CN114063560B - 一种数控机床数据采集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数控机床数据采集系统，第一数据采集模块用于采集数控机床的作业数值数据；第二数据采集模块用于采集数控机床的作业图像数据；第一数据库用于存储作业数值数据和作业图像数据；二维码生成模块用于生成第一类二维码，以及用于生成第二类二维码；第二服务器用于接收第一类二维码和第二类二维码，并存储于第二数据库中；用户终端用于读取并显示第一类二维码和/或第二类二维码中包含的数据信息。本发明通过生成二维码的方式，能够对数控机床在加工作业过程中的相关数据进行分类，便于相关人员对数控机床的重点数据进行查看分析，此外，通过向第三方人员发送二维码的方式，便于第三方人员直接查看数据。
Description
技术领域
本发明涉及数控机床技术领域，特别是涉及一种数控机床数据采集系统。
背景技术
企业的大部分数据来自于自身生产制造经营等环节，而加工车间是制造企业使用与产生数据的重要来源，这些数据包括信息系统运行产生的数据，也包括数控机床设备状态及制造参数等。数控机床在加工过程中产生的数据是智能制造的基础，结合制造业行业知识对这些数据进行充分挖掘和利用，对制造且具有非常重要的意义。
单件产品在数控机床上加工，其从加工开始至加工结束期间会产生大量的数据，重点数据和非重点数据混合存储在本地数据库或远程数据库中。当相关人员需要调取重点数据时，需要通过工具再次筛选分类。上述操作方式中，重点数据的查看、分析不直观，难以满足数据的分析需求。
此外，目前的数控机床中，相关数据在本地数据库进行缓存，再通过互联网将数据同步到远程数据库中。上述方式中，现场作业人员以及远程数据库管理人员可以通过访问数据库的方式直接查看相关数据，对于第三方人员则无法直接通过访问的方式查看相关数据。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提出了一种数控机床数据采集系统，通过生成二维码的方式，能够对数控机床在加工作业过程中的相关数据进行分类，便于相关人员对数控机床的重点数据进行查看分析，此外，通过向第三方人员发送二维码的方式，便于第三方人员直接查看数据。
本发明的技术解决方案是这样实现的：一种数控机床数据采集系统，所述系统包括第一数据单元、第二数据单元、用户终端；所述第一数据单元对应每组数控机床设置，包括第一服务器和二维码生成模块；所述第一服务器包括第一数据库、第一数据采集模块、第二数据采集模块；
所述第一数据采集模块用于采集数控机床每次开始加工至结束加工期间的作业数值数据；
所述第二数据采集模块用于采集数控机床每次开始加工至结束加工期间的作业图像数据；
所述第一数据库用于存储所述作业数值数据和作业图像数据；
所述二维码生成模块用于生成与所述作业数值数据中的至少一组数据相对应的第一类二维码，以及用于生成与所述作业图像数据中的至少一组数据相对应的第二类二维码；
所述第二数据单元包括配置有第二数据库的第二服务器；所述第二服务器用于接收所述第一类二维码和第二类二维码，并存储于第二数据库中；
所述用户终端用于读取并显示所述第一类二维码和/或第二类二维码中包含的数据信息；
所述第一数据单元包括用于发送第一类二维码和第二类二维码至第二服务器的发送模块；
所述第一数据单元包括打印模块，所述打印模块与发送模块相连，用于接收并打印所述第一类二维码和/或第二类二维码；
所述第二数据采集模块为摄像机；若干个所述摄像机设置于数控机床的内部和/或外部；
所述作业数值数据为数控机床运行状态数据、数控机床设置参数数据、产品加工时间中的至少一个。
进一步的，所述第一服务器为本地服务器。
进一步的，所述第二服务器为云服务器。
进一步的，所述第一数据采集模块与所述数控机床有线或无线连接。
进一步的，所述第二数据单元包括管理终端；所述管理终端用于访问并管理所述第二数据库。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1、本发明通过将作业数值数据中的若干重点数据生成相对应的第一类二维码，以及将作业图像数据中的若干重点数据生成相对应的第二类二维码，从而实现重点数据和非重点数据的分类，相关人员通过读取二维码即可实现对数控机床在作业过程中的重点数据的查看、分析，有效提高相关人员依据数据分析决策的效率。
2、本发明的车间现场人员通过进入第一数据库的方式直接查看数控机床的相关数据，远程人员可以通过进入第一数据库中读取二维码的方式查看数控机床的相关数据。此外，远程人员可以通过向第三方人员发送二维码的方式，以使得第三方人员通过用户终端能够查看数控机床的相关数据。上述三方人员的配合，使得数控机床的相关数据形成多层次的展现，便于相关人员作出及时、科学的管理决策。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
图1为本发明的系统原理图；
图2为本发明的第一数据采集模块和二维码生成模块的原理图；
图3为本发明的第二数据采集模块和二维码生成模块的原理图；
其中：1、第一数据单元；11、第一服务器；111、第一数据库；112、第一数据采集模块；113、第二数据采集模块；12、发送模块；13、二维码生成模块；14、打印模块；2、第二服务器；21、第二数据库；3、用户终端；4、管理终端。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1-3所示为本发明所述的一种数控机床数据采集系统，本实施例的数控机床为现有技术中的制造加工设备，包括数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控点焊机等。
该系统包括第一数据单元1、第二数据单元、用户终端3。每组数控机床配置有第一数据单元1。该第一数据单元1包括第一服务器11和二维码生成模块13。该第一服务器11为本地服务器。第一服务器11包括第一数据库111、第一数据采集模块112、第二数据采集模块113。第一数据采集模块112用于采集数控机床每次开始加工至结束加工期间的作业数值数据。本实施例中，数控机床的主轴开始转动为开始加工时间，机床主轴停止转动的时间为结束加工时间。在开始加工以及结束加工时，数控机床反馈信号至第一数据采集模块112，第一数据采集模块112接收信号以开始或结束数据的采集工作。此外，也可以设定数控机床的加工程序的启动时间为前述的数据开始采集的时间，加工程序的结束时间为前述的数据结束采集的时间。本实施例的第一数据采集模块112与数控机床有线或无线连接。作为优选的，第一数据采集模块112与数控机床的端口通过电缆线相连，以提高数据传输的稳定性。第一服务器11中的中央处理器接收第一数据采集模块112采集的数据，以文档的形式存储至第一数据库111中。第一数据单元1中还配置有能够访问并管理第一数据库111的电脑。
上述的作业数值数据包括主轴转速、进给速度、机械坐标、相对坐标、绝对坐标等机床运行数据，以及包括主轴倍率、快速移动倍率、进给倍率等机床设置参数，以及包括刀补、刀长、刀具寿命等刀具参数，以及包括产品加工时间。数控设备通过其自身安装的传感器等监控模块，在生产加工过程中采集各部位或机构运行时的各项数据，以形成作业数值数据。
前述的第二数据采集模块113用于采集数控机床每次开始加工至结束加工期间的作业图像数据。在开始加工以及结束加工时，数控机床反馈信号至第二数据采集模块113，第二数据采集模块113接收信号以开始或结束数据的采集工作。该开始加工的时间和结束加工的时间与前述的第一数据采集模块113相同。第二数据采集模块113优选为摄像机。若干个所述摄像机布置于数控机床的内部和外部，以采集数控机床外围的相关图像和采集产品加工过程中的图像。第一服务器11中的中央处理器接收第二数据采集模块113采集的数据，以视频的形式存储至第一数据库111中。上述的作业图像数据中的重点数据为产品加工过程中的图像。
在数控机床停止加工后，二维码生成模块13访问第一数据库111，其根据设定的程序生成与前述的作业数值数据中的若干组重点数据相对应的第一类二维码，以及生成与前述的作业图像数据中的若干组重点数据相对应的第二类二维码。第一类二维码和第二类二维码可以是若干组重点数据集合在一起形成的一个二维码，也可以是对应每组重点数据形成的若干个二维码。该第一类二维码对应的重点数据依据各企业实际需求而定。该第二类二维码对应的重点数据为前述的产品加工过程中的图像的数据。
前述的第二数据单元包括配置有第二数据库21的第二服务器2。第二数据单元与第一数据单元通信连接。第一数据单元1配置有发送模块12，该发送模块12与二维码生成模块13连接，二维码生成模块13生成的第一类二维码和第二类二维码通过该发送模块12发送至第二服务器2。第二服务器2的中央处理器接收第一类二维码和第二类二维码，并存储于第二数据库21中。在第二服务器2的存储模块中对每个二维码创建一个文件夹，该文件夹的文件名称中带有时间信息。
根据实际需求，在具体网络架构中，第二服务器2为云服务器。发送模块12与该云服务器通过4G通信模块或5G通信模块连接。管理终端4包括显示屏，其与第二服务器有线连接，其能够访问并管理第二数据库21。通过管理终端4进入第二数据库21中，能够将存储在第二数据库21中的二维码呈现在显示屏上。该管理终端4为电脑。用户终端3通过扫描的方式读取该第一类二维码和/或第二类二维码中包含的信息，并显示在用户终端3的显示屏上。该用户终端3可以是带扫描二维码功能的手机、平板电脑等产品。
在具体操作时，相关人员可以通过用户终端3扫描位于管理终端4的显示屏上呈现的二维码，以读取二维码包含的数据信息。此外，通过管理终端4将二维码通过邮件、短信息等方式发送至用户终端3上，用户终端3通过扫描该二维码，以读取二维码包含的数据信息。
本实施例中，产品在数控机床中加工完毕后，一些情况下需要在产品或产品包装上张贴二维码，以让后续工序的相关人员通过二维码查看该产品对应的数据信息。前述的第一数据单元1包括打印模块14，该打印模块14通过有线或无线连接的方式连接发送模块12，发送模块12将前述的第一类二维码和第二类二维码发送至打印模块14，打印模块14将二维码打印出来，以张贴在产品或产品包装上。
具体作业时，在数控机床作业期间，第一数据采集模块112和第二数据采集模块113实时采集相关数据，并存储在第一数据库111中。数控机床停止加工后，二维码生产模块13将上述的数据生产各类二维码，该二维码通过发送模块12发送至第二服务器2，并存储在第二数据库111中，以及该二维码通过发送模块12发送至打印模块14，并被打印。现场人员通过电脑访问第一数据库111，以查看存储的数据信息。远程人员通过管理终端4访问第二数据库21，并通过读取二维码的方式查看数控机床的相关数据。远程人员可以通过向第三方人员发送二维码的方式，以使得第三方人员通过用户终端3能够查看数控机床的相关数据。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种数控机床数据采集系统，其特征在于：所述系统包括第一数据单元、第二数据单元、用户终端；所述第一数据单元对应每组数控机床设置，包括第一服务器和二维码生成模块；所述第一服务器包括第一数据库、第一数据采集模块、第二数据采集模块；
所述第一数据采集模块用于采集数控机床每次开始加工至结束加工期间的作业数值数据；
所述第二数据采集模块用于采集数控机床每次开始加工至结束加工期间的作业图像数据；
所述第一数据库用于存储所述作业数值数据和作业图像数据；
所述二维码生成模块用于生成与所述作业数值数据中的重点数据相对应的第一类二维码，以及用于生成与所述作业图像数据中的重点数据相对应的第二类二维码；
所述第二数据单元包括配置有第二数据库的第二服务器；所述第二服务器用于接收所述第一类二维码和第二类二维码，并存储于第二数据库中；
所述用户终端用于读取并显示所述第一类二维码和/或第二类二维码中包含的数据信息;
所述第一数据单元包括用于发送第一类二维码和第二类二维码至第二服务器的发送模块;
所述第一数据单元包括打印模块，所述打印模块与发送模块相连，用于接收并打印所述第一类二维码和/或第二类二维码；
所述第二数据采集模块为摄像机；若干个所述摄像机设置于数控机床的内部和/或外部；
所述作业数值数据为数控机床运行状态数据、数控机床设置参数数据、产品加工时间中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的一种数控机床数据采集系统，其特征在于：所述第一服务器为本地服务器。
3.根据权利要求1所述的一种数控机床数据采集系统，其特征在于：所述第二服务器为云服务器。
4.根据权利要求1所述的一种数控机床数据采集系统，其特征在于：所述第一数据采集模块与所述数控机床有线或无线连接。
5.根据权利要求1所述的一种数控机床数据采集系统，其特征在于：所述第二数据单元包括管理终端；所述管理终端用于访问并管理所述第二数据库。
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