WO2020019202A1 - 故障诊断装置、系统、方法及计算机可读存储介质 - Google Patents

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WO2020019202A1
WO2020019202A1 PCT/CN2018/097057 CN2018097057W WO2020019202A1 WO 2020019202 A1 WO2020019202 A1 WO 2020019202A1 CN 2018097057 W CN2018097057 W CN 2018097057W WO 2020019202 A1 WO2020019202 A1 WO 2020019202A1
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fault
information
alarm
feedback
fault diagnosis
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PCT/CN2018/097057
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English (en)
French (fr)
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孙琦
鲁克斯·阿尔明
范顺杰
Original Assignee
西门子股份公司
孙琦
鲁克斯·阿尔明
范顺杰
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety

Definitions

  • the invention relates to a fault diagnosis device, system, method and computer-readable storage medium.
  • CNC Computerized Numerical Control
  • the present invention provides a fault diagnosis device, system, method, and computer-readable storage medium.
  • the fault diagnosis device 100 includes a fault information database 101, a fault information receiving module 102, a fault diagnosis module 103, and a diagnosis result output module 104.
  • the fault information database 101 is used for storing the alarm number information of the computer numerically controlled numerical control machine tool and the fault related information corresponding to the alarm number information; wherein the fault related information includes: the root cause of the fault and prompt information for troubleshooting;
  • the fault information receiving module 102 is configured to obtain alarm number information from a CNC core of a CNC machine tool when a fault occurs on the CNC machine tool, and feedback the acquired alarm number information to the fault diagnosis module 103;
  • the fault diagnosis module 103 is configured to search the fault information database 101 according to the acquired alarm number information, determine fault related information corresponding to the acquired alarm number information, and send the acquired alarm number information and corresponding fault related information to The diagnostic result output module 104; and
  • the diagnosis result output module 104 is configured to output the alarm number information and corresponding fault-related information to a human-machine interaction interface HMI of a CNC machine tool, and the HMI displays the information.
  • fault diagnosis device 100 embedded in the numerical control machine tool self-diagnosis of the fault of the numerical control machine tool can be realized, so that convenient and rapid fault diagnosis can be realized, and the fault diagnosis of the numerical control machine tool is time-consuming and laborious, and causes long downtime, reduced productivity and Economic loss and other issues.
  • the cloud server 630 for fault diagnosis provided by the present invention includes a fault information database 810, an interface unit 820, and a fault diagnosis unit 830. Among them,
  • the fault information database 810 is used to store the alarm number information of the CNC numerical control machine tool and the fault-related information corresponding to the alarm number information; wherein the fault-related information includes: the root cause of the fault and prompt information for troubleshooting;
  • the interface unit 820 is configured to send alarm code information received from each CNC machine tool 610 to the fault diagnosis unit 830 for fault diagnosis, and to output the alarm code information output by the fault diagnosis unit 830 and correspond to the alarm code Feedback related fault information to the corresponding CNC machine tool 610;
  • the fault diagnosis unit 830 is configured to search the fault information database 810 according to the alarm code information, determine fault related information corresponding to the alarm code information, and feed it back to the interface unit 820.
  • the fault diagnosis can be completed by the cloud server 630 when the fault diagnosis cannot be performed inside the CNC machine tool 610, thereby ensuring that the fault diagnosis is accurate and timely.
  • the fault diagnosis system 600 includes: at least one CNC machine tool 610, the cloud server 630, and a communication network 620 connecting the at least one CNC machine tool 610 and the cloud server 630; wherein the at least one CNC machine tool 610 includes the fault diagnosis device 700.
  • a fault diagnosis function is established in the cloud server 630, so when the fault diagnosis cannot be performed inside the CNC machine tool 610, the cloud server 630 can complete the fault diagnosis, thereby ensuring that the fault diagnosis is accurate and timely.
  • the learning function of the fault information entries in the fault information database 810 is also established in the cloud server 630, so that the historical fault maintenance cases of multiple CNC machine tools 610 can be shared, which further accelerates the fault information database 810 in the cloud server 630. Updates and improvements.
  • the fault diagnosis method provided by the present invention is executed by a numerically controlled machine tool and includes:
  • the fault related information includes: the root cause of the fault and prompt information for troubleshooting;
  • the alarm code information and corresponding fault-related information are displayed through a human-machine interaction interface HMI.
  • the fault diagnosis method provided by the present invention is executed by a cloud server and includes:
  • the fault related information includes: the root cause of the fault and prompt information for troubleshooting;
  • the alarm code information and the corresponding fault related information are fed back to the corresponding CNC machine tool, and the CNC machine tool displays the alarm code information and its corresponding fault related information through its HMI.
  • the fault diagnosis can be completed by the cloud server when the fault diagnosis cannot be performed inside the CNC machine tool, thereby ensuring the accurate and timely fault diagnosis.
  • the fault diagnosis device includes at least one memory 1110 and at least one processor 1120, wherein: the at least one memory 1110 is used to store a computer program; the at least one processor 1120 is used to call the at least one memory 1110 A stored computer program to perform the above-mentioned troubleshooting method.
  • the invention also provides a computer-readable storage medium on which a computer program is stored, and the above-mentioned fault diagnosis method can be implemented when the processor executes the computer program.
  • the present invention by submerging a fault diagnosis device inside a numerically controlled machine tool, self-diagnosis of a numerically controlled machine tool can be realized, thereby realizing rapid fault diagnosis; further, by establishing a fault diagnosis function in a cloud server, the numerically controlled machine tool can be When the internal fault diagnosis cannot be performed, the cloud server completes the fault diagnosis, thereby further ensuring that the fault diagnosis is accurate and timely.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an internal structure of a fault diagnosis device 100 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2a and FIG. 2b are schematic diagrams of fault information displayed on the HMI of the CNC machine tool
  • FIG. 3 is a schematic diagram of an input interface of fault-related information displayed on an HMI of a CNC machine tool
  • FIG. 4 is a schematic flowchart of updating a fault information entry in the fault information database 101 by the fault diagnosis module 103 according to an embodiment of the present application;
  • FIG. 5 is a schematic flowchart of updating a fault information entry in the fault information database 101 by a fault diagnosis module 103 according to another embodiment of the present application;
  • FIG. 6 is a schematic diagram of an internal structure of a fault diagnosis system according to an embodiment of the present application.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of an internal structure of a fault diagnosis apparatus 700 according to an embodiment of the present application.
  • FIG. 8 is an internal structure of a cloud server 630 according to an embodiment of the present application.
  • FIG. 9 is a schematic flowchart of a fault diagnosis method according to an embodiment of the present application.
  • FIG. 10 is a schematic flowchart of a fault diagnosis method according to another embodiment of the present application.
  • FIG. 11 is a schematic diagram of an internal structure of a fault diagnosis device according to an embodiment of the present application.
  • FIG. 12 is a schematic diagram of an internal structure of a fault diagnosis system according to another embodiment of the present application.
  • Fault diagnosis device 101 Fault information database 102 Fault information receiving module 103 Fault diagnosis module 104 Diagnostic result output module 105 Feedback receiving module 301 Failure root cause input box 302 Troubleshooting information input box 401 ⁇ 403 step 501 ⁇ 504 step 600 Fault diagnosis system 610 CNC machine tools 611 CNC kernel 612 HMI 620 Communications network
  • the embodiment of the present application provides a fault diagnosis device applied to a numerically controlled machine tool, and realizes rapid diagnosis for the failure of the numerically controlled machine tool.
  • the fault diagnosis device may be embedded inside a numerically controlled machine tool to realize the intelligence of the numerically controlled machine tool.
  • the fault diagnosis device may also be used as a peripheral device of a CNC machine tool, and connected to the CNC machine tool through an interface provided by the CNC machine tool.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a fault diagnosis apparatus 100 according to an embodiment of the present application.
  • the fault diagnosis system includes a fault information database 101, a fault information receiving module 102, a fault diagnosis module 103, and a diagnosis result output module 104.
  • the above-mentioned fault information database 101 is used to store fault information of a numerically controlled machine tool, for example, it may be alarm number information and fault-related information corresponding to the alarm number information.
  • the above-mentioned fault information database 101 may contain a plurality of fault information entries, wherein each fault information entry includes alarm coding information as an index and fault-related information corresponding thereto.
  • the above-mentioned fault information database 101 may be established according to a historical maintenance case of a CNC machine tool. Among them, each historical maintenance case is associated with a historical fault that has occurred and resolved, including the fault phenomenon of the associated historical fault (for example: one or more alarm codes and fault description), a root cause, and a corresponding repair plan. .
  • the alarm number information may include at least one alarm number.
  • the above-mentioned fault-related information may include: the root cause of the fault and prompt information for troubleshooting.
  • the above fault related information may further include fault description and other fault related information.
  • the fault phase information stored in the fault information database 101 may be in the form of a table shown in Table 1 below, for example. Of course, fault information can also be stored in other forms.
  • the embodiment of the present invention does not limit the specific content and storage manner of the fault information.
  • the fault information includes: alarm code information, fault description corresponding to the alarm code information, root cause of the fault, and prompt information for troubleshooting.
  • the fault information stored in the fault information database 101 can be stored and searched by using the alarm number information as an index.
  • the indexed alarm number information may include only a single alarm number, such as FN1 or FN2 shown in the first or second line of Table 1; or a combination of multiple alarm numbers, such as the k line in Table 1. FN1 and FN2 shown; or key text or combination of alarm numbers that can be included.
  • an alarm number message and the corresponding fault description, fault root cause, and fault resolution prompt information may be stored as a fault information entry in the fault information database 101.
  • the fault diagnosis device 100 can Complete the initial self-diagnosis of the fault when it occurs.
  • the fault information receiving module 102 in the fault diagnosis device 100 is connected to a NC kernel of a NC machine tool, and can be obtained from the NC kernel of the NC machine tool when the NC machine tool fails. Alarm number information corresponding to the current fault, and then feedback the acquired alarm number information to the fault diagnosis module 103 in the fault diagnosis apparatus 100 described above.
  • the alarm number information corresponding to the current fault acquired by the fault information receiving module 102 may include one alarm number or multiple alarm numbers.
  • the fault diagnosis module 103 is configured to search the fault information database 101 according to the acquired alarm number information, determine fault related information corresponding to the acquired alarm number information, and combine the acquired alarm number information with the acquired fault related information. It is sent to the diagnosis result output module 104 in the above-mentioned fault diagnosis apparatus 100.
  • the diagnosis result output module 104 is connected to the HMI of the CNC machine tool, and is used to output the fault-related information and corresponding alarm number information determined by the fault diagnosis module 103 to the HMI of the CNC machine tool.
  • the HMI displays the current fault alarm number information and corresponding information. Information about the fault.
  • the fault diagnosis device 100 is embedded inside the CNC machine tool.
  • the fault information receiving module 102 in the fault diagnosis device 100 will be connected to the CNC machine tool through the internal interface of the CNC machine tool (for example, via a bus).
  • the diagnostic result output module 104 of the fault diagnosis device 100 will also be connected to the HMI of the CNC machine tool through the internal interface of the CNC machine tool.
  • the fault diagnosis device 100 is connected to the CNC machine tool as a peripheral device of the CNC machine tool. At this time, the fault information receiving module 102 in the fault diagnosis device 100 will provide an interface for the peripheral device through the CNC machine tool.
  • the diagnosis result output module 104 of the fault diagnosis device 100 will also be connected to the HMI of the NC machine tool through the interface provided by the NC machine tool for peripherals.
  • the above-mentioned interface provided for the peripheral device may be a wired communication method or a wireless communication method, and the application does not specifically limit the connection method between the fault diagnosis device 100 and the CNC machine tool.
  • FIG. 2a and 2b show the interface diagram of the fault information displayed on the HMI of the CNC machine tool.
  • the interface shown in FIG. 2a shows the alarm code information and the alarm time (Time) obtained by the fault diagnosis device 100 from the NC kernel. Among them, there are three alarm codes displayed on the HMI: FN1, FN2, and FN3.
  • FIG. 2a also shows three fault descriptions (Text) and two root causes (Root Cause) determined by the fault diagnosis device 100 according to the three alarm codes described above: RC1 and RC2.
  • the interface shown in FIG. 2b displays the fault resolution prompt information of the corresponding RC1 determined by the fault diagnosis device 100 according to the alarm code.
  • an operator can enter the interface shown in FIG.
  • the fault resolution prompt information can give operation tips (Remedy Steps) for resolving the above-mentioned fault caused by RC1.
  • the operator can perform operations according to the above operation prompts, so as to quickly solve the failure of the CNC machine tool.
  • the alarm number information stored in the fault information database 101 and the fault-related information corresponding to the alarm number information are pre-configured and stored in the fault information database 101.
  • the administrator can configure according to the historical maintenance case information of himself or other CNC machine tools.
  • the above-mentioned historical maintenance case is associated with the historical fault that has occurred, and includes the alarm code of the associated historical fault, a description of the fault phenomenon, the root cause of the fault, and a corresponding repair plan. Since the configuration of the fault information database 101 is based on historical maintenance cases, the fault diagnosis device 100 analyzes the root cause of the fault and the accuracy and operability of the prompt information for fault resolution are very high, thereby further improving Efficiency of troubleshooting.
  • the fault diagnosis apparatus 100 can perform fault diagnosis in various ways.
  • the fault diagnosis module 103 may update the acquired alarm number information. Perform splitting to obtain multiple alarm codes and / or alarm code combinations, and then search the fault information database 101 for the fault-related information corresponding to these multiple split alarm codes and / or alarm code combinations, and The found fault related information is fed back to the fault result output module 104. Furthermore, if the corresponding alarm code combination is still not found in the fault information database 101 for the combination of the alarm codes after the split, the alarm code combination can be further split until the fault information database 101 can be split. Find the corresponding fault related information in.
  • the fault diagnosis module 103 may further use a similarity algorithm.
  • SimRank algorithm determine the similarity between the acquired alarm number information and the alarm number information in each fault information entry stored in the fault information database 101, determine the fault information entry that is most similar to the acquired alarm number information, and assign the fault The fault related information recorded in the information entry is fed back to the fault result output module 104 described above.
  • the fault diagnosis module 103 may not feedback the fault related information.
  • the fault result output module 104 is given to the fault result output module 104, and a response is returned to the fault result output module 104, for example, a blank root cause of the fault and a prompt message for fault resolution are fed back, thereby prompting the operator to perform manual fault diagnosis.
  • the functions of the fault diagnosis device 100 can be further improved, so as to implement the self-learning and automatic updating process of the fault information database 101.
  • the fault diagnosis device 100 may further include a feedback receiving module 105.
  • the feedback receiving module 105 is connected to the HMI of the CNC machine tool on the one hand to receive feedback information provided by the operator on the fault information displayed on the current HMI; on the other hand, it is connected to the fault diagnosis module 103 to use the received feedback
  • the information is sent to the fault diagnosis module 103.
  • the feedback information may include fault-related information corresponding to the alarm code information displayed on the current HMI and / or feedback on whether the currently displayed fault-related information is valid.
  • the feedback information may include alarm code information, a root cause of the fault corresponding to the alarm code information input by an operator, and fault resolution prompt information.
  • the above feedback information may include alarm code information, a root cause of the fault corresponding to the alarm code information, fault resolution prompt information, and operator feedback, wherein the feedback may be valid or invalid, For example, it can be represented by a 1-bit information bit.
  • the operator when confirming that the fault-related information displayed on the current HMI is valid, the operator can click the “Yes” button (that is, the “valid” button) on the interface to provide feedback to the fault diagnosis device 100
  • the receiving module 105 reports that the fault-related information currently displayed on the HMI is valid.
  • the operator can click the "No” button (that is, the "invalid” button) on the interface to feedback to the feedback receiving module 105 of the fault diagnosis device 100 on the HMI.
  • the displayed fault related information is invalid.
  • the HMI can enter the fault-related information input interface shown in FIG. 3. As shown in FIG.
  • the fault-related information input interface includes at least two input boxes: a root cause of the fault input box 301 and a fault resolution prompt information input box 302. Through these two input boxes, the operator can be requested to feedback the root cause of the fault that is effective in solving the current fault and the prompt information for fault resolution, so as to feed back the result of the manual fault diagnosis to the fault diagnosis device 100.
  • the operator can submit the entered fault-related information through the "Submit” button (that is, the "Submit” button) on the interface shown in Figure 3; the operator can also use the "Cancel” button on the interface shown in Figure 3 (that is, "Cancel” button) to cancel the fault related information edited this time.
  • the fault diagnosis module 103 may be further configured to update the fault information entry stored in the fault information database 101 according to the feedback information received by the feedback receiving module 105.
  • the above update may include at least one of the following two aspects.
  • the first aspect of the update is to add a new fault information entry or improve the content of the existing fault information entry in the fault information database 101;
  • the second aspect of the update is based on the feedback information on the root cause of the fault and the troubleshooting information. Sort to update.
  • the feedback information received by the fault diagnosis module 103 includes alarm code information, the root cause corresponding to the alarm code information input by the operator, and fault resolution prompt information.
  • FIG. 4 shows a schematic flowchart of a fault diagnosis module 103 updating a fault information entry in the fault information database 101 according to an embodiment of the present application. As shown in Figure 4, the above update includes:
  • Step 401 The fault diagnosis module 103 searches the fault information database 101 for fault information entries corresponding to the received alarm code information; if a corresponding fault information entry is found, step 402 is performed; if it is not found, step 403 is performed;
  • Step 402 In the found fault information entry, add the root cause of the fault input by the operator and the prompt information for troubleshooting;
  • Step 403 Add a new fault information entry to the above fault information database 101, wherein the alarm code information of the new fault information entry is the received alarm code information; the root cause of the fault of the new fault information entry is operation The root cause of the fault input by the operator; and the fault resolution prompt information of the new fault information entry is the fault resolution prompt information entered by the operator.
  • the fault description of the fault information entry is a set of fault descriptions corresponding to each alarm code in the above alarm code information.
  • the fault diagnosis device 100 can directly find the fault information entry corresponding to the alarm code information in the fault information database 101 and display it to the operator.
  • the root cause of the fault corresponding to the alarm code information and the prompt information for troubleshooting are obtained through manual fault diagnosis, thereby further improving the efficiency and effectiveness of fault diagnosis.
  • the fault information database 101 will include more and more fault information entries, thereby becoming more and more complete.
  • the feedback information received by the fault diagnosis module 103 includes alarm code information, corresponding root cause of the fault, prompt information for fault resolution, and operator feedback.
  • FIG. 5 shows a schematic flowchart of updating a fault information entry in the fault information database 101 by the fault diagnosis module 103 according to another embodiment of the present application. As shown in Figure 5, the above update includes:
  • Step 501 Set a validity variable in advance for the root cause of the fault and the troubleshooting information contained in each fault information entry in the fault information database 101, and set an initial value for it.
  • the above-mentioned validity variable is used to indicate the validity of the corresponding root cause of the fault and the troubleshooting information determined according to the feedback of the operator. For example, a larger value indicates that the corresponding root cause of the fault and the troubleshooting information are more useful.
  • the initial value of the validity variable can be set according to experience, and the setting manner of the validity variable is not limited in this application.
  • Step 502 Obtain from the fault information database 101 the value of a validity variable corresponding to the received root cause of the fault and the fault resolution prompt information in the fault information entry corresponding to the received alarm code information.
  • Step 503 Adjust the value of the validity variable according to the received feedback from the operator.
  • the value of the acquired validity variable may be added to a predetermined step value, such as 1.
  • a predetermined step value such as 1.
  • the value of the validity variable may be acquired Subtract a predetermined step value.
  • Step 504 Adjust the root cause of the fault in the fault information entry and the order of the fault resolution prompt information according to the value of the validity variable.
  • step 504 may not be executed after each update, but may be executed when the fault-related information corresponding to the fault information entry needs to be displayed on the HMI again.
  • the fault diagnosis module 103 can update the root cause of the fault in each fault information entry in the fault information database 101 and the validity of the fault prompt information according to the operator's feedback, so as to display the fault information entry again for the operator in the future. In this case, you can sort according to the value of the above-mentioned validity variables, and display the determined more effective solutions to the operator in front, thereby further improving the efficiency and effectiveness of fault diagnosis.
  • the self-learning function of the fault diagnosis device 100 for historical maintenance cases can be realized, thereby
  • the fault information database 101 stored in itself can be continuously updated and improved, and the efficiency and effectiveness of fault diagnosis can be further improved on the basis of realizing fault self-diagnosis of CNC machine tools, further increasing the intelligence of CNC machine tools.
  • Cloud technology can be further incorporated to share data between CNC machine tools, thereby more quickly updating and improving the fault information database 101.
  • an embodiment of the present application provides a fault diagnosis system 600, whose structure is shown in FIG. 6, and mainly includes: at least one numerical control machine tool 610, a communication network 620, and a cloud server 630.
  • each CNC machine tool 610 has a fault diagnosis device 700 embedded therein, or each CNC machine tool 610 includes a fault diagnosis device 700 as a peripheral device.
  • FIG. 7 shows an internal structure of a fault diagnosis apparatus 700 according to an embodiment of the present application.
  • the fault diagnosis device 700 in addition to the fault information database 101, fault information receiving module 102, fault diagnosis module 103, diagnosis result output module 104, and feedback receiving module 105, the fault diagnosis device 700 further includes a connection to the cloud.
  • the interface module 701 is internally connected to the fault diagnosis module 103.
  • the interface module 701 may be configured to send the alarm code information received from the fault diagnosis module 103 to the cloud server 630, and send the alarm code information received from the cloud server 630 and its corresponding fault related information to the fault diagnosis module 103.
  • the above-mentioned CNC machine tool 610 further includes at least the following components: a CNC kernel 611 and an HMI 612.
  • the above-mentioned numerical control kernel 611 is used to obtain the alarm number information corresponding to the fault when the CNC machine tool fails, and feedback the acquired alarm number information to the fault diagnosis device 700.
  • the above HMI 612 is used to display the alarm code information and corresponding fault related information output from the fault diagnosis device 700.
  • the above HMI 612 is also used to obtain feedback information for a certain fault information entry input by the operator, and feed back the received feedback information to the fault diagnosis module 103 of the fault diagnosis device 700.
  • the fault diagnosis device 700 may first perform fault diagnosis by its own fault diagnosis module 103.
  • the fault related information corresponding to the received alarm code information can be found in 101, and then displayed directly through the HMI 612 of the CNC machine tool 610. If no fault-related information corresponding to the received alarm code information is found in the fault information database 101, the received alarm code information may be sent to the cloud server 630 through the interface module 701, and further from the cloud server 630.
  • the received alarm code information and the corresponding fault related information are displayed by the HMI 612 of the CNC machine tool 610.
  • the fault diagnosis device 700 may also directly send the received alarm code information to the cloud server 630 through the interface module 701. , And then display the alarm code information and corresponding fault related information received from the cloud server 630 through the HMI 612 of the CNC machine tool 610.
  • the CNC machine tool 610 can not only realize intelligent self-diagnosis of faults, but also send alarm coded information to the cloud server 630 if its fault information database is incomplete, and the cloud server 630 630 completes fault diagnosis, thereby improving the accuracy and efficiency of fault diagnosis.
  • the cloud server 630 can be connected to multiple CNC machine tools 610 at the same time, the historical maintenance case information of multiple CNC machine tools 610 can be shared. Therefore, the learning process for the historical maintenance case information can be determined by The cloud server 630 completes the update and improvement of the fault information database more quickly. Therefore, in this case, the fault diagnosis device 700 inside each CNC machine tool 610 itself may not perform the above-mentioned process of updating its fault information database according to the feedback information provided by the operator.
  • the fault diagnosis module 103 will not perform processing, and upload the feedback information to the cloud server 630 through the interface module 701. In this way, the cloud server 630 will update its own fault information database according to the feedback information from each CNC machine tool 610.
  • the above interface module 701 may also be used to receive an update instruction containing the fault information entry from the cloud server 630 and The received update instruction is fed back to the fault diagnosis module 103, and the fault diagnosis module 103 completes updating the fault information entries stored in the internal fault information database 101.
  • the cloud server 630 may be a single server device or a cluster server composed of multiple server devices.
  • the embodiment of the present application does not limit the implementation of the server.
  • FIG. 6 shows only one server device by way of example.
  • FIG. 8 shows an internal structure of the cloud server 630 according to an embodiment of the present application.
  • the cloud server 630 includes a fault information database 810, an interface unit 820, and a fault diagnosis unit 830.
  • the fault information database 810 is basically the same as the fault information database 101 in the fault diagnosis devices 100 and 700, and is used to store fault information entries, that is, alarm code information and faults corresponding to the alarm code information. information.
  • the above-mentioned interface unit 820 can be used to receive alarm code information from the fault diagnosis device 700 in each CNC machine tool 610, send the received alarm code information to the fault diagnosis unit 830 for fault diagnosis, and output the alarm output from the fault diagnosis unit 830.
  • the coded information and the fault-related information corresponding to the alarm code are fed back to the fault diagnosis device 700 in the corresponding CNC machine tool 610.
  • the interface unit 820 can also be used to receive feedback information on a certain fault information item from the fault diagnosis device 700 in each CNC machine tool 610, and send the received feedback information to the fault diagnosis unit 830 for fault diagnosis.
  • the unit 830 completes updating the fault information database 810 according to the feedback information.
  • the interface unit 620 may be further configured to issue an update instruction including a fault information entry to the fault diagnosis device 700 on the at least one CNC machine tool 610, thereby realizing a relatively complete fault information database 810 and a plurality of CNC machine tools 610. Within the fault information database 101.
  • the fault diagnosis unit 830 is configured to search its own fault information database 810 according to the received alarm code information, determine fault related information corresponding to the alarm code information, and feed it back to the responding CNC machine tool 610 through the interface unit 820. Specifically, when the fault information database corresponding to the alarm code information is not included in the fault information database 810 itself, the fault diagnosis unit 830 may determine the fault-related information in a similar manner to the fault diagnosis module 103.
  • the alarm code information can be divided into multiple alarm code information to be processed separately; the similarity algorithm can be used to determine the fault information entry in the fault information database 810 that is most similar to the alarm code information, etc .; The response in which the relevant information is found goes to the interface unit 820, and an operator's feedback is required.
  • the fault diagnosis unit 830 may also be used to update the fault information database 810 according to the feedback information from the CNC machine tool 610.
  • the fault diagnosis unit 830 may search the fault information database 810 for The fault information entry corresponding to the received alarm code information; if the corresponding fault information entry is found, the root cause of the fault and the troubleshooting information entered by the operator are added to the found fault information entry; if it is not found, The fault information database 810 adds a fault information entry, wherein the alarm code information of the fault information entry is the received alarm code information; the root cause of the fault of the fault information entry is the root cause of the fault input by the operator; and
  • the fault resolution prompt information of the fault information item is the fault resolution prompt information input by the operator.
  • the fault diagnosis unit 830 obtains from the fault information database 810 the same as the received alarm code information.
  • the value of the validity variable in the corresponding fault information entry corresponding to the root cause of the received fault and the troubleshooting information; adjusting the value of the validity variable according to the received operator feedback; and according to the value of the validity variable Adjust the root cause of the fault in the fault information entry and the order of the troubleshooting information.
  • the function of the communication network 620 is to connect the at least one numerically controlled machine tool 610 and the cloud server 630 to implement communication between the at least one numerically controlled machine tool 610 and the cloud server 630. Therefore, the embodiment of the present application does not limit the specific implementation of the communication network 620, and it may be a wired network or a wireless network.
  • a fault diagnosis function is established in the cloud server 630, so when the fault diagnosis cannot be performed inside the CNC machine tool 610, the cloud server 630 can complete the fault diagnosis, thereby ensuring that the fault diagnosis is accurate and timely.
  • the learning function of the fault information entries in the fault information database 810 is also established in the cloud server 630, so that the historical fault maintenance cases of multiple CNC machine tools 610 can be shared, which further accelerates the fault information database 810 in the cloud server 630. Updates and improvements.
  • the embodiments of the present application also provide corresponding fault diagnosis methods.
  • FIG. 9 shows a flowchart of a fault diagnosis method according to an embodiment of the present application. As shown in FIG. 9, the fault diagnosis method is executed by an internal or external fault diagnosis device of the CNC machine tool 610, and mainly includes the following steps:
  • Step 901 Obtain alarm code information corresponding to the current fault; wherein the alarm code information includes at least one alarm code;
  • Step 902 Search its own fault information database according to the obtained alarm code information, and determine fault related information corresponding to the alarm code information; wherein the fault related information includes: the root cause of the fault and prompt information for troubleshooting; and
  • Step 903 Display the alarm code information and corresponding fault related information through the HMI.
  • the above-mentioned fault information database is stored in the fault diagnosis device 100/700 of the CNC machine tool 610.
  • the above-mentioned fault information database is established based on historical maintenance case information, and contains multiple fault information entries, where each fault information entry contains the alarm code information as an index and the fault-related information corresponding thereto.
  • the CNC machine tool 610 can complete the self-diagnosis of the fault when a fault occurs. Therefore, the fault diagnosis is very fast and timely. Moreover, such self-diagnosis is completed based on the historical maintenance case information of the CNC machine tool 610, so the fault diagnosis result has a higher accuracy, and the efficiency of fault diagnosis is also greatly improved.
  • the above-mentioned fault diagnosis method may further include an update method as shown in FIG. 4 and / or FIG. 5, so as to continuously improve the fault information database through learning. Content.
  • the above-mentioned fault diagnosis method may further include: sending the alarm code information to the cloud server 630 for fault diagnosis; receiving the alarm code information from the cloud server 630 and contacting The fault-related information corresponding to the alarm code information is described; and then, step 903 is executed to display the received alarm-coded information and the corresponding fault-related information through the HMI.
  • the step of sending the alarm code information to the cloud server 630 may be performed when the fault information database 101 does not contain fault related information corresponding to the alarm code information.
  • the above method may further include: obtaining operator feedback information on the displayed fault-related information; and sending the feedback information to the cloud server 630, and the cloud server 630 updates its fault information database according to the feedback information.
  • obtaining operator feedback information on the displayed fault-related information and sending the feedback information to the cloud server 630, and the cloud server 630 updates its fault information database according to the feedback information.
  • the update method shown in FIG. 4 and / or FIG. 5 described above and the update method performed by the foregoing fault diagnosis unit 830.
  • the above method may further include: receiving an update instruction issued by the cloud server 630, wherein the update instruction includes a fault information entry that needs to be updated; and then updating its own fault information database 101 according to the update instruction.
  • FIG. 10 is a schematic flowchart of a fault diagnosis method performed by the cloud server 630 according to an embodiment of the present application. As shown in FIG. 10, the method includes:
  • Step 1001 Receive alarm code information from a CNC machine tool 610 connected to itself; wherein the alarm code information includes at least one alarm code;
  • Step 1002 searching its own fault information database 810 according to the acquired alarm code information, and determining fault related information corresponding to the alarm code information; wherein the fault related information includes: the root cause of the fault and prompt information for troubleshooting; and
  • Step 1003 feedback the alarm code information and corresponding fault related information to the corresponding CNC machine tool 610, and the CNC machine tool 610 displays the alarm code information and corresponding fault related information through its HMI.
  • the above method may further include: receiving feedback information of an operator on a certain fault information item from the CNC machine tool 610 connected to the operator; and updating the fault information database 810 according to the feedback information.
  • a method of updating the fault information database 810 of the cloud server 630 by itself reference may be made to the update method shown in FIG. 4 and / or FIG. 5 above or the update method performed by the foregoing fault diagnosis unit 830.
  • the above method may further include: issuing an update instruction to the CNC machine tool 610 connected to itself, wherein the update instruction includes a fault information entry that needs to be updated.
  • each CNC machine tool 610 connected to the cloud server completes updating its own fault information database 101 according to the update instruction.
  • the cloud server 630 can still achieve rapid fault diagnosis.
  • the cloud server 630 can continuously improve its fault information database 810 through the historical maintenance cases of multiple CNC machine tools 610 connected to it, thereby further improving the efficiency of fault diagnosis.
  • the present invention also provides a fault diagnosis device. As shown in FIG. 11, the fault diagnosis device includes:
  • the at least one memory 1110 is configured to store a computer program
  • the at least one processor 1120 is configured to call a computer program stored in the at least one memory to perform the foregoing fault diagnosis method.
  • At least one memory 1110 is used to store a computer program.
  • the computer program may be executed by the at least one processor 1120 to implement the fault diagnosis method described in FIG. 9 or FIG. 10.
  • the computer program can also be understood to include each module of the processing device shown in FIG. 1, FIG. 7, or FIG. 8, namely.
  • the at least one memory 1110 may also store an operating system and the like.
  • Operating systems include, but are not limited to: Android operating system, Symbian operating system, Windows operating system, Linux operating system, and so on.
  • the at least one processor 1120 is configured to call a computer program stored in the at least one memory 1110 to execute the detection method described in the embodiment of the present invention based on a function of receiving data on at least one port.
  • the processor 1120 may be a CPU, a processing unit / module, an ASIC, a logic module, or a programmable gate array.
  • the above-mentioned fault diagnosis device 103 and the fault diagnosis unit 830 may be solidified inside the PCU by firmware, and the fault information database 101 and the basic search function thereof may be separated and implemented by other methods. Thereby reducing costs.
  • FIG. 12 shows an internal structure of a fault detection system 1200 according to an embodiment of the present application.
  • the fault detection system 1200 in addition to the CNC machine tool 610, the communication network 620, and the cloud server 630, the fault detection system 1200 further includes at least one terminal device 640 connected to the cloud server 630 through the communication network 620.
  • the terminal device 640 may be a computing device such as a smart phone, a tablet computer, or a personal computer.
  • the operator may manually input the alarm code information through the HMI of the terminal device 640.
  • the terminal device 640 may send the received alarm code information to the cloud server 630, and request the cloud server 630 to return corresponding fault-related information.
  • the terminal device 640 displays the alarm code information and the corresponding fault related information to the operator through its HMI.
  • FIG. 2a and FIG. 2b For a schematic diagram of the interface, refer to FIG. 2a and FIG. 2b.
  • the above-mentioned terminal device 640 may further receive feedback information for a certain fault information entry input by the operator, and submit the received feedback information to the cloud server 630, and the cloud server 630 may update its own fault information database.
  • the update method refer to the foregoing update method, and details are not described herein again.
  • fault diagnosis of the alarm code information input through the terminal device 640 can be realized, thereby realizing fault diagnosis anytime, anywhere, and even remotely controlling the failure of a CNC machine tool not connected to the above fault diagnosis system.
  • Diagnosis greatly expands the application scenario and application range of the above-mentioned fault diagnosis system 1200.
  • a hardware module may include a specially designed permanent circuit or logic device (such as a special-purpose processor, such as an FPGA or ASIC) to perform a specific operation.
  • a hardware module may also include a programmable logic device or circuit (eg, including a general-purpose processor or other programmable processor) temporarily configured by software for performing specific operations.
  • a programmable logic device or circuit eg, including a general-purpose processor or other programmable processor
  • the invention also provides a machine-readable storage medium (for example, a computer-readable storage medium), which stores instructions for causing a machine to execute the detection method according to the present application.
  • a system or device provided with a storage medium may be provided, on which software program code that implements the functions of any one of the embodiments is stored, and the computer (or CPU or MPU) of the system or device is stored ) Read out and execute the program code stored in the storage medium.
  • some or all of the actual operations can also be performed by an operating system or the like operating on a computer through instructions based on the program code.
  • Embodiments of the storage medium for providing program code include a floppy disk, a hard disk, a magneto-optical disk, an optical disk (such as a CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-RW, DVD + RW), Magnetic tape, non-volatile memory card and ROM.
  • the program code may be downloaded from a server computer by a communication network.

Landscapes

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Abstract

一种故障诊断装置(100)，包括：故障信息数据库(101)，其存储数控机床的报警编号信息以及与报警编号信息对应的故障相关信息；故障信息接收模块(102)，其在数控机床发生故障时从数控机床的数控内核获取报警编号信息；故障诊断模块(103)，其根据获取的报警编号信息查找故障信息数据库101，确定与获取的报警编号信息对应的故障相关信息；以及诊断结果输出模块(104)，其将报警编号信息以及对应的故障相关信息输出至数控机床的人机交互接口HMI。通过上述装置可以实现计算机数字控制CNC故障的快速诊断。此外，还公开了相应的云服务器、故障诊断系统以及故障诊断方法。

Description

故障诊断装置、系统、方法及计算机可读存储介质 技术领域
本发明涉及一种故障诊断装置、系统、方法及计算机可读存储介质。
背景技术
计算机数字控制(Computerized Numerical Control，CNC)是当前制造业的关键组成部分，在现代自动化工业中发挥着至关重要的作用。目前，机械制造业的竞争实质上是CNC技术的竞争，其智能程度代表着制造业的先进水平。
但是，由于数控机床非常复杂，如发生故障会对终端用户、原始设备制造商(Original Equipment Manufacturer，OEM)以及服务工程师造成极大地困扰。目前，如数控机床发生故障，即使其人机交互接口(HMI)会显示报警编号及其描述信息，也只有极少数的终端用户可以凭借经验解决一些比较简单的问题，大多数终端用户会直接找服务工程师进行诊断和维修。一方面服务工程师人员不足，另一方面服务工程师不能保证24小时热线在线，而且接到工单后通常需要出差去解决问题，这样不仅费时费钱，还会引起此期间由于停机无法生产或成品率下降等连环经济损失。因此，如何方便且快速地进行数控机床故障诊断是目前需要解决的重要问题之一。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种故障诊断装置、系统、方法及计算机可读存储介质。
本发明提供的故障诊断装置100包括：故障信息数据库101、故障信息接收模块102、故障诊断模块103以及诊断结果输出模块104，其中，
所述故障信息数据库101用于存储计算机数控数控机床的报警编号信息以及与报警编号信息对应的故障相关信息；其中，所述故障相关信息包括：故障根本原因以及故障解决提示信息；
所述故障信息接收模块102用于在数控机床发生故障时从数控机床的数控内核获取报警编号信息，并将获取的报警编号信息反馈至所述故障诊断模块103；
所述故障诊断模块103用于根据获取的报警编号信息查找上述故障信息数据库101， 确定与获取的报警编号信息对应的故障相关信息，并将获取的报警编号信息与对应的故障相关信息一起发送至所述诊断结果输出模块104；以及
所述诊断结果输出模块104用于将所述报警编号信息以及对应的故障相关信息输出至数控机床的人机交互接口HMI，由HMI进行显示。
通过上述在数控机床内部嵌入的故障诊断装置100可以实现数控机床故障的自诊断，从而能够实现方便并且快速的故障诊断，解决数控机床的故障诊断费时费力以及造成停机时间长、成产率下降以及经济损失等问题。
本发明提供的用于进行故障诊断的云服务器630包括：故障信息数据库810、接口单元820以及故障诊断单元830；其中，
所述故障信息数据库810用于存储计算机数控数控机床的报警编号信息以及与报警编号信息对应的故障相关信息；其中，所述故障相关信息包括：故障根本原因以及故障解决提示信息；
所述接口单元820用于将从各个数控机床610接收的报警编码信息发送至所述故障诊断单元830进行故障诊断，以及将所述故障诊断单元830输出的报警编码信息以及与所述报警编码对应的故障相关信息反馈至对应数控机床610；以及
所述故障诊断单元830用于根据所述报警编码信息查找所述故障信息数据库810，确定与所述报警编码信息对应的故障相关信息，并反馈至所述接口单元820。
通过在云服务器630中建立故障诊断功能，因而可以在数控机床610内部无法进行故障诊断的时候由云服务器630完成故障诊断，从而确保故障诊断的准确和及时。
本发明提供的故障诊断系统600包括：至少一个数控机床610、上述云服务器630以及连接上述至少一个数控机床610以及云服务器630的通信网络620；其中，上述至少一个数控机床610包括上述故障诊断装置700。
通过上述故障诊断系统，在云服务器630中建立故障诊断功能，因而可以在数控机床610内部无法进行故障诊断的时候由云服务器630完成故障诊断，从而确保故障诊断的准确和及时。另外，在云服务器630中还建立了对故障信息数据库810中故障信息条目的学习功能，因而可以实现多个数控机床610的历史故障检修案例的共享，进一步加速了云服务器630中故障信息数据库810的更新和完善。
本发明提供的故障诊断方法由数控机床执行，包括：
获取对应当前故障的报警编码信息；
根据获取的报警编码信息查找自身的故障信息数据库，确定与所述报警编码信息对应的故障相关信息；其中，所述故障相关信息包括：故障的根本原因以及故障解决提示 信息；以及
通过人机交互接口HMI显示所述报警编码信息及其对应的故障相关信息。
通过上述方法可以实现数控机床故障的自诊断，从而能够实现方便并且快速的故障诊断，解决数控机床的故障诊断费时费力以及造成停机时间长、成产率下降以及经济损失等问题。
本发明提供的故障诊断方法由云服务器执行，包括：
从与自身连接的数控机床接收报警编码信息；
根据获取的报警编码信息查找自身的故障信息数据库，确定与所述报警编码信息对应的故障相关信息；其中，所述故障相关信息包括：故障的根本原因以及故障解决提示信息；以及
向对应的数控机床反馈报警编码信息以及与其对应的故障相关信息，由所述数控机床通过自身HMI显示所述报警编码信息及其对应的故障相关信息。
通过上述方法，可以在数控机床内部无法进行故障诊断的时候由云服务器来完成故障诊断，从而确保故障诊断的准确和及时。
本发明提供的故障诊断设备包括至少一个存储器1110和至少一个处理器1120，其中：所述至少一个存储器1110用于存储计算机程序；所述至少一个处理器1120用于调用所述至少一个存储器1110中存储的计算机程序，以执行上述的故障诊断方法。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，在处理器执行计算机程序时可实现上述故障诊断方法。
综上，在本发明中，通过在数控机床内部潜入故障诊断装置可以实现数控机床的故障自诊断，从而实现故障的快速诊断；更进一步通过在云服务器中建立故障诊断功能，因而可以在数控机床内部无法进行故障诊断的时候由云服务器完成故障诊断，从而进一步确保故障诊断的准确和及时。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本申请的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本申请的上述及其它特征和优点，附图中：
图1是本发明一个实施例所述的故障诊断装置100的内部结构示意图；
图2a和图2b是在数控机床的HMI显示的故障信息的界面示意图；
图3是在数控机床的HMI显示的故障相关信息的输入界面示意图；
图4是本申请一个实施例所述的故障诊断模块103对故障信息数据库101中故障信 息条目进行更新的流程示意图；
图5是本申请另一个实施例所述的故障诊断模块103对故障信息数据库101中故障信息条目进行更新的流程示意图；
图6是本申请一个实施例所述的故障诊断系统的内部结构示意图；
图7为本申请一个实施例所述的故障诊断装置700的内部结构示意图；
图8为本申请一个实施例所述的云服务器630的内部结构；
图9为本申请一个实施例所述的故障诊断方法流程示意图；
图10为本申请另一个实施例所述的故障诊断方法流程示意图；
图11为本申请一个实施例所述的故障诊断装置的内部结构示意图；
图12是本申请另一个实施例所述的故障诊断系统的内部结构示意图。
其中，附图标记如下：
100 故障诊断装置
101 故障信息数据库
102 故障信息接收模块
103 故障诊断模块
104 诊断结果输出模块
105 反馈接收模块
301 故障根本原因输入框
302 故障解决提示信息输入框
401～403 步骤
501～504 步骤
600 故障诊断系统
610 数控机床
611 数控内核
612 HMI
620 通信网络
630 云服务器
640 终端设备
700 故障诊断装置
701 接口模块
810 故障信息数据库
820 接口单元
830 故障诊断单元
901～903 步骤
1001～1003 步骤
1110 存储器
1120 处理器
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
如前所述，由于数控机床的复杂性，发生故障时会对最终用户、OEM以及服务工程师造成极大地困扰。因此，本申请的实施例提供了一种应用于数控机床的故障诊断装置，实现针对数控机床故障的快速诊断。在本申请的实施例中，该故障诊断装置可以嵌入在数控机床的内部，以实现数控机床的智能化。在本申请另外的实施例中，该故障诊断装置也可以作为数控机床的一个外设，通过数控机床提供的接口连接至数控机床。
图1显示了本申请实施例所述的故障诊断装置100的结构示意图。如图1所示，该 故障诊断系统包括：故障信息数据库101、故障信息接收模块102、故障诊断模块103以及诊断结果输出模块104。
其中，在本申请的实施例中，上述故障信息数据库101用于存储数控机床的故障信息，例如，可以是报警编号信息以及与报警编号信息对应的故障相关信息。上述故障信息数据库101可以包含多个故障信息条目，其中，每个故障信息条目包含作为索引的报警编码信息以及与其对应的故障相关信息。在本申请的实施例中，上述故障信息数据库101可以是根据数控机床的历史检修案例建立的。其中，每一个历史检修案例与一个已经发生并解决的历史故障相关联，包含该关联的历史故障的故障现象(例如：一个或多个报警编码以及故障描述)、一个根本原因以及相应的修理方案。
其中，上述报警编号信息可以包括至少一个报警编号。上述故障相关信息可以包括：故障根本原因以及故障解决提示信息。上述故障相关信息还可以进一步包括故障描述等等其他与故障相关的信息。
上述故障信息数据库101存储的故障相信息可以是例如下表1所示的表格形式。当然，故障信息也可以通过其他形式进行存储。本发明的实施例对于故障信息的具体内容以及存储方式不进行限定。
在表1所示的示例中，故障信息包括：报警编码信息、对应该报警编码信息的故障描述、故障根本原因以及故障解决提示信息。
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表1
其中，从上述表1可以看出，在上述故障信息数据库101内存储的故障信息可以以报警编号信息作为索引的方式进行存储和查找。其中，作为索引的报警编号信息可以只包括一个单一的报警编号，例如表1第一行或第二行所示的FN1或FN2；也可以是多个报警编号的组合，例如表1第k行所示的FN1和FN2；或者可以包括报警编号的关键文 本或者其组合。
在上述表1中，一项报警编号信息以及与之对应的故障描述、故障根本原因以及故障解决提示信息可以作为一个故障信息条目存储在上述故障信息数据库101内。
此外，从表1还可以看出，与一项报警编号信息对应的故障描述、故障根本原因以及故障解决提示信息可以只有一个也可以有多个。其中，故障根本原因以及故障解决提示信息可以是一一对应的。
通过上述故障信息数据库101存储的多个故障信息条目(报警编号信息以及与报警编号信息对应的故障相关的信息)，结合故障诊断装置100中其他模块的操作，上述故障诊断装置100可以在数控机床发生故障时完成故障的初步自诊断。
具体而言，在本申请的实施例中，上述故障诊断装置100中的故障信息接收模块102连接至数控机床的数控内核(NC Kernel)，可以在数控机床发生故障时从数控机床的数控内核获取当前故障对应的报警编号(Alarm Number)信息，然后将获取的报警编号信息反馈给上述故障诊断装置100中的故障诊断模块103。
需要说明的是，上述故障信息接收模块102获取的当前故障对应的报警编号信息可以包括一个报警编号也可以包括多个报警编号。
上述故障诊断模块103用于根据获取的报警编号信息在上述故障信息数据库101中进行查找，确定与获取的报警编号信息对应的故障相关信息，并将获取的报警编号信息与获取的故障相关信息一起发送至上述故障诊断装置100中的诊断结果输出模块104。
上述诊断结果输出模块104连接至数控机床的HMI，用于将上述故障诊断模块103确定的故障相关信息以及对应的报警编号信息输出至数控机床的HMI，通过HMI显示当前故障的报警编号信息以及对应的故障相关信息。
在本申请的实施例中，故障诊断装置100是嵌入在数控机床内部的，此时，故障诊断装置100中的故障信息接收模块102将通过数控机床的内部接口(例如通过总线)连接至数控机床的数控内核；故障诊断装置100的诊断结果输出模块104也将通过数控机床的内部接口连接至数控机床的HMI。在本申请另外的实施例中，故障诊断装置100是作为数控机床的外设连接到数控机床的，此时，故障诊断装置100中的故障信息接收模块102将通过数控机床为外设提供的接口连接至数控机床的数控内核；故障诊断装置100的诊断结果输出模块104也将通过数控机床为外设提供的接口连接至数控机床的HMI。需要说明的是，上述为外设提供的接口可以是有线通信方式的也可以是无线通信方式的，本申请对故障诊断装置100与数控机床的连接方式不作具体的限定。
图2a和图2b显示了在数控机床的HMI显示的故障信息的界面示意图。图2a所示 的界面上显示了故障诊断装置100从数控内核(NC Kernel)获得的报警编码信息以及报警时间(Time)，其中，HMI上显示的报警编码有三个：FN1、FN2以及FN3。图2a还显示了上述故障诊断装置100根据上述三个报警编码确定的三个故障描述(Text)以及两条故障根本原因(Root Cause)：RC1和RC2。图2b所示的界面显示了故障诊断装置100根据报警编码确定的对应RC1的故障解决提示信息。通常，操作者可以通过点击图2a所示界面上的“More”按键(也即“更多信息”按键)进入图2b所示的界面。从图2b可以看出，故障解决提示信息可以给出解决上述由RC1造成的故障的操作提示(Remedy Steps)。如此，操作者可以根据上述操作提示来进行操作，从而快速解决数控机床的故障。
在上述实施例中，通过在数控机床内部嵌入上述故障诊断装置100可以实现数控机床故障的自诊断，从而能够实现方便并且快速的故障诊断，解决数控机床的故障诊断费时费力以及造成停机时间长、成产率下降以及经济损失等问题。
在上述实施例中，上述故障信息数据库101存储的报警编号信息以及与报警编号信息对应的故障相关信息是预先配置并存储在上述故障信息数据库101中的。具体地，管理员可以根据自身或者其他数控机床的历史检修案例信息进行配置。如前所述，上述历史检修案例是与已经发生的历史故障相关联，包含该关联的历史故障的报警编码、故障现象描述、故障根本原因以及相应的修理方案。由于故障信息数据库101的配置是根据历史检修案例来进行的，因此，故障诊断装置100通过分析给出的故障根本原因以及故障解决提示信息的准确性以及可操作性都非常高，从而进一步提高了故障诊断的效率。
然而，由于数控机床的复杂性，报警编码的数量本身就非常多，进而其组合的数量就更为巨大，因此，预先完成针对所有报警编码组合的故障相关信息的配置在实现时需要大量的工作，因此，在上述实施例中，仍有可能会出现在故障信息数据库101中查找不到与上述故障信息接收模块102获取的报警编号信息对应的故障相关信息的情况。此时，故障诊断装置100可以通过多种方式来进行故障诊断。
在本申请的一个实施例中，在上述这种在故障信息数据库101中查找不到与所获取的报警编号信息对应的故障相关信息的情况下，上述故障诊断模块103可以将获取的报警编号信息进行分拆，得到多个报警编码和/或报警编码的组合，然后，分别在故障信息数据库101中查找这些分拆后的多个报警编码和/或报警编码的组合对应的故障相关信息，并将查找得到的故障相关信息反馈给上述故障结果输出模块104。更进一步，如果对于分拆后的报警编码的组合，故障信息数据库101中仍然找不到与之对应的故障相关信息，则可以进一步对该报警编码组合进行分拆，直至可以在故障信息数据库101中找到 对应的故障相关信息。
在本申请另一个的实施例中，在上述这种在故障信息数据库101中查找不到与所获取的报警编号信息对应的故障相关信息的情况下，上述故障诊断模块103还可以通过相似度算法(例如SimRank算法)确定获取的报警编号信息和故障信息数据库101存储的各个故障信息条目中的报警编号信息的相似度，从中确定与获取的报警编号信息最为相似的故障信息条目，并将该故障信息条目记录的故障相关信息反馈给上述故障结果输出模块104。
在本申请又一个实施例中，在上述这种在故障信息数据库101中查找不到与所获取的报警编号信息对应的故障相关信息的情况下，上述故障诊断模块103还可以不反馈故障相关信息给上述故障结果输出模块104，而反馈未查找到相关信息的响应给上述故障结果输出模块104，例如，反馈空白的故障根本原因和故障解决提示信息，从而提示操作者进行人工故障诊断。
为了更好的解决上述问题，在本申请的实施例中，还可以进一步完善上述故障诊断装置100的功能，从而实现上述故障信息数据库101的自学习和自动更新过程。
在该实施例中，上述故障诊断装置100除了包含上述故障信息数据库101、故障信息接收模块102、故障诊断模块103以及诊断结果输出模块104之外，还可以进一步包括：反馈接收模块105。
其中，反馈接收模块105一方面连接至数控机床的HMI，用于接收操作者针对当前HMI上显示的故障信息提供的的反馈信息；另一方面连接至故障诊断模块103，用于将接收的反馈信息发送至故障诊断模块103。其中，上述反馈信息可以包括操作者输入的对应当前HMI上显示的报警编码信息相关的故障相关信息和/或针对当前所显示故障相关信息是否有效的反馈。具体而言，在本申请的实施例中，上述反馈信息可以包括：报警编码信息、操作者输入的对应该报警编码信息的故障根本原因以及故障解决提示信息。在本申请另外的实施例中，上述反馈信息可以包括：报警编码信息、对应该报警编码信息的故障根本原因、故障解决提示信息以及操作者的反馈，其中，所述反馈可以为有效或者无效，例如，可以用1比特的信息位来表示。
例如，仍以上述图2b为例，在确认当前HMI上显示的故障相关信息有效时，操作者可以点击界面上的“Yes”按键(也就是“有效”按键)，向故障诊断装置100的反馈接收模块105反馈当前在HMI上所显示的故障相关信息有效。而在确认当前HMI上显示的故障相关信息无效时，操作者可以点击界面上的“No”按键(也就是“无效”按键)，向故障诊断装置100的反馈接收模块105反馈当前在HMI上所显示的故障相关信息无效。 或者，更进一步，在操作者点击“No”按键的情况下，HMI可以进入图3所示的故障相关信息输入界面。如图3所示，该故障相关信息输入界面上至少包括两个输入框：故障根本原因输入框301以及故障解决提示信息输入框302。通过这两个输入框可以请操作者反馈有效解决当前故障的故障根本原因以及故障解决提示信息，以便向故障诊断装置100反馈人工故障诊断的结果。操作者可以通过图3所示界面上的“Submit”按键(也就是“提交”按键)来提交输入的故障相关信息；操作者也可以通过图3所示界面上的“Cancel”按键(也就是“取消”按键)来取消本次编辑的故障相关信息。
在本申请的实施例中，上述故障诊断模块103在接收到上述反馈信息后可以进一步用于根据反馈接收模块105接收的反馈信息对故障信息数据库101存储的故障信息条目进行更新。
具体而言，在本申请的实施例中，上述更新可以包括下面两个方面内容的至少一个。其中，第一方面的更新是在故障信息数据库101中增加新的故障信息条目或完善已有的故障信息条目的内容；第二方面的更新是根据反馈信息对故障根本原因以及故障解决提示信息的排序进行更新。
下面结合附图详细说明上述第一方面的更新，也即针对故障信息条目的更新。此时，故障诊断模块103接收到的反馈信息包括报警编码信息、操作者输入的对应该报警编码信息的根本原因以及故障解决提示信息。
图4显示了本申请一个实施例所述的故障诊断模块103对故障信息数据库101中故障信息条目进行更新的流程示意图。如图4所示，上述更新包括：
步骤401：故障诊断模块103在故障信息数据库101中查找与所接收报警编码信息对应的故障信息条目；如果找到对应的故障信息条目，则执行步骤402；如果没有找到，则执行步骤403；
步骤402：在查找到的故障信息条目中，增加操作者输入的故障根本原因以及故障解决提示信息；以及
步骤403：在上述故障信息数据库101中增加一条新的故障信息条目，其中，该新的故障信息条目的报警编码信息为所接收的报警编码信息；该新的故障信息条目的故障根本原因为操作者输入的故障根本原因；以及该新的故障信息条目的故障解决提示信息为操作者输入的故障解决提示信息。
更进一步，如果故障信息条目中进一步包括故障描述，则该故障信息条目的故障描述为上述报警编码信息中各个报警编码对应的故障描述的集合。
通过上述更新，之后如果数控机床再次上报与上述报警编码信息相同的故障时，故 障诊断装置100则可以直接在故障信息数据库101中查找到对应该报警编码信息的故障信息条目，并为操作者显示之前经过人工故障诊断得到的与该报警编码信息对应的故障根本原因以及故障解决提示信息，从而进一步提高故障诊断的效率和有效性。而且通过上述自学习的过程，故障信息数据库101将包括越来越多的故障信息条目，从而越来越完善。
下面再结合附图详细说明上述第二方面的更新，也即根据反馈信息对故障根本原因以及故障解决提示信息进行排序。此时，故障诊断模块103接收到的反馈信息包括报警编码信息、对应的故障根本原因、故障解决提示信息以及操作者的反馈。
图5显示了本申请另一个实施例所述的故障诊断模块103对故障信息数据库101中故障信息条目进行更新的流程示意图。如图5所示，上述更新包括：
步骤501：预先为上述故障信息数据库101中各个故障信息条目所包含的故障根本原因及故障解决提示信息设置一个有效性变量，并为其设置初始值。
上述有效性变量用于表示根据操作者的反馈确定的其对应的故障根本原因以及故障解决提示信息的有效性。例如，其值越大说明其对应的故障根本原因以及故障解决提示信息更为有用。此外，上述有效性变量的初始值可以根据经验设置，本申请对其的设置方式不作限定。
步骤502：从故障信息数据库101中获取与所接收报警编码信息相对应的故障信息条目中与所接收故障根本原因以及故障解决提示信息对应的有效性变量的值。
步骤503：根据接收的操作者的反馈调整上述有效性变量的值。
具体地，如果操作者反馈为有效，则可以将获取的有效性变量的值加上一个预定的步长值，例如1；相反，如果操作者反馈为无效，则可以将获取有效性变量的值减去一个预定的步长值。
步骤504：根据上述有效性变量的值调整故障信息条目中故障根本原因以及故障解决提示信息的顺序。
需要说明的是，上述步骤504也可以不用在每次更新后都执行，而是在需要再次在HMI上显示该故障信息条目所对应故障相关信息的时候再执行。
通过上述方法，故障诊断模块103可以根据操作者的反馈更新上述故障信息数据库101中各个故障信息条目中故障根本原因以及故障解决提示信息的有效性，从而在后续再次为操作者显示该故障信息条目时则可以按照上述有效性变量的值进行排序，将确定的更为有效的解决方案排在前面显示给操作者，从而进一步提高故障诊断的效率和有效性。
通过上述多个实施例可以看出，通过在故障诊断装置内增加反馈信息接收以及根据 反馈信息对故障信息数据库101进行更新的功能，可以实现故障诊断装置100对历史检修案例的自学习功能，从而可以在故障诊断的过程中不断对自身存储的故障信息数据库101进行更新和完善，在实现数控机床故障自诊断的基础上进一步提高故障诊断的效率和有效性，进一步增加了数控机床的智能。
在上述实施例给出的技术方案的基础之上，还可以进一步将云(Cloud)技术结合进来，可以实现数控机床之间数据的共享，从而更加快速地实现故障信息数据库101的更新和完善。
对应这一构思，本申请的实施例给出了一种故障诊断系统600，其结构如图6所示，主要包括：至少一个数控机床610、通信网络620以及云服务器630。
其中，每个数控机床610内部嵌入有一个故障诊断装置700或者每个数控机床610包括一个作为外设的故障诊断装置700。
图7显示了根据本申请一个实施例的故障诊断装置700的内部结构。如图7所示，该故障诊断装置700除了包括上述故障信息数据库101、故障信息接收模块102、故障诊断模块103、诊断结果输出模块104以及反馈接收模块105之外，还进一步包括连接至上述云服务器630的接口模块701。该接口模块701内部连接故障诊断模块103。该接口模块701可以用于将从故障诊断模块103接收的报警编码信息发送至云服务器630，并将从云服务器630接收的报警编码信息及其对应的故障相关信息发送至故障诊断模块103。
在本申请的实施例中，上述数控机床610除了包括上述故障诊断装置700之外，还至少包括如下部件：数控内核611以及HMI 612。其中，上述数控内核611用于在数控机床发生故障时获取此次故障对应的报警编号信息，并将获取的报警编号信息反馈给故障诊断装置700。上述HMI 612用于显示来自故障诊断装置700输出的报警编码信息以及对应的故障相关信息。上述HMI 612还用于获取操作者输入的针对某一项故障信息条目的反馈信息，并将收的反馈信息反馈给故障诊断装置700的故障诊断模块103。
通常情况下，在本申请的实施例中，故障诊断装置700在从数控机床610的数控内核611接收到报警编码信息后，首先可以由自身的故障诊断模块103进行故障诊断，如果在故障信息数据库101中可以查找到与所接收报警编码信息对应的故障相关信息，则直接通过数控机床610的HMI 612进行显示。而如果在故障信息数据库101中没有查找到与所接收报警编码信息对应的故障相关信息，则可以通过上述接口模块701将接收到的报警编码信息发送至云服务器630，并进一步将从云服务器630接收的报警编码信息及其对应的故障相关信息通过数控机床610的HMI 612进行显示。
此外，在本申请的实施例中，故障诊断装置700在从数控机床610的数控内核611接收到报警编码信息后，还可以直接通过上述接口模块701将接收到的报警编码信息发送至云服务器630，然后将从云服务器630接收的报警编码信息及其对应的故障相关信息通过数控机床610的HMI 612进行显示。
这样，通过内部嵌入上述故障诊断装置700，数控机床610不仅可以实现故障的智能自诊断，还可以在自身故障信息数据库不完善的情况下，将报警编码信息发送给云服务器630，借由云服务器630完成故障诊断，从而提高故障诊断的准确性和效率。
更进一步，在本申请的实施例中，由于云服务器630可以同时连接多个数控机床610，可以实现多个数控机床610历史检修案例信息的共享，因此，针对历史检修案例信息的学习过程可以由云服务器630来完成，从而可以更加快速的实现故障信息数据库的更新和完善。因而，在这种情况下，各个数控机床610内部的故障诊断装置700本身可以不执行上述根据操作者提供的反馈信息对自身故障信息数据库的更新过程。
此时，在接收到来自反馈接收模块105的反馈信息后，故障诊断模块103将不进行处理，而通过上述接口模块701将上述反馈信息上传至上述云服务器630。这样，云服务器630将根据来自各个数控机床610的反馈信息对自身故障信息数据库进行更新。
更进一步，为了实现云服务器630和数控机床610的故障信息数据库的同步，在本申请的实施例中，上述接口模块701还可以用于从云服务器630接收包含故障信息条目的更新指令，并将所接收的更新指令反馈至故障诊断模块103，由故障诊断模块103完成对内部故障信息数据库101中所存储故障信息条目的更新。
此外，上述故障诊断装置700中的其他模块的基本功能如前所述，在此不再赘述。
另外，在本申请的实施例中，上述云服务器630可以是单一的服务器设备也可以是由多个服务器设备组成的集群服务器，本申请的实施例对上述服务器的实现方式不进行限定。图6中仅是示例性地示出了一个服务器设备。
图8显示了本申请实施例所述的云服务器630的内部结构。如图8所示，上述云服务器630内部包括：故障信息数据库810、接口单元820以及故障诊断单元830。
其中，上述故障信息数据库810与上述故障诊断装置100、700中的故障信息数据库101的设置方式基本相同，都是用于存储故障信息条目，也即报警编码信息以及与报警编码信息对应的故障相关信息。
上述接口单元820一方面可以用于接收来自各个数控机床610中故障诊断装置700的报警编码信息，将接收的报警编码信息发送至故障诊断单元830进行故障诊断，并将 故障诊断单元830输出的报警编码信息以及与上述报警编码对应的故障相关信息一起反馈给对应数控机床610中故障诊断装置700。
上述接口单元820另一方面还可以用于接收来自各个数控机床610中故障诊断装置700的针对某个故障信息条目的反馈信息，并将所接收的反馈信息发送给故障诊断单元830，由故障诊断单元830根据上述反馈信息完成对故障信息数据库810的更新。
上述接口单元620又一方面还可以用于向上述至少一个数控机床610上的故障诊断装置700下发包含故障信息条目的更新指令，从而实现自身比较完善的故障信息数据库810与多个数控机床610内的故障信息数据库101之间的同步。
如此，上述故障诊断单元830用于根据接收的报警编码信息查找自身故障信息数据库810，确定与上述报警编码信息对应的故障相关信息，并通过接口单元820反馈至响应的数控机床610。具体地，当自身故障信息数据库810中也不包含与上述报警编码信息对应的故障信息条目时，上述故障诊断单元830可以采用与上述故障诊断模块103类似的方式来确定故障相关信息。例如，可以通过对报警编码信息进行分拆得到多个报警编码信息分别处理；也可以通过相似度算法确定故障信息数据库810中和该报警编码信息最为相似的故障信息条目等等；还可以反馈未查找到相关信息的响应至所述接口单元820，请操作者反馈等等。
此外，上述故障诊断单元830还可以用于根据来自数控机床610的反馈信息对故障信息数据库810进行更新，具体的更新方式可以参考图4和/或图5所示的更新方法。具体而言，当上述反馈信息包括：报警编码信息、操作者输入的对应所述报警编码信息的故障根本原因以及故障解决提示信息时，故障诊断单元830可以在所述故障信息数据库810中查找与所接收报警编码信息对应的故障信息条目；如果找到对应的故障信息条目，则在查找到的故障信息条目中，增加操作者输入的故障根本原因以及故障解决提示信息；如果没有找到，则在所述故障信息数据库810中增加一个故障信息条目，其中，所述故障信息条目的报警编码信息为所接收的报警编码信息；所述故障信息条目的故障根本原因为操作者输入的故障根本原因；以及所述故障信息条目的故障解决提示信息为操作者输入的故障解决提示信息。而当反馈信息包括：报警编码信息、对应所述报警编码信息的故障根本原因、故障解决提示信息以及操作者的反馈时，故障诊断单元830从故障信息数据库810中获取与所接收报警编码信息相对应的故障信息条目中与所接收故障根本原因以及故障解决提示信息对应的有效性变量的值；根据接收的操作者的反馈调整所述有效性变量的值；并根据所述有效性变量的值调整故障信息条目中故障根本原因以及故 障解决提示信息的顺序。
在本申请的实施例中，上述通信网络620的作用是连接上述至少一个数控机床610以及云服务器630，实现上述至少一个数控机床610和云服务器630的通信。因此，本申请的实施例对通信网络620的具体实现方式不进行限制，它可以是有线网络，也可以是无线网络。
通过上述故障诊断系统，在云服务器630中建立故障诊断功能，因而可以在数控机床610内部无法进行故障诊断的时候由云服务器630完成故障诊断，从而确保故障诊断的准确和及时。另外，在云服务器630中还建立了对故障信息数据库810中故障信息条目的学习功能，因而可以实现多个数控机床610的历史故障检修案例的共享，进一步加速了云服务器630中故障信息数据库810的更新和完善。
对应上述故障诊断装置100/700以及故障诊断系统600本申请的实施例还提供了相应地故障诊断的方法。
图9显示了本申请一个实施例所述的故障诊断方法的流程图。如图9所示，该故障诊断方法由数控机床610内部或者外置的故障诊断装置执行，主要包括如下步骤：
步骤901：获取对应当前故障的报警编码信息；其中，所述报警编码信息包括至少一个报警编码；
步骤902：根据获取的报警编码信息查找自身的故障信息数据库，确定与所述报警编码信息对应的故障相关信息；其中，所述故障相关信息包括：故障的根本原因以及故障解决提示信息；以及
步骤903：通过HMI显示所述报警编码信息及其对应的故障相关信息。
在本申请的实施例中，上述故障信息数据库存储在内嵌于数控机床610的故障诊断装置100/700中。上述故障信息数据库是根据历史检修案例信息建立的，包含多个故障信息条目，其中，每个故障信息条目包含作为索引的报警编码信息以及与其对应的故障相关信息。
通过上述方法，数控机床610可以在发生故障的时候，完成故障的自诊断，因此，故障诊断非常快速并及时。而且，这样的自诊断是根据数控机床610的历史检修案例信息完成的，因此故障诊断结果具有较高的准确性，使得故障诊断的效率也大幅提高。
在本申请的另一个实施例中，为了对自身的故障信息数据库101进行完善，上述故障诊断方法可以进一步包括如图4和/或图5所示的更新方法，从而不断通过学习完善故障信息数据库的内容。
在本申请的又一个实施例中，上述故障诊断方法还可以进一步包括：将报警编码信息发送至云服务器630，由云服务器630进行故障诊断；从云服务器630接收所述报警编码信息以及与所述报警编码信息对应的故障相关信息；然后，再执行步骤903，通过通过HMI显示接收的报警编码信息及其对应的故障相关信息。在本申请的实施例中，将报警编码信息发送至云服务器630的步骤可以在上述故障信息数据库101中不包含与所述报警编码信息对应的故障相关信息时执行。
上述方法还可以进一步包括：获取操作者针对所显示故障相关信息的反馈信息；以及将所述反馈信息发送至云服务器630，由云服务器630根据所述反馈信息对其故障信息数据库进行更新。其中，云服务器630对其故障信息数据库进行更新的方法可以参考上述图4和/或图5所示的更新方法以及前述故障诊断单元830执行的更新方法。
上述方法还可以进一步包括：接收云服务器630下发的更新指令，其中，上述更新指令中包括需要更新的故障信息条目；然后，根据更新指令对自身故障信息数据库101进行更新。
本申请的实施例还提供了一种故障诊断方法，由云服务器630执行。图10显示了本申请实施例所述的由云服务器630执行的故障诊断方法的流程示意图。如图10所示该方法包括：
步骤1001：从与自身连接的数控机床610接收报警编码信息；其中，所述报警编码信息包括至少一个报警编码；
步骤1002：根据获取的报警编码信息查找自身的故障信息数据库810，确定与所述报警编码信息对应的故障相关信息；其中，所述故障相关信息包括：故障的根本原因以及故障解决提示信息；以及
步骤1003：向对应的数控机床610反馈报警编码信息以及与其对应的故障相关信息，由该数控机床610通过自身HMI显示所述报警编码信息及其对应的故障相关信息。
更进一步，上述方法还可以进一步包括：从与自身连接的数控机床610接收操作者针对某向故障信息条目的反馈信息；以及根据所述反馈信息对自身故障信息数据库810进行更新。其中，云服务器630对自身故障信息数据库810进行更新的方法可以参考上述图4和/或图5所示的更新方法或者前述故障诊断单元830执行的更新方法。
更进一步，上述方法还可以进一步包括：向与自身连接的数控机床610下发更新指令，其中，上述更新指令中包括需要更新的故障信息条目。接下来，由连接到该云服务器的各个数控机床610分别完成根据更新指令对自身故障信息数据库101的更新。
通过上述数据诊断方法，通过结合云技术，在数控机床610本地故障信息数据库不 完善的情况下，通过云服务器630仍然可以实现故障的快速诊断。而且，云服务器630可以通过与其连接的多个数控机床610的历史检修案例不断完善自身的故障信息数据库810，从而进一步提高故障诊断的效率。
本发明还提供一种故障诊断设备，如图11所示，该故障诊断设备包括：
至少一个存储器1110和至少一个处理器1120，其中：
所述至少一个存储器1110用于存储计算机程序；
所述至少一个处理器1120用于调用所述至少一个存储器中存储的计算机程序，以执行上述故障诊断方法。
其中，至少一个存储器1110用于存储计算机程序。该计算机程序可以被所述至少一个处理器1120执行以实现图9或图10所述的故障诊断方法。或者，该计算机程序也可以理解为包括图1、图7或图8所示的处理装置的各个模块，即。
此外，至少一个存储器1110还可存储操作系统等。操作系统包括但不限于：Android操作系统、Symbian操作系统、Windows操作系统、Linux操作系统等等。
至少一个处理器1120用于调用至少一个存储器1110中存储的计算机程序，以基于至少一个端口接收数据的功能执行本发明实施例中所述的检测方法。处理器1120可以为CPU，处理单元/模块，ASIC，逻辑模块或可编程门阵列等。
在本申请的实施例中，上述故障诊断装置103以及故障诊断单元830可以以固件的方式固化之PCU内部，而故障信息数据库101以及对其基本的搜索功能都可以分离出来，由其他方式实现，从而降低成本。
此外，为了进一步增强故障检测系统的功能，还可以扩展上述故障检测系统600的结构。图12显示了本申请实施例所述的故障检测系统1200的内部结构。如图12所示，除了上述数控机床610、通信网络620以及云服务器630之外，上述故障检测系统1200进一步包括至少一个通过通信网络620连接至云服务器630的终端设备640。
具体而言，上述终端设备640可以是智能手机、平板电脑或者是个人计算机等等计算设备。
在本申请的实施例中，操作者可以通过上述终端设备640的HMI手动输入报警编码信息。在接收到操作者输入的报警编码信息后，上述终端设备640可以将接收的报警编码信息发送至云服务器630，请求云服务器630返回对应的故障相关信息。上述终端设备640在接收到来自云服务器630的故障相关信息后，通过自身HMI向操作者显示报警编码信息以及对应的故障相关信息。其界面示意图可以参考图2a和图2b。
更进一步，上述终端设备640还可以进一步接收操作者输入的针对某一故障信息条目的反馈信息，并将接收的反馈信息提交至云服务器630，由云服务器630实现对自身故障信息数据库的更新。其更新方法可以参考前述更新方法在此不再赘述。
通过上述故障检测系统1200，可以实现对通过终端设备640输入的报警编码信息的故障诊断，从而可以实现随时、随地的故障诊断，甚至可以对没有连接至上述故障诊断系统的数控机床的故障实现远程诊断，极大地扩展了上述故障诊断系统1200的应用场景和应用范围。
需要说明的是，图9或图10所示流程和图1、图7或图8所示结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。各模块的划分仅仅是为了便于描述采用的功能上的划分，实际实现时，一个模块可以分由多个模块实现，多个模块的功能也可以由同一个模块实现，这些模块可以位于同一个设备中，也可以位于不同的设备中。
各实施方式中的硬件模块可以以机械方式或电子方式实现。例如，一个硬件模块可以包括专门设计的永久性电路或逻辑器件(如专用处理器，如FPGA或ASIC)用于完成特定的操作。硬件模块也可以包括由软件临时配置的可编程逻辑器件或电路(如包括通用处理器或其它可编程处理器)用于执行特定操作。至于具体采用机械方式，或是采用专用的永久性电路，或是采用临时配置的电路(如由软件进行配置)来实现硬件模块，可以根据成本和时间上的考虑来决定。
本发明还提供了一种机器可读的存储介质(例如，计算机可读存储介质)，存储用于使一机器执行如本申请所述的检测方法的指令。具体地，可以提供配有存储介质的系统或者装置，在该存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施方式的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机(或CPU或MPU)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。此外，还可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作。还可以将从存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展单元中设置的存储器中，随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展单元上的CPU等来执行部分和全部实际操作，从而实现上述实施方式中任一实施方式的功能。用于提供程序代码的存储介质实施方式包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个 独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (30)

  1. 一种故障诊断装置(100)，其特征在于，所述装置包括：故障信息数据库(101)、故障信息接收模块(102)、故障诊断模块(103)以及诊断结果输出模块(104)，其中，
    所述故障信息数据库(101)，其存储计算机数控数控机床的报警编号信息以及与报警编号信息对应的故障相关信息；其中，所述故障相关信息包括：故障根本原因以及故障解决提示信息；
    所述故障信息接收模块(102)，其在数控机床发生故障时从数控机床的数控内核获取报警编号信息，并将获取的报警编号信息反馈至所述故障诊断模块(103)；
    所述故障诊断模块(103)，其根据获取的报警编号信息查找上述故障信息数据库101，确定与获取的报警编号信息对应的故障相关信息，并将获取的报警编号信息与对应的故障相关信息发送至所述诊断结果输出模块(104)；以及
    所述诊断结果输出模块(104)，其将所述报警编号信息以及对应的故障相关信息输出至数控机床的人机交互接口HMI。
  2. 根据权利要求1所述的故障诊断装置(100)，其特征在于，所述装置进一步包括：
    连接至所述HMI以及所述故障诊断模块(103)的反馈接收模块(105)，其接收操作者针对当前HMI上所显示故障相关信息而提供的反馈信息，并将所述反馈信息发送至所述故障诊断模块(103)；以及
    所述故障诊断模块(103)进一步根据所述反馈信息对故障信息数据库(101)存储的故障信息条目进行更新。
  3. 根据权利要求2所述的故障诊断装置(100)，其特征在于，所述反馈信息包括：报警编码信息、操作者输入的对应所述报警编码信息的故障根本原因以及故障解决提示信息；以及
    所述故障诊断模块(103)在所述故障信息数据库(101)中查找与所接收报警编码信息对应的故障信息条目时：
    如果找到对应的故障信息条目，则在查找到的故障信息条目中，增加操作者输入的故障根本原因以及故障解决提示信息；
    如果没有找到对应的故障信息条目，则在所述故障信息数据库(101)中增加一个新故障信息条目，其中，所述新故障信息条目的报警编码信息为所接收的报警编码信息；所述新故障信息条目的故障根本原因为操作者输入的故障根本原因；以及所述新故障信息条目的故障解决提示信息为操作者输入的故障解决提示信息。
  4. 根据权利要求2所述的故障诊断装置(100)，其特征在于，所述反馈信息包括：报警编码信息、对应所述报警编码信息的故障根本原因、故障解决提示信息以及操作者的反馈，其中，所述反馈为有效或者无效；以及
    所述故障诊断模块(103)：
    从所述故障信息数据库(101)中获取与所接收报警编码信息相对应的故障信息条目中与所接收故障根本原因以及故障解决提示信息对应的有效性变量的值；
    根据接收的操作者的反馈调整所述有效性变量的值；
    以及根据所述有效性变量的值调整故障信息条目中故障根本原因以及故障解决提示信息的顺序。
  5. 根据权利要求1至4中任意一项所述的故障诊断装置(100)，其特征在于，所述装置进一步包括：连接所述故障诊断模块(103)以及一个云服务器(630)的接口模块(701)；
    所述故障诊断模块(103)进一步将所述报警编号信息发送至所述接口模块(701)，并从所述接口模块(701)接收与所述报警编号信息对应的故障相关信息；
    所述接口模块(701)将从所述故障诊断模块(103)接收的报警编码信息发送至云服务器(630)，并将从云服务器(630)接收的与所述报警编码信息对应的故障相关信息发送至所述故障诊断模块(103)。
  6. 根据权利要求5所述的故障诊断装置(100)，其特征在于，所述接口模块(701)进一步从所述故障诊断模块(103)接收针对某项故障信息条目的反馈信息，并将所述反馈信息上传至所述云服务器(630)。
  7. 根据权利要求5所述的故障诊断装置(100)，其特征在于，所述接口模块(701)进一步从所述云服务器(630)接收包含故障信息条目的更新指令，并将所接收的更新指令反馈至故障诊断模块(103)；以及
    所述故障诊断模块(103)根据所述更新指令更新所述故障信息数据库(101)中对应的故障信息条目。
  8. 一种云服务器(630)，其特征在于，包括：故障信息数据库(810)、接口单元(820)以及故障诊断单元(830)；其中，
    所述故障信息数据库(810)，其存储计算机数控数控机床的报警编号信息以及与报警编号信息对应的故障相关信息；其中，所述故障相关信息包括：故障根本原因以及故障解决提示信息；
    所述接口单元(820)，其将从各个数控机床(610)接收的报警编码信息发送至所述故障诊断单元(830)进行故障诊断，以及将所述故障诊断单元(830)输出的报警编码信息以及与所述报警编码对应的故障相关信息反馈至对应数控机床(610)；以及
    所述故障诊断单元(830)，其根据所述报警编码信息查找所述故障信息数据库(810)，确定与所述报警编码信息对应的故障相关信息，并反馈至所述接口单元(820)。
  9. 根据权利要求8所述的云服务器(630)，其特征在于，当故障信息数据库(810)中查找不到与所述报警编号信息对应的故障相关信息时，所述故障诊断单元(830)进一步将所述报警编号信息进行分拆，得到多个报警编码和/或报警编码的组合，并分别在所述故障信息数据库(810)中查找与分拆后的多个报警编码和/或报警编码的组合对应的故障相关信息，并将查找得到的故障相关信息反馈至所述所述接口单元(820)。
  10. 根据权利要求8所述的云服务器(630)，其特征在于，当故障信息数据库(810)中查找不到与所述报警编号信息对应的故障相关信息时，所述故障诊断单元(830)进一步通过相似度算法确定所述报警编号信息和所述故障信息数据库(810)存储的各个故障信息条目中的报警编号信息的相似度，从中确定与所述报警编号信息最为相似的故障信息条目，并将所述故障信息条目记录的故障相关信息反馈至所述接口单元(820)。
  11. 根据权利要求8所述的云服务器(630)，其特征在于，当故障信息数据库(810)中查找不到与所述报警编号信息对应的故障相关信息时，所述故障诊断单元(830)进一步反馈未查找到相关信息的响应至所述接口单元(820)。
  12. 根据权利要求8所述的云服务器(630)，其特征在于，所述接口单元(820)进一步接收来自各个数控机床(610)的针对某个故障信息条目的反馈信息，并将所述反馈信息发送至所述故障诊断单元(830)；以及
    所述故障诊断单元(830)进一步根据所述反馈信息更新所述故障信息数据库(810)。
  13. 根据权利要求12所述的云服务器(630)，其特征在于，所述反馈信息包括：报警编码信息、操作者输入的对应所述报警编码信息的故障根本原因以及故障解决提示信息；以及
    所述故障诊断单元(830)在所述故障信息数据库(810)中查找与所接收报警编码信息对应的故障信息条目；如果找到对应的故障信息条目，则在查找到的故障信息条目中，增加操作者输入的故障根本原因以及故障解决提示信息；如果没有找到，则在所述故障信息数据库(810)中增加一个故障信息条目，其中，所述故障信息条目的报警编码信息为所接收的报警编码信息；所述故障信息条目的故障根本原因为操作者输入的故障根本原因；以及所述故障信息条目的故障解决提示信息为操作者输入的故障解决提示信 息。
  14. 根据权利要求12所述的云服务器(630)，其特征在于，所述反馈信息包括：所述反馈信息包括：报警编码信息、对应所述报警编码信息的故障根本原因、故障解决提示信息以及操作者的反馈，其中，所述反馈为有效或者无效；以及
    所述故障诊断单元(830)从所述故障信息数据库(810)中获取与所接收报警编码信息相对应的故障信息条目中与所接收故障根本原因以及故障解决提示信息对应的有效性变量的值；根据接收的操作者的反馈调整所述有效性变量的值；以及根据所述有效性变量的值调整故障信息条目中故障根本原因以及故障解决提示信息的顺序。
  15. 根据权利要求8所述的云服务器(630)，其特征在于，所述接口单元(820)进一步向所述至少一个数控机床(610)下发包含故障信息条目的更新指令，由所述数控机床(610)根据所述更新指令对自身故障信息数据库(101)进行更新。
  16. 一种故障诊断系统(600)，其特征在于，包括：至少一个数控机床(610)、如权利要求8至15中任意一项权利要求所述的云服务器(630)以及连接所述至少一个数控机床(610)以及所述云服务器(630)的通信网络(620)；其中，
    所述至少一个数控机床(610)包括如权利要求5、6或者7所述的故障诊断装置(700)。
  17. 根据权利要求16所述的故障诊断系统(700)，其特征在于，所述故障诊断系统(700)进一步包括：连接至所述通信网络(620)的终端设备(640)；其中，
    所述终端设备(640)在接收到操作者输入的报警编码信息后，将接收的报警编码信息发送至所述云服务器(630)；接收所述云服务器(630)反馈的故障相关信息；并显示所述故障相关信息。
  18. 根据权利要求17所述的故障诊断系统(700)，其特征在于，所述终端设备(640)进一步接收操作者输入的针对某一项故障信息条目的反馈信息，并将接收的反馈信息发送至所述云服务器(630)，由所述云服务器(630)根据所述反馈信息对自身故障信息数据库进行更新。
  19. 一种故障诊断方法，其特征在于，所述方法包括：
    获取对应当前故障的报警编码信息；
    根据获取的报警编码信息查找自身的故障信息数据库，确定与所述报警编码信息对应的故障相关信息；其中，所述故障相关信息包括：故障的根本原因以及故障解决提示信息；以及
    通过人机交互接口HMI显示所述报警编码信息及其对应的故障相关信息。
  20. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
    接收操作者针对当前HMI上所显示故障相关信息的反馈信息；以及
    根据所述反馈信息对故障信息数据库中存储的故障信息条目进行更新。
  21. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
    将所述报警编码信息发送至云服务器，由云服务器进行故障诊断；
    从云服务器接收与所述报警编码信息对应的故障相关信息；以及
    通过HMI显示接收的报警编码信息及其对应的故障相关信息。
  22. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
    获取操作者针对所显示故障相关信息的反馈信息；以及
    将所述反馈信息发送至云服务器。
  23. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
    接收云服务器下发的更新指令，其中，上述更新指令中包括需要更新的故障信息条目；以及
    根据所述更新指令更新自身故障信息数据库。
  24. 一种故障诊断方法，其特征在于，所述方法包括：
    从与自身连接的数控机床接收报警编码信息；
    根据获取的报警编码信息查找自身的故障信息数据库，确定与所述报警编码信息对应的故障相关信息；其中，所述故障相关信息包括：故障的根本原因以及故障解决提示信息；以及
    向对应的数控机床反馈报警编码信息以及与其对应的故障相关信息，由所述数控机床通过自身HMI显示所述报警编码信息及其对应的故障相关信息。
  25. 根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
    从与自身连接的数控机床接收操作者针对某项故障信息条目的反馈信息；以及
    根据所述反馈信息更新自身故障信息数据库。
  26. 根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述反馈信息包括：报警编码信息、操作者输入的对应所述报警编码信息的故障根本原因以及故障解决提示信息；以及
    所述根据所述反馈信息更新自身故障信息数据库包括：在所述故障信息数据库中查找与所接收报警编码信息对应的故障信息条目；如果找到对应的故障信息条目，则在查找到的故障信息条目中，增加操作者输入的故障根本原因以及故障解决提示信息；如果 没有找到，则在所述故障信息数据库中增加一个故障信息条目，其中，所述故障信息条目的报警编码信息为所接收的报警编码信息；所述故障信息条目的故障根本原因为操作者输入的故障根本原因；以及所述故障信息条目的故障解决提示信息为操作者输入的故障解决提示信息。
  27. 根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述反馈信息包括：所述反馈信息包括：报警编码信息、对应所述报警编码信息的故障根本原因、故障解决提示信息以及操作者的反馈，其中，所述反馈为有效或者无效；以及
    所述根据所述反馈信息更新自身故障信息数据库包括：从所述故障信息数据库中获取与所接收报警编码信息相对应的故障信息条目中与所接收故障根本原因以及故障解决提示信息对应的有效性变量的值；根据接收的操作者的反馈调整所述有效性变量的值；以及根据所述有效性变量的值调整故障信息条目中故障根本原因以及故障解决提示信息的顺序。
  28. 根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：向与自身连接的数控机床下发更新指令，其中，上述更新指令中包括需要更新的故障信息条目。
  29. 一种故障诊断设备，其特征在于，该故障诊断设备包括：至少一个存储器(1110)和至少一个处理器(1120)，其中：
    所述至少一个存储器(1110)用于存储计算机程序；
    所述至少一个处理器(1120)用于调用所述至少一个存储器中存储的计算机程序，以执行如权利要求19至28中任一项权利要求所述的故障诊断方法。
  30. 一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，在处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求19至28中任一项所述的故障诊断方法。
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