应用于数控海绵切割机的控制界面的设计方法技术

本发明专利技术涉及一种应用于数控海绵切割机的控制界面的设计方法的设计方法，包括下述步骤：分析用户需求，绘制界面布局图；确定海绵切割机各项功能分类，细化功能控件，绘制功能框图；基于PyQt实现各控件；基于PyQt设计美化方案。本发明专利技术的优点在于：通过本发明专利技术的设计方法设计出的界面与传统界面相比，界面设计友好美观，有自己的鲜明风格，具有现代化气息；功能分区明确，菜单布局合理，图标风格统一，设置不同的按钮使用效果区分不同按钮功能，操作便捷，易上手。

【技术实现步骤摘要】
应用于数控海绵切割机的控制界面的设计方法
本专利技术涉及海绵切割领域，特别涉及一种应用于数控海绵切割机的控制界面的设计方法。
技术介绍
目前市场上应用的数控海绵切割机操作界面普通，对操作人员的素质要求相对较高，随着海绵切割机应用领域的扩张，操作人员年龄范围多样化，要求海绵切割机在保证基本切割功能的同时，有着更方便的操作流程、更丰富多样的功能，因此我们亟需设计一款数控海绵切割机控制系统用户界面，操作流程简单，功能多样但不繁琐，更好地完成海绵切割。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种应用于数控海绵切割机的控制界面的设计方法。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种应用于数控海绵切割机的控制界面的设计方法，其创新点在于：包括下述步骤S1：分析用户需求，绘制界面布局图；数控海绵切割机控制系统由上位机、下位机、机械部分组成，上位机为控制系统软件，下位机为PLC控制系统，上位机控制系统界面需实现如下功能：第一，显示海绵切割文件中海绵轮廓，根据显示效果对图形操作；第二，提供海绵切割机参数设置、机械部分的调试、海绵自动切割、实时调整参数等相关功能；第三，反馈海绵切割的各项工况数据；根据以上功能要求，将控制系统界面划分为工具栏、显示区、功能操作区、状态栏四部分，显示区上部分用于显示公司LOGO以及当前时间，下部分用于切割图形显示；功能操作区分为实时操作区和功能设置区；S2：确定海绵切割机各项功能分类，细化功能控件，绘制功能框图；根据控制系统界面布局图，针对技术人员提出的海绵切割机控制系统的要求，结合本型号的数控海绵切割机的加工方式、加工参数，对海绵切割机各项功能分类，并根据功能分类，制作功能框图；显示区，显示区上部分用于显示公司LOGO以及当前时间，显示区下部分为切割图形显示区，用于显示需切割海绵轮廓及加工时海绵动态切割过程，加工前打开海绵切割文件，显示海绵切割路径，海绵切割机运转时，图形显示区显示海绵实时切割轨迹，在切割图形显示区可动态跟踪海绵切割过程，监测海绵切割流程，确定海绵是否达到切割要求；功能操作区，划分为左右两部分，功能操作区左侧紧挨切割图形显示区的右侧为实时操作区，实时操作区内为海绵切割常用按钮与功能，按钮方便海绵实际切割前后操作，功能包括切割时间显示、磨刀手自动功能、加工速率调节功能、主电机启停功能、各轴点动、吹气、照明相关功能；功能操作区右侧分为六大部分，分别为：当前位置、图形操作、状态与报警、点动按钮、调试按钮、零点设置；工具栏，提供海绵切割图形载入、程序初始化、报警复位、启动按钮、暂停按钮、退出按钮、联机、脱机功能；状态栏，显示海绵切割时状态及报警信息，包括伺服电机使能/非使能状态、刀具松刀/紧刀状态、幅面、各轴耦合/非耦合状态、实时速度、电机转速，加载海绵切割图形后，实时显示切割图形幅面大小；S3：基于PyQt实现各控件；显示区，使用QtDesigner中控件QGraphicsView显示切割图形显示区中海绵图形，对QGraphicsView上方公司LOGO和时间采用标签label分别显示，使用QtDesigner中垂直布局verticalLayout控件，设置LOGO时间区与切割图形显示区布局比例为1:20；功能操作区，采用QtDesigner中不同GUI控件实现相应功能，采用QPushButton按钮控件实现按钮点动功能，QLineEdit文本框控件实现文本输入，QLabel标签控件完成名称显示，采用QSlider滑动条控件用于百分比显示，QCheckBox复选框控件完成选中/未选中功能，QComboBox下拉框控件完成扭刀范围设置，采用QtDesigner中QToolBox作为功能操作区右侧六大部分的载体，操作简便，根据QToolBox中子控件名称的不同，快速查找出功能按钮所在区域并操作，节约时间；工具栏，通过PyQt自带的QtDesigner完成界面布局设计，创建具有QMainWindow界面文件，界面文件后缀名为ui，将此界面作为父窗口，QMainWindow自带工具栏和状态栏，工具栏位于界面最上一栏，创建多个工具栏按钮，分别命名为“打开”、“程序初始化”、“伺服电机报警复位”、“启动”、“暂停”、“退出”、“联机”、“脱机”，并为工具栏按钮设置相应图标；状态栏，位于界面最下一栏，显示控制软件运行时的各项状态，状态栏显示如下各项：伺服电机“使能”状态、刀具“松刀”状态、轴“耦合”状态、需切割海绵“幅面”、加工时切割机“实时速度”、加工时“X轴、Y轴电机转速”，实例化多个QLabel标签控件，显示各项内容，其中，“使能”、“松刀”、“耦合”采用不同背景色显示当前状态，设置标签背景色为红色显示“非使能”、“松刀”、“非耦合”状态，绿色显示“使能”、“松刀”、“耦合”；S4：基于PyQt设计美化方案；采用PyQt中QSS样式表方法美化QtDesigner中控件，采用两种方式设置控件样式，第一种控制样式为：设置控件所在容器样式，容器内各控件样式即自动继承容器所设样式；第二种控制样式为：单独设置某控件样式，当控件所在容器存在样式表、控件本身存在样式表时，控件优先显示本身所设样式表样式。进一步的，所述步骤S2中，功能操作区左侧各功能具体为：切割时间显示包括切割总时间显示、已用时间显示、剩余时间显示，其中，切割总时间显示用于显示加工完当前海绵切割文件所需总时间，已用时间显示开始切割后已切割时间，剩余时间显示切割剩余图形所需时间；磨刀手自动功能，切割过程中能在任意时刻立马开启磨刀程序，并同步显示磨刀时间具体数字，能设置磨刀间隔与每次磨刀时间；加工倍率调节功能，在切割过程中能实时调整海绵切割机整体速度；主电机启停功能，设置自动加工结束后，主电机自动关闭与否；各轴点动功能，刀具轴保持功能，各轴停止运动功能，各轴指定距离/角度移动功能，一键归零功能；吹气功能，打开吹气阀，吹气清扫灰尘；照明功能，打开日光灯照明；功能操作区右侧各功能具体为：当前位置为海绵切割机各数控轴当前坐标，用于显示轴所在位置，当移动各轴时，当前位置中轴对应位置坐标实时发生改变；图形操作为对海绵切割图形进刀点的调整以及对切割过程的模拟，图形操作包括如下功能：扭刀范围设置、图形模拟功能、指定加工、进刀点调整、加工缩放功能，其中，扭刀范围设置用于设置刀具可扭转范围；图形模拟功能，为模拟下位机自动运行加工文件功能，在模拟过程中或者模拟结束后提供图形复原功能，恢复图形，提供调节模拟速度功能；指定加工，当需要从海绵切割文件中间开始加工时，使用指定加工功能，能够实现从所选位置切割海绵；进刀点调整，载入海绵切割图形后，使用模拟功能，观察海绵开始加工时进刀点位置，若进刀点位置与所需位置不符，使用该功能调整进刀点位置，保证进刀点位置符合要求；加工缩放功能，若实际海绵泡尺寸与海绵切割文件有出入，可使用加工缩放功能对海绵切割文件中尺寸调整；状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于数控海绵切割机的控制界面的设计方法，其特征在于：包括下述步骤/nS1 ：分析用户需求，绘制界面布局图；/n数控海绵切割机控制系统由上位机、下位机、机械部分组成，上位机为控制系统软件，下位机为PLC控制系统，上位机控制系统界面需实现如下功能：第一，显示海绵切割文件中海绵轮廓，根据显示效果对图形操作；第二，提供海绵切割机参数设置、机械部分的调试、海绵自动切割、实时调整参数等相关功能；第三，反馈海绵切割的各项工况数据；/n根据以上功能要求，将控制系统界面划分为工具栏、显示区、功能操作区、状态栏四部分，显示区上部分用于显示公司LOGO以及当前时间，下部分用于切割图形显示；功能操作区分为实时操作区和功能设置区；/nS2 ：确定海绵切割机各项功能分类，细化功能控件，绘制功能框图；/n根据控制系统界面布局图，针对技术人员提出的海绵切割机控制系统的要求，结合本型号的数控海绵切割机的加工方式、加工参数，对海绵切割机各项功能分类，并根据功能分类，制作功能框图；/n显示区，显示区上部分用于显示公司LOGO以及当前时间，显示区下部分为切割图形显示区，用于显示需切割海绵轮廓及加工时海绵动态切割过程，加工前打开海绵切割文件，显示海绵切割路径，海绵切割机运转时，图形显示区显示海绵实时切割轨迹，在切割图形显示区可动态跟踪海绵切割过程，监测海绵切割流程，确定海绵是否达到切割要求；/n功能操作区，划分为左右两部分，功能操作区左侧紧挨切割图形显示区的右侧为实时操作区，实时操作区内为海绵切割常用按钮与功能，按钮方便海绵实际切割前后操作，功能包括切割时间显示、磨刀手自动功能、加工速率调节功能、主电机启停功能、各轴点动、吹气、照明相关功能；功能操作区右侧分为六大部分，分别为：当前位置、图形操作、状态与报警、点动按钮、调试按钮、零点设置；/n工具栏，提供海绵切割图形载入、程序初始化、报警复位、启动按钮、暂停按钮、退出按钮、联机、脱机功能；/n状态栏，显示海绵切割时状态及报警信息，包括伺服电机使能/非使能状态、刀具松刀/紧刀状态、幅面、各轴耦合/非耦合状态、实时速度、电机转速，加载海绵切割图形后，实时显示切割图形幅面大小；/nS3 ：基于 PyQt实现各控件；/n显示区，使用Qt Designer中控件QGraphicsView显示切割图形显示区中海绵图形，对QGraphicsView上方公司LOGO和时间采用标签label分别显示，使用Qt Designer中垂直布局verticalLayout控件，设置LOGO时间区与切割图形显示区布局比例为1:20；/n功能操作区，采用Qt Designer 中不同GUI控件实现相应功能，采用QPushButton按钮控件实现按钮点动功能，QLineEdit文本框控件实现文本输入，QLabel标签控件完成名称显示，采用QSlider滑动条控件用于百分比显示，QCheckBox复选框控件完成选中/未选中功能，QComboBox下拉框控件完成扭刀范围设置，采用Qt Designer中QToolBox作为功能操作区右侧六大部分的载体，操作简便，根据QToolBox中子控件名称的不同，快速查找出功能按钮所在区域并操作，节约时间；/n工具栏，通过PyQt自带的Qt Designer完成界面布局设计，创建具有QMainWindow界面文件，界面文件后缀名为ui，将此界面作为父窗口，QMainWindow自带工具栏和状态栏，工具栏位于界面最上一栏，创建多个工具栏按钮，分别命名为“打开”、“程序初始化”、“伺服电机报警复位”、“启动”、“暂停”、“退出”、“联机”、“脱机”，并为工具栏按钮设置相应图标；/n状态栏，位于界面最下一栏，显示控制软件运行时的各项状态，状态栏显示如下各项：伺服电机“使能”状态、刀具“松刀”状态、轴“耦合”状态、需切割海绵“幅面”、加工时切割机“实时速度”、加工时“X轴、Y轴电机转速”，实例化多个QLabel标签控件，显示各项内容，其中，“使能”、“松刀”、“耦合”采用不同背景色显示当前状态，设置标签背景色为红色显示“非使能”、“松刀”、“非耦合”状态，绿色显示“使能”、“松刀”、“耦合”；/nS4 ：基于PyQt设计美化方案；/n采用PyQt中QSS样式表方法美化Qt Designer中控件，采用两种方式设置控件样式，第一种控制样式为：设置控件所在容器样式，容器内各控件样式即自动继承容器所设样式；第二种控制样式为：单独设置某控件样式，当控件所在容器存在样式表、控件本身存在样式表时，控件优先显示本身所设样式表样式。/n...

【技术特征摘要】
1.一种应用于数控海绵切割机的控制界面的设计方法，其特征在于：包括下述步骤
S1：分析用户需求，绘制界面布局图；
数控海绵切割机控制系统由上位机、下位机、机械部分组成，上位机为控制系统软件，下位机为PLC控制系统，上位机控制系统界面需实现如下功能：第一，显示海绵切割文件中海绵轮廓，根据显示效果对图形操作；第二，提供海绵切割机参数设置、机械部分的调试、海绵自动切割、实时调整参数等相关功能；第三，反馈海绵切割的各项工况数据；
根据以上功能要求，将控制系统界面划分为工具栏、显示区、功能操作区、状态栏四部分，显示区上部分用于显示公司LOGO以及当前时间，下部分用于切割图形显示；功能操作区分为实时操作区和功能设置区；
S2：确定海绵切割机各项功能分类，细化功能控件，绘制功能框图；
根据控制系统界面布局图，针对技术人员提出的海绵切割机控制系统的要求，结合本型号的数控海绵切割机的加工方式、加工参数，对海绵切割机各项功能分类，并根据功能分类，制作功能框图；
显示区，显示区上部分用于显示公司LOGO以及当前时间，显示区下部分为切割图形显示区，用于显示需切割海绵轮廓及加工时海绵动态切割过程，加工前打开海绵切割文件，显示海绵切割路径，海绵切割机运转时，图形显示区显示海绵实时切割轨迹，在切割图形显示区可动态跟踪海绵切割过程，监测海绵切割流程，确定海绵是否达到切割要求；
功能操作区，划分为左右两部分，功能操作区左侧紧挨切割图形显示区的右侧为实时操作区，实时操作区内为海绵切割常用按钮与功能，按钮方便海绵实际切割前后操作，功能包括切割时间显示、磨刀手自动功能、加工速率调节功能、主电机启停功能、各轴点动、吹气、照明相关功能；功能操作区右侧分为六大部分，分别为：当前位置、图形操作、状态与报警、点动按钮、调试按钮、零点设置；
工具栏，提供海绵切割图形载入、程序初始化、报警复位、启动按钮、暂停按钮、退出按钮、联机、脱机功能；
状态栏，显示海绵切割时状态及报警信息，包括伺服电机使能/非使能状态、刀具松刀/紧刀状态、幅面、各轴耦合/非耦合状态、实时速度、电机转速，加载海绵切割图形后，实时显示切割图形幅面大小；
S3：基于PyQt实现各控件；
显示区，使用QtDesigner中控件QGraphicsView显示切割图形显示区中海绵图形，对QGraphicsView上方公司LOGO和时间采用标签label分别显示，使用QtDesigner中垂直布局verticalLayout控件，设置LOGO时间区与切割图形显示区布局比例为1:20；
功能操作区，采用QtDesigner中不同GUI控件实现相应功能，采用QPushButton按钮控件实现按钮点动功能，QLineEdit文本框控件实现文本输入，QLabel标签控件完成名称显示，采用QSlider滑动条控件用于百分比显示，QCheckBox复选框控件完成选中/未选中功能，QComboBox下拉框控件完成扭刀范围设置，采用QtDesigner中QToolBox作为功能操作区右侧六大部分的载体，操作简便，根据QToolBox中子控件名称的不同，快速查找出功能按钮所在区域并操作，节约时间；
工具栏，通过PyQt自带的QtDesigner完成界面布局设计，创建具有QMainWindow界面文件，界面文件后缀名为ui，将此界面作为父窗口，QMainWindow自带工具栏和状态栏，工具栏位于界面最上一栏，创建多个工具栏按钮，分别命名为“打开”、“程序初始化”、“伺服电机报警复位”、“启动”、“暂停”、“退出”、“联机”、“脱机”，并为工具栏按钮设置相应图标；
状态栏，位于界面最下一栏，显示控制软件运行时的各项状态，状态栏显示如下各项：伺服电机“使能”状态、刀具“松刀”状态、轴“耦合”状态、需切割海绵“幅面”、加工时切割机“实时速度”、加工时“X轴、Y轴电机转速”，实例化多个QLabel标签控件，显示各项内容，其中，“使能”、“松刀”、“耦合”采用不同背景色显示当前状态，设置标签背景色为红色显示“非使能”、“松刀”、“非耦合”状态，绿色显示“使能”、“松刀”、“耦合”；
S4：基于PyQt设计美化方案；
采用PyQt中QSS样式表方法美化QtDesigner中控件，采用两种方式设置控件样式，第一种控制样式为：设置控件所在容器样式，容器内各控件样式即自动继承容器所设样式；第二种控制样式为：单独设置某控件样式，当控件所在容器存在样式表、控件本身存在样式表时，控件优先显示本身所设样式表样式。


2.根据权利要求1所述的应用于数控海绵切割机的控制界面的设计方法，其特征在于：所述步骤S2中，
功能操作区左侧各功能具体为：
切割时间显示包括切割总时间显示、已用时间显示、剩余时间显示，其中，切割总时间显示用于显示加工完当前海绵切割文件所需总时间，已用时间显示开始切割后已切割时间，剩余时间显示切割剩余图形所需时间；
磨刀手自动功能，切割过程中能在任意时刻立马开启磨刀程序，并同步显示磨刀时间具体数字，能设置磨刀间隔与每次磨刀时间；
加工倍率调节功能，在切割过程中能实时调整海绵切割机整体速度；
主电机启停功能，设置自动加工结束后，主电机自动关闭与否；
各轴点动功能，刀具轴保持功能，各轴停止运动功能，各轴指定距离/角度移动功能，一键归零功能；
吹气功能，打开吹气阀，吹气清扫灰尘；
照明功能，打开日光灯照明；
功能操作区右侧各功能具体为：
当前位置为海绵切割机各数控轴当前坐标，用于显示轴所在位置，当移动各轴时，当前位置中轴对应位置坐标实时发生改变；
图形操作为对海绵切割图形进刀点的调整以及对切割过程的模拟，图形操作包括如下功能：扭刀范围设置、图形模拟功能、指定加工、进刀点调整、加工缩放功能，其中，扭刀范围设置用于设置刀具可扭转范围；图形模拟功能，为模拟下位机自动运行加工文件功能，在模拟过程中或者模拟结束后提供图形复原功能，恢复图形，提供调节模拟速度功能；指定加工，当需要从海绵切割文件中间开始加工时，使用指定加工功能，能够实现从所选位置切割海绵；进刀点调整，载入海绵切割图形后，使用模拟功能，观察海绵开始加工时进刀点位置，若进刀点位置与所需位置不符，使用该功能调整进刀点位置，保证进刀点位置符合要求；加工缩放功能，若实际海绵泡尺寸与海绵切割文件有出入，可使用加工缩放功能对海绵切割文件中尺寸调整；
状态与报警输出各机械部件状态及报警信息，正常情况下各状态与报警标签均为绿色，当系统中出现报警时，工作人员查看状态与报警界面中变为红色的标签，排查报警故障；
点动按钮中具有如下功能：通过按钮控制各轴点动、平台联动功能，各轴停止运动功能，各轴指定距离/角度移动功能；
调试按钮为海绵切割机各电气元件功能调试，包括如下功能：伺服电机使能相关功能，各轴耦合状态调整，磨刀，以及手自动相关参数参数设置；
零点设置即为海绵切割机的机械零点设置功能。


3.根据权利要求2所述的应用于数控海绵切割机的控制界面的设计方法，其特征在于：当上位机控制系统涉及到需要单独设置参数或单独使用某项功能，且该功能使用频率较低时，设置独立子界面以完成设置，当点击相应按钮时，子界面弹出，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪张根，袁海峰，周大矿，周任杰，
申请(专利权)人：南通恒康数控机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32