数控机床数据采集、储存与应用的方法技术

本发明专利技术涉及一种数控机床数据采集、储存与应用的方法，所属加工中心机床技术领域，包括数控机床数据采集方法：在机床上安装振动传感器、噪声传感器、交变电流变送器、交变电压变送器，通过串口通信技术，获取各类传感器实时采集的数据。数控机床数据储存方法：包括实时数据和信息经过软件数据处理，在工控机和数控机床控制器的人机界面上进行实时显示，实现数据本地存储至工控机后台的检测与监控系统数据库中；或物联网智能网关通过以太网上传到网络云平台服务器，实现数据云存储和云计算，其云存储数据通过PC端或移动终端的软件进行展示。解决了机床零件加工过程对振动、噪音、主轴电机输出功率和扭矩关键工艺指标数据的实时自动采集。动采集。动采集。

【技术实现步骤摘要】
数控机床数据采集、储存与应用的方法


[0001]本专利技术涉及加工中心机床
，具体涉及一种数控机床数据采集、储存与应用的方法。

技术介绍

[0002]智能机床是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成与深度融合的产物，是数控机床发展的高级形态。目前技术先进国家在机床监控、测量、补偿、诊断、加工优化等智能化技术的突破，为智能机床的发展提供了技术基础。随着科技不断创新，智能机床作为工业互联网智能终端，将成为智能生产系统的关键加工设备和重要环节。
[0003]在零件加工中机床运行过程的振动数据、噪音数据、电机输出功率数据，直接关系着零件加工工艺是否设置合理的关键指标。现有技术大多是外置检测仪器来测量获取振动、噪音、电机功率数据，一来采购这些检测仪器成本较高，二来没能跟机床做一体化设计，不便于大范围推广。本专利技术将零件加工工艺所需关键指标数据机床振动、噪音、电机输出功率、扭矩，通过在机床布置安装振动传感器、噪音传感器、功率检测器进行数据采集和存储，并将采集获取的数据进行分析处理后，给用户展示实时数据值和曲线图和数据查询及管理，用户可以此为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数控机床数据采集、储存与应用的方法，其特征在于包括如下方法：数控机床数据采集方法：在数控机床(3)上安装振动传感器(4)、噪声传感器(2)、交变电流变送器(6)、交变电压变送器(7)，通过串口通信技术，获取各类传感器实时采集的数据，包括主轴电机实际电流值、主轴电机实际电压值、加工过程产生的实时振动、噪声值通过通信线传输到工控机(8)或物联网智能网关(9)；工控机(8)或物联网智能网关(9)同时与数控机床控制器(10)进行网络通信，由数控机床控制器(10)将主轴电机实际转速值、实际进给速度值、刀具寿命、当前刀具号及刀具补偿值、系统报警状态和警告信息等内容实时传输给工控机(8)或物联网智能网关(9)；数控机床数据储存方法：包括实时数据和信息经过软件数据处理，在工控机(8)和数控机床控制器(10)的人机界面上进行实时显示，将这些数据信息标定时间，经过数据清理、数据集成、数据转换、数据规约等预处理后，实现数据本地存储至工控机(8)后台的检测与监控系统数据库中；或将工控机(8)改换为物联网智能网关(9)，通过以太网有线或网关4G模块无线上传到网络云平台服务器，实现数据的云存储和云计算，其云存储数据通过PC端或移动终端的软件进行展示；数控机床实时数据应用方法：将实时采集数据与加工数据库(5)标准参数对比，根据差值为用户推荐最为合理的加工工艺参数值，当机床加工过程中传感器检测数据若高于上限值时，系统会向用户给出警告提醒，若长时间未干预处理的，则在计时到达后控制数控机床进行加工停机处理，以此实现对工件、刀具和机床的保护；一、数控机床数据的采集和存储部分的应用方法：数据采集配置连接通道一：数控机床控制器(10)通过API接口函数和以太网线与工控机(8)或物联网智能网关(9)连接实现网络数据通讯，实时采集读取数控机床控制器(10)的加工数据和详细参数，包含有数控机床运行加工时间统计、零件加工件数统计、主轴实际转速、刀具信息及刀具补偿值、机床进给速度等；数据采集配置连接通道二：1)、振动传感器(4)通过485串口通讯来实现与工控机(8)或物联网智能网关(9)的连接，实时读取主轴箱在零件加工过程的振动数据；2)、噪声传感器(2)通过495串口通讯来实现与工控机(8)或物联网智能网关(9)的连接，实时读取机床在加工过程的内部环境噪声数据；3)、交变电流变送器(6)通过485串口通讯来实现与工控机(8)或物联网智能网关(9)的连接，实时读取主轴电机输出电流值数据；4)、交变电压变送器(7)通过485串口通讯实现与工控机(8)或物联网智能网关(9)的连接，实时读取主轴电机输出电压值数据；数控机床存储的数据主要有两类：1)、各类机床传感器的实时采集获得的数据，包括振动传感器(4)、噪声传感器(2)、交变电流变送器(6)、交变电压变送器(7)；2)、数控机床控制器(10)内部加工数据，包括主轴实际转速、数控机床实际进给速率、刀具信息及刀具补偿值、机床位置信息等；数控机床数据的存储包括通过读取机床数控控制器(9)和传感器的数据，将数控机床控制器(9)的内部信息和数据实时读取和显示，将读取机床振动传感器(4)、噪声传感器(2)、交变电流变送器(6)、交变电压变送器(7)的数据信
息，并将数据实时显示和绘制输出实时曲线图；包括数据查询、数据删除、数据导出功能；二、数控机床数据的应用部分：数控机床数据的应用是建立数控加工知识数据库，包括机床传感器据采集的实时数据、工艺试验数据和生产实践获得的知识积累数据；主要用于为提高机床加工效率与精度提供必要的数据参考依据，用于机床故障自诊断和机床运行状态体检；包含有实时显示主界面、用户管理模块、数据处理模块、振动曲线图模块、噪声曲线图模块、电机电流曲线图模块、电机电压曲线图模块。2.根据权利要求1所述的数控机床数据采集、储存与应用的方法，其特征在于：数控机床控制器(10)安装于机床正对操作者侧，通过以太网线连接工控机(8)或物联网智能网关(9)，工控机(8)或物联网智能网关(9)通过API接口函数协议与数控机床控制器(10)建立数据通讯，实时读取数控机床加工过程相关信息数据；读取数据包括：数控机床运行加工时间统计、零件加工件数统计、主轴实际转速、机床进给速度、刀具信息及刀具补偿值等，可根据用户需求开放其他数据；在工控机(8)或物联网智能网关(9)与数控机床控制器(10)建立数据通讯的基础上，可反向将机床传感器采集获取的数据传送给数控机床控制器(10)，并在数控机床控制器(10)的人机界面上进行实时显示：噪声值、振动值、主轴电机输出电压值、主轴电机输出电流值、主轴电机输出功率值、主轴电机输出扭矩值。3.根据权利要求1所述的数控机床数据采集、储存与应用的方法，其特征在于：工控机(8)或物联网智能网关(9)安装于机床正对操作者侧，通过以太网线连接数控机床控制器(10)，通过485串口通讯连接噪声传感器(2)、振动传感器(4)、交变电流变送器(6)、交变电压变送器(7)；包括将采集的实时数据和信息经过软件数据处理，在工控机(8)和数控机床控制器(10)的人机界面上进行实时显示，实现数据本地存储至工控机(8)后台的检测与监控系统数据库中；或将工控机(8)改换为物联网智能网关(9)，通过以太网有线或网关4G模块无线上传到网络云平台服务器，实现数据的云存储和云计算，其云存储数据通过PC端或移动终端的软件进行展示。4.根据权利要求1所述的数控机床数据采集、储存与应用的方法，其特征在于：振动传感器(4)安装于机床主轴箱体侧面，方向垂直于主轴箱体侧，采用螺纹...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海军，王闻宇，陆昌勇，汤国海，刘智远，杨灿忠，裘刘烽，周法家，崔威，周靖江，
申请(专利权)人：杭州大天数控机床有限公司，
类型：发明
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