一种智能数控机床及其监控方法技术

本发明专利技术公开一种智能数控机床，属于数控机床控制技术领域；一种智能数控机床，包括主控制器、PC机、测量终端和路由器，测量终端、路由器、主控制器和PC机依次建立连接关系，测量终端包括第一射频模块，路由器包括第二射频模块，主控制器包括第三射频模块，所述第一射频模块、第二射频模块和第三射频模块依次建立双向数据通讯连接。本发明专利技术同时公开其监控方法，包括启动前检测、数据采集、数据传输三个步骤。本发明专利技术结构合理，通过ZigBee网络与GPRS网络建立连接关系，将数控机床的监测参数通过无线网络传递给管理层PC机进行实时监控，监测精度高，系统运行稳定性和可靠性高，可以实现无线长距离实时监控，使用寿命长，易于实现。

【技术实现步骤摘要】
一种智能数控机床及其监控方法
一种数控机床及其监控方法，属于数控机床控制
，主要涉及一种智能数控机床及其监控方法。
技术介绍
随着科技的发展和社会的进步，数控机床领域得到了大力发展，越来越多的数控机床被应用于各种加工工厂，成为不可或缺的零件加工设备。然而，随着加工零件的加工精度要求不断提高，对智能数控机床的控制提出了更高的要求。目前，对数控机床的监控主要依靠人工凭经验监控，劳动强度大、监控精度低，不满足人们的日常需求。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术公开了一种智能数控机床及其监控方法，结构简单、监测精度高、系统稳定性和可靠性高、可以实现无线长距离实时监控，使用寿命长。本专利技术的目的是这样实现的：一种智能数控机床，包括主控制器、PC机、测量终端和路由器，所述测量终端、路由器、主控制器和PC机依次建立连接关系，所述测量终端包括第一射频模块，路由器包括第二射频模块，主控制器包括第三射频模块，所述第一射频模块、第二射频模块和第三射频模块依次建立双向数据通讯连接。优选地，所述第一射频模块、第二射频模块和第三射频模块型号均为CC2530。进一步地，所述主控制器与PC机之间通过RS232通讯协议或RS485通讯协议建立通讯连接。进一步地，所述测量终端还包括传感器模块、传感器控制模块和电源模块，所述电源模块输出端分别与传感器模块和传感器控制模块建立连接关系，传感器模块和传感器控制模块建立双向数据通讯连接关系，传感器控制模块与第三射频模块建立双向数据通讯连接。进一步地，所述电源模块采用的是微型电池，为无线传感器提供工作时所需的电能；传感节点分布在采集点上，传感器负责对信息进行采集，采集后的模拟信号经过A/D转换器把模拟信号转化为数字信号；无线传感节点中各部分模块的工作是由传感器控制模块处理的，它由存储器和处理器组成；而与无线传感网络中其他节点的通信由第一射频模块完成，与其他节点的数据传递和信息的采集和发送。进一步地，所述主控制器包括GPRS智能网关和主控芯片，所述主控芯片分别与GPRS智能网关和第三射频模块建立连接关系，所述GPRS智能网关与第三射频模块并联连接。一种智能数控机床监控方法，包括以下步骤：步骤一，启动前检测：设备启动前，主控制器对智能数控机床进行启动前检测，将检测出的问题通过PC机的显示单元显示报错。步骤二，数据采集：步骤一自检完毕后，测量终端开始对数控机床的各参数进行数据采集。进一步地，步骤二中所述测试终端中的传感器模块为温度传感器，使用温度传感器对数控机床热量进行采集。进一步地，所述机床热量包括电机热量、轴承热量、齿轮热量和主轴热量。优选地，所述温度传感器型号为DB18B20。进一步地，对于主轴热量的采集，可设主轴起始温度为T0，t时刻x处温度为T(x,t)，主轴的热变形量可表示为：式中，ΔL为主轴热变形量；α为主轴线性膨胀系数；L为主轴原始长度。由上式可得，主轴在t时刻的形变量是关于该时刻主轴温度场分布的积分函数，由积分中值定理可得：式中，T(ξ,t)为t时刻机床主轴上某一点温度值，其中，0＜ξ＜L。可得出：ΔL＝αL[T(ξ,t)-T0]由上述公式可知，在某一确定的时刻，机床的主轴上一定有x＝ξ处，可以单独表示机床主轴在此时刻的热变形量，并且热变形量和这一点的温度变化成线性关系。步骤三，数据传输：通过建立ZigBee网络与GPRS网络无线传输连接，将步骤二中采集到的数据传输到管理层的PC机终端，实现全程实时对数控机床进行监控。本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果，本专利技术的结构合理，通过ZigBee网络与GPRS网络建立连接关系，将数控机床的监测参数通过无线网络传递给管理层PC机进行实时监控，监测精度高。本专利技术自动化程度高，系统运行稳定性和可靠性高，可以实现无线长距离实时监控，使用寿命长，易于实现。附图说明图1是本专利技术的整体结构图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术具体实施方式作进一步详细描述。一种智能数控机床，包括主控制器3、PC机4、测量终端1和路由器2，所述测量终端1、路由器2、主控制器3和PC机4依次建立连接关系，所述测量终端1包括第一射频模块，路由器2包括第二射频模块，主控制器3包括第三射频模块，所述第一射频模块、第二射频模块和第三射频模块依次建立双向数据通讯连接。所述主控制器3与PC机4之间通过RS232通讯协议或RS485通讯协议建立通讯连接。所述测量终端1还包括传感器模块、传感器控制模块和电源模块，所述电源模块输出端分别与传感器模块和传感器控制模块建立连接关系，传感器模块和传感器控制模块建立双向数据通讯连接关系，传感器控制模块与第三射频模块建立双向数据通讯连接。所述主控制器3包括GPRS智能网关和主控芯片，所述主控芯片分别与GPRS智能网关和第三射频模块建立连接关系，所述GPRS智能网关与第三射频模块并联连接。一种智能数控机床监控方法，包括以下步骤：步骤一，启动前检测：设备启动前，主控制器3对智能数控机床进行启动前检测，将检测出的问题通过PC机4的显示单元显示报错；步骤二，数据采集：步骤一自检完毕后，测量终端1开始对数控机床的各参数进行数据采集；步骤三，数据传输：通过建立ZigBee网络与GPRS网络无线传输连接，将步骤二中采集到的数据传输到管理层的PC机4终端，实现全程实时对数控机床进行监控。步骤二中所述测试终端1中的传感器模块为温度传感器，使用温度传感器对数控机床热量进行采集。所述机床热量包括电机热量、轴承热量、齿轮热量和主轴热量。应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本专利技术的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本申请的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本申请的保护范围，凡未脱离本申请技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本申请的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能数控机床，包括主控制器、PC机、测量终端和路由器，其特征在于：所述测量终端、路由器、主控制器和PC机依次建立连接关系，所述测量终端包括第一射频模块，路由器包括第二射频模块，主控制器包括第三射频模块，所述第一射频模块、第二射频模块和第三射频模块依次建立双向数据通讯连接。

【技术特征摘要】
1.一种智能数控机床，包括主控制器、PC机、测量终端和路由器，其特征在于：所述测量终端、路由器、主控制器和PC机依次建立连接关系，所述测量终端包括第一射频模块，路由器包括第二射频模块，主控制器包括第三射频模块，所述第一射频模块、第二射频模块和第三射频模块依次建立双向数据通讯连接。2.根据权利要求1所述的一种智能数控机床，其特征在于：所述主控制器与PC机之间通过RS232通讯协议或RS485通讯协议建立通讯连接。3.根据权利要求1所述的一种智能数控机床，其特征在于：所述测量终端还包括传感器模块、传感器控制模块和电源模块，所述电源模块输出端分别与传感器模块和传感器控制模块建立连接关系，传感器模块和传感器控制模块建立双向数据通讯连接关系，传感器控制模块与第三射频模块建立双向数据通讯连接。4.根据权利要求1所述的一种智能数控机床，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：何基，周庆祥，
申请(专利权)人：成都市龙泉星源机械厂，
类型：发明
国别省市：四川,51