本實(shí)用新型涉及數(shù)據(jù)采集技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集器。

背景技術(shù)：

中國(guó)機(jī)床工業(yè)經(jīng)過近幾年的高速發(fā)展，已經(jīng)具備相當(dāng)規(guī)模，產(chǎn)品門類齊全，數(shù)控機(jī)床的品種從幾百種發(fā)展到近兩千種，全行業(yè)開發(fā)出一批市場(chǎng)急需的新產(chǎn)品，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。一批高精、高速、高效，一批多坐標(biāo)、復(fù)合、智能型，一批大規(guī)格、大噸位、大尺寸的數(shù)控機(jī)床新產(chǎn)品滿足了國(guó)家重點(diǎn)用戶需要。目前，中國(guó)機(jī)床工業(yè)正在通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高自主創(chuàng)新能力，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，借鑒國(guó)際先進(jìn)制造技術(shù)，培育企業(yè)搞水平的自主開發(fā)和創(chuàng)新能力，以精密、高效、柔性、成套、綠色需求為方向，以改革、改組、改造為動(dòng)力，購(gòu)并國(guó)際名牌企業(yè)和產(chǎn)品，努力提高國(guó)產(chǎn)機(jī)床市場(chǎng)占有率，不斷拓寬機(jī)床工具產(chǎn)品的發(fā)展空間。

目前CNC機(jī)床廠區(qū)內(nèi)的部分設(shè)備還都是信息的孤島，尚未實(shí)現(xiàn)全廠設(shè)備的全面數(shù)據(jù)采集，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)管理中的瓶頸問題、優(yōu)化生產(chǎn)流程。由于工廠中存在著不同廠家、不同時(shí)期采購(gòu)的設(shè)備，不僅不同設(shè)備直接存在能耗差異，即使是同樣的設(shè)備，由于不同的班組操作人員，或者是不同的參數(shù)設(shè)定，也會(huì)有能耗的較大差異，所以在整廠設(shè)備的互聯(lián)與能耗管理方面還存在很大的提升空間。

數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集器為工廠建立一個(gè)全面的、實(shí)時(shí)的、先進(jìn)的設(shè)備數(shù)據(jù)(PDA)系統(tǒng)，通過應(yīng)用先進(jìn)的軟硬件及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，準(zhǔn)確、快速地記錄工廠設(shè)備相關(guān)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)、提高效率實(shí)現(xiàn)新一代的“智慧工廠”建立起扎實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集器，以解決上述背景 技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集器,包括外殼體，所述外殼體內(nèi)設(shè)有控制電路板，所述控制電路板上設(shè)有數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理分析模塊以及無(wú)線通訊模塊，所述數(shù)據(jù)處理分析模塊連接數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊連接外部機(jī)床，所述外殼體上設(shè)有RJ45接口，所述數(shù)據(jù)處理分析模塊通過RJ45接口連接工控機(jī)系統(tǒng)，所述工控機(jī)系統(tǒng)連接外部機(jī)床，所述數(shù)據(jù)處理分析模塊還通過無(wú)線通訊模塊連接MES系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括硬接線采集單元、通用通訊協(xié)議采集單元和自定義協(xié)議采集單元。

優(yōu)選的，所述RJ45接口設(shè)置3-5個(gè)。

優(yōu)選的，所述無(wú)線通訊模塊內(nèi)設(shè)有抗干擾模塊，所述抗干擾模塊包括三極管A、三極管B、放大器A、放大器B，三極管A的基極連接三極管B的集電極，三極管B的發(fā)射極接地，基極連接電阻A和電阻B的節(jié)點(diǎn)，電阻B接地，電阻A一端連接三極管A的集電極，三極管A的發(fā)射極分別連接電阻D一端、電阻E一端、電阻F一端，電阻D另一端分別連接三極管B集電極和電阻C一端，電阻C另一端接地，電阻E另一端連接電阻G一端，電阻G另一端接入放大器A負(fù)極輸入端，電阻F另一端接入放大器A正極輸入端，電阻I接在放大器A正極輸入端和輸出端之間，電阻H一端接在放大器A負(fù)極輸入端，另一端接地，電阻J、電阻K、電阻L、電阻M、放大器B、電容組成電平轉(zhuǎn)換電路。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

(1)本實(shí)用新型采用硬接線采集、通用通訊協(xié)議采集和自定義協(xié)議采集三種采集方式，采集范圍可以涵蓋工廠內(nèi)的所有CNC機(jī)床，即使對(duì)于接口不開放是CNC機(jī)床，也可以通過硬接線采集到啟停，報(bào)警狀態(tài)，并且通過 通訊方式能采集到設(shè)備所有關(guān)鍵數(shù)據(jù)，不再手動(dòng)抄表，節(jié)約人力成本。同時(shí)人工分析變?yōu)樽詣?dòng)采集分析，數(shù)據(jù)更實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確；實(shí)時(shí)且自動(dòng)生成企業(yè)所需要的各類設(shè)備參數(shù)，提高管理效益。

(2)本實(shí)用新型能夠?yàn)镸ES系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)，通過數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集器實(shí)時(shí)采集機(jī)床工作狀態(tài)及生產(chǎn)任務(wù)信息，可實(shí)時(shí)獲取機(jī)床的狀態(tài)信息。為及時(shí)、準(zhǔn)確制定和調(diào)整生產(chǎn)任務(wù)，合理安排機(jī)床作業(yè)提供決策依據(jù)，優(yōu)化處理生產(chǎn)任務(wù)，提高數(shù)控機(jī)床有效工作時(shí)間，進(jìn)而提高數(shù)控機(jī)床的利用率。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的抗干擾模塊原理圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1-2，本實(shí)用新型提供一種技術(shù)方案：一種數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集器,包括外殼體1，所述外殼體1內(nèi)設(shè)有控制電路板2，所述控制電路板2上設(shè)有數(shù)據(jù)采集模塊3、數(shù)據(jù)處理分析模塊4以及無(wú)線通訊模塊5，所述數(shù)據(jù)處理分析模塊4連接數(shù)據(jù)采集模塊3，所述數(shù)據(jù)采集模塊3連接citizen機(jī)床6以及brother機(jī)床7，所述外殼體1上設(shè)有RJ45接口8，RJ45接口8設(shè)置3-5個(gè)，所述數(shù)據(jù)處理分析模塊4通過RJ45接口8連接工控機(jī)系統(tǒng)9，所述工控機(jī)系統(tǒng)9連接fanuc機(jī)床10，所述數(shù)據(jù)處理分析模塊4還通過無(wú)線通訊模塊5連接MES系統(tǒng)11，本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)處理分析模塊有兩個(gè)功能:A、整理數(shù)據(jù)： CNC機(jī)床采集的原始數(shù)據(jù)需要整理才能發(fā)送給MES系統(tǒng)，同時(shí)MES系統(tǒng)也會(huì)發(fā)指令進(jìn)行交互，這就要求數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集器成為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站；B、由于不可避免地存在通訊延遲或中斷等問題，需要建立一塊數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，采用隊(duì)列的形式存儲(chǔ)。本實(shí)用新型的工控機(jī)系統(tǒng)是開放性系統(tǒng)，通過模塊化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)其他功能的拓展，如工廠設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(如其他工廠設(shè)備的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，報(bào)警數(shù)據(jù)等)、狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)等；另外工控機(jī)系統(tǒng)包括有PC機(jī)，且PC機(jī)采用采用優(yōu)化的散熱，低功耗處理器，寬溫工業(yè)級(jí)組件等措施，采用無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)，并在最嚴(yán)苛環(huán)境下測(cè)試通過，具備防震功能，適用于機(jī)器與工廠的“拿來(lái)即用”定制的PC，具備客戶自定義標(biāo)簽，自定義軟件外觀，驅(qū)動(dòng)預(yù)裝，個(gè)性化BIOS設(shè)置，第三方卡預(yù)裝等特征。

本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采集模塊3包括硬接線采集單元12、通用通訊協(xié)議采集單元13和自定義協(xié)議采集單元14，其中，硬接線采集單元：通過硬接線方式實(shí)現(xiàn)的采集，可以采集的量相對(duì)有限，適合封閉的設(shè)備，只能采集啟停，報(bào)警狀態(tài)，無(wú)法采集報(bào)警編號(hào)，倍率值等；通用通訊協(xié)議采集單元：數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集器的處理器支持Tcp/ip，ModbusTcp，ftp等協(xié)議，對(duì)于支持其中一種協(xié)議的CNC機(jī)床，可以直接通信獲取數(shù)據(jù)。CNC廠家一般都自定義了握手規(guī)則，需要根據(jù)廠家給出的通訊手冊(cè)，解析獲取所有我們需要監(jiān)視的數(shù)據(jù)，開發(fā)工作量較大；自定義協(xié)議采集單元：某一類CNC機(jī)床雖然號(hào)稱開放接口，但沒有給出通訊協(xié)議和握手規(guī)格，也沒有通訊手冊(cè)，但給出基于某個(gè)開發(fā)平臺(tái)的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)。這種情況下，只能基于這個(gè)開發(fā)平臺(tái)來(lái)獲取數(shù)據(jù)，這并不一定數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集器的處理器兼容。所以為了獲取數(shù)據(jù)，不僅需要解析握手規(guī)則，還需要跨平臺(tái)傳輸數(shù)據(jù)。工作量較大，工作難度也很大，本實(shí)用新型采用硬接線采集、通用通訊協(xié)議采集和自定義協(xié)議采集三種采集方式，采集范圍可以涵蓋工廠內(nèi)的所有CNC機(jī)床，即使對(duì)于接口不開放是CNC機(jī)床，也可以通過硬接線采集到啟停，報(bào)警狀態(tài)，并且通過通訊方式能采集到設(shè)備 所有關(guān)鍵數(shù)據(jù)，不再手動(dòng)抄表，節(jié)約人力成本。同時(shí)人工分析變?yōu)樽詣?dòng)采集分析，數(shù)據(jù)更實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確；實(shí)時(shí)且自動(dòng)生成企業(yè)所需要的各類設(shè)備參數(shù)，提高管理效益。

本實(shí)施例中，無(wú)線通訊模塊5內(nèi)設(shè)有抗干擾模塊15，抗干擾模塊15包括三極管A 1b、三極管B 2b、放大器A 1c、放大器B 2c，三極管A 1b的基極連接三極管B 2b的集電極，三極管B 2b的發(fā)射極接地，基極連接電阻A 1a和電阻B 2a的節(jié)點(diǎn)，電阻B 2a接地，電阻A 1a一端連接三極管A 1b的集電極，三極管A 1b的發(fā)射極分別連接電阻D 4a一端、電阻E 5a一端、電阻F 6a一端，電阻D 4a另一端分別連接三極管B 2b集電極和電阻C 3a一端，電阻C 3a另一端接地，電阻E 5a另一端連接電阻G 7a一端，電阻G 7a另一端接入放大器A 1c負(fù)極輸入端，電阻F 6a另一端接入放大器A 1c正極輸入端，電阻I 9a接在放大器A 1c正極輸入端和輸出端之間，電阻H 8a一端接在放大器A 1c負(fù)極輸入端，另一端接地，電阻J 10a、電阻K 11a、電阻L 12a、電阻M 13a、放大器B 2c、電容1d組成電平轉(zhuǎn)換電路，采用的抗干擾模塊，抗干擾能力強(qiáng)，能夠提高信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和傳輸效率，進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)采集效率。

本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備橫向、縱向的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，發(fā)現(xiàn)瓶頸問題，優(yōu)化生產(chǎn)流程。通過數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集器的實(shí)時(shí)采集，企業(yè)可以高效的發(fā)現(xiàn)能耗控制最優(yōu)的設(shè)備以及發(fā)現(xiàn)某設(shè)備最佳的工藝參數(shù)，使原來(lái)存在憑借經(jīng)驗(yàn)設(shè)定的生產(chǎn)模式，提升了能夠沉淀和存儲(chǔ)最佳工藝參數(shù)的學(xué)習(xí)型系統(tǒng)，提高設(shè)備的生產(chǎn)效率；通常我們可以通過橫向即不同廠家間的能耗數(shù)據(jù)的對(duì)比，來(lái)發(fā)現(xiàn)最佳的設(shè)備廠家；或者還可以通過同樣一臺(tái)設(shè)備，不同工藝參數(shù)下所消耗的能耗的對(duì)比，來(lái)獲得最佳的設(shè)定參數(shù)；通過這樣的手段，也能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)一些能耗異常設(shè)備，并能夠及時(shí)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整和分析，使之達(dá)到最佳的使用效率；對(duì)于一些出現(xiàn)故障的設(shè)備，也可以通過分析系統(tǒng)自動(dòng)記錄 下來(lái)的前后一段時(shí)間的能源數(shù)據(jù)和操作來(lái)分析故障的原因；本實(shí)用新型能夠?yàn)镸ES系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)，通過數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集器實(shí)時(shí)采集機(jī)床工作狀態(tài)及生產(chǎn)任務(wù)信息，可實(shí)時(shí)獲取機(jī)床的狀態(tài)信息。為及時(shí)、準(zhǔn)確制定和調(diào)整生產(chǎn)任務(wù)，合理安排機(jī)床作業(yè)提供決策依據(jù)，優(yōu)化處理生產(chǎn)任務(wù)，提高數(shù)控機(jī)床有效工作時(shí)間，進(jìn)而提高數(shù)控機(jī)床的利用率。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。