数控机床刀具的在线管理方法技术

一种数控机床刀具的在线管理方法，首先组建数控机床刀具在线管理系统，然后在刀具管理服务器上建立数据库，在车间刀库终端上开发相应的功能模块界面，在数控机床上根据所采用的数控系统的编程规则编制子程序，刀具管理服务器通过调用串口服务器中自带的函数，在机床和刀具管理服务器之间接收和发送信息，根据所读取的程序数据进行处理，对数据库进行改写或查询，并将查询到的信息送至相应的数控机床。本发明专利技术通过对全部加工中心及车间刀库终端进行联网，实现刀具信息的精确记录和查询，达到了减少刀具更换时间，充分利用刀具剩余寿命，节约人力资源，提高生产效率的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业自动化管理，具体涉及。
技术介绍
随着数控机床(加工中心)的发展和广泛的应用，数控机床的刀具管理问题日益引起人们的重视。一台加工中心或数控机床在其刀库中通常储存有数十把刀具，此外为了应对加工的不同需求以及刀具磨损和损坏的情况，还要在车间的中央刀具保管库中储存相当数量的备用刀具，如果一个企业有五台以上的加工中心，那么至少有数百把刀具需要管理。一般一个企业都有上千把刀具的管理工作，每年的刀具耗费高达数百万元。 刀具管理包括刀具信息的登记和查找，刀具的配置、装拆、使用等的记录，刀具的选用、使用情况的记录和刀具寿命的预测等等。传统的刀具管理方法主要靠人工登记，存在工作量大、实时性差、在线信息无法记录等问题，导致耗费在刀具管理上的时间太多，严重影响生产效率的提升。国外企业在刀具管理上采用计算机管理及条形码技术，对车间刀库和刀具的收发等信息进行管理，但是仍然没有对刀具安装在加工中心或数控机床的在线信息，特别是刀具的使用状况信息进行管理记录。刀具的在线信息体现了刀具的真实状态，如果没有刀具的在线信息，就无法实现真正的刀具管理。 专利技术的内容 针对现有数控机床刀具管理方法的上述不足，申请人经过研究改进，提供一种，能够减少刀具更换时间，充分利用刀具剩余寿命，节约人力资源，提高生产效率。 本专利技术的技术方案如下 一种，包括以下步骤 (1)组建数控机床刀具在线管理系统，将刀具管理服务器及车间刀库终端接入网络交换机，并将各数控机床通过串口联网设备接入网络交换机，设置数控机床上的RS232接口为开放状态，为每个数控机床设置唯一的IP地址，储存在串口联网设备中，并按数控机床的使用说明设置波特率和其它必要的参数； (2)在刀具管理服务器上建立数据库，记录机床和刀具基础数据信息，以及刀具的状态、使用、配置信息； (3)在车间刀库终端上开发相应的功能模块界面，用于向刀具管理服务器上的数据库输入信息并进行查询； (4)在数控机床上根据所采用的数控系统的编程规则编制子程序，存入数控机床内部的固定程序存放区，根据刀具的装卸信息更改该子程序的内容，或将记录刀具的切削开始和结束时间的子程序嵌入到数控加工程序中，当以数控加工的方式分别运行上述子程序时，所有刀具的信息立刻传输到刀具管理服务器中；如果需要查询刀具的信息，则按照该数控机床传输程序的形式发送查询指令； (5)刀具管理服务器不间断地对每台数控机床的连接状态进行扫描，当检测到某一数控机床的串口联网设备连通时，刀具管理服务器对该数控机床串口输出的程序数据进行读取； (6)刀具管理服务器根据所读取的程序数据进行处理，对数据库进行改写或查询，并将查询到的信息送至相应的数控机床。 所述串口联网设备的电源与对应数控机床内部的电源相连接，当所述数控机床开机时，所述串口联网设备自动通电开始工作。 所述步骤(2)中在刀具管理服务器上建立的数据库包括如下五个表 a.机床基础数据 包括如下字段ID、机床名称与型号、机床编号、IP、备注； b.刀具基础数据 包括如下字段ID、名称与型号、长度、直径、剩余寿命、备注； c.刀具状态 包括如下字段ID、当前位置、刀位号、时间、备注； d.刀具使用 包括如下字段ID、机床编号、开始使用时间、结束使用时间、备注； e.刀具配置 包括如下字段ID、X、Y、Z、配置时间、刀柄编号、配置者、备注。 所述步骤(3)中在车间刀库终端上开发的功能模块界面包括 a′.机床基础数据管理，用于记录各台数控机床的名称与型号、机床编号、IP地址、数控系统等信息，并将这些信息存放在“机床基础数据”数据表中；普通用户只可以对进行信息查询，管理员可以对信息进行增加、删减与改动； b′.刀具基础数据管理，用于记录各刀具的名称与型号、长度、直径、剩余寿命等信息，并将这些信息存放在“刀具基础数据”数据表中；普通用户只可以对进行信息查询，管理员可以对信息进行增加、删减与改动； c′.刀具流动记录，用于管理刀具的入账、安装、拆卸、领用、归还等事务，查询每一把刀具当前的存放位置，并将此信息存放在“刀具状态”数据表中； d′.刀具使用情况查询，用于根据“刀具使用”数据表记录的每把刀的每次使用情况，开始使用时间和结束使用时间，用户自由选择时间段，查询刀具的使用情况，并统计该时间段内该刀具总的使用时间，计算出刀具的剩余使用寿命； e′.刀具配置管理，用于查询刀具的配置时间、配置者、以及配置的X、Y、Z三个方向的参数，同时也供用户直接输入配置数值，由数控机床端调用。 所述步骤(5)中刀具管理服务器对数控机床连接状态进行扫描的方法是刀具管理服务器调用串口联网设备的内置函数nsio_open()，打开各数控机床对应的串口联网设备，若该函数的返回值≥0，即返回值为port id号，则说明该串口打开成功，同时也就反映了该串口对应的数控机床处于开机状态，刀具管理服务器随即将该数控机床的连接状态符设为1；反之，若函数的返回值＜0，则说明该串口未打开，该串口对应的数控机床处于关机状态，刀具管理服务器将该数控机床的连接状态符设为0。 所述步骤(5)中刀具管理服务器对数控机床串口数据进行读取时要进行扫描，其方法是刀具管理服务器不停地检测程序中的连接状态符是否为1，一旦检测到为1，则进行读取处理；服务器调用读取函数nsio_read()，该函数返回值为读取到的字符长度，若返回值＞0，说明有数据从数控机床串口上传来；若返回值≤0，则说明没有数据输出，继续读取。 所述步骤(6)中刀具管理服务器根据所读取的程序数据进行的处理包括 A.刀具管理服务器接收到某刀具安装到某刀位的程序数据，并根据IP地址在“机床基础数据”表中检索到数据来源的机床编号，则在“刀具状态”表中根据程序数据中的刀具“ID”找到所述刀具，将所述刀具的“当前位置”字段内容设为所述机床编号，将“刀位号”字段内容设为所述刀位，并记录下当前时间为安装时间，保存在“时间”字段中； B.刀具管理服务器接收到某刀具被取下的程序数据，并根据IP地址在“机床基础数据”表中检索到数据来源的机床编号，则在“刀具状态”表中根据程序数据中的刀具“ID”找到所述刀具，将所述刀具的“当前位置”字段设为空，将“刀位号”字段设为空，并记录下当前时间为取刀时间，保存在“时间”字段中； C.刀具管理服务器接收到数控机床端要求查询本机床上的刀具安装情况的程序指令，并根据IP地址在“机床基础数据”表中检索到发出指令的机床编号，则在“刀具状态”表中查询出“当前位置”为所述机床编号的全部刀具的“刀位号”，并将其编辑，保存在程序中，当所述数控机床执行其固有的输入指令时，将这些信息以程序中注释的形式输送给所述数控机床； D.刀具管理服务器接收到数控机床端要求查询某刀具的位置的程序指令，并根据IP地址在“机床基础数据”表中检索到发出指令的机床编号，则在“刀具状态”表中根据“ID”查询出所述刀具在最晚的“时间”时的“当前位置”，并将其编辑，保存在程序中，当所述数控机床执行其固有的输入指令时，将这些信息以程序中注释的形式输送给所述数控机床； E.刀具管理服务器接收到数控机床端要求输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控机床刀具的在线管理方法，其特征在于包括以下步骤：（１）组建数控机床刀具在线管理系统，将刀具管理服务器及车间刀库终端接入网络交换机，并将各数控机床通过串口联网设备接入网络交换机，设置数控机床上的ＲＳ２３２接口为开放状态，为每个数控机床设置唯一的ＩＰ地址，储存在串口联网设备中，并按数控机床的使用说明设置波特率和其它必要的参数；（２）在刀具管理服务器上建立数据库，记录机床和刀具基础数据信息，以及刀具的状态、使用、配置信息；（３）在车间刀库终端上开发相应的功能模块界面，用于向刀具管理服务器上的数据库输入信息并进行查询；（４）在数控机床上根据所采用的数控系统的编程规则编制子程序，存入数控机床内部的固定程序存放区，根据刀具的装卸信息更改该子程序的内容，或将记录刀具的切削开始和结束时间的子程序嵌入到数控加工程序中，当以数控加工的方式分别运行上述子程序时，所有刀具的信息立刻传输到刀具管理服务器中；如果需要查询刀具的信息，则按照该数控机床传输程序的形式发送查询指令；（５）刀具管理服务器不间断地对每台数控机床的连接状态进行扫描，当检测到某一数控机床的串口联网设备连通时，刀具管理服务器对该数控机床串口输出的程序数据进行读取；（６）刀具管理服务器根据所读取的程序数据进行处理，对数据库进行改写或查询，并将查询到的信息送至相应的数控机床。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈进，王荣，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]