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一種用于監(jiān)測機床利用率的裝置的制作方法

文檔序號:6270420閱讀:196來源:國知局
專利名稱:一種用于監(jiān)測機床利用率的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型涉及一種監(jiān)測裝置,尤其涉及一種用于監(jiān)測機床利用率的裝置。
背景技術(shù)
CAM (Computer Aided Manufacturing)技術(shù),就是通過計算機在模擬形狀上生成出實際加工軌跡,編譯成代碼傳輸至數(shù)控機床,最終利用數(shù)控高速銑削加工中心完成制造動作的過程,也就是俗稱的計算機輔助制造。在汽車覆蓋件模具制造的過程中,95%以上的模具形狀都是通過這種方式,由數(shù)控高速銑削加工中心完成。因此,數(shù)控高速銑削加工中心的機床的利用率的高低會直接影響模具工廠的整體發(fā)展趨勢。而且,人們需要準(zhǔn)確的獲取機床的利用率,以便將機床利用率維持在相對合理的水平并合理的安排工人的工作時間。長期以來,機床利用率(S卩機床每天的工作時間與一天24小時的比值,其與機床的空載率相反)的統(tǒng)計與分析通常停留在對數(shù)控加工人員和數(shù)控機床運行程序的考核上,而并不是從機床硬件提取。其常用的利用率的監(jiān)測方式主要有以下兩種方法方法1:一件工件由I個數(shù)控加工人使用I臺數(shù)控銑床獨立完成。期間工人休息就等同于機床休息,其他時間默認(rèn)機床都是在運行狀態(tài)。因此,工人每天工作時間除以24小時,即為機床利用率。方法2 :數(shù)控程序的理論時間通常為8. 2小時(理論時間是通過軟件模擬數(shù)控程序得到的加工用時,即假 設(shè)無外界干擾因素的加工凈時間),將理論時間乘以衰減系數(shù)1. 5 (衰減系數(shù)指的是在加工過程中由于加工材質(zhì)、加工形狀、走刀方式等外界因素的影響,導(dǎo)致實際加工時間多于理論時間。稱為加工衰減,二者比值即為衰減系數(shù)),可以得到實際的數(shù)控加工工時12. 3小時。一個機床每天工作的總時間為基數(shù)(即24小時),每天完成的實際數(shù)控加工工時累計與基數(shù)相比較,得到該機床當(dāng)天的利用率。上述兩種獲取機床利用率的方法都存在弊端和缺陷,方法I中以人為對象統(tǒng)計的工作時間必然會高于機床實際使用的時間。此外,如果出現(xiàn)工作量不足或者機床維修等情況,這種統(tǒng)計方法誤差就會比較大。方法2利用了機床實際的加工工時,但是只計算了機床使用數(shù)控程序的這部分工作,很多工人自編程序加工或者使用宏命令循環(huán)加工的機床工作時間都無法計算在內(nèi)。故現(xiàn)有技術(shù)中得到的機床利用率大多存在誤差,而且,對于大廠房內(nèi)大量的機床的利用率的監(jiān)測,其速度較慢,效率較低??梢岳斫獾氖?,本部分的陳述僅僅提供與本實用新型相關(guān)的背景信息,可能構(gòu)成或不構(gòu)成所謂的現(xiàn)有技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)中監(jiān)測機床利用率的效率較低且監(jiān)測不夠準(zhǔn)確的缺陷,提供一種可以快速準(zhǔn)確的監(jiān)測出機床的利用率的裝置。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種用于監(jiān)測機床利用率的裝置,其包括與機床主軸電連接的脈沖信號采集單元、與脈沖信號采集單元電連接的用于根據(jù)采集的信號計算機床利用率的信號處理單元、與脈沖信號采集單元及信號處理單元電連接的用于供電的電源、及與信號處理單元電連接的用于顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)的顯示終端。在上述用于監(jiān)測機床利用率的裝置中,還包括連接于顯示終端與信號處理單元之間的服務(wù)器。在上述用于監(jiān)測機床利用率的裝置中,所述顯示終端為計算機。在上述用于監(jiān)測機床利用率的裝置中,所述電源與脈沖信號采集單元間電連接有用于電氣隔離的隔離單元。在上述用于監(jiān)測機床利用率的裝置中,所述隔離單元為RS232隔離保護器。在上述用于監(jiān)測機床利用率的裝置中,所述信號處理單元與服務(wù)器通過CAN總線連接。本實用新型提供的用于監(jiān)測機床利用率的裝置,其通過在機床主軸上設(shè)置采集機床工作的脈沖信號的脈沖信號采集單元、并結(jié)合信號處理單元將采集的信號計算處理出機床的利用率,其全程電控,故監(jiān)測效率高;而且,其通過脈沖信號采集單元獲取機床工作時發(fā)出的脈沖信號,進而獲取機床真正的工作時間,使得計算處理出的機床利用率準(zhǔn)確可靠。

圖1是本實用新型提供的用于監(jiān)測機床利用率的裝置的結(jié)構(gòu)框圖;圖2是本實用新型提供的用于監(jiān)測機床利用率的裝置的一優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,
以下結(jié)合附圖及實施例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。在本實用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附
圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。本實用新型提供的用于監(jiān)測機床利用率的裝置主要通過脈沖信號采集單元結(jié)合信號處理單元可以準(zhǔn)確的根據(jù)脈沖來監(jiān)測機床實際的工作時間,進而得出機床的利用率。參見圖1及圖2,本實用新型提供的用于監(jiān)測機床利用率的裝置包括脈沖信號采集單元1、信號處理單元2、電源3及顯示終端4。其中,電源3與脈沖信號采集單元I及信號處理單元2電連接以給各單元供電;信號采集單元同時與機床的主軸及信號處理單元2電連接,由于機床開始工作時,機床主軸就會發(fā)出脈沖信號,故與機床主軸電連接的脈沖信號采集單元I采集到脈沖信號后就可以知悉機床開始工作,進而脈沖信號采集單元I將機床開始工作的信息反饋給信號處理單元2,信號處理單元2開始計時,當(dāng)停止收到脈沖信號后,信號處理單元2停止計時,并根據(jù)機床的啟停時間計算出每臺機床每天的利用率,并將計算出的每臺機床每天的利用率傳輸至顯示終端4上顯示出來,供用戶了解機床的利用率并合理安排工人的工作時間。脈沖信號采集單元I接收到脈沖信號即可被觸發(fā)并發(fā)出信號給信號處理單元2開始計時,并在預(yù)定時間內(nèi)沒有接收到機床的脈沖信號時發(fā)出信號給信號處理單元2停止計時,且信號處理單元2進而計算出機床的工作時間及其利用率。脈沖信號處理單元2可以采用集成的芯片或一定的電路結(jié)構(gòu),接收到脈沖后輸出響應(yīng)信息的脈沖信號處理單元2的結(jié)構(gòu)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知,故其結(jié)構(gòu)及原理在此不再贅述。為了更好的監(jiān)測工廠里多個機床的工作時間及其利用率,本實用新型提供的用于監(jiān)測機床利用率的裝置可以包括多個脈沖信號采集單元1,以連接多個機床。同時優(yōu)選地,為了快速處理多個機床復(fù)雜的負(fù)載信息,本實用新型提供的用于監(jiān)測機床利用率的裝置還包括連接于顯示終端4與信號處理單元2之間的服務(wù)器5,更優(yōu)選地,顯示終端4為計算機。通過網(wǎng)絡(luò)可以講信號處理單元2處理得出的機床的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至后臺服務(wù)器5進行記錄、分析、統(tǒng)計,生成報表。同時,通過服務(wù)器5及計算機可以存儲大量的機床的工作時間及利用率的信息,從而清楚的了解各班次各時間段不同地方的機床的工作情況,且可以隨時調(diào)閱機床的歷史工作情況。例如,通過服務(wù)器5及計算機顯示出機床在上午的工作時間長于下午的工作時間,或者機床在月底時每天的工作時間比月初多,可以得出此時間段工人的工作效率較高或者此時需要趕貨,從而需要安排更多的工人在此時間段上班,以充分高效的利用機床。再次參見圖2,本實用新型提供的用于監(jiān)測機床利用率的裝置還包括用于電氣隔離的隔離單元6,其連接于電源3與脈沖信號采集單元I之間,以提高裝置的安全性。更優(yōu)選地,所述隔離單元6為RS232隔離保護器6,其成本較低,且電氣隔離效果較好。優(yōu)選地,信號處理單元2與服務(wù)器5通過CAN (Controller Area Network,控制器局域網(wǎng)絡(luò))總線電連接,以加強信號處理的實時性。所以,通過脈沖信號采集單元I實時采集機床的工作動作,及信號處理單元2有針對性的數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計,管理者可以輕松的找到生產(chǎn)的瓶頸加以改善。因為數(shù)據(jù)的可靠性高,來源準(zhǔn)確。所以依此進行的調(diào)整往往可以得到事半功倍的效果。綜上所述,本實用新型提供的用于監(jiān)測機床利用率的裝置通過在機床主軸上設(shè)置脈沖信號采集單元及信號處理單元,使得監(jiān)測機床的利用率效率大大提高,且其監(jiān)測到的利用率準(zhǔn)確可靠。在本實用新型的描述中,除非另有規(guī)定和限定,需要說明的是,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是機械連接或電連接,也可以是兩個元件內(nèi)部的連通,可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于監(jiān)測機床利用率的裝置,其特征在于,包括與機床主軸電連接的脈沖信號采集單元、與脈沖信號采集單元電連接的用于根據(jù)采集的信號計算機床利用率的信號處理單元、與脈沖信號采集單元及信號處理單元電連接的用于供電的電源、及與信號處理單元電連接的用于顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)的顯示終端。
2.如權(quán)利要求1所述的用于監(jiān)測機床利用率的裝置,其特征在于,還包括連接于顯示終端與信號處理單元之間的服務(wù)器。
3.如權(quán)利要求2所述的用于監(jiān)測機床利用率的裝置,其特征在于,所述顯示終端為計算機。
4.如權(quán)利要求1所述的用于監(jiān)測機床利用率的裝置,其特征在于,所述電源與脈沖信號采集單元間電連接有用于電氣隔離的隔離單元。
5.如權(quán)利要求4所述的用于監(jiān)測機床利用率的裝置,其特征在于,所述隔離單元為RS232隔離保護器。
6.如權(quán)利要求1所述的用于監(jiān)測機床利用率的裝置,其特征在于,所述信號處理單元與服務(wù)器通過CAN總線連接。
專利摘要本實用新型提供了一種用于監(jiān)測機床利用率的裝置,其包括與機床主軸電連接的脈沖信號采集單元、與脈沖信號采集單元電連接的用于根據(jù)采集的信號計算機床利用率的信號處理單元、與脈沖信號采集單元及信號處理單元電連接的用于供電的電源、及與信號處理單元電連接的用于顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)的顯示終端。本實用新型提供的用于監(jiān)測機床利用率的裝置能快速準(zhǔn)確的監(jiān)測出機床工作的利用率。
文檔編號G05B19/406GK202904318SQ201220502718
公開日2013年4月24日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者楊路 申請人:北京比亞迪模具有限公司
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