基于嵌入式传感装置的数控机床颤振实时补偿研究

针对数控机床加工时出现的颤振影响工件加工精度的难题,提出了基于嵌入式传感装置对数控机床颤振误差进行实时补偿的一种方法。首先,构建了CAN总线车间机床工作状态信息采集网络,并且采用PIC18F系列微处理器作为智能终端,移植TCP/IP协议,实现了机床各轴加速度数据的采集;然后,将数据打包通过无线网络通信模块将数据上传至上位机,上位机服务器系统通过数据筛选、分析和解包显示相关信息;最后,通过加速度传感器信息和颤振误差补偿模型计算数控机床颤振补偿值。实验结果表明：该嵌入式系统对数控机床加工精度有着良好的改善、可靠性好,并且有效地提高了车间机床的加工效率。     

车间多机床状态实时监测系统研究

随着零件加工精度和效率要求的提升,机床实时状态信息对于加工参数的动态调整有着重要作用。以车间多台华中8型数控机床为监测对象,开展了多机床状态信息监测系统的研究。采用STM32下位机系统作为智能终端,移植TCP/IP协议,实现了机床关键点温度、运动位置、主轴转速及进给速度等信息的采集,并基于CAN总线搭建了多智能终端的信息传输网络,采用C#语言开发了上位机监控系统。实验测试结果表明:该系统工作稳定,可靠性好,具有良好的扩展性,其可有效提高车间机床监控效率,降低运营成本。     

数控机床时序数据存储与查询系统研究

针对大部分数控机床状态信息都为时序数据这一特点,设计了一套数控机床时序数据存储与查询系统。对不同采集频率的机床状态时序数据进行分类,基于Socket通讯协议分别采集。基于时序数据写入和查询需求分析,应用TimescaleDB数据库实现时序数据存储。进一步对TimescaleDB数据库信息进行存储和查询测试,验证了时序数据存储与查询系统能严格按照设定频率采集及存储数据,相比PostgreSQL平均缩短了31.3%查询时间。最后搭建了Web端的状态监测界面,实现数控机床状态实时监测。     

MES下刀具管理及信息追踪技术研究

现代机械加工制造业中,车间底层实时信息的采集极为重要.为了及时准确有效地采集数控机床上所使用刀具的信息,本文在条码技术以及DNC技术基础上研究了一种有效的刀具信息管理及自动追踪系统.并且以FANUC系统为例,简要介绍了系统的实施原理.本文的研究成果对数控车间加工效率的提高具有积极的意义.     

一种DNC信息集成系统的研究与开发

本文采用基于以太网的DNC通讯技术，开发厂DNC信息集成系统，系统采用B／S结构，在基于WEB的信息平台上集成了机床状态采集、任务分配、仟务查询、刀具管理等功能。实现了车间管理层、技术层和企业合作伙伴对数控加工信息的实时了解。     

宝鸡机床数字化车间投入使用

正日前,宝鸡机床6号车间数字化改造项目一期工程(设备物联网系统建设)如期完工并投入试用,可通过大显示屏实时观测生产管理进程,实现生产过程透明化、可视化、无纸化管理。该数字化车间一期工程通过DNC(计算机与具有数控装置的机床群使用计算机网络技术组成的分布在车间中的数控系统)实施、MDC(通过数控机床以太网口或串口加硬件的方式,采集数控设备的实时状态,并通过对采     

基于ARM9的DNC数控加工流程视频实时监视系统

基于DNC以太网,利用ZC0301P感光芯片进行图像采集,通过Mini2440嵌入式开发板将图像和加工数据分别发送到视频监视主机和DNC主控机,实现数控加工过程的实时视频监控。结果表明,视频监视技术作为一种良好的协作工具在网络数控中应用,使管理人员可以更为全面直观地了解数控机床的运作情况,是一种分析设备故障和提高车间管理水平的有效手段。     

基于MQTT协议的车间设备物联网系统研发

为了解决Z公司车间设备运行监管不全面,导致工时浪费、废品率居高不下的问题,文章采用了MQTT通讯技术、RFID无线识别计数、条码识别计数以及数据库存储技术等多项前沿技术,从而达到了效稳定、高效地完成了车间物联网系统架构,实现了对车间设备使用过程中的运行状态、加工状态等数据的实时采集、分析。从而明确了整个车间物联网系统的基于MQTT协议的技术架构。     

基于Android的机床在线无线振动监测仪研制

为保护操作者的安全、防止切削液的外漏等,现代数控机床都安装了防护罩壳,这给现场在线监测的传感器布线、布点造成了困难。针对传统有线振动传感器在密闭防护罩壳内存在布线、布点困难和功耗高等问题,研制基于Android系统和CC2540单片机的无线振动测量仪。通过Android系统和蓝牙实现了仪器的在线参数设置和无线传输、实时数据显示和存储功能,无线传输有效地解决了传感器布线问题。以CC2540单片机为控制核心的测量模块完成了信号预处理和采集,该单片机自带低功耗蓝牙模块与Android系统实现全双工通信并将数据存储在TF卡或者云空间内。实际测试表明:该仪器能实现对振动加速度信号的精确测量,并通过单片机内部自带低功耗蓝牙模块与Android手机准确到收发数据、存储数据,使用方便、操作简单,具有良好的应用前景,可为其他新型无线测量设备的开发提供参考。     

基于PC机的在机检测技术在配备FANUC系统的数控机床中的实现

基于PC机的数控机床加工精度在机检测技术要求测量结果实时反馈到PC机以便于进一步的数据处理和分析.采用G31指令、外部中断SKIP指令和外部输出宏指令实现在机检测,并利用宏程序实现测量结果的实时输出;最后开发了面向FANUC系统的在机检测子程序并通过现场实验进行验证,结果表明该子程序可以成功地应用于所有基于FANUC系统的数控机床,其运行效果良好,性能稳定.     

基于MTConnect的机床远程多功能监控系统

针对制造车间中不同类型的设备具有不同的通信协议和接口所造成的车间通信标准不统一的问题,基于MTConnect协议为不同设备的互联互通提供了统一的通信接口,并应用于对设备的联网监控。对数控机床无线监控技术与MTConnect协议进行了研究,在分析了如何基于MTConnect协议进行设备描述、数据采集、联网监控的基础上,构建了一种基于MTConnect协议的机床远程多功能监控系统,对数控机床的CNC系统、机床能耗和机床颤振等进行监测。监控系统采用C/S架构,服务端采用C#语言实现并嵌入开放式数控系统,客户端采用Java开发了移动端的安卓应用程序,可以在便携式的移动端(手机或平板)上查看机床的实时监控数据。通过实际加工对该监控系统进行了试验测试,结果表明,该监控系统能够实时获取机床的监控数据,可以在便携式的移动端上对机床的运行状况进行有效的监控。     

数字化车间生产状态实时监测系统的研究与实现

数字化车间的建设是实现制造业智能化、信息化的关键环节,而目前生产车间存在生产过程不透明、生产信息集成度不高、管理手段落后等问题。针对这些问题,提出了一种数字化车间生产状态实时监测系统框架;并对三维虚拟车间环境的构建、信息集成可视化以及设备状态分析等关键技术进行了研究,在此基础上开发了数字化车间生产状态实时监测系统,实现物理车间的"虚拟映射";最后,通过某生产车间的实际应用,验证了该系统的可行性和有效性。     

基于Android平台铸字识别系统的可行性研究

对基于Android平台的铸字识别技术和系统进行技术探索和可行性研究,阐述了铸字形成和识别的概念;设计了识别系统的框架结构;并对铸字识别和Android平台开发系统以及程序设计等关键技术进行了研究。Android是开源的操作系统平台,主要使用于智能化手机等便携设备,利于车间现场数据的及时获取。铸字识别技术基于图像识别为文本的技术是实现快速、准确采集铸件信息等相关数据的有效手段。     

基于5G通信的数控机床智能监控与诊断系统设计

针对目前数控机床智能监控水平较低、智能化不足的问题,提出基于5G通信的数控机床智能监控与故障诊断系统。该系统以高性能STM32为硬件核心,搭载AliOS Things嵌入式操作系统实现机床电机工作电流、电压、温度和振动信号的实时监测;再提取信号时频域特征,进行故障状态识别,通过5G通信智能网关将异常状态数据上传到远程智能监控服务平台。该平台还能下发指令给监控系统,提示并辅助工作人员对存在故障风险的数控机床进行及时维护。经测试,该系统能够实现高并发海量数据的采集与高速传输,5G通信传输速度在500 Mb/s,传输时延在20 ms以内,平均数据丢包率在2%内。测试结果表明该系统性能稳定可靠,在满足数控机床智能监控同时,为数控机床设备的智能升级提供技术方案。     

DNC系统在车间数字化改造中的应用研究

分布式数字控制技术(DNC)不仅是一种控制和获取车间底层设备(如数控机床)信息的关键技术,也是实现数字化车间底层数字化设备与上层管理软件之间信息交互的桥梁。分析企业实现数字化车间需要DNC系统的必要性,介绍DNC系统的原理与方法;以某企业数字化车间改造中DNC系统的应用为例给出了DNC的实施方法和关键技术。实施结果表明:DNC不仅可以充分发挥数控设备的效率,而且提高了数控机床的管理水平。     

基于以太网数控机床故障诊断系统的研究

利用以太网技术采集数控机床信息,在线实时监控数控机床运行状态,建立数控机床故障诊断专家库,自动识别数控机床故障报警并给出排除故障的可能方法。数控机床故障诊断系统能为维修人员快速高效排除故障提供技术支持,快速恢复生产提高企业效益。     

离散制造车间生产数据实时采集系统设计

针对离散制造车间现有的数据采集方式的不足,研究开发了一种能够及时、便捷、准确获取现场数据和下达生产指令的数据采集系统.其中数据采集器以C8051F020单片机为核心控制器,可通过键盘输人现场加工数据及进度等信息;通过以太网CP2200模块实现实时传输,并及时接收来自车间上层的生产指令.应用该数据采集系统,能够实现车间与上层之间高效、精准的信息传输.     

基于ZigBee技术的数字化车间环境监测无线控制终端系统的设计

针对车间生产企业对车间数字化和车间环境监测的需要,设计一种基于Zig Bee技术的数字化车间环境监测无线控制终端系统,通过该无线控制终端实现无线、实时、可靠地对数字化车间环境数据进行采集、对车间安防和车间电气设备进行控制。该无线控制终端系统已应用于钢铁生产企业车间,实际应用表明:该无线控制终端系统数据传输实时性好、稳定性强,提高了车间安全监控水平和数字化水平,对工厂自动化水平的提高具有重要意义。     

基于Internet的数控机床远程控制

远程控制技术已逐步成为当代数控机床发展的主要趋势之一。文中给出了基于Internet的数控机床系统的硬件结构,并分析了软件实现方法。该数控机床可通过高速通信网络及时地向远程监控点提供当前加工状态信息并接收远程监控命令,从而实现数控系统的远程控制功能,具有很强的实用性。     

基于传感网络的数控机床故障监控系统的设计

设计一种新型的数控机床故障监控系统,通过在数控机床上安装不同类型的传感器,对易产生故障的部位进行多参数综合监控。数据采集模块负责对各种动态参数进行实时采集,并通过无线网络方式将数据传输至上位机。上位机中安装有相应的故障监控软件,将通过软件界面显示故障信息并报警。实验结果表明:基于传感网络的数控机床故障监控系统可降低机床停机率,提高机床利用率并早期预防某些隐性故障。