基于多信息融合的批量工件數(shù)控加工進度自動采集方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于多信息融合的批量工件數(shù)控加工進度自動采集方法。通過網(wǎng)線將機床數(shù)控系統(tǒng)與計算機終端相連，并通過接口程序讀取并處理得到加工啟停信息；另外，在機床電機和變頻器之間引入功率傳感器，功率傳感器通過模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與計算機終端連接采集加工中的實時功率信息；通過與質(zhì)量檢測系統(tǒng)通信獲取加工中的加工質(zhì)量信息；根據(jù)上述獲得的加工啟停信息、實時功率信息和加工質(zhì)量信息，并自動進行綜合處理，得到加工過程中的進度數(shù)據(jù)。本發(fā)明具有反饋及時、統(tǒng)計準確、統(tǒng)計內(nèi)容豐富等優(yōu)點，可以為提高企業(yè)對生產(chǎn)現(xiàn)場的管控能力及加工車間的優(yōu)化運行提供支持，也方便讓客戶隨時監(jiān)控訂單的執(zhí)行情況，提高對客戶的服務能力。
【專利說明】基于多信息融合的批量工件數(shù)控加工進度自動采集方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及到機械制造業(yè)、網(wǎng)絡與通訊技術、信息處理【技術領域】，屬于制造執(zhí)行系統(tǒng)中信息采集及信號處理方法，具體涉及一種基于多信息融合的批量工件數(shù)控加工進度自動采集方法。
[0002]
【背景技術】
[0003]加工車間在制工件的實際加工進度信息反饋了當前加工任務的完成狀況，工件的加工進度狀態(tài)，反映了車間各機床的任務分配及加工情況，反映了制造企業(yè)現(xiàn)有設備的加工性能和效率、零件的加工精度及訂單產(chǎn)品完成的情況等信息，這些數(shù)據(jù)信息是機械制造工藝規(guī)劃人員和生產(chǎn)管理調(diào)度人員優(yōu)化生產(chǎn)管理及調(diào)度過程的基礎，另外客戶也需要隨時了解訂單的執(zhí)行狀況?，F(xiàn)代制造企業(yè)必須具有對這些不確定性因素的快速反應和處理能力，這樣才能維持和提高現(xiàn)代企業(yè)的業(yè)務競爭力。必須采集工件的加工進度狀態(tài)信息，以方便車間的操作人員及企業(yè)的管理和調(diào)度人員適時掌握工件的加工進度信息，同時也方便客戶隨時查詢訂單執(zhí)行情況。
[0004]傳統(tǒng)生產(chǎn)加工進度信息采集主要依賴操作人員進行目測、清點、統(tǒng)計，手工填寫紙質(zhì)文件。這種方式依靠手操作，人員填寫效率低下，工作內(nèi)容重復繁瑣，信息的準確度受人為因素影響，不穩(wěn)定而且數(shù)據(jù)不利于傳輸與共享。此外，紙質(zhì)文件很容易損壞，數(shù)據(jù)的保存和查詢難度相對較大；而且，車間中經(jīng)常會出現(xiàn)多個不同的工件在一段時間內(nèi)同時在一臺機床上加工的現(xiàn)象，這也給統(tǒng)計帶來一定的復雜性。隨著現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)自動化水平的提高，企業(yè)已經(jīng)廣泛采用計算機來處理和管理生產(chǎn)，這種人工統(tǒng)計方式已經(jīng)滿足不了現(xiàn)代企業(yè)的需要。另外，目前，雖然在部分自動化程度較高的車間中，已采用條形碼、RFID、PLC、NC代碼中插入宏指令等方式，實現(xiàn)了生產(chǎn)加工進度信息的自動采集及上報，但是上述方法都只是簡單采集累計加工的件數(shù)，而對于加工中具體的正常加工件數(shù)、返工加工件數(shù)、合格品數(shù)等重要的進度信息難于自動進行統(tǒng)計，這就不能很好的為企業(yè)的優(yōu)化運行提供支持。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]針對目前車間工件加工進度信息主要靠人工統(tǒng)計，雖然可通過條形碼、RFID、PLC、NC代碼中插入宏指令等方式獲得加工的進度信息，但由于數(shù)控加工過程存在試切、返工、報廢等多種復雜情況，常常會造成加工數(shù)量統(tǒng)計的冗余，導致生產(chǎn)進度信息獲取不準確等問題，本發(fā)明的目的是提供一種數(shù)據(jù)反饋及時、統(tǒng)計準確、統(tǒng)計內(nèi)容豐富、降低人力成本的基于多信息融合的批量工件數(shù)控加工進度自動采集方法。
[0007]實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:一種基于多信息融合的批量工件數(shù)控加工進度自動采集方法，其特征在于，根據(jù)批量工件數(shù)控加工過程中，對機床數(shù)控程序中包含的加工啟停信息，加工過程的功率信息以及工件抽檢獲取的質(zhì)量信息進行多信息的融合處理，得到準確、豐富的加工進度信息。
[0008]進一步，所述自動采集進度信息的步驟為:
①利用計算機或嵌入式終端，通過接口程序采集機床數(shù)控程序中的加工啟停信息，一次循環(huán)啟停則實際加工數(shù)+1;
②加工過程中，通過網(wǎng)絡通信實時采集加工該工件的功率信息并進行分析處理，并與功率信息標準進行比較:若處于正常加工的范圍，則正常加工數(shù)+1 ;否則返工加工數(shù)+1 ;
如果還沒有設置功率信息標準，則對當前工件進行檢驗，如果合格，則把該工件的功率信息作為后續(xù)加工進行比較的功率信息標準；
③通過網(wǎng)絡通信獲取質(zhì)量檢測得到的質(zhì)量信息，進行質(zhì)量狀態(tài)的判斷從而得到加工過程中合格品數(shù)，報廢品數(shù)，需返工加工數(shù)的統(tǒng)計；
④綜合第①步到第③步，第①步得到該次任務的實際加工數(shù)量，第②步是對第①步得到的實際加工數(shù)量進行更加準確的分類，通過對加工每個工件的功率信息進行分析處理獲取實際加工工件中正常加工件與返工加工件的數(shù)量，第③步通過工件質(zhì)量信息獲取本任務實際加工件的質(zhì)量情況，得到該任務中工件的合格品數(shù)，報廢品數(shù)，需返工加工數(shù)；
⑤用合格品數(shù)/計劃加工數(shù)得到本加工任務的完成率；
綜上，通過本方法可以得到加工過程中的以下進度信息:實際加工數(shù)，合格品數(shù)，正常加工數(shù)，返工加工數(shù)，需返工加工數(shù)，報廢品數(shù)，加工任務完成率。
[0009]相比現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有如下有益效果:
1、本發(fā)明方法操作簡單、穩(wěn)定且成本較低，不影響正常加工。
[0010]2、本發(fā)明具有數(shù)據(jù)反饋及時、統(tǒng)計準確、統(tǒng)計內(nèi)容豐富等優(yōu)點，將加工啟停信息，功率信息以及質(zhì)量信息進行多信息融合處理采集到的進度信息不僅包括實際加工件數(shù)，而且包括正常加工工件數(shù)量、返工加工工件數(shù)量、合格品數(shù)量、報廢數(shù)量和需返工數(shù)量等信息，這可以為提高企業(yè)對生產(chǎn)現(xiàn)場的管控能力及加工車間的優(yōu)化運行提供支持，也方便讓客戶隨時監(jiān)控訂單的執(zhí)行情況，提高對客戶的服務能力。
[0011]3、加工啟停彳目息，質(zhì)量彳目息和功率彳目息的米集和分析都可米用自動化軟件在線進行，因此這種方法適合在自動化制造系統(tǒng)中應用。
[0012]經(jīng)實踐檢驗，該方法是有效且可行的。利用本發(fā)明將解決生產(chǎn)進度信息提取困難、準確度難于保證、信息實時性差、容易出差錯、浪費人力資源等問題，從而提高企業(yè)對生產(chǎn)現(xiàn)場的管控能力以及增加企業(yè)效益。
[0013]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明方法原理框圖。
[0015]圖2是本發(fā)明方法進度自動采集流程圖；
圖3是本發(fā)明方法中數(shù)控程序啟停信息采集處理框圖；
圖4是本發(fā)明方法中功率信息采集處理框圖；
圖5是本發(fā)明方法中質(zhì)量信息采集處理框圖。
[0016]
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0018]參見圖1，本發(fā)明基于多信息融合的批量工件數(shù)控加工進度自動采集方法，根據(jù)批量工件數(shù)控加工過程中，對機床數(shù)控程序中包含的加工啟停信息，加工過程的功率信息以及工件抽檢獲取的質(zhì)量信息進行多信息的融合處理，得到準確、豐富的進度信息。通過網(wǎng)線將機床數(shù)控系統(tǒng)與計算機終端相連，并通過接口程序讀取并處理得到加工啟停信息，另外在機床電機和變頻器之間引入功率傳感器，功率傳感器通過模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與計算機終端連接采集加工中的實時功率信息，最后，通過與質(zhì)量檢測系統(tǒng)通信獲取加工中的質(zhì)量信息，根據(jù)圖2所示的流程進行數(shù)據(jù)處理，得到加工過程中的進度信息。
[0019]實施例1:
加工工件:齒輪；
機床:YS3118CNC5五軸數(shù)控高速滾齒機；
傳感器:WBQ212P71 ；
終端:iTouchl21A(-T)嵌入式信息終端；
模/數(shù)轉(zhuǎn)換器:HTK-NDC1以太網(wǎng)現(xiàn)場測控服務器；
滾齒批量加工進度自動采集流程參見圖2所示，加床運行后開始加工，加工過程中通過接口程序獲取數(shù)控程序中的加工啟停信息；一次循環(huán)啟停則實際加工件數(shù)增加1，另外對本次加工的功率信息進行分析處理，并與標準功率信息(如果還沒有設置標準，則對該工件進行檢驗，如果合格就把處理后的該工件的功率信息設為標準)進行比對，得到本次加工更加準確的加工情況(正常加工，返工加工)，也即對上一步得到的實際加工數(shù)做出更加準確的分類(正常加工數(shù)、返工加工數(shù))。如果通過質(zhì)檢系統(tǒng)檢測到質(zhì)量信息，那么就對質(zhì)量信息進行處理，得到加工的合格品數(shù)，報廢品數(shù)，返工加工件數(shù)。綜合三方面的信息并進行處理，最后得到準確豐富的進度信息。最后終端將實時進度數(shù)據(jù)上傳到企業(yè)計劃管理部門，使上層實時了解車間生產(chǎn)狀況并進行優(yōu)化調(diào)度。
[0020]數(shù)控程序啟停信息采集處理流程如圖3所示，通過接口程序采集數(shù)控代碼中的啟停信號，再通過程序?qū)⒉杉降男盘杺鹘o進度監(jiān)視系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理。
[0021]功率信息采集處理流程如圖4所示，能效監(jiān)控系統(tǒng)通過讀取并處理功率傳感器采集到的功率值，將處理得到的結(jié)果通過socket通信的方式傳給進度監(jiān)視系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的處理。
[0022]質(zhì)量信息的采集處理流程如圖5所示，質(zhì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過數(shù)顯量具量儀接口、人工錄入接口或者從其他系統(tǒng)導入等方式獲取工件的實時質(zhì)量數(shù)據(jù)，然后對這些質(zhì)量數(shù)據(jù)進行分析處理，得到工件的質(zhì)量狀態(tài):合格、報廢、返工，然后將這個狀態(tài)傳送給進度監(jiān)視系統(tǒng)，進行進度數(shù)據(jù)的判斷處理。
[0023]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.基于多信息融合的批量工件數(shù)控加工進度自動采集方法，其特征在于，根據(jù)批量工件數(shù)控加工過程中，對機床數(shù)控程序中包含的加工啟停信息，加工過程的功率信息以及工件抽檢獲取的質(zhì)量信息進行多信息的融合處理，得到準確、豐富的加工進度信息。
2.根據(jù)權利要求1所述基于多信息融合的批量工件數(shù)控加工進度自動采集方法，其特征在于，具體步驟為: ①利用計算機或嵌入式終端，通過接口程序采集數(shù)控機床程序中的加工啟停信息，一次循環(huán)啟停則實際加工數(shù)+1 ； ②加工過程中，通過網(wǎng)絡通信實時采集加工該工件的功率信息并進行分析處理，并與功率信息標準進行比較:若處于正常加工的范圍，則正常加工數(shù)+1 ；否則返工加工數(shù)+1 ； 如果還沒有設置功率信息標準，則對當前工件進行檢驗，如果合格，則把該工件的功率信息作為后續(xù)加工進行比較的功率信息標準； ③通過網(wǎng)絡通信獲取質(zhì)量檢測得到的質(zhì)量信息，進行質(zhì)量狀態(tài)的判斷從而得到加工過程中合格品數(shù)，報廢品數(shù)，需返工加工數(shù)的統(tǒng)計； ④綜合第①步到第③步，第①步得到該次任務的實際加工數(shù)量，第②步是對第①步得到的實際加工數(shù)量進行更加準確的分類，通過對加工每個工件的功率信息進行分析處理獲取實際加工工件中正常加工件與返工加工件的數(shù)量，第③步通過工件質(zhì)量信息獲取本任務實際加工件的質(zhì)量情況，得到該任務中工件的合格品數(shù)，報廢品數(shù)，需返工加工數(shù)； ⑤用合格品數(shù)/計劃加工數(shù)得到本加工任務的完成率； 綜上，通過本方法可以得到加工過程中的以下進度信息:實際加工數(shù)，合格品數(shù)，正常加工數(shù)，返工加工數(shù)，需返工加工數(shù)，報廢品數(shù)，加工任務完成率。
【文檔編號】G05B19/18GK104503362SQ201410839517
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月30日 優(yōu)先權日:2014年12月30日
【發(fā)明者】劉飛, 殷凱波, 李順江, 寧俊鋒, 曹昌, 黃燕秋 申請人:重慶大學