CN117631611A - 一种可进行二次编辑的通用生产加工平台系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及数控平台技术领域，具体是一种可进行二次编辑的通用生产加工平台系统，包括CAD功能模块、G代码处理模块、CAM工艺模块和加工控制模块；所述CAD功能模块、所述G代码处理模块、所述CAM工艺模块和所述加工控制模块分别与信号分发模块连接，所述信号分发模块与RPC通讯模块，所述RPC通讯模块用于与外部特定工艺应用程序连接。本系统可根据工艺的实际需求，通过灵活的接口调用进行二次编辑，以适配各门类的加工需求，具有灵活、开放、通用的特性。
Description
技术领域
本发明涉及数控平台技术领域，尤其涉及一种可进行二次编辑的通用生产加工平台系统。
背景技术
CNC加工平台是常见的数控生产加工平台，可以自动控制机床，针对不同门类工艺进行生产加工。CNC加工平台的通用功能包括导入G代码文件、转换加工数据并下发PLC、实时监控加工实际位置与反馈位置、实时显示当前加工行并区分已加工与未加工，如下：
支持导入G代码文件，将G代码解析出加工图形并在CAD界面上进行展示；G代码作为数控加工系统最常见的通用文件，支持将G代码解析为图形数据可满足不同行业、不同领域的加工需求，大大简化了操作流程，提高生产效率和质量。
支持转换加工数据并下发PLC，也是CNC加工平台最基础的功能；将G代码所解析出的图形数据再转换为支持加工的数据，下发到PLC并驱动控制伺服运动，进行生产加工，实现高效、自动化的生产效率，同时加工过程与下位机的数据通讯具备稳定可靠的交互过程，对加工效果有较好的安全保障。
支持实时监控加工的实际位置与反馈位置，即通过双信道监控，实时获取当前加工状态下伺服的实际位置与反馈位置，可自定义是否显示双信道加工轨迹与轨迹样式，可以在加工过程中了解运动状态与加工精度情况，及时发现和纠正误差与偏差，从而进一步提高加工质量。
支持实时显示当前正在加工的G代码及行号，即同时通过不同颜色的形式以区分已加工完成的G代码与未开始加工的G代码；此功能可以更清晰地了解加工进度和状态，同时可以自定义起始加工行，从导入的G代码中指定待加工的起始行，从该行处开始向后加工，为用户提供实用性与便利性。
然而，由于各门类的工艺加工规格各有不同，传统的CNC加工平台通常是针对特定工艺门类的，难以做到适配不同工艺，因此不具备灵活性，一旦跨越工艺门类加工平台便无法复用，需要开发人员重新开发一套新的加工平台。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的问题，提供了一种可进行二次编辑的通用生产加工平台系统，以解决现传统的CNC加工平台难以适配不同工艺加工规格的技术问题。
上述目的是通过以下技术方案来实现：
一种可进行二次编辑的通用生产加工平台系统，包括：
G代码处理模块，所述G代码处理模块用于解析用户导入的G代码文件，将文件中的G代码指令转换为可加工的图形的点位与路径轨迹数据；
CAM工艺模块，所述CAM工艺模块用于对已有的CAD图形附加特定的工艺类型，并将设定好的工艺参数附加在CAD图形上，；
CAD功能模块，所述CAD功能模块用于解析用户导入的DXF文件，或将所述G代码处理模块解析出的数据转换为所述CAD功能模块中所对应的图形，向用户进行展示；
加工控制模块，所述加工控制模块用于将CAD图形数据结合CAM工艺参数最终转换为控制下位机PLC模块生产运动的控制数据；
所述CAD功能模块、所述G代码处理模块、所述CAM工艺模块和所述加工控制模块分别与信号分发模块连接，所述信号分发模块与RPC通讯模块，所述RPC通讯模块用于与外部特定工艺应用程序连接。
作为本系统的进一步优化，所述G代码处理模块还包括在生产加工的过程中实时展示当前正在加工的G代码指令行。
作为本系统的进一步优化，所述CAM工艺模块用于对已有的CAD图形附加特定的工艺类型，所述工艺类型由外部的二次开发人员进行自定义。
作为本系统的进一步优化，所述CAD功能模块还包括由用户自行绘制待加工的图形或对已绘制的图形进行修改编辑操作。
作为本系统的进一步优化，所述加工控制模块还包括实时监控所述下位机PLC模块的加工状态，并反馈到软件中。
作为本系统的进一步优化，所述外部特定工艺应用程序包括外部RPC通讯模块和其他功能模块，所述其他功能模块通过外部开发人员实现。
作为本系统的进一步优化，所述外部RPC通讯模块与所述RPC通讯模块之间采用RPC通讯机制的串口通讯。
有益效果
本发明所提供的一种可进行二次编辑的通用生产加工平台系统，专注于各门类工艺的通用功能，通过RPC通讯机制调用内部函数接口，接口调用与数据交互的通讯过程稳定可靠，由信号触发对应接口的机制也使得本系统拥有广泛的适用范围，无论开发平台或开发语言，通过进程与进程间的通讯实现对应功能的调用，充分体现了其优秀的通用性、开放性。
本系统还提供了大量的通用函数模块及功能接口，可由二次开发人员对其进行封装、调用，进行二次编辑与开发，以满足各工艺门类不同的应用与加工需求，在本系统的基础上有针对性地开发各类生产加工系统。其二次编辑开发的能力也是传统CNC加工平台所不具备的特点。同时，内部的CAM工艺模块允许二次开发人员根据实际工艺需求，对应地为加工元素附加工艺属性，可由外部应用程序自定义工艺参数以及各工艺参数在加工过程的相应处理，以灵活地面对各门类工艺的生产加工流程，真正实现了在本系统的基础上开发不同工艺门类的CNC加工平台的效果。
附图说明
图1为本发明所述一种可进行二次编辑的通用生产加工平台系统的框架图；
图2为本发明所述一种可进行二次编辑的通用生产加工平台系统用于实现外部程序调用内部接口的流程图；
图3为本发明所述一种可进行二次编辑的通用生产加工平台系统用于实现内部进程向外部进程数据交互的流程图。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。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作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所示，一种可进行二次编辑的通用生产加工平台系统，使用了RPC通讯机制调用接口并发送带参数的信号以触发内部功能接口的方式，实现了由任意进程或应用程序的与本系统互相进行功能调用与数据交互，可通过封装或调用本系统的形式做到对应工艺门类CNC加工平台的开发。其通用性、开放性、可自定义工艺、可二次编辑的特点均是传统的CNC加工平台未做到的，本系统包括：
G代码处理模块，所述G代码处理模块用于解析用户导入的G代码文件，将文件中的G代码指令转换为可加工的图形的点位与路径轨迹数据；此外，所述G代码处理模块还可以在生产加工的过程中实时展示当前正在加工的G代码指令行；
CAM工艺模块，所述CAM工艺模块用于对已有的CAD图形附加特定的工艺类型，并将设定好的工艺参数附加在CAD图形上，使其图形在生产时根据该工艺参数执行特定的加工流程或处理；需要说明的是，所述工艺类型还以由外部的二次开发人员进行自定义；
CAD功能模块，所述CAD功能模块用于解析用户导入的DXF文件，或将所述G代码处理模块解析出的数据转换为所述CAD功能模块中所对应的图形，向用户进行展示；此外，所述CAD功能模块还包括由用户自行绘制待加工的图形或对已绘制的图形进行修改编辑操作，用于提供在已有加工文件的基础上进行二次编辑的功能。
加工控制模块，所述加工控制模块用于将CAD图形数据结合CAM工艺参数最终转换为控制下位机PLC模块生产运动的控制数据，可用于控制加工的开始、停止、暂停、修改速度等流程；
另一方面，所述加工控制模块还包括实时监控所述下位机PLC模块的加工状态，并反馈到软件中
本系统中所述CAD功能模块、所述G代码处理模块、所述CAM工艺模块和所述加工控制模块分别与信号分发模块连接，所述信号分发模块与RPC通讯模块，所述RPC通讯模块用于与外部特定工艺应用程序连接。
其中，所述外部特定工艺应用程序包括外部RPC通讯模块和其他功能模块，所述其他功能模块通过外部开发人员实现。所述外部RPC通讯模块与所述RPC通讯模块之间采用RPC通讯机制的串口通讯。
具体的，本实施例所提供的一种可进行二次编辑的通用生产加工平台系统是一个独立的应用程序，二次开发人员在使用时可根据自身情况选择开发平台或开发语言，通过将本系统作为独立进程调用运行后，配置RPC通讯与本系统建立通讯，随后便可由内部提供的接口列表调用内部函数功能，即可实现在本系统的基础上进行二次编辑与开发。
此外本系统以库的形式将CAD功能模块、CAM工艺模块、G代码处理模块，以及加工控制模块进行封装，对外部提供功能接口，一旦外部进程(如本实施例中的外部特定工艺应用程序)通过RPC通讯触发接口调用的信号，内部功能库接收到被触发的信号后调用其信号所对应的功能函数，以完成外部进程触发的内部函数功能调用。
如图2所示，当外部进程需要调用内部接口时，外部进程作为客户端，内部进程作为服务端，服务端对外提供了各函数接口对应的调用方式，客户端进程通过RPC通讯机制向服务端发送数据，服务端一旦接收到数据，便根据接收到的请求向内部发送触发信号，通过信号分发机制触发内部各个子模块中所对应的功能函数，最终实现外部进程调用内部模块的函数的效果。
譬如，本系统的G代码处理模块提供了对给定的G代码文件路径，进行数据解析后，将解析结果的图形数据显示在CAD功能模块上；通常G代码解析功能作为CNC加工平台的通用功能，由一方模块实现后即可复用不必再由外部进程重复实现，因此可以由外部进程直接通过RPC通讯，将G代码文件路径作为通讯的参数，向内部发送解析G代码文件的请求，内部进程一旦接收到解析请求以及待解析的G代码文件路径后，将G代码文件路径作为信号的参数发送并触发内部的解析功能函数，最终实现G代码解析功能。
如图3所示，利用本系统还可实现内部进程向外部发送请求的应用场景，譬如当需要将内部CAD功能模块上已存在的图形数据，发送给外部进程进行特定工艺的处理，同样也可以采取类似的方式。此时，内部进程作为客户端而外部进程为服务端，外部进程也同样对内提供了各外部函数的调用方式，内部进程将图形数据作为通讯参数请求调用外部提供的工艺处理接口，外部进程在接收到请求后也按照相关的逻辑，触发对应的工艺处理函数即可。
由此可见，内部进程与外部进程需各司其职，本系统作为内部进程需要关注于各工艺门类的通用功能或子功能，而外部开发人员在获得本系统可针对于特定工艺门类开发对应的外部进程应用程序，一旦遇到通用功能时只需通过RPC通讯机制调用内部进程所提供的功能函数，无需再消耗大量的时间进行二次开发可复用的通用功能，仅需要关注于当前工艺的特定处理即可，一旦切换新的工艺门类时，再有针对性地开发新的外部进程即可。
同时，当通用功能模块出现问题时，也仅需调试修改内部进程的功能模块即可，无需再按照传统模式，各加工平台各自修改各自的功能模块，也降低了系统的维护难度。
无论是直接调用内部功能函数，还是通过将多个内部子函数组合成一个完整的功能流程，大大降低了外部进程的二次开发难度，且任何工艺门类的项目均可对本系统进行灵活复用。
此外，在提供常规CNC加工平台的通用功能以外，本系统还通过CAM工艺模块对外提供了为待加工元素添加工艺属性的接口。同样出于对不同工艺门类的差异，其工艺属性可由二次开发人员于外部进行自定义，并附加到待设置工艺的加工元素之上。而当加工过程中在面临附带特殊工艺的加工元素时，对应的处理同样可以由二次开发人员完成自定义，对有特殊工艺的加工元素灵活地进行特殊处理，以此适配各式各样的工艺规格或加工需求。
以上所述仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，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 (7)
1.一种可进行二次编辑的通用生产加工平台系统，其特征在于，包括：
G代码处理模块，所述G代码处理模块用于解析用户导入的G代码文件，将文件中的G代码指令转换为可加工的图形的点位与路径轨迹数据；
CAM工艺模块，所述CAM工艺模块用于对已有的CAD图形附加特定的工艺类型，并将设定好的工艺参数附加在CAD图形上；
CAD功能模块，所述CAD功能模块用于解析用户导入的DXF文件，或将所述G代码处理模块解析出的数据转换为所述CAD功能模块中所对应的图形，向用户进行展示；
加工控制模块，所述加工控制模块用于将CAD图形数据结合CAM工艺参数最终转换为控制下位机PLC模块生产运动的控制数据；
所述CAD功能模块、所述G代码处理模块、所述CAM工艺模块和所述加工控制模块分别与信号分发模块连接，所述信号分发模块与RPC通讯模块，所述RPC通讯模块用于与外部特定工艺应用程序连接。
2.根据权利要求1所述的一种可进行二次编辑的通用生产加工平台系统，其特征在于，所述G代码处理模块还包括在生产加工的过程中实时展示当前正在加工的G代码指令行。
3.根据权利要求1所述的一种可进行二次编辑的通用生产加工平台系统，其特征在于，所述CAM工艺模块用于对已有的CAD图形附加特定的工艺类型，所述工艺类型由外部的二次开发人员进行自定义。
4.根据权利要求1所述的一种可进行二次编辑的通用生产加工平台系统，其特征在于，所述CAD功能模块还包括由用户自行绘制待加工的图形或对已绘制的图形进行修改编辑操作。
5.根据权利要求1所述的一种可进行二次编辑的通用生产加工平台系统，其特征在于，所述加工控制模块还包括实时监控所述下位机PLC模块的加工状态，并反馈到软件中。
6.根据权利要求1所述的一种可进行二次编辑的通用生产加工平台系统，其特征在于，所述外部特定工艺应用程序包括外部RPC通讯模块和其他功能模块，所述其他功能模块通过外部开发人员实现。
7.根据权利要求6所述的一种可进行二次编辑的通用生产加工平台系统，其特征在于，所述外部RPC通讯模块与所述RPC通讯模块之间采用RPC通讯机制的串口通讯。
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