一种基于大数据的CNC机床数据采集与管理系统的制作方法

本发明涉及机床数据采集与管理，具体地说，涉及一种基于大数据的cnc机床数据采集与管理系统。

背景技术：

1、cnc机床的自动化程度越来越高，各结构件的关联性较高，当某部件发生运行异常时，极大可能造成其余关联部件也发生异常，会导致损害设备，造成经济损失，目前在对cnc机床自动化控制时，是由传感器对刀具的磨损程度进行监控，当刀具的耐久度降低到临界点后，从而停止cnc机床的工作，对刀具进行更换，在对产品进行切削过程中突然停止，再复工时，产品的质量由于刀口的位置不同，容易出现质量问题，而且不便于了解此次加工可一次性生产的数量，需要不断控制cnc机床进行工作，效率较低，而且管理成本较大，鉴于此，提出一种基于大数据的cnc机床数据采集与管理系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于大数据的cnc机床数据采集与管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，提供了一种基于大数据的cnc机床数据采集与管理系统，包括工艺参数采集单元、刀具数据采集单元、生产管理单元、生产分析单元、加工操作单元以及数据储存单元；

3、所述工艺参数采集单元用于采集cnc机床工作数据建立大数据库，并从大数据库中工作数据根据不同的工艺参数进行对应筛分，将筛分后的工艺参数定义为已存工艺参数，同时获取已存工艺参数切削所使用的时间段；

4、所述刀具数据采集单元用于在大数据库内提取刀具零部件耐久度的磨损数据，同时将磨损数据根据已存工艺参数的时间段进行截取，同时并将磨损数据结合切削次数再结合已存工艺参数档次所耗损的数据进行磨损数值平均，获取并校正不同产品生产完毕对刀具零部件耐久度的磨损值；

5、所述生产管理单元用于采集cnc机床工作前的最新工艺参数，并将最新的工艺参数和大数据库中的已存工艺参数进行相同参数匹配，根据匹配到的工艺参数结合刀具的剩余耐久度进行大数据生产数量分析，并将可生产数量分析结果向用户展示选择；

6、所述生产分析单元用于对生产管理单元的匹配过程进行监测，当无法匹配到相同的工艺参数，将最新工艺参数在大数据库里面进行相似度匹配，获取和最新工艺参数相似度最高的已存工艺参数，并将相似度的已存工艺参数发送至生产管理单元进行生产数据分析，然后通过生产管理单元反馈给加工操作单元；

7、所述加工操作单元用于向用户采集故障预防次数，并将生产分析单元反馈的生产数量分析结果结合故障预防次数进行输出给cnc机床进行加工，然后当cnc机床工作完成后，向用户发送继续加工询问窗口；

8、所述数据储存单元用于当用户选择继续加工时，控制cnc机床再次完成切削，逐一增加此次切削的次数，直至用户选择不继续加工，然后将最新工艺参数结合故障预防次数和增加切削次数，上传至工艺参数采集单元进行保存。

9、作为本技术方案的进一步改进，所述工艺参数采集单元通过物联网和cnc机床内部安装的传感器建立数据连接，从而对cnc机床的工作数据进行采集同时并建立大数据库进行管理储存。

10、作为本技术方案的进一步改进，所述工艺参数采集单元包括工艺参数管理模块和时段获取模块；

11、所述工艺参数管理模块用于在大数据库中提取cnc机床工作状态下的工艺参数输入记录，然后将工艺参数记录中的工艺参数进行差异筛分，排除相同工艺参数，保存参数之间具有差异的已存工艺参数；

12、所述时段获取模块用于根据工艺参数管理模块保存的工艺参数在大数据库中进行时段提取，获取已存工艺参数所使用的时间段。

13、作为本技术方案的进一步改进，所述工艺参数管理模块在对多个相同的工艺参数进行差异筛分时，优先保存记录日期最接近实际时间的工艺参数。

14、作为本技术方案的进一步改进，上述刀具数据采集单元包括刀具磨损管理模块和刀具磨损校正模块

15、所述刀具磨损管理模块用于在大数据库内提取刀具零部件耐久度的全部磨损数据，同时将提取的磨损数据根据时段获取模块获取的时间段对其进行截取，获取和已存工艺参数记录时间段相同的相同磨损值；

16、所述刀具磨损校正模块用于将提取的全部磨损数据根据不同工艺参数进行筛分，并对筛分完毕的磨损数据进行单独计算，磨损数据结合工艺参数的切削次数计算获取整体平均磨损值，然后再将整体平均磨损值结合相同磨损值进行二次平均，将二次平均的磨损值作为产品生产完毕对刀具零部件耐久度的磨损值。

17、作为本技术方案的进一步改进，所述生产管理单元通过和cnc机床签订数据传输协议，从而在cnc机床展开切削工作前，对用户输入的最新工艺参数进行采集。

18、作为本技术方案的进一步改进，所述生产分析单元包括匹配监测模块和参数匹配模块；

19、所述匹配检测模块用于对生产管理单元的匹配过程进行监测，当无法匹配到相同的工艺参数，发送匹配信号给参数匹配模块，当匹配到相同的工艺参数，根据用户选择的生产数量从而控制cnc 机床进行切削加工；

20、所述参数匹配模块用于接收匹配监测模块发送的匹配信号，然后将生产管理单元采集的最新工艺参数和大数据库中的已存工艺参数进行相同参数匹配，获取和最新参数数据相似度最高的已存工艺参数，然后根据匹配到的工艺参数结合刀具的剩余耐久度进行大数据生产数量分析，并将生产数量分析结果发送至加工操作单元，参数匹配模块获取的生产数量分析结果并不直接向用户展示选择。

21、作为本技术方案的进一步改进，所述加工操作单元通过数据传输协议将故障预防次数询问窗口发送至cnc机床显示屏，并采集用户在故障预防次数询问窗口内填写的次数，然后将采集到的次数作为故障预防次数。

22、作为本技术方案的进一步改进，所述加工操作单元包括生产管理模块和加工询问模块；

23、所述生产管理模块用于接收参数匹配模块发送的生产数量分析结果，并将生产数量分析结果和故障预防次数进行差值计算，然后根据计算之后的生产数量控制cnc机床进行切削加工；

24、所述加工询问模块用于当cnc机床完成生产管理模块输出的生产数量后，制定一个继续加工询问窗口，继续加工询问窗口内设有继续加工和不继续加工，再将工作继续询问窗口发送至cnc机床显示屏供用户进行选择。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果：

26、该一种基于大数据的cnc机床数据采集与管理系统中，通过收集和分析cnc机床的工作数据并建立大数据库，可以实现对设备状态的实时监控，并利用大数据分析计算出刀具生产产品的生产数量，从而减少设备停机时间，提高生产效率，同时对最新的工艺参数进行保存，从而对磨损数据进行校正，使得数据的准确性会随着cnc机床使用而提高，而且提高用户对cnc机床工作的控制精度，提高cnc机床在生产产品时的质量。

技术特征：

1.一种基于大数据的cnc机床数据采集与管理系统，其特征在于：包括工艺参数采集单元（10）、刀具数据采集单元（20）、生产管理单元（30）、生产分析单元（40）、加工操作单元（50）以及数据储存单元（60）；

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的cnc机床数据采集与管理系统，其特征在于：所述工艺参数采集单元（10）通过物联网和cnc机床内部安装的传感器建立数据连接，从而对cnc机床的工作数据进行采集同时并建立大数据库进行管理储存。

3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的cnc机床数据采集与管理系统，其特征在于：所述工艺参数采集单元（10）包括工艺参数管理模块和时段获取模块；

4.根据权利要求3所述的一种基于大数据的cnc机床数据采集与管理系统，其特征在于：所述工艺参数管理模块在对多个相同的工艺参数进行差异筛分时，优先保存记录日期最接近实际时间的工艺参数。

5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的cnc机床数据采集与管理系统，其特征在于：所述刀具数据采集单元（20）包括刀具磨损管理模块和刀具磨损校正模块；

6.根据权利要求1所述的一种基于大数据的cnc机床数据采集与管理系统，其特征在于：所述生产管理单元（30）通过和cnc机床签订数据传输协议，从而在cnc机床展开切削工作前，对用户输入的最新工艺参数进行采集。

7.根据权利要求1所述的一种基于大数据的cnc机床数据采集与管理系统，其特征在于：所述生产分析单元（40）包括匹配监测模块和参数匹配模块；

8.根据权利要求1所述的一种基于大数据的cnc机床数据采集与管理系统，其特征在于：所述加工操作单元（50）通过数据传输协议将故障预防次数询问窗口发送至cnc机床显示屏，并采集用户在故障预防次数询问窗口内填写的次数，然后将采集到的次数作为故障预防次数。

9.根据权利要求1所述的一种基于大数据的cnc机床数据采集与管理系统，其特征在于：所述加工操作单元（50）包括生产管理模块和加工询问模块；

技术总结本发明涉及机床数据采集与管理技术领域。本发明涉及一种基于大数据的CNC机床数据采集与管理系统。其包括工艺参数采集单元、刀具数据采集单元、生产管理单元、生产分析单元、加工操作单元以及数据储存单元；通过收集和分析CNC机床的工作数据并建立大数据库，可以实现对设备状态的实时监控，并利用大数据分析计算出刀具生产产品的生产数量，从而减少设备停机时间，提高生产效率，同时对最新的工艺参数进行保存，从而对磨损数据进行校正，使得数据的准确性会随着CNC机床使用而提高，而且提高用户对CNC机床工作的控制精度，提高CNC机床在生产产品时的质量。技术研发人员：朱文军受保护的技术使用者：盐城皓月信息科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18