一种焊接机器人工作站远程运维系统及方法

本发明属于焊接信息，具体涉及一种焊接机器人工作站远程运维系统及方法。

背景技术：

1、智能制造在已经成为全球制造业发展的新趋势下，机器人和变位机或者多机器人组成的焊接工作站可以完成高质量高效率焊接任务，顺应焊接自动化的发展。为了避免工作站产生故障，造成较大的工业事故和经济损失，焊接机器人工作站的安全监测及远程运维具有重要意义。

2、当前面向焊接机器人工作站的远程运维系统研究和方法较少，内容多为对用户、设备以及历史数据的管理；无法对焊接机器人工作站进行精确的远程运维，并且仅是对历史数据进行处理分析，无法实时评估工作站装备当下的性能及故障隐患。传统面向机械装置的远程运维系统仅以二维图像界面展示，难以直观反馈工作站各部件的状态信息。

技术实现思路

1、为了克服现有技术存在的缺陷和不足，本发明提出一种焊接机器人工作站远程运维系统及方法。在服务器上部署文件存储区、项目程序包及相关数据库得以实现。通过基于b/s架构的web应用满足用户端在线管理、远程运维工作站的需求；建立tcp连接，使系统与现场工作站控制端通信，接收工作站实时运行数据。焊接机器人工作站的基本信息、运行数据等存储入数据库，采用application/json的格式进行数据交互；同时工作站可以与其等比例三维模型关联映射，利用webgl加载、渲染工作站模型，实现在线显示以及放大、旋转等交互操作。本发明可扩展性好、实时性强且具有良好的可配置性。

2、本发明解决其技术问题具体采用的技术方案是：

3、一种焊接机器人工作站远程运维系统，通过基于b/s架构的web应用实现用户端在线管理、远程运维工作站的需求；通过建立tcp连接，使系统与现场工作站控制端通信，接收工作站实时运行数据；将焊接机器人工作站的基本信息、运行数据存储入数据库，采用application/json的格式进行数据交互；将工作站与其等比例三维模型关联映射，利用webgl加载、渲染工作站模型，以实现包括在线显示以及放大、旋转的交互操作。

4、进一步地，该系统包括：文件存储区、数据库和web服务器；将焊接机器人工作站相关图片、三维模型obj格式文件存储在文件存储区，将工作站的信息数据存储在数据库中，项目程序包部署在web服务器运行。

5、进一步地，系统采用b/s架构的web应用实现用户端在线管理、远程运维工作站；焊接机器人工作站与三维模型obj格式文件一一对应关联，系统通过建立tcp连接与工作站现场控制端通信，接收工作站实时运行数据，采用webgl加载、渲染工作站模型，实现在线显示、点击拾取工作站模型上不同部件展示相应相关数据的交互操作。

6、进一步地，web应用的前端页面包括：对用户、工作站及设备、工单进行信息管理和操作的界面；焊接机器人工作站等比例三维模型的显示界面；web应用的后端逻辑用于实现连接数据库对指定数据的增删改查，工作站三维模型的obj格式文件上传、点击拾取交互操作。

7、进一步地，焊接机器人工作站的信息数据，包括系统登录用户的账号、密码、权限；所操作工作站名称、地址、负责人、创建时间；工作站静态数据，包括工作站结构参数、焊接机器人参数、焊接设备参数、工件参数；工作站运行参数，包括实际焊接工艺参数、机器人各轴反馈电流力矩、机器人工作性能指标、工作站日产能、环境参数。

8、进一步地，通过tcp连接，将焊接机器人工作站作为服务端，系统作为客户端，获取焊接机器人工作站现场控制系统上位机的ip地址并设置端口号，系统向其发送websocket连接的请求以建立tcp通信，设置监听周期保证数据的实时性，接收并封装工作站传递的运行数据。

9、进一步地，系统采用webgl实现工作站等比例三维模型obj格式文件的加载渲染、在线显示与交互操作；obj格式文件上传采用文件流的传输方式，即通过加载用户本地文件储存区的obj格式模型文件，将其转化为文件流的形式实现上传。

10、以及对应地，提供一种焊接机器人工作站远程运维方法：

11、焊接机器人工作站远程运维系统采用web应用的形式实现，web前端页面包括用户登录、注册，密码修改，工作站及设备列表的管理与显示，tcp接收数据的动态展示，工作站三维模型的显示界面；web后端逻辑实现tcp通信的请求与建立，数据库储存各类数据信息，数据的增删改查，工作站三维模型的obj格式文件上传、点击拾取交互操作；

12、在数据库中，建立用户表、工作站信息表、工作站数据参数表、工作站运行数据表、工作站诊断结果表、设备信息表和工单信息表；

13、将焊接机器人工作站作为服务端，系统作为客户端，获取焊接机器人工作站现场控制系统上位机的ip地址并设置端口号，向服务端发送websocket连接的请求以建立tcp通信，设置监听周期保证数据的实时性，接收并封装工作站传递的运行数据；

14、采用文件流传输的方式，通过加载用户本地服务器文件存储区的工作站图片、工作站等比例三维模型obj格式文件，将模型文件转化为文件流的形式，实现文件的上传；将系统web应用程序运行时所处服务器上资源转化为文件流传递到用户本地文件存储区，实现文件的下载。

15、进一步地，根据实际焊接机器人工作站现场情况，通过三维建模软件绘制与工作站等比例对应的模型，将三维模型导出为webgl可以解析的.obj文件格式，并将模型文件保存到用户本地服务器的文件储存区。

16、进一步地，利用对webgl封装和简化的第三方库three.js，根据数据库中的信息，从文件存储区获取对应的模型文件，将其导入并对三维模型在线加载，实现对工作站模型的旋转、缩放、平移的操作；捕捉用户在模型上的点击位置，对所拾取部件关联的设备信息、状态参数以进行显示、可视化;

17、数据交互采用application/json格式，通过ajax异步加载之后获取并展示焊接机器人工作站相关信息数据，包括工作站基本信息、运行数据、设备信息、工单信息、通告消息、诊断结果。

18、相比于现有技术，本发明及其优选方案至少具有以下有益效果：

19、1、将现场焊接机器人工作站控制系统上位机与远程运维系统建立tcp连接进行通信，实时获取工作站所需运行数据，包括设备工作参数、环境信息等，对数据进行处理分析，评估工作站当前的性能，及时排除可能存在的故障隐患。同时将这些运行数据存储进数据库，便于之后的回顾参照。

20、2、对焊接机器人工作站进行等比例建模，使用封装和简化webgl的第三方库three.js进行开发，实现工作站的三维模型在线展示；支持对工作站模型进行交互操作，文件存储区的工作站模型与数据库的模型路径映射，点击拾取模型上不同部件，直观地展示关联的信息数据；实时监测焊接机器人工作站工作状态，数据异常报警时，远程控制，一键急停。

21、3、采用基于b/s架构的web应用形式，系统后续的升级和维护不需要担心所在运行计算机硬件的兼容性；通过文件流传输方式实现图片、文件等资源的下载和上传；ajax异步加载动态表格的数据及操作，实现用户对焊接机器人工作站、设备、通告、工单、运行数据、诊断结果的管理。