CN112925266A - 基于通用hmi的g代码生成方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于通用HMI的G代码生成方法、装置、设备和存储介质。基于通用HMI的G代码生成方法，应用于设置有执行装置的基于通用HMI的加工设备中的通用HMI，包括以下步骤：根据内置的第一工艺模板，接收与第一工艺模板匹配的工艺数据；将工艺数据发送给执行装置，以使执行装置根据工艺数据匹配内置的第二工艺模板，还使执行装置根据工艺数据和第二工艺模板生成G代码文件并存储G代码文件。本发明的基于通用HMI的G代码生成方法，避免因控制场合不同而对通用HMI进行软件定制，并满足较复杂、体积较大的G代码文件的存储需求，有利于提高通用HMI的适用性。
Description
技术领域
本发明涉及G代码生成技术领域，特别涉及一种基于通用HMI的G代码生成方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
G代码作为数控加工的标准执行程序文件，一般由编程人员手工编程或者由CAM软件自动生成加工G代码程序，其格式为标准的文本文件格式，一般应用于数控系统控制场合。但是，在大多数不应用数控系统或者应用行业专业控制器的场合，手工编程和CAM软件自动生成G代码的编程方式已经不能满足需求，特别是基于通用HMI触摸屏、专机控制器等场合，用户编辑程序时往往只需要通过简单的指令输入即可完成相应的动作。但是控制器本身内部运行的依然是G代码指令，因此实现从简单的输入指令到G代码生成的具有重要的意义。
就多数控制场合而言，控制方案采用通用HMI触摸屏搭配控制器的方式来搭建系统平台，用户通过通用HMI输入指令，通用HMI再根据输入指令生成相应的G代码文件并发送给控制器，使控制器来执行该G代码文件，但是需要为通用HMI针对不同的控制场合而定制相应的软件以执行上述操作，此外，通用HMI内存存储量较小，能够存储的G代码文件的大小较小，不能满足复杂的控制需求。生成的G代码文件需要发送给控制器，则需要定制相应的下载协议，并存在下载速度的限制。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于通用HMI的G代码生成方法，能够提高通用HMI的适用性。
本发明还提出了包含上述基于通用HMI的G代码生成方法的通用HMI和执行装置。
本发明还提出了包含上述通用HMI和执行装置的基于通用HMI的设备。
本发明还提出了包含上述基于通用HMI的G代码生成方法的存储介质。
根据本发明第一方面实施例的基于通用HMI的G代码生成方法，应用于设置有执行装置的基于通用HMI的加工设备中的通用HMI，包括以下步骤：根据内置的第一工艺模板，接收与所述第一工艺模板匹配的工艺数据；将所述工艺数据发送给所述执行装置，以使所述执行装置根据所述工艺数据匹配内置的第二工艺模板，还使所述执行装置根据所述工艺数据和所述第二工艺模板生成G代码文件并存储所述G代码文件。
根据本发明实施例的基于通用HMI的G代码生成方法，至少具有如下有益效果：通用HMI根据内置的第一工艺模板，接收操作者输入的与第一工艺模板匹配的工艺数据，并将该工艺数据发送给执行装置，使执行装置根据工艺数据匹配内置的第二工艺模板，并生成相应的G代码文件。该过程使G代码文件的生成和存储实现于执行装置，有利于存储较大的G代码文件，满足较大的G代码文件的存储需求，并且使得通用HMI无需定制相应的软件，以使通用HMI适用于更多控制场合，有利于提高通用HMI的适用性，此外，该过程中通用HMI无需发送G代码文件给执行装置，避免了下载协议的定制，减少了等待G代码文件下载的时间，提高了工作效率。
根据本发明的一些实施例，还包括以下步骤：对所述工艺数据进行合法性校验，以避免不合法的工艺数据。
根据本发明第二方面实施例的基于通用HMI的G代码生成方法，应用于设置在基于通用HMI的加工设备中的执行装置，包括以下步骤：接收由通用HMI发送的工艺数据；根据所述工艺数据匹配内置的第二工艺模板；根据所述工艺数据和所述第二工艺模板，生成G代码文件；存储所述G代码文件。
根据本发明实施例的基于通用HMI的G代码生成方法，至少具有如下有益效果：执行装置接收工艺数据，并根据该工艺数据，匹配内置的第二工艺模板，以根据工艺数据和第二工艺模板生成相应的G代码文件。该过程由执行装置实现G代码文件的生成和存储，避免由通用HMI生成和存储G代码文件，从而避免对通用HMI的软件定制，有利于提高通用HMI的适用性，更有利于存储复杂的G代码文件，满足较大的G代码文件的存储需求。此外，还避免了执行装置从通用HMI下载G代码文件的过程，从而避免了下载协议的定制，以及较少等待下载G代码文件的时间，有利于提高工作效率。
根据本发明的一些实施例，还包括以下步骤：对所述工艺数据进行合法性校验，以避免不合法的工艺数据。
根据本发明的一些实施例，所述根据所述工艺数据和所述第二工艺模板，生成G代码文件，包括以下步骤：根据所述第二工艺模板和内置的G代码数据，生成G代码模板；根据所述G代码模板和所述工艺数据，依次生成多条G代码指令；将多个所述G代码指令打包为所述G代码文件，以实现在执行装置处生成G代码文件。
根据本发明第三方面实施例的通用HMI，包括通用HMI本体和存储在所述通用HMI本体上并在所述通用HMI上执行的第一计算机可执行程序，所述通用HMI本体执行所述第一计算机可执行程序时实现第一方面部分或全部所述的基于通用HMI的G代码生成方法。
根据本发明实施例的通用HMI，至少具有如下有益效果：通用HMI执行第一方面部分或全部的基于通用HMI的G代码生成方法，可以避免因控制场合不同而对通用HMI定制软件，使G代码文件的生存和存储在执行装置处实现，满足了较大、较复杂的G代码文件的存储需求，提高了通用HMI的适用性，还避免了对下载协议的定制，提高了工作效率。
根据本发明第四方面实施例的执行装置，包括执行机构、控制器、存储器和存储在存储器上并在所述控制器上执行的第二计算机可执行程序，所述执行机构、所述控制器和所述存储器依次电性连接，所述控制器执行所述第二计算机可执行程序时实现第二方面部分或全部所述的基于通用HMI的G代码生成方法。
根据本发明实施例的执行装置，至少具有如下有益效果：控制器执行第二方面部分或全部的基于通用HMI的G代码生成方法，生成并存储G代码文件，避免因控制场合不同而为通用HMI定制软件，满足了体积较大、较复杂的G代码文件的存储需求，避免对下载协议的定制，有利于提高通用HMI的适用性，并使控制器可以更快地根据G代码文件控制执行机构工作，提高工作效率。
根据本发明第五方面实施例的基于通用HMI的加工设备，包括第三方面所述的通用HMI和第四方面所述的执行装置，所述通用HMI与所述执行装置电性连接。
根据本发明实施例的设备，至少具有如下有益效果：通用HMI用于根据内置的第一工艺模板，接收用户输入的工艺数据，并将该工艺数据发送给执行装置，而执行装置根据工艺数据匹配内置的第二工艺模板，据此生成G代码文件并存储，使执行装置的控制器可以更快地根据G代码文件控制执行机构工作，提高工作效率。该过程无需通用HMI生成并存储G代码文件，避免了因控制场合不同而为通用HMI定制软件，使通用HMI适用于多种控制场合，提高适用性。
根据本发明第六方面实施例的存储介质，所述存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行第一方面部分或全部所述的基于通用HMI的G代码生成方法；或者，所述计算机可执行指令用于使所述计算机执行第二方面部分或全部所述的基于通用HMI的G代码生成方法。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例的基于通用HMI的G代码生成方法应用于通用HMI的流程图；
图2为图1所示的基于通用HMI的G代码生成方法的具体流程图；
图3为本发明实施例的基于通用HMI的G代码生成方法应用于执行装置的流程图；
图4为图3所示的基于通用HMI的G代码生成方法的具体流程图；
图5为本发明实施例的基于通用HMI的加工设备的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
HMI(Human Machine Interface)：人机界面。
G代码：是最为广泛使用的数控编程语言，主要在计算机辅助制造中，用于控制自动机床。
第一方面
参照图1，一种基于通用HMI的G代码生成方法，应用于设置有执行装置的基于通用HMI的加工设备中的通用HMI，包括以下步骤：步骤S100和步骤S300。
步骤S100，根据内置的第一工艺模板，接收与第一工艺模板匹配的工艺数据。
具体地，操作者根据实际需求，在通用HMI上选择相应的第一工艺模板，并根据第一工艺模板，输入相应的工艺数据，即，通用HMI接收到操作者输入的与第一工艺模板匹配的工艺数据。例如，需要通过加工设备在一个部件上刻一个圆形，则相应的第一工艺模板上包含半径、深度和圆心等选项，操作者根据选择的第一工艺模板，输入半径、深度和圆心等工艺数据，以使通用HMI接收到与第一工艺模板匹配的工艺参数。另外，每一套第一工艺模板有独立的第一模板编号，而工艺数据包含与第一模板编号一一对应的数据编号，以便于工艺数据与第一工艺模板匹配。
步骤S300，将工艺数据发送给执行装置，以使执行装置根据工艺数据匹配内置的第二工艺模板，还使执行装置根据工艺数据和第二工艺模板生成G代码文件并存储G代码文件。
具体地，通用HMI无需生成G代码文件并将G代码文件发送给执行装置，而是将工艺数据发送给执行装置，使执行装置根据接收到的工艺数据匹配到内置的第二工艺模板，从而使执行装置根据工艺数据和第二工艺模板生成并存储相应的G代码文件，以此避免通用HMI为不同的控制场合定制软件以生成G代码文件，并且由执行装置生成并存储G代码文件，使得存储空间较小的通用HMI无需存储G代码文件，而是使存储空间较大的执行装置存储G代码文件，以满足对更复杂、体积较大的G代码文件的存储需求，令通用HMI可以适用于更多不同的控制场合，进而提高通用HMI的适用性；而通用HMI无需发送G代码文件则避免对下载协议的定制，使通用HMI与执行装置之间略去下载G代码文件的时间，以此使执行装置更快地根据G代码文件工作，提高工作效率。
参照图2，一种基于通用HMI的G代码生成方法，还包括步骤S200。
步骤S200，对工艺数据进行合法性校验。
具体地，操作者可能会输入不符合第一工艺模板要求的数据，例如，半径的取值范围是10到200，操作者输入了300这一数值，而执行装置不能在一个部件上刻出半径为300的圆，从而宕机，影响工作效率。通用HMI则对操作者输入的工艺数据进行合法性校验，以便于检查输入的数值是否符合第一工艺模板的要求，避免执行装置因此出错，从而提高工作效率。
第二方面
参照图3，一种基于通用HMI的G代码生成方法，应用于设置在基于通用HMI的加工设备中的执行装置，包括以下步骤：步骤S400、步骤S600、步骤S700和步骤S800。
步骤S400，接收由通用HMI发送的工艺数据。
步骤S600，根据工艺数据匹配第二工艺模板。
步骤S700，根据工艺数据和第二工艺模板，生成G代码文件。
步骤S800，存储G代码文件。
具体地，执行装置的控制器接收由通用HMI发送的工艺数据，并根据工艺数据匹配相应的第二工艺模板，其中，工艺数据可以包含数据编号，第二工艺模板可以设置有与数据编号一一对应的第二模板编号，以使执行装置根据工艺数据的数据编号，匹配到相对应的第二工艺模板。执行装置根据工艺数据与第二工艺模板，可以获取完整的加工内容，即执行装置根据工艺数据与第二工艺模板生成G代码文件，而后保存G代码文件，以通过G代码文件执行相应的加工内容。该过程将原本由通用HMI生成并存储的G代码文件，由执行装置来生成并存储，使通用HMI无需为不同的控制场合定制软件，并满足较复杂、体积较大的G代码文件的存储需求，以使通用HMI适用于更多的控制场合，提高通用HMI的适用性。此外，G代码文件由执行装置生成并存储，且由执行装置执行G代码文件，则避免了执行装置从通用HMI下载G代码文件，从而避免了下载协议的定制，并避免了下载G代码文件的时间，提高执行装置的工作效率。
参照图4，一种基于通用HMI的G代码生成方法，步骤S700还包括以下步骤：步骤S710、步骤S720和步骤S730。
步骤S710，根据第二工艺模板和内置的G代码数据，生成G代码模板。
具体地，执行装置内置的G代码数据，包括多条G代码，需要将多条G代码按规则排列形成模板，则根据第二工艺模板和内置的G代码数据，生成G代码模板。例如，G代码数据中包括一条控制进给量的G代码，则第二工艺模板中包括控制进给量的G代码的排列位置，从而确定G代码模板中，该控制进给量的G代码的排列位置。
步骤S720，根据G代码模板和工艺数据，依次生成多条G代码指令。
步骤S730，将多条G代码指令打包为G代码文件。
具体地，G代码模板包括多条依次排列的G代码，将该G代码模板结合工艺数据，则依次生成多条G代码指令。例如，G代码模板中包括控制执行装置画圆的G代码，但没有明确圆的半径，而工艺数据包括半径的数值，则G代码模板结合工艺数据，依次生成多条G代码指令，其中，多条G代码指令用于控制执行装置画一个圆，并且画出的圆的半径是明确的。生成的多条G代码指令，需要打包为G代码文件，以便于存储和执行。
参照图4，一种基于通用HMI的G代码生成方法，还包括步骤S500。
步骤S500，对工艺数据进行合法性校验。
具体地，工艺数据在通用HMI传输到执行装置的过程中，可能会出错，从而导致工艺数据被改变，例如部分数据缺失，或者部分数据的数值的改变。因此，执行装置接收到工艺数据后，需要对工艺数据进行合法性校验，以检查工艺数据是否符合要求，以避免执行装置根据错误的工艺数据，生成错误的G代码文件，并执行该错误的G代码文件，从而避免执行装置错误执行或故障，以提高工作效率。例如，当工艺数据不符合要求，则执行装置发送相应的信号给通用HMI，以使通用HMI给操作者作出提示，令操作者重新输入工艺数据。
第三方面
参照图5，一种通用HMI，包括通用HMI本体和存储在通用HMI本体上并在通用HMI上执行的第一计算机可执行程序，通用HMI本体执行第一计算机可执行程序时实现第一方面部分或全部的G代码生成方法。具体地，通用HMI通过执行第一计算机可执行程序，从而实现第一方面的基于通用HMI的G代码生成方法，使通用HMI适用于更多的控制场合，从而避免因控制场合不同而对通用HMI的软件进行定制，使G代码文件的生存和存储在执行装置处实现，满足了体积较大、较复杂的G代码文件的存储需求，提高了通用HMI的适用性，还避免了对下载协议的定制，提高了工作效率。
第四方面
参照图5，一种执行装置，包括执行机构、控制器、存储器和存储在存储器上并在控制器上执行的第二计算机可执行程序，执行机构、控制器和存储器依次电性连接，控制器执行第二计算机可执行程序时实现第二方面部分或全部的基于通用HMI的G代码生成方法。具体地，控制器执行第二方面部分或全部的基于通用HMI的G代码生成方法，生成并存储G代码文件，避免因控制场合不同而对通用HMI的软件进行定制，并使通用HMI适用于更多的控制场合，还满足了较大、较复杂的G代码文件的存储需求，避免对下载协议的定制，有利于提高通用HMI的适用性，并使控制器可以更快地根据G代码文件控制执行机构工作，提高工作效率。
第五方面
参照图5，一种基于通用HMI的加工设备，包括第三方面的通用HMI和第四方面的执行装置，通用HMI与执行装置电性连接。具体地，通用HMI应用第一方面部分或全部的基于通用HMI的G代码生成方法，执行装置应用第二方面部分或全部的基于通用HMI的G代码生成方法，有利于提高基于通用HMI的加工设备的工作效率。
第六方面
一种存储介质，存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于使计算机执行第一方面部分或全部的基于通用HMI的G代码生成方法；或者，计算机可执行指令用于使计算机执行第二方面部分或全部的基于通用HMI的G代码生成方法。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (9)
1.一种基于通用HMI的G代码生成方法，应用于设置有执行装置的基于通用HMI的加工设备中的通用HMI，其特征在于，包括以下步骤：
根据内置的第一工艺模板，接收与所述第一工艺模板匹配的工艺数据；
将所述工艺数据发送给所述执行装置，以使所述执行装置根据所述工艺数据匹配内置的第二工艺模板，还使所述执行装置根据所述工艺数据和所述第二工艺模板生成G代码文件并存储所述G代码文件。
2.根据权利要求1所述的基于通用HMI的G代码生成方法，其特征在于，还包括以下步骤：
对所述工艺数据进行合法性校验。
3.一种基于通用HMI的G代码生成方法，应用于设置在基于通用HMI的加工设备中的执行装置，其特征在于，包括以下步骤：
接收由所述通用HMI发送的工艺数据；
根据所述工艺数据匹配内置的第二工艺模板；
根据所述工艺数据和所述第二工艺模板，生成G代码文件；
存储所述G代码文件。
4.根据权利要求3所述的基于通用HMI的G代码生成方法，其特征在于，还包括以下步骤：
对所述工艺数据进行合法性校验。
5.根据权利要求3或4所述的基于通用HMI的G代码生成方法，其特征在于，所述根据所述工艺数据和所述第二工艺模板，生成G代码文件，包括以下步骤：
根据所述第二工艺模板和内置的G代码数据，生成G代码模板；
根据所述G代码模板和所述工艺数据，依次生成多条G代码指令；
将多条所述G代码指令打包为所述G代码文件。
6.一种通用HMI，其特征在于，包括通用HMI本体和存储在所述通用HMI本体上并在所述通用HMI上执行的第一计算机可执行程序，所述通用HMI本体执行所述第一计算机可执行程序时实现如权利要求1或2所述的基于通用HMI的G代码生成方法。
7.一种执行装置，其特征在于，包括执行机构、控制器、存储器和存储在存储器上并在所述控制器上执行的第二计算机可执行程序，所述执行机构、所述控制器和所述存储器依次电性连接，所述控制器执行所述第二计算机可执行程序时实现如端粒要求3至5中任一项所述的基于通用HMI的G代码生成方法。
8.一种基于通用HMI的加工设备，其特征在于，包括如权利要求6所述的通用HMI和如权利要求7所述的执行装置，所述通用HMI与所述执行装置电性连接。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1或2所述的基于通用HMI的G代码生成方法；或者，所述计算机可执行指令用于使所述计算机执行如权利要求3至5中任一项所述的基于通用HMI的G代码生成方法。
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