运行加工文件功能，在模拟过程中或者模拟结束后提供图形复原功能，恢复图形，提供调节模拟速度功能；指定加工，当需要从海绵切割文件中间开始加工时，使用指定加工功能，能够实现从所选位置切割海绵；进刀点调整，载入海绵切割图形后，使用模拟功能，观察海绵开始加工时进刀点位置，若进刀点位置与所需位置不符，使用该功能调整进刀点位置，保证进刀点位置符合要求；加工缩放功能，若实际海绵泡尺寸与海绵切割文件有出入，可使用加工缩放功能对海绵切割文件中尺寸调整；

状态与报警输出各机械部件状态及报警信息，正常情况下各状态与报警标签均为绿色，当系统中出现报警时，工作人员查看状态与报警界面中变为红色的标签，排查报警故障；

点动按钮中具有如下功能：通过按钮控制各轴点动、平台联动功能，各轴停止运动功能，各轴指定距离/角度移动功能；

调试按钮为海绵切割机各电气元件功能调试，包括如下功能：伺服电机使能相关功能，各轴耦合状态调整，磨刀，以及手自动相关参数参数设置；

零点设置即为海绵切割机的机械零点设置功能。

进一步的，当上位机控制系统涉及到需要单独设置参数或单独使用某项功能，且该功能使用频率较低时，设置独立子界面以完成设置，当点击相应按钮时，子界面弹出，在子界面上完成各参数设置，功能操作区中的平台联动功能、手自动相关参数设置均设置子界面。

进一步的，所述步骤S2中，工具栏各功能具体为

海绵切割图形载入，点击菜单栏打开文件按钮，点击打开，选择某一海绵切割文件，图形显示区显示出需切割海绵轮廓

程序初始化，环竖刀每次开机后需点击程序初始化功能，初始化程序；

报警复位，当系统中出现报警时，操作人员检查机器，排查报警原因，当报警已排查后，操作人员可点击报警复位按钮一键复位，若点击报警复位按钮后，出现报警复位按钮不能复位的报警，需要联系工作人员解决；

启动按钮，启动按钮提供海绵自动切割开始功能，当需要自动切割海绵时，点击启动按钮，开启海绵自动切割，若需要暂停切割，点击暂停按钮，若需要继续切割，则可点击启动按钮，根据操作提示，选择是否继续切割；

暂停按钮，暂停按钮提供海绵自动切割停止功能，当需要暂停海绵自动切割而无需退出海绵自动切割过程时，即可点击暂停按钮；

退出按钮，退出按钮提供手动退出海绵自动切割功能，当需要手动退出海绵自动切割过程时，点击退出按钮；

联机，联机按钮提供软件与下位机通讯数据连接功能，点击联机按钮，建立软件与下位机间通讯，若软件提示“连接超时”，则先断开连接，尝试重新联机，若依旧连接超时，则需排查原因；

脱机，脱机按钮提供断开软件与下位机通讯功能，点击脱机按钮，断开通讯连接。

进一步的，所述步骤S2中，状态栏各状态具体为，显示海绵切割时状态及报警信息，包括

伺服电机使能/非使能状态，使能标签为伺服电机使能状态，当伺服电机使能时，使能标签为绿色，当伺服电机未使能时，使能标签为红色；

刀具松刀/紧刀状态，松刀标签为切割机系统刀具紧刀松刀状态，系统紧刀时，松刀标签转为绿色，同时“松刀”变为“紧刀”，系统松刀时，松刀标签背景为红色，表示系统未紧刀，为松刀状态；

幅面，幅面为海绵切割文件中海绵图形长与宽，单位为mm，打开海绵切割文件后，幅面自动显示出来，当使用调整功能设置区中的图形操作中加工缩放功能时，幅面大小会自动变换，表明实际加工的尺寸发生变化；

各轴耦合/非耦合状态，合状态与功能设置区调试按钮中X轴耦合、C轴耦合相对应，分别表示X轴耦合、C轴耦合状态，当功能设置区调试按钮中X轴耦合、C轴耦合发生变化时，状态栏耦合状态发生变化；

实时速度，为海绵自动切割时切割机实时速度，单位为m/min；

电机转速，X轴电机转速：海绵自动切割时X轴电机转速，单位为r/min，转/分，Y轴电机转速：海绵自动切割时Y轴电机转速，单位为r/min，转/分。

进一步的，所述步骤S4中，控件样式的设计具体为：

首先设计主界面样式，主界面分为四部分，分别为工具栏、切割图形显示区、状态栏、功能操作区，功能操作区又分为实时操作区、功能设置区，设置QMainWindow样式表，主界面内各控件自动继承样式表，具体设置方式如下

A)：以鼠标不同操作下按钮颜色变化区分不同类型按钮：

当鼠标悬停在点击型按钮上时，按钮背景色变为蓝色，若鼠标悬停时按钮不变色，则按钮为选中/未选中状态类型按钮；

当鼠标点击点击型按钮时，按钮颜色会瞬间发生变化，变为蓝色；若鼠标持续按下此类型按钮，按钮颜色保持蓝色不变；若鼠标松开此类型按钮，按钮颜色恢复为浅绿色；

当选中/未选中状态类型按钮被按下，按钮颜色发生变化，变为绿色，绿色按钮为选中状态；再次点击绿色按钮时，绿色按钮被松开，按钮变为未选中状态，绿色按钮颜色发生变化，变为红色；

B)：设置主界面中复选框样式，设置复选框颜色为黑色，背景色为白色，复选框无边框，复选框中字体为微软雅黑，复选框中字体大小为11像素，采用QSS中indicator选择器，checked、unchecked 状态选择器，设置复选框选中/未选中状态时的图标，当复选框未被选中时，显示图标为checkbox_down.png；当复选框未被选中时，复选框图标为checkbox_normal.png；

C)：设置主界面标签样式，设置标签颜色为黑色，标签无边框，标签字体为微软雅黑，标签字体大小为10像素；

D)：设置主界面QLineEdit文本框控件样式，设置背景色为黄色，边框半径为5像素，高度为35像素，字体为微软雅黑，字体大小为11像素，字体加粗，字体颜色为白色；

E)：设置扭刀范围QComboBox下拉框控件样式，边框为2像素加粗，边框颜色为#6DDF6D，边框半径为5像素，最小宽度为10像素，高度为30像素，颜色为黑色；

设置扭刀范围QComboBox下拉框控件里元素属性样式：字体颜色为#333333，边框为1像素，加粗，边框色为#DDDDDD；下拉框背景色为白色，设置下拉框控件元素被选中时为白色，设置下拉框控件元素被选中时背景色为蓝色，设置outline为0像素，去掉下拉框内元素被选中时显示的虚线；

采用QSS中down-arrow选择器，设置扭刀范围QComboBox下拉框控件下拉按钮图片；

采用QSS中drop-down选择器，设置扭刀范围QComboBox下拉框控件下拉菜单样式，设置drop-down选择器位于右上方，宽度：20 像素，左边框宽度为2像素，左边框颜色为#6DDF6D，左边框加粗，边框右上角半径为5像素，边框右下角半径为5像素；

设置扭刀范围QComboBox下拉框控件滚动窗口样式：边框为2像素，加粗，背景色为#6DDF6D；

设置扭刀范围QComboBox下拉框控件垂直滚动条样式：宽度为 20像素，背景色为白色；

F)：采用QSS中groove子控件选择器，设置水平QSlider控件滑动条槽的美化样式；

设置水平滑槽边框为1像素，加粗，边框背景色为#4A708B，滑槽背景色为#C0C0C0，滑槽高度为10像素，边框半径为1像素；

设置水平QSlider控件中滑块已划过的区域样式，设置背景为渐变色，边框为1像素加粗，边框颜色为#4A708B，高度为10像素，边框半径为2像素；

设置水平QSlider控件中滑块未划过的区域样式，设置背景色为 #eee，边框为0像素加粗，边框色为#777，高度为10像素，边框半径为2像素；

设置水平QSlider滑块样式，设置边框为1像素加粗，颜色为#4A708B，背景色为#eee，宽度为11像素，顶部边缘为-3像素，底部边缘为-3像素，边框半径为4像素；

设置水平QSlider控件滑块在鼠标悬停时样式：背景色为 #6DDF6D，宽度为11像素，顶部边缘为-3像素，底部边缘为-3像素，边框半径为5像素；

设置水平QSlider控件滑块已划过区域不可使用时样式。背景色为#00009C，边框颜色为#999；

设置水平QSlider控件滑块未划过区域不可使用时样式表，背景色为#eee，边框颜色为#999；

设置水平QSlider不可选择时样式表，背景色为#eee，边框为1 像素加粗，边框颜色为#aaa，边框半径为4像素。

本发明的优点在于：通过本发明的设计方法设计出的界面与传统界面相比，界面设计友好美观，有自己的鲜明风格，具有现代化气息；功能分区明确，菜单布局合理，图标风格统一，设置不同的按钮使用效果区分不同按钮功能，操作便捷，易上手。

通过本发明的设计方法设计出的用户界面，操作流程简单，功能多样但不繁琐，能够更好地完成海绵切割。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明中的界面布局图。

图2为本发明中的功能框图。

图3为本发明中的实时操作区界面的示意图。

图4为本发明中的工具栏界面的示意图。

图5为本发明中的状态栏界面的示意图。

图6为本发明中的界面布局实现效果图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

下面结合图1-图6对本发明的设计方法作具体的说明，图3中，1为切割时间显示，2为磨刀手自动功能，3为加工倍率调节功能，4为主电机启停功能，5为点动相关功能；图6中，1为工具栏，2为切割图形显示区，3为功能操作区，4为状态栏。

本发明的应用于数控海绵切割机的控制界面的设计方法通过下述步骤得以实现：

S1：分析用户需求，绘制界面布局图。

数控海绵切割机是一款冷加工设备，是切割海绵的机器，数控海绵切割机控制系统由上位机、下位机、机械部分组成，上位机为控制系统软件，下位机为PLC控制系统，上位机控制系统界面需实现如下功能：第一，显示海绵切割文件中海绵轮廓，根据显示效果对图形操作；第二，提供海绵切割机参数设置、机械部分的调试、海绵自动切割、实时调整参数等相关功能；第三，反馈海绵切割的各项工况数据。

根据以上功能要求，将控制系统界面划分为工具栏、显示区、功能操作区、状态栏四部分，显示区上部分用于显示公司LOGO以及当前时间，下部分用于切割图形显示；功能操作区分为实时操作区和功能设置区；

S2：确定海绵切割机各项功能分类，细化功能控件，绘制功能框图。

根据控制系统界面布局图，针对技术人员提出的海绵切割机控制系统的要求，结合本型号的数控海绵切割机的加工方式、加工参数，对海绵切割机各项功能分类，并根据功能分类，制作如图2所示的功能框图。

显示区，显示区上部分用于显示公司LOGO以及当前时间，显示区下部分为切割图形显示区，用于显示需切割海绵轮廓及加工时海绵动态切割过程，加工前打开海绵切割文件，显示海绵切割路径，海绵切割机运转时，图形显示区显示海绵实时切割轨迹，在切割图形显示区可动态跟踪海绵切割过程，监测海绵切割流程，确定海绵是否达到切割要求。

功能操作区，划分为左右两部分，功能操作区左侧紧挨切割图形显示区的右侧为实时操作区，实时操作区内为海绵切割常用按钮与功能，按钮方便海绵实际切割前后操作，功能包括切割时间显示、磨刀手自动功能、加工速率调节功能、主电机启停功能、各轴点动、吹气、照明相关功能；功能操作区右侧分为六大部分，分别为：当前位置、图形操作、状态与报警、点动按钮、调试按钮、零点设置。

功能操作区左侧各功能具体为：

切割时间显示包括切割总时间显示、已用时间显示、剩余时间显示，其中，切割总时间显示用于显示加工完当前海绵切割文件所需总时间，已用时间显示开始切割后已切割时间，剩余时间显示切割剩余图形所需时间。

磨刀手自动功能，切割过程中能在任意时刻立马开启磨刀程序，并同步显示磨刀时间具体数字，能设置磨刀间隔与每次磨刀时间。

加工倍率调节功能，在切割过程中能实时调整海绵切割机整体速度。

主电机启停功能，设置自动加工结束后，主电机自动关闭与否。

各轴点动功能，刀具轴保持功能，各轴停止运动功能，各轴指定距离/角度移动功能，一键归零功能。

吹气功能，打开吹气阀，吹气清扫灰尘。

照明功能，打开日光灯照明。

功能操作区右侧各功能具体为：

当前位置为海绵切割机各数控轴当前坐标，用于显示轴所在位置，当移动各轴时，当前位置中轴对应位置坐标实时发生改变；

图形操作为对海绵切割图形进刀点的调整以及对切割过程的模拟，图形操作包括如下功能：扭刀范围设置、图形模拟功能、指定加工、进刀点调整、加工缩放功能。

其中

扭刀范围设置用于设置刀具可扭转范围，将刀具可扭转范围设置在某一扭刀范围内。

图形模拟功能，为模拟下位机自动运行加工文件功能，在模拟过程中或者模拟结束后提供图形复原功能，恢复图形，提供调节模拟速度功能。

指定加工，当需要从海绵切割文件中间开始加工时，使用指定加工功能，使用按钮设计如下功能：点击指定加工按钮，按钮颜色变为绿色，开启指定加工，再次点击指定加工按钮，按钮颜色恢复红色，关闭指定加工，鼠标缩放图形显示区显示的海绵切割轮廓，鼠标变成十字架时，按下鼠标左键，被选中的轮廓开始闪烁，则实际加工时，从闪烁轮廓起点开始加工，鼠标左击其他轮廓，其他轮廓开始闪烁，则起始轮廓切换成功，此时，点击开始按钮，对话框提示：是否确认指定加工，选择是按钮，则确认指定加工，选择否按钮，则恢复从头开始加工。

进刀点调整，包括将图形水平、垂直、旋转功能，载入海绵切割图形后，使用模拟功能，观察海绵开始加工时进刀点位置，当进刀点位置位于右侧时，实际即可切割该文件，若进刀点位置位于左侧，使用水平、垂直、旋转任意组合，保证进刀点位置位于右侧。

加工缩放功能，若实际海绵泡尺寸与海绵切割文件有出入，可使用加工缩放功能对海绵切割文件中尺寸调整，调整策略为将海绵切割图形长度、宽度分别乘以加工缩放系数调整尺寸。

状态与报警输出各机械部件状态及报警信息，正常情况下各状态与报警标签均为绿色，当系统中出现报警时，工作人员查看状态与报警界面中变为红色的标签，排查报警故障。

点动按钮为各数控轴的点动控制按钮，点动按钮中具有如下功能：通过按钮控制各轴点动、平台联动功能，各轴停止运动功能，各轴指定距离/角度移动功能。

通过按钮控制各轴点动：

按下X轴向左按钮，X轴向正方向移动；

松开X轴向左按钮，X轴停止移动。

按下X轴向右按钮，X轴向负方向移动；

松开X轴向左按钮，X轴停止移动。

按下Y向前按钮，Y轴向正方向移动；

松开Y轴向上按钮，Y轴停止移动。

按下Y轴向后按钮，Y轴向负方向移动；

松开Y轴向下按钮，Y轴停止移动。

按下C1轴逆时针转动按钮，C1轴逆时针旋转；

松开C1轴逆时针转动按钮，C1轴停止转动。

按下C2轴逆时针转动按钮，C2轴逆时针旋转；

松开C2轴逆时针转动按钮，C2轴停止转动。

按下C1轴顺时针转动按钮，C1轴顺时针旋转；

松开C1轴顺时针转动按钮，C1轴停止转动。

按下C2轴顺时针转动按钮，C2轴顺时针旋转。

松开C2轴顺时针转动按钮，C2轴停止转动。

C轴转动指定角度功能：

功能简称C转角，设置C转角按钮，当按钮颜色变为绿色，开启指定角度旋转功能，再次点击C转角按钮，按钮颜色恢复红色，关闭该功能，该功能需要与C1轴/C2轴顺逆旋转按钮联合使用，输入需要转动角度值，再次点击C1轴/C2轴顺逆旋转按钮中任意一按钮，即可将C1轴/C2轴旋转至指定角度。

X轴Y轴移动指定距离功能：

功能简称XY寸动，设置XY寸动按钮，当点击按钮时，按钮颜色变为绿色，开启XY寸动，再次点击XY寸动按钮，按钮颜色恢复红色，关闭该功能，该功能需要X1轴/X2轴，Y轴前进后退按钮联合使用，输入需要移动的距离值，再次点击X1轴/X2轴，Y轴前进后退按钮中任一按钮，即可将X1轴/X2轴，Y轴移动到指定位置。

平台联动功能：控制升降台的升降以及平台联合前进后退

按下升降台上升按钮，升降台上升；

松开升降台上升按钮，升降台停止上升。

按下升降台下降按钮，升降台下降；

松开升降台下降按钮，升降台停止下降。

按下平台联动前进按钮，平台前进；

松开平台联动前进按钮，平台停止前进。

按下平台联动后退按钮，平台后退；

松开平台联动后退按钮，平台停止后退。

设置更改平台联动速度功能。

调试按钮为海绵切割机各电气元件功能调试，包括如下功能：伺服电机使能相关功能，各轴耦合状态调整，磨刀，以及手自动相关参数参数设置。

伺服电机使能：再次点击伺服电机使能按钮，伺服电机取消使能。正常情况下，开机后点击程序初始化功能，伺服电机使能按钮即为绿色。

X轴耦合：点击X轴耦合按钮，使得X1轴X2轴耦合。X轴耦合时，X轴耦合按钮为绿色。再次点击X轴耦合按钮，X轴耦合取消。

C轴耦合：点击C轴耦合按钮，使得C1轴C2轴耦合。C轴耦合时，C轴耦合按钮为绿色。再次点击C轴耦合按钮，C轴耦合取消。

紧刀自动：点击紧刀自动按钮，使得系统紧刀，紧刀自动按钮变绿色。再次点击紧刀自动按钮，紧刀取消，紧刀自动按钮变红色。松刀自动：点击松刀自动按钮，使得系统松刀，松刀自动按钮变绿色。再次点击松刀自动按钮，松刀取消，松刀自动按钮变红色。注意，紧刀自动按钮为红色，且松刀自动按钮为红色时，此时系统中气缸处于中间位置，此时既没有松刀也没有紧刀。

磨刀气缸：点击磨刀气缸按钮，开启磨刀气缸，磨刀气缸按钮变绿色。再次点击磨刀气缸按钮，关闭磨刀气缸，磨刀气缸按钮变红色。

磨刀风机：点击磨刀风机按钮，打开系统磨刀风机，磨刀风机按钮变绿色。再次点击磨刀风机按钮，关闭磨刀风机，磨刀风机按钮变红色。

磨刀电机：点击磨刀电机按钮，打开系统磨刀电机，磨刀气缸按钮变绿色。再次点击磨刀气缸按钮，开启磨刀气缸，磨刀气缸按钮变红色。

磨刀自动：点击磨刀自动按钮，开启系统中自动磨刀功能，磨刀自动按钮变绿色。自动磨刀功能开启时依次包括上述三种动作：①打开磨刀电机，②打开磨刀风机，③打开磨刀气缸。再次点击磨刀自动按钮，关闭系统中自动磨刀功能，磨刀自动按钮变红色。自动磨刀功能关闭时依次包括上述三种动作：①关闭磨刀气缸，②关闭磨刀风机，③关闭磨刀电机。

参数设置：参数设置中包括X轴、Y轴、C轴速度手动自动速度、各轴软限位最大值、最小值、G代码中合速度F大小设置。输入需要设置的参数后，点击保存按钮，将参数写入系统；若不点击保存按钮，则设置无效。

脉冲当量设置：以设置X脉冲当量为例，打开脉冲当量设置界面时，即可显示出系统中当前当量。在点动距离后的文本框中输入理想距离，使用点动按钮中XY寸动功能，将X轴移动输入的理想距离长度，使用卷尺量出实际距离，在实际距离后黄色文本框中输入量出的实际距离，点击确定按钮，即可生成计算出的当量，并将计算当量写入系统中。Y轴脉冲当量、C1/C2轴脉冲当量设置方式相同。

零点设置即为海绵切割机的机械零点设置功能。

当上位机控制系统涉及到需要单独设置参数或单独使用某项功能，且该功能使用频率较低时，设置独立子界面以完成设置，当点击相应按钮时，子界面弹出，在子界面上完成各参数设置，功能操作区中的平台联动功能、手自动相关参数设置均设置子界面。

工具栏，提供海绵切割图形载入、程序初始化、报警复位、启动按钮、暂停按钮、退出按钮、联机、脱机功能。

工具栏各功能具体为

海绵切割图形载入，点击菜单栏打开文件按钮，点击打开，选择某一海绵切割文件，图形显示区显示出需切割海绵轮廓。

程序初始化，环竖刀每次开机后需点击程序初始化功能，初始化程序。

报警复位，当系统中出现报警时，操作人员检查机器，排查报警原因，当报警已排查后，操作人员可点击报警复位按钮一键复位，若点击报警复位按钮后，出现报警复位按钮不能复位的报警，需要联系工作人员解决。

启动按钮，启动按钮提供海绵自动切割开始功能，当需要自动切割海绵时，点击启动按钮，开启海绵自动切割，若需要暂停切割，点击暂停按钮，若需要继续切割，则可点击启动按钮，根据操作提示，选择是否继续切割。

暂停按钮，暂停按钮提供海绵自动切割停止功能，当需要暂停海绵自动切割而无需退出海绵自动切割过程时，即可点击暂停按钮。

退出按钮，退出按钮提供手动退出海绵自动切割功能，当需要手动退出海绵自动切割过程时，点击退出按钮。

联机，联机按钮提供软件与下位机通讯数据连接功能，点击联机按钮，建立软件与下位机间通讯，若软件提示“连接超时”，则先断开连接，尝试重新联机，若依旧连接超时，则需排查原因。

脱机，脱机按钮提供断开软件与下位机通讯功能，点击脱机按钮，断开通讯连接。

状态栏，显示海绵切割时状态及报警信息，包括伺服电机使能/ 非使能状态、刀具松刀/紧刀状态、幅面、各轴耦合/非耦合状态、实时速度、电机转速，加载海绵切割图形后，实时显示切割图形幅面大小。

状态栏各状态具体为，显示海绵切割时状态及报警信息，包括

伺服电机使能/非使能状态，使能标签为伺服电机使能状态，当伺服电机使能时，使能标签为绿色，当伺服电机未使能时，使能标签为红色。

刀具松刀/紧刀状态，松刀标签为切割机系统刀具紧刀松刀状态，系统紧刀时，松刀标签转为绿色，同时“松刀”变为“紧刀”，系统松刀时，松刀标签背景为红色，表示系统未紧刀，为松刀状态。

幅面，幅面为海绵切割文件中海绵图形长与宽，单位为mm，打开海绵切割文件后，幅面自动显示出来，当使用调整功能设置区中的图形操作中加工缩放功能时，幅面大小会自动变换，表明实际加工的尺寸发生变化。

各轴耦合/非耦合状态，合状态与功能设置区调试按钮中X轴耦合、C轴耦合相对应，分别表示X轴耦合、C轴耦合状态，当功能设置区调试按钮中X轴耦合、C轴耦合发生变化时，状态栏耦合状态发生变化。

实时速度，为海绵自动切割时切割机实时速度，单位为m/min。

电机转速，X轴电机转速：海绵自动切割时X轴电机转速，单位为r/min，转/分，Y轴电机转速：海绵自动切割时Y轴电机转速，单位为r/min，转/分。

S3：基于PyQt实现各控件。

显示区，使用Qt Designer中控件QGraphicsView显示切割图形显示区中海绵图形，对QGraphicsView上方公司LOGO和时间采用标签label分别显示，使用Qt Designer中垂直布局verticalLayout 控件，设置LOGO时间区与切割图形显示区布局比例为1:20。

采用QPixmap类中方法实例化名为jpg的图标，并使用scaled 方法根据名为self.label_LOGO的标签宽度、高度缩放大小：

jpg＝QPixmap(":newPrefix/tubiao/HKTB.jpg").scaled(self.l abel_LOGO.width(),self.label_LOGO.height())

设置self.label_LOGO标签图标：

self.label_LOGO.setPixmap(jpg)

实例化名为self.verticalLayout的垂直布局：

self.verticalLayout＝QVBoxLayout()

将名为self.groupBox的组合框控件添加到垂直布局中：

self.verticalLayout.addWidget(self.groupBox)

实例化名为self.graphicsView的GraphicsView框架：

self.graphicsView＝QGraphicsView()

将self.graphicsView添加到垂直布局中：

self.verticalLayout.addWidget(self.graphicsView)

设置垂直布局比例为1:20：

self.verticalLayout.setStretch(1,20)。

功能操作区，采用Qt Designer中不同GUI控件实现相应功能，采用QPushButton按钮控件实现按钮点动功能，QLineEdit文本框控件实现文本输入，QLabel标签控件完成名称显示，采用QSlider滑动条控件用于百分比显示，QCheckBox复选框控件完成选中/未选中功能，QComboBox下拉框控件完成扭刀范围设置，采用Qt Designer 中QToolBox作为功能操作区右侧六大部分的载体，操作简便，根据 QToolBox中子控件名称的不同，快速查找出功能按钮所在区域并操作，节约时间。

采用如下方法分别实例化按钮、文本框、滑动条、复选框、下拉框、工具箱控件。

实例化名为self.PushButton的按钮：

self.PushButton＝QPushButton()

实例化名为self.lineEdit_CLengthStep的C轴转动角度文本框：

self.lineEdit_CLengthStep＝QLineEdit()

实例化名为self.horizontalSlider_step的水平滑动条控件：

self.horizontalSlider_step＝QSlider()

实例化名为self.checkBox_AngleKeep刀具轴保持复选框：

self.checkBox_AngleKeep＝QCheckBox()

实例化名为self.comboBox_spanAngle的扭刀范围下拉框控件：

self.comboBox_spanAngle＝QComboBox()

实例化名为self.toolBox的工具箱：

self.toolBox＝QToolBox()

实时操作区最终实现效果如图3所示。

工具栏，通过PyQt自带的Qt Designer完成界面布局设计，创建具有QMainWindow界面文件，界面文件后缀名为ui，将此界面作为父窗口，QMainWindow自带工具栏和状态栏，工具栏位于界面最上一栏，创建多个工具栏按钮，分别命名为“打开”、“程序初始化”、“伺服电机报警复位”、“启动”、“暂停”、“退出”、“联机”、“脱机”，并为工具栏按钮设置相应图标。

以创建联机按钮为例：

创建名为self.actionOnline的按钮：

self.actionOnline＝QAction(MainWindow)

实例化名为icon的图标：

icon＝QIcon()

采用QPixmap中addPixmap方法设置icon图标：

icon.addPixmap(QPixmap(":/newPrefix/tubiao/on.png"),QIc on.Normal,QIcon.Off)

设置self.actionOnline图标为icon：

self.actionOnline.setIcon(icon)。

状态栏，位于界面最下一栏，显示控制软件运行时的各项状态，状态栏显示如下各项：伺服电机“使能”状态、刀具“松刀”状态、轴“耦合”状态、需切割海绵“幅面”、加工时切割机“实时速度”、加工时“X轴、Y轴电机转速”，实例化多个QLabel标签控件，显示各项内容，其中，“使能”、“松刀”、“耦合”采用不同背景色显示当前状态，设置标签背景色为红色显示“非使能”、“松刀”、“非耦合”状态，绿色显示“使能”、“松刀”、“耦合”。

以设置X轴耦合为例，状态栏如图5所示。

实例化名为self.X_LOCK的标签：

self.X_LOCK＝QLabel()

设置标签内容为X：

self.X_LOCK.setText(u'X')

设置标签自动调节大小：

self.X_LOCK.adjustSize()

实例化名为self.Red的调色板：

self.Red＝QPalette()

设置调色板颜色为红色：

self.Red.setColor(QPalette.Background,Qt.red)

设置标签背景色充满：

self.C_LOCK.setAutoFillBackground(True)

设置标签背景颜色：

self.X_LOCK.setPalette(self.Red)

当控制系统处于待机状态时，self.setStatusTip("欢迎使用恒康数控软件！")设置状态栏标签提示“欢迎使用软件！”字样，最终界面布局实现效果如图6中所示。

S4：基于PyQt设计美化方案。

采用PyQt中QSS样式表方法美化Qt Designer中控件，采用两种方式设置控件样式，第一种控制样式为：设置控件所在容器样式，容器内各控件样式即自动继承容器所设样式；第二种控制样式为：单独设置某控件样式，当控件所在容器存在样式表、控件本身存在样式表时，控件优先显示本身所设样式表样式。

控件样式的设计具体为：

首先设计主界面样式，主界面分为四部分，分别为工具栏、切割图形显示区、状态栏、功能操作区，功能操作区又分为实时操作区、功能设置区，设置QMainWindow样式表，主界面内各控件自动继承样式表，具体设置方式如下

A)：以鼠标不同操作下按钮颜色变化区分不同类型按钮：

当鼠标悬停在点击型按钮上时，按钮背景色变为蓝色，若鼠标悬停时按钮不变色，则按钮为选中/未选中状态类型按钮。

当鼠标点击点击型按钮时，按钮颜色会瞬间发生变化，变为蓝色；若鼠标持续按下此类型按钮，按钮颜色保持蓝色不变；若鼠标松开此类型按钮，按钮颜色恢复为浅绿色。

当选中/未选中状态类型按钮被按下，按钮颜色发生变化，变为绿色，绿色按钮为选中状态；再次点击绿色按钮时，绿色按钮被松开，按钮变为未选中状态，绿色按钮颜色发生变化，变为红色。

点击型按钮设置方式：设置按钮背景色为#6DDF6D，按钮边框半径为5像素，按钮高度为35像素，按钮字体为微软雅黑，字体字号为11pt,字体加粗；当按钮被点击时，按钮背景色为蓝色。

QPushButton{background:#6DDF6D；border-radius:5px；height :35px；font-family:"微软雅黑"；font-size:11pt；font-style:Bold；}QPushButton:pressed{background:blue；}

选中/未选中状态类型按钮设置方式：设置按钮背景色为红色，按钮边框半径为5像素，字体高度为35像素，字体为微软雅黑，字体大小为11像素，字体加粗，字体颜色为白色。当按钮为选中状态时，设置按钮背景色为绿色。

QPushButton{background:red；border-radius:5px；height:35p x；font-size:11pt；font-family:"微软雅黑 "；font-style:Bold；}QPushButton:checked{background:green；}

图3中主电机、照明、吹气按钮采用以上方式设置。选中/未选中类型按钮数量较少，采用第二种控制样式单独设置控件样式的方法设置样式。

B)：设置主界面中复选框样式，设置复选框颜色为黑色，背景色为白色，复选框无边框，复选框中字体为微软雅黑，复选框中字体大小为11像素，采用QSS中indicator选择器，checked、unchecked 状态选择器，设置复选框选中/未选中状态时的图标，当复选框未被选中时，显示图标为checkbox_down.png；当复选框未被选中时，复选框图标为checkbox_normal.png。

设置方法如下。

QCheckBox{color:black；background:white；border:none；font -family:"微软雅黑"；font-size:11pt；}

QCheckBox::indicator:checked{image:url(checkbox_down.png )}

QCheckBox::indicator:unchecked{image:url(checkbox_normal .png)}

B)：设置主界面标签样式，设置标签颜色为黑色，标签无边框，标签字体为微软雅黑，标签字体大小为10像素。

具体设置方式如下

QLabel{color:black；border:none；font-family:"微软雅黑 "；font-size:10pt；}

C)：设置主界面QLineEdit文本框控件样式，设置背景色为黄色，边框半径为5像素，高度为35像素，字体为微软雅黑，字体大小为11像素，字体加粗，字体颜色为白色。

具体设置方式如下

QLineEdit{background:yellow；border-radius:5px；height:35p x；font-family:"微软雅黑"；font-size:11pt； font-style:Bold；font-color:white；}

D)：设置扭刀范围QComboBox下拉框控件样式，边框为2像素加粗，边框颜色为#6DDF6D，边框半径为5像素，最小宽度为10像素，高度为30像素，颜色为黑色。

QComboBox{border:2px solid#6DDF6D；border-radius: 5px；min-width:10px；height:30px；color:black；}

设置扭刀范围QComboBox下拉框控件里元素属性样式：字体颜色为#333333，边框为1像素，加粗，边框色为#DDDDDD；下拉框背景色为白色，设置下拉框控件元素被选中时为白色，设置下拉框控件元素被选中时背景色为蓝色，设置outline为0像素，去掉下拉框内元素被选中时显示的虚线。

QComboBox QAbstractItemView{color:#333333；border:1px solid#DDDDDD；background-color:white；selection-color:white；s election-background-color:blue；outline:0px；}

采用QSS中down-arrow选择器，设置扭刀范围QComboBox下拉框控件下拉按钮图片。

具体设置方式如下

QComboBox::down-arrow{image:url(down_arrow.png)})

其中down_arrow.png为向下拉按钮图标名称。

采用QSS中drop-down选择器，设置扭刀范围QComboBox下拉框控件下拉菜单样式，设置drop-down选择器位于右上方，宽度：20 像素，左边框宽度为2像素，左边框颜色为#6DDF6D，左边框加粗，边框右上角半径为5像素，边框右下角半径为5像素。

QComboBox::drop-down{subcontrol-origin:

padding；subcontrol-position:top right；width:

20px；border-left-width:2px；border-left-color:#6DDF6D；

border-left-style:solid；border-top-right-radius:5px；

border-bottom-right-radius:5px；}

设置扭刀范围QComboBox下拉框控件滚动窗口样式：边框为2像素，加粗，背景色为#6DDF6D。

QComboBox QAbstractScrollArea{border:2px solid#6DDF6D；}

设置扭刀范围QComboBox下拉框控件垂直滚动条样式：宽度为 20像素，背景色为白色。

QComboBox QAbstractScrollArea QScrollBar:vertical{width: 20px；background-color:white；}

设置扭刀范围QComboBox下拉框控件垂直滑块样式：背景色为 #6DDF6D。

QComboBoxQAbstractScrollAreaQScrollBar::handle:vertical {background:#6DDF6D；}

F)：采用QSS中groove子控件选择器，设置水平QSlider控件滑动条槽的美化样式。

设置水平滑槽边框为1像素，加粗，边框背景色为#4A708B，滑槽背景色为#C0C0C0，滑槽高度为10像素，边框半径为1像素。

QSlider::groove:horizontal{

border:1px solid#4A708B；

background:#C0C0C0；

height:10px；

border-radius:1px；

padding-left:-1px；

padding-right:-1px；}。

设置水平QSlider控件中滑块已划过的区域样式，设置背景为渐变色，边框为1像素加粗，边框颜色为#4A708B，高度为10像素，边框半径为2像素。

Slider::sub-page:horizontal{

background:qlineargradient(x1:0,y1:0,x2:0,y2:1,

stop:0#B1B1B1,stop:1#c4c4c4)；

background:qlineargradient(x1:0,y1:0.2,x2:1,y2:1,

stop:0#5DCCFF,stop:1#1874CD)；

border:1px solid#4A708B；

height:10px；

border-radius:2px；}。

设置水平QSlider控件中滑块未划过的区域样式，设置背景色为 #eee，边框为0像素加粗，边框色为#777，高度为10像素，边框半径为2像素。

QSlider::add-page:horizontal{

background:#eee；

border:0px solid#777；

height:10px；

border-radius:2px；}。

设置水平QSlider滑块样式，设置边框为1像素加粗，颜色为 #4A708B，背景色为#eee，宽度为11像素，顶部边缘为-3像素，底部边缘为-3像素，边框半径为4像素。

QSlider::handle:horizontal

{border:1px solid#4A708B；

background:#eee；

width:11px；

margin-top:-3px；

margin-bottom:-3px；

border-radius:4px；}

设置水平QSlider控件滑块在鼠标悬停时样式：背景色为 #6DDF6D，宽度为11像素，顶部边缘为-3像素，底部边缘为-3像素，边框半径为5像素。

QSlider::handle:horizontal:hover{

background:#6DDF6D；

width:11px；

margin-top:-3px；

margin-bottom:-3px；

border-radius:5px；}

设置水平QSlider控件滑块已划过区域不可使用时样式。背景色为#00009C，边框颜色为#999。

QSlider::sub-page:horizontal:disabled{

background:#00009C；

border-color:#999；}

设置水平QSlider控件滑块未划过区域不可使用时样式表，背景色为#eee，边框颜色为#999。

QSlider::add-page:horizontal:disabled{

background:#eee；

border-color:#999；}。

设置水平QSlider不可选择时样式表，背景色为#eee，边框为1 像素加粗，边框颜色为#aaa，边框半径为4像素。

QSlider::handle:horizontal:disabled{

background:#eee；

border:1px solid#aaa；

border-radius:4px；}。

以上各控件的QSS表达式仅为美化中部分语句。以设置按钮样式为例，采用第一种控制样式中设置控件所在容器样式，容器内控件自动继承样式，美化表达式为：

self.groupBox.setStyleSheet(”'QPushButton{background:r ed；border-radius:5px；height:35px；font-size:11pt；font-family :"微软雅黑 "；font-style:Bold；}QPushButton:checked{background:green；}” ')

若需要对单个控件设置样式表，采用第二种控制样式中对控件单独设置样式表，美化表达式为：self.PushButton.setStyleSheet(”' QPushButton{background:red；border-radius:5px；height:35p x；font-size:11pt；font-family:"微软雅黑 "；font-style:Bold；}QPushButton:checked{background:green；}” ')。

通过本发明的设计方法设计出的界面与传统界面相比，界面设计友好美观，有自己的鲜明风格，具有现代化气息；功能分区明确，菜单布局合理，图标风格统一，设置不同的按钮使用效果区分不同按钮功能，操作便捷，易上手。

通过本发明的设计方法设计出的用户界面，操作流程简单，功能多样但不繁琐，能够更好地完成海绵切割。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种应用于数控海绵切割机的控制界面的设计方法，其特征在于：包括下述步骤

S1 ：分析用户需求，绘制界面布局图；

数控海绵切割机控制系统由上位机、下位机、机械部分组成，上位机为控制系统软件，下位机为PLC控制系统，上位机控制系统界面需实现如下功能：第一，显示海绵切割文件中海绵轮廓，根据显示效果对图形操作；第二，提供海绵切割机参数设置、机械部分的调试、海绵自动切割、实时调整参数等相关功能；第三，反馈海绵切割的各项工况数据；

根据以上功能要求，将控制系统界面划分为工具栏、显示区、功能操作区、状态栏四部分，显示区上部分用于显示公司LOGO以及当前时间，下部分用于切割图形显示；功能操作区分为实时操作区和功能设置区；

S2 ：确定海绵切割机各项功能分类，细化功能控件，绘制功能框图；

根据控制系统界面布局图，针对技术人员提出的海绵切割机控制系统的要求，结合本型号的数控海绵切割机的加工方式、加工参数，对海绵切割机各项功能分类，并根据功能分类，制作功能框图；

显示区，显示区上部分用于显示公司LOGO以及当前时间，显示区下部分为切割图形显示区，用于显示需切割海绵轮廓及加工时海绵动态切割过程，加工前打开海绵切割文件，显示海绵切割路径，海绵切割机运转时，图形显示区显示海绵实时切割轨迹，在切割图形显示区可动态跟踪海绵切割过程，监测海绵切割流程，确定海绵是否达到切割要求；

功能操作区，划分为左右两部分，功能操作区左侧紧挨切割图形显示区的右侧为实时操作区，实时操作区内为海绵切割常用按钮与功能，按钮方便海绵实际切割前后操作，功能包括切割时间显示、磨刀手自动功能、加工速率调节功能、主电机启停功能、各轴点动、吹气、照明相关功能；功能操作区右侧分为六大部分，分别为：当前位置、图形操作、状态与报警、点动按钮、调试按钮、零点设置；

工具栏，提供海绵切割图形载入、程序初始化、报警复位、启动按钮、暂停按钮、退出按钮、联机、脱机功能；

状态栏，显示海绵切割时状态及报警信息，包括伺服电机使能/非使能状态、刀具松刀/紧刀状态、幅面、各轴耦合/非耦合状态、实时速度、电机转速，加载海绵切割图形后，实时显示切割图形幅面大小；

S3 ：基于 PyQt实现各控件；

显示区，使用Qt Designer中控件QGraphicsView显示切割图形显示区中海绵图形，对QGraphicsView上方公司LOGO和时间采用标签label分别显示，使用Qt Designer中垂直布局verticalLayout控件，设置LOGO时间区与切割图形显示区布局比例为1:20；

功能操作区，采用Qt Designer 中不同GUI控件实现相应功能，采用QPushButton按钮控件实现按钮点动功能，QLineEdit文本框控件实现文本输入，QLabel标签控件完成名称显示，采用QSlider滑动条控件用于百分比显示，QCheckBox复选框控件完成选中/未选中功能，QComboBox下拉框控件完成扭刀范围设置，采用Qt Designer中QToolBox作为功能操作区右侧六大部分的载体，操作简便，根据QToolBox中子控件名称的不同，快速查找出功能按钮所在区域并操作，节约时间；

工具栏，通过PyQt自带的Qt Designer完成界面布局设计，创建具有QMainWindow界面文件，界面文件后缀名为ui，将此界面作为父窗口，QMainWindow自带工具栏和状态栏，工具栏位于界面最上一栏，创建多个工具栏按钮，分别命名为“打开”、“程序初始化”、“伺服电机报警复位”、“启动”、“暂停”、“退出”、“联机”、“脱机”，并为工具栏按钮设置相应图标；

状态栏，位于界面最下一栏，显示控制软件运行时的各项状态，状态栏显示如下各项：伺服电机“使能”状态、刀具“松刀”状态、轴“耦合”状态、需切割海绵“幅面”、加工时切割机“实时速度”、加工时“X轴、Y轴电机转速”，实例化多个QLabel标签控件，显示各项内容，其中，“使能”、“松刀”、“耦合”采用不同背景色显示当前状态，设置标签背景色为红色显示“非使能”、“松刀”、“非耦合”状态，绿色显示“使能”、“松刀”、“耦合”；

S4 ：基于PyQt设计美化方案；

采用PyQt中QSS样式表方法美化Qt Designer中控件，采用两种方式设置控件样式，第一种控制样式为：设置控件所在容器样式，容器内各控件样式即自动继承容器所设样式；第二种控制样式为：单独设置某控件样式，当控件所在容器存在样式表、控件本身存在样式表时，控件优先显示本身所设样式表样式。

2.根据权利要求1所述的应用于数控海绵切割机的控制界面的设计方法，其特征在于：所述步骤S2 中，

功能操作区左侧各功能具体为：

切割时间显示包括切割总时间显示、已用时间显示、剩余时间显示，其中，切割总时间显示用于显示加工完当前海绵切割文件所需总时间，已用时间显示开始切割后已切割时间，剩余时间显示切割剩余图形所需时间；

磨刀手自动功能，切割过程中能在任意时刻立马开启磨刀程序，并同步显示磨刀时间具体数字，能设置磨刀间隔与每次磨刀时间；

加工倍率调节功能，在切割过程中能实时调整海绵切割机整体速度；

主电机启停功能，设置自动加工结束后，主电机自动关闭与否；

各轴点动功能，刀具轴保持功能，各轴停止运动功能，各轴指定距离/角度移动功能，一键归零功能；

吹气功能，打开吹气阀，吹气清扫灰尘；

照明功能，打开日光灯照明；

功能操作区右侧各功能具体为：

当前位置为海绵切割机各数控轴当前坐标，用于显示轴所在位置，当移动各轴时，当前位置中轴对应位置坐标实时发生改变；

图形操作为对海绵切割图形进刀点的调整以及对切割过程的模拟，图形操作包括如下功能：扭刀范围设置、图形模拟功能、指定加工、进刀点调整、加工缩放功能，其中，扭刀范围设置用于设置刀具可扭转范围；图形模拟功能，为模拟下位机自动运行加工文件功能，在模拟过程中或者模拟结束后提供图形复原功能，恢复图形，提供调节模拟速度功能；指定加工，当需要从海绵切割文件中间开始加工时，使用指定加工功能，能够实现从所选位置切割海绵；进刀点调整，载入海绵切割图形后，使用模拟功能，观察海绵开始加工时进刀点位置，若进刀点位置与所需位置不符，使用该功能调整进刀点位置，保证进刀点位置符合要求；加工缩放功能，若实际海绵泡尺寸与海绵切割文件有出入，可使用加工缩放功能对海绵切割文件中尺寸调整；

状态与报警输出各机械部件状态及报警信息，正常情况下各状态与报警标签均为绿色，当系统中出现报警时，工作人员查看状态与报警界面中变为红色的标签，排查报警故障；

点动按钮中具有如下功能：通过按钮控制各轴点动、平台联动功能，各轴停止运动功能，各轴指定距离/角度移动功能；

调试按钮为海绵切割机各电气元件功能调试，包括如下功能：伺服电机使能相关功能，各轴耦合状态调整，磨刀，以及手自动相关参数参数设置；

零点设置即为海绵切割机的机械零点设置功能。

3.根据权利要求2所述的应用于数控海绵切割机的控制界面的设计方法，其特征在于：当上位机控制系统涉及到需要单独设置参数或单独使用某项功能，且该功能使用频率较低时，设置独立子界面以完成设置，当点击相应按钮时，子界面弹出，在子界面上完成各参数设置，功能操作区中的平台联动功能、手自动相关参数设置均设置子界面。

4.根据权利要求1所述的应用于数控海绵切割机的控制界面的设计方法，其特征在于：所述步骤S2 中，工具栏各功能具体为

海绵切割图形载入，点击菜单栏打开文件按钮，点击打开，选择某一海绵切割文件，图形显示区显示出需切割海绵轮廓

程序初始化，环竖刀每次开机后需点击程序初始化功能，初始化程序；

报警复位，当系统中出现报警时，操作人员检查机器，排查报警原因，当报警已排查后，操作人员可点击报警复位按钮一键复位，若点击报警复位按钮后，出现报警复位按钮不能复位的报警，需要联系工作人员解决；

启动按钮，启动按钮提供海绵自动切割开始功能，当需要自动切割海绵时，点击启动按钮，开启海绵自动切割，若需要暂停切割，点击暂停按钮，若需要继续切割，则可点击启动按钮，根据操作提示，选择是否继续切割；

暂停按钮，暂停按钮提供海绵自动切割停止功能，当需要暂停海绵自动切割而无需退出海绵自动切割过程时，即可点击暂停按钮；

退出按钮，退出按钮提供手动退出海绵自动切割功能，当需要手动退出海绵自动切割过程时，点击退出按钮；

联机，联机按钮提供软件与下位机通讯数据连接功能，点击联机按钮，建立软件与下位机间通讯，若软件提示“连接超时”，则先断开连接，尝试重新联机，若依旧连接超时，则需排查原因；

脱机，脱机按钮提供断开软件与下位机通讯功能，点击脱机按钮，断开通讯连接。

5.根据权利要求1所述的应用于数控海绵切割机的控制界面的设计方法，其特征在于：所述步骤S2中，状态栏各状态具体为，显示海绵切割时状态及报警信息，包括

伺服电机使能/非使能状态，使能标签为伺服电机使能状态，当伺服电机使能时，使能标签为绿色，当伺服电机未使能时，使能标签为红色；

刀具松刀/紧刀状态，松刀标签为切割机系统刀具紧刀松刀状态，系统紧刀时，松刀标签转为绿色，同时“松刀”变为“紧刀”，系统松刀时，松刀标签背景为红色，表示系统未紧刀，为松刀状态；

幅面，幅面为海绵切割文件中海绵图形长与宽，单位为mm，打开海绵切割文件后，幅面自动显示出来，当使用调整功能设置区中的图形操作中加工缩放功能时，幅面大小会自动变换，表明实际加工的尺寸发生变化；

各轴耦合/非耦合状态，合状态与功能设置区调试按钮中X轴耦合、C轴耦合相对应，分别表示X轴耦合、C轴耦合状态，当功能设置区调试按钮中X轴耦合、C轴耦合发生变化时，状态栏耦合状态发生变化；

实时速度，为海绵自动切割时切割机实时速度，单位为m/min；

电机转速，X轴电机转速：海绵自动切割时X轴电机转速，单位为r/min，转/分，Y轴电机转速：海绵自动切割时Y轴电机转速，单位为r/min，转/分。

6.根据权利要求1所述的应用于数控海绵切割机的控制界面的设计方法，其特征在于：所述步骤S4 中，控件样式的设计具体为：

首先设计主界面样式，主界面分为四部分，分别为工具栏、切割图形显示区、状态栏、功能操作区，功能操作区又分为实时操作区、功能设置区，设置QMainWindow样式表，主界面内各控件自动继承样式表，具体设置方式如下

A）：以鼠标不同操作下按钮颜色变化区分不同类型按钮：

当鼠标悬停在点击型按钮上时，按钮背景色变为蓝色，若鼠标悬停时按钮不变色，则按钮为选中/未选中状态类型按钮；

当鼠标点击点击型按钮时，按钮颜色会瞬间发生变化，变为蓝色；若鼠标持续按下此类型按钮，按钮颜色保持蓝色不变；若鼠标松开此类型按钮，按钮颜色恢复为浅绿色；

当选中/未选中状态类型按钮被按下，按钮颜色发生变化，变为绿色，绿色按钮为选中状态；再次点击绿色按钮时，绿色按钮被松开，按钮变为未选中状态，绿色按钮颜色发生变化，变为红色；

B）：设置主界面中复选框样式，设置复选框颜色为黑色，背景色为白色，复选框无边框，复选框中字体为微软雅黑，复选框中字体大小为11像素，采用QSS中indicator选择器，checked、unchecked状态选择器，设置复选框选中/未选中状态时的图标，当复选框未被选中时，显示图标为checkbox_down.png；当复选框未被选中时，复选框图标为checkbox_normal.png；

C）：设置主界面标签样式，设置标签颜色为黑色，标签无边框，标签字体为微软雅黑，标签字体大小为10像素；

D）：设置主界面QLineEdit文本框控件样式，设置背景色为黄色，边框半径为5像素，高度为35像素，字体为微软雅黑，字体大小为11像素，字体加粗，字体颜色为白色；

E）：设置扭刀范围QComboBox下拉框控件样式，边框为2像素加粗，边框颜色为#6DDF6D，边框半径为5像素，最小宽度为10像素，高度为30像素，颜色为黑色；

设置扭刀范围QComboBox下拉框控件里元素属性样式：字体颜色为#333333，边框为1像素，加粗，边框色为#DDDDDD；下拉框背景色为白色，设置下拉框控件元素被选中时为白色，设置下拉框控件元素被选中时背景色为蓝色，设置outline为0像素，去掉下拉框内元素被选中时显示的虚线；

采用QSS中down-arrow选择器，设置扭刀范围QComboBox下拉框控件下拉按钮图片；

采用QSS中drop-down选择器，设置扭刀范围QComboBox下拉框控件下拉菜单样式，设置drop-down选择器位于右上方，宽度：20像素，左边框宽度为2像素，左边框颜色为#6DDF6D，左边框加粗，边框右上角半径为5像素，边框右下角半径为5像素；

设置扭刀范围QComboBox下拉框控件滚动窗口样式：边框为2像素，加粗，背景色为#6DDF6D；

设置扭刀范围QComboBox下拉框控件垂直滚动条样式：宽度为20像素，背景色为白色；

F）：采用QSS中groove子控件选择器，设置水平QSlider控件滑动条槽的美化样式；

设置水平滑槽边框为1像素，加粗，边框背景色为#4A708B，滑槽背景色为#C0C0C0，滑槽高度为10像素，边框半径为1像素；

设置水平QSlider控件中滑块已划过的区域样式，设置背景为渐变色，边框为1像素加粗，边框颜色为#4A708B，高度为10像素，边框半径为2像素；

设置水平QSlider控件中滑块未划过的区域样式，设置背景色为#eee，边框为0像素加粗，边框色为#777，高度为10像素，边框半径为2像素；

设置水平QSlider滑块样式，设置边框为1像素加粗，颜色为#4A708B，背景色为#eee，宽度为11像素，顶部边缘为-3像素，底部边缘为-3像素，边框半径为4像素；

设置水平QSlider控件滑块在鼠标悬停时样式：背景色为#6DDF6D，宽度为11像素，顶部边缘为-3像素，底部边缘为-3像素，边框半径为5像素；设置水平QSlider控件滑块已划过区域不可使用时样式；

背景色为#00009C，边框颜色为#999；设置水平QSlider控件滑块未划过区域不可使用时样式表，背景色为#eee，边框颜色为#999；设置水平QSlider不可选择时样式表，背景色为#eee，边框为1像素加粗，边框颜色为#aaa，边框半径为4像素。

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