基于多信息融合的批量工件數控加工進度自動采集方法技術

本發明專利技術提供一種基于多信息融合的批量工件數控加工進度自動采集方法。通過網線將機床數控系統與計算機終端相連，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/數轉換模塊與計算機終端連接采集加工中的實時功率信息；通過與質量檢測系統通信獲取加工中的加工質量信息；根據上述獲得的加工啟停信息、實時功率信息和加工質量信息，并自動進行綜合處理，得到加工過程中的進度數據。本發明專利技術具有反饋及時、統計準確、統計內容豐富等優點，可以為提高企業對生產現場的管控能力及加工車間的優化運行提供支持，也方便讓客戶隨時監控訂單的執行情況，提高對客戶的服務能力。

【技術實現步驟摘要】
基于多信息融合的批量工件數控加工進度自動采集方法
本專利技術涉及到機械制造業、網絡與通訊技術、信息處理
，屬于制造執行系統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控加工進度自動采集方法。
技術介紹
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，反映了車間各機床的任務分配及加工情況，反映了制造企業現有設備的加工性能和效率、零件的加工精度及訂單產品完成的情況等信息，這些數據信息是機械制造工藝規劃人員和生產管理調度人員優化生產管理及調度過程的基礎，另外客戶也需要隨時了解訂單的執行狀況。現代制造企業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代企業的業務競爭力。必須采集工件的加工進度狀態信息，以方便車間的操作人員及企業的管理和調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行情況。傳統生產加工進度信息采集主要依賴操作人員進行目測、清點、統計，手工填寫紙質文件。這種方式依靠手操作，人員填寫效率低下，工作內容重復繁瑣，信息的準確度受人為因素影響，不穩定而且數據不利于傳輸與共享。此外，紙質文件很容易損壞，數據的保存和查詢難度相對較大；而且，車間中經常會出現多個不同的工件在一段時間內同時在一臺機床上加工的現象，這也給統計帶來一定的復雜性。隨著現代企業的生產自動化水平的提高，企業已經廣泛采用計算機來處理和管理生產，這種人工統計方式已經滿足不了現代企業的需要。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，實現了生產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，而對于加工中具體的正常加工件數、返工加工件數、合格品數等重要的進度信息難于自動進行統計，這就不能很好的為企業的優化運行提供支持。
技術實現思路
針對目前車間工件加工進度信息主要靠人工統計，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，常常會造成加工數量統計的冗余，導致生產進度信息獲取不準確等問題，本專利技術的目的是提供一種數據反饋及時、統計準確、統計內容豐富、降低人力成本的基于多信息融合的批量工件數控加工進度自動采集方法。實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：一種基于多信息融合的批量工件數控加工進度自動采集方法，其特征在于，根據批量工件數控加工過程中，對機床數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。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控程序中的加工啟停信息，一次循環啟停則實際加工數+1；②加工過程中，通過網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+1；否則返工加工數+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加工進行比較的功率信息標準；③通過網絡通信獲取質量檢測得到的質量信息，進行質量狀態的判斷從而得到加工過程中合格品數，報廢品數，需返工加工數的統計；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量，第②步是對第①步得到的實際加工數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量，第③步通過工件質量信息獲取本任務實際加工件的質量情況，得到該任務中工件的合格品數，報廢品數，需返工加工數；⑤用合格品數/計劃加工數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，合格品數，正常加工數，返工加工數，需返工加工數，報廢品數，加工任務完成率。相比現有技術，本專利技術具有如下有益效果：1、本專利技術方法操作簡單、穩定且成本較低，不影響正常加工。2、本專利技術具有數據反饋及時、統計準確、統計內容豐富等優點，將加工啟停信息，功率信息以及質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，而且包括正常加工工件數量、返工加工工件數量、合格品數量、報廢數量和需返工數量等信息，這可以為提高企業對生產現場的管控能力及加工車間的優化運行提供支持，也方便讓客戶隨時監控訂單的執行情況，提高對客戶的服務能力。3、加工啟停信息，質量信息和功率信息的采集和分析都可采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中應用。經實踐檢驗，該方法是有效且可行的。利用本專利技術將解決生產進度信息提取困難、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，從而提高企業對生產現場的管控能力以及增加企業效益。附圖說明圖1是本專利技術方法原理框圖。圖2是本專利技術方法進度自動采集流程圖；圖3是本專利技術方法中數控程序啟停信息采集處理框圖；圖4是本專利技術方法中功率信息采集處理框圖；圖5是本專利技術方法中質量信息采集處理框圖。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術做進一步說明。參見圖1，本專利技術基于多信息融合的批量工件數控加工進度自動采集方法，根據批量工件數控加工過程中，對機床數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。通過網線將機床數控系統與計算機終端相連，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/數轉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，通過與質量檢測系統通信獲取加工中的質量信息，根據圖2所示的流程進行數據處理，得到加工過程中的進度信息。實施例1：加工工件：齒輪；機床：YS3118CNC5五軸數控高速滾齒機；傳感器：WBQ212P71；終端：iTouch121A(-T)嵌入式信息終端；模/數轉換器：HTK-NDC1以太網現場測控服務器；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控程序中的加工啟停信息；一次循環啟停則實際加工件數增加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做出更加準確的分類（正常加工數、返工加工數）。如果通過質檢系統檢測到質量信息，那么就對質量信息進行處理，得到加工的合格品數，報廢品數，返工加工件數。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據上傳到企業計劃管理部門，使上層實時了解車間生產狀況并進行優化調度。數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控代碼中的啟停信號，再通過程序將采集到的信號傳給進度監視系統進行數據處理。功率信息采集處理流程如圖4所示，能效監控系統通過讀取并處理功率傳感器采集到的功率值，將處理得到的結果通過socket通信的方式傳給進度監視系統進行數據的處理。質量信息的采集處理流程如圖5所示，質量數據采集系統通過數顯量具本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于多信息融合的批量工件數控加工進度自動采集方法，其特征在于，根據批量工件數控加工過程中，對機床數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。

【技術特征摘要】
1.基于多信息融合的批量工件數控加工進度自動采集方法，其特征在于，根據批量工件數控加工過程中，對機床數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；具體步驟為：利用計算機或嵌入式終端，通過接口程序采集數控機床程序中的加工啟停信息，一次循環啟停則實際加工數+1；加工過程中，通過網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+1；否則返工加工數+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加工進行比較的功率...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉飛，殷凱波，李順江，寧俊鋒，曹昌，黃燕秋，
申請(專利權)人：重慶大學，
類型：發明
國別省市：重慶;85