CN216286293U - 一种基于数控机床的数据采集和管控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于数控机床的数据采集和管控系统。所述数据采集和管理系统应用于具有N台数控机床的生产车间，N为大于等于2的正整数，所述数据采集和管理系统包括：N台第一计数设备、通信网关、数据采集装置、服务器以及显示设备。用于采集各个不同数控机床的生产数据，在进行车间生产时，确保能够对生产过程中的设备、生产数据进行实时的采集和管控，有效进行产品的质量过程把控与追溯，提升企业的管理效率。

Description

一种基于数控机床的数据采集和管控系统

技术领域

本实用新型涉及数控机床的数据采集，具体涉及一种基于数控机床的数据采集和管控系统。

背景技术

随着部分制造企业采购的数控机床日益增多，企业信息化、智能化进程的速度远远无法跟上生产管理的步伐。在旧的管理模式下，伴随产品的更新换代，以及资金限制，许多企业都是通过逐年发展不断积累，采购了数量不等的数控机床，存在机床型号不统一，设备自身不具备数据采集以及在线生产数量监测的情况，机床设备、生产数量和任务数量之间的计划均是通过人工统计+Excel表汇总记录信息，以OA或者邮件的形式进行管理，更是无法为信息化系统提供数据源，导致企业在进行生产管理时，无法通过信息系统快速有效地进行生产数据的统计、查询等相关管理动作，也无法为管理者提供可供决策的数据支撑，极大地阻碍了企业的发展和进步，限制了企业的管理效率和生产效能提升。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种基于数控机床的数据采集和管控系统，能有效进行数控机床生产过程的数据采集，实现制造企业的机床设备、生产数量的生产过程管控，能极大地提升企业的管理效率。

具体而言，本实用新型提供了一种基于数控机床的数据采集和管理系统，所述数据采集和管理系统应用于具有N台数控机床的生产车间，N为大于2的正整数，其特征在于，所述数据采集和管理系统包括：N台第一计数设备、通信网关、数据采集装置、服务器以及显示设备，其中，N台第一计数设备中的每一台计数设备分别与一台数控机床相连，用于对相应数控机床所生成的产品进行计数，所述N台第一计数设备经所述通信网关与所述数据采集装置通信连接，所述数据采集装置接收各个计数设备的数据，所述服务器接收并存储所述数据，所述显示器与所述服务器相连用于显示所述数据。

优选地，每台所述第一计数设备包括电流传感器和计数模块，电流传感器与一台数控机床的输电线路相连，测量该数控机床的持续供电次数，计数模块用于对供电次数进行计数。

优选地，所述第一计数设备包括红外传感器和计数模块，每台所述第一计数设备分别设置于一台对应的数控机床的上游，红外传感器对向数控机床的送料传送装置，检测相应送料传送装置上输入的原料，所述计数模块对红外传感器测得的原料进行计数。

优选地，所述数据采集和管理系统还包括N台第二计数设备，每台分别设置于一台对应的数控机床的下游，对向数控机床的出料传送装置，对相应出料传送装置上输出的成品件进行计数。

优选地，还包括质检设备和剔废装置，所述质检设备为基于机器视觉的质量监测装置，所述质检设备和剔废装置分别设置于数控机床下游的出料传送装置侧部，所述质检设备和剔废装置设置于第二红外计数设备上游。

优选地，还包括数量预警模块，所述预警模块与所述服务器相连。

优选地，所述出料传送装置的侧部设置有废品回收机构。

优选地，N台数控机床中包括不同型号的数控机床。

本实用新型克服了传统企业数控机床型号不统一，自身不具备数据采集功能，导致生产数据无法进行实时采集、传递、处理及监控的劣势，提供一整套的基于数控机床的数据采集和管控系统，通过分别对不同数控机床的进料数据或机床的工作电流数据进行采集，可以更清楚了解每台机床的生产数量，并且，优选地，通过对成品进行计数，可以获得成品率，并且可以根据订单数量合理分配不同机床的加工数量。该系统借助给数控机床加装特定的基于无线通信的计数设备，路由设备以及数据采集装置，对各个机床的生产数量进行在线的实时监控，实现机床设备、订单任务等相关信息的数据采集，能够快速有效地进行生产数据的统计、查询等管理动作，极大地提升管理效率，为管理者提供可供决策的数据支撑。

本实用新型便捷、高效、可靠，适用于绝大部分离散型制造企业。

本实用新型已经在部分民营企业内广泛应用，已实现多台加工设备的联网，使用效果良好。显著提升了相关企业的设备管理能力，并提升品质管控能力、质量追溯能力、降低了设备运行成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中的数据采集和管控系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2中的数据采集和管控系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

以下结合附图1、图2，详细说明本实用新型的实施方式。

实施例1

本实用新型的数据采集和管理系统应用于具有N台数控机床100的生产车间，如图1所示，本实施例的数据采集和管控系统包括：N台第一计数设备10、通信网关20、数据采集装置30、服务器40以及显示设备50。本实施例中，为了简化描述，仅以3台数控机床为例进行描述。

其中，3台第一计数设备10中的每一台计数设备分别与一台数控机床100相连或相关联。需要说明的是，这里的“相关联”可以指的是与机床的特定部位直接进行信号传输或者也可以指与其以其他方式相关联，比如，设置在其特定部位。比如，本实施例中，第一计数设备10包括计数模块和电流传感器或者感应电流测量装置，第一计数设备10基于电流传感器测得的数控机床的工作电流和预先存储的每个加工周期的数控机床的工作电流进行比对，判断数控机床是否完成一个工作周期的工作，实现对数控机床加工数量的判断。比如，当加工某个零件时，数控机床需要进行一次大电流工作，比如10A，每次大电流工作的时间为10s，则电流传感器测定数控机床的工作电流，每当电流传感器测得1次电流大于8A并且持续时间超过8s的大电流，则计数模块加一，表明生产了一个产品。当然，不排除数控机床进行一个产品加工时，需要进行多次大电流工作(比如，3次)，则电流传感器每测得三次大电流，计数模块将折算的产品生产数量加一。

三台计数设备可以采用相同的构造，三台计数设备经通信网关20与所述数据采集装置30通信连接，所述数据采集装置接收各个计数设备的数据，所述数据采集装置与所述服务器通信连接，所述服务器接收并存储所述数据，所述显示器与所述服务器相连用于显示所述数据。

实施例2

本实用新型的数据采集和管理系统应用于具有N台数控机床100的生产车间，如图2所示，本实施例的数据采集和管控系统包括：3台第一计数设备10、3台第二计数设备60、通信网关20、数据采集装置30、服务器40以及显示设备50。

其中，3台第一计数设备10中的每一台计数设备分别与一台数控机床100相关联。需要说明的是，这里的“相关联”可以指的是与机床的特定部位直接相连或者也可以指与其以其他方式相关联，比如，设置在其特定部位。图中为了方便，仅对其中一个机床的计数设备10的详细结构进行了描绘，其他计数设备则仅以方框画出。

本实施例中，每台第一计数设备包括一个红外传感器103和计数模块104，每台所述第一计数设备分别设置于一台对应的数控机床的上游，对向数控机床的送料传送装置101，红外传感器设置于送料传送装置侧部，测量送料传感器输送的原料，计数模块基于红外传感器输出信号进行计数统计。每一份原料对应一个产品输出(这里不考虑次品问题，考虑次品可以采用下面的优选方式)。

在一种优选实现方式中，数据采集和管理系统还包括3台第二计数设备，每台分别设置于一台对应的数控机床的下游，对向数控机床的出料传送装置，对相应出料传送装置102上输出的成品件进行计数。第二计数设备包括一个红外传感器105和计数模块106。

在另一种优选实现方式中，还包括质检设备和剔废装置，所述质检设备为基于机器视觉的质量监测装置，所述质检设备和剔废装置分别设置于数控机床下游的出料传送装置侧部，所述质检设备和剔废装置设置于第二红外计数设备上游。在进行剔废处理后，再进行成品件的计数，这样既可以统计送入的待加工件的件数，又可以统计成品件的件数。

在一种优选实现方式中，还包括数量预警模块，所述预警模块与所述服务器相连。

优选地，所述出料传送装置的侧部设置有废品回收机构。

优选地，N台数控机床中包括不同型号的数控机床。

本实用新型中，网关设备采用有线或无线网关，将所有有管控需求的机床按要求连入同一物理网络。

根据实际需求，对于所有串口接口的机床安装设置嵌入式数据采集器，作为数据采集装置1；对于网口接口的机床进行网络布置，将所有有管控需求的机床按要求连入同一网络。在网络中布置数据采集系统2，对数据服务器以及相应的机床设备进行IP和端口配置。打开数据采集系统2，根据设备对象或者时间属性，查看所有在线设备的时间区段运行情况、设备完成各生产订单的情况以及班组人员的工作情况。

本实用新型的基于数控机床的数据采集和管控系统，主要考虑传统企业数控机床型号不统一，自身不具备数据采集及监控功能，导致生产数据无法进行实时采集、传递、处理及监控的问题。采用本实用新型后，能够提供一整套数据采集及管控的系统，在进行车间生产时，确保能够对生产过程中的设备、人员、订单数据进行实时的采集和管控，有效进行产品的质量过程把控与追溯，提升企业的管理效率。

虽然上面结合本实用新型的优选实施例对本实用新型的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本实用新型的示意性实现方式的解释，并非对本实用新型包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本实用新型范围的限制，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本实用新型保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于数控机床的数据采集和管控系统，所述数据采集和管理系统应用于具有N台数控机床的生产车间，N为大于等于2的正整数，其特征在于，所述数据采集和管理系统包括：N台第一计数设备、通信网关、数据采集装置、服务器以及显示设备，其中，N台第一计数设备中的每一台计数设备分别与一台数控机床相连，用于对相应数控机床所生成的产品进行计数，N台所述第一计数设备分别经所述通信网关与所述数据采集装置通信连接，所述数据采集装置接收各个计数设备的数据并传送至所述服务器，所述服务器接收并存储所述数据，所述显示设备与所述服务器相连用于显示所述数据。

2.根据权利要求1所述的基于数控机床的数据采集和管控系统，其特征在于，每台所述第一计数设备包括电流传感器和计数模块，电流传感器与一台数控机床的输电线路相连，测量该数控机床的持续供电次数，计数模块用于对持续供电次数进行计数。

3.根据权利要求1所述的基于数控机床的数据采集和管控系统，其特征在于，每台所述第一计数设备包括红外传感器和计数模块，每台所述第一计数设备分别设置于一台对应的数控机床的上游，红外传感器对向数控机床的送料传送装置，检测相应送料传送装置上输入的原料，所述计数模块对红外传感器测得的原料进行计数。

4.根据权利要求2或3所述的基于数控机床的数据采集和管控系统，其特征在于，还包括N台第二计数设备，每台分别设置于一台对应的数控机床的下游，对向数控机床的出料传送装置，对相应出料传送装置上输出的成品件进行计数。

5.根据权利要求1所述的基于数控机床的数据采集和管控系统，其特征在于，还包括质检设备和剔废装置，所述质检设备为基于机器视觉的质量监测装置，所述质检设备和剔废装置分别设置于数控机床下游的出料传送装置侧部，所述质检设备和剔废装置设置于第二红外计数设备上游。

6.根据权利要求1所述的基于数控机床的数据采集和管控系统，其特征在于，还包括数量预警模块，所述预警模块与所述服务器相连。

7.根据权利要求1所述的基于数控机床的数据采集和管控系统，其特征在于，N台数控机床中包括不同型号的数控机床。

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