本發(fā)明屬于機(jī)械自動化監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自動化加工單元監(jiān)控系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
隨著“工業(yè)4.0”的提出和《中國制造2025》的發(fā)布，實(shí)踐“智能制造”成為工業(yè)界積極探索的命題。在制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的大環(huán)境下，各種自動化產(chǎn)線被大量部署，尤其是“機(jī)器人+多臺數(shù)控機(jī)床+自動化治具”的機(jī)外上下料自動加工單元。此種自動化加工單元在加工較大、重型工件時，有效地解決了人工上下料勞動強(qiáng)度大、上料精度不好控制等問題。然而，自動化加工單元運(yùn)行情況較為復(fù)雜，需機(jī)器人模塊、多臺數(shù)控機(jī)床模塊、自動化治具模塊等有效配合，才能發(fā)揮其作用，提高生產(chǎn)效率。因此，研發(fā)一種自動化加工單元監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時掌握、監(jiān)控自動化單元各模塊的運(yùn)行狀態(tài)很是必要。此種自動化單元監(jiān)控系統(tǒng)，一方面擴(kuò)大了操作者對于操作對象的控制范圍，提高了管理者對于單元設(shè)備運(yùn)行情況掌握的方便程度；另一方面也有利于制造資源共享，達(dá)到充分提高單元設(shè)備利用率的目的。
目前，應(yīng)用于“機(jī)器人+多臺數(shù)控機(jī)床+自動化治具”自動化加工單元的監(jiān)控系統(tǒng)比較少見，或形式比較單一。有的監(jiān)控系統(tǒng)部署在觸摸屏上，可以對單元相關(guān)模塊信號進(jìn)行簡單顯示與處理；有的監(jiān)控系統(tǒng)能對數(shù)控機(jī)床狀態(tài)信息進(jìn)行監(jiān)控，大多是使用機(jī)床廠商提供的專用軟件，對單元的其他模塊不能監(jiān)控；有的監(jiān)控系統(tǒng)部署在單元附近，只能實(shí)現(xiàn)有限距離的數(shù)據(jù)傳輸。
存在以下缺點(diǎn)：監(jiān)控功能單一：觸摸屏功能單一，只能對單元中主控plc信號進(jìn)行簡單顯示、監(jiān)控，對機(jī)器人及自動化治具運(yùn)行情況不能得到有效監(jiān)控，遠(yuǎn)不能滿足對于整個自動化單元的監(jiān)控要求；數(shù)據(jù)傳輸性差：現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床監(jiān)控系統(tǒng)大多是單機(jī)串口通訊，機(jī)床間數(shù)據(jù)信息不能實(shí)時共享，影響整個加工單元的生產(chǎn)節(jié)拍；傳統(tǒng)串口通信也存在速率低、可靠性差、網(wǎng)絡(luò)特性差、需要專門布線等缺點(diǎn)；監(jiān)控距離短：觸摸屏及串口機(jī)床監(jiān)控系統(tǒng)一般只部署在自動化單元附近，具有遠(yuǎn)程web功能的機(jī)型價格較高，增加企業(yè)成本；系統(tǒng)開放性低：機(jī)床廠商提供的監(jiān)控軟件一般接口不開放，與其他系統(tǒng)(如mes系統(tǒng))不能有效集成；人工成本高；監(jiān)控室的設(shè)備管理人員不能長時間離開，且生產(chǎn)管控需安排專人在車間走查，人工成本較高報警響應(yīng)遲滯：整個加工單元各個模塊都具有報警機(jī)制，報警狀態(tài)信息如不能及時反饋給未在現(xiàn)場的設(shè)備管理人員，自動化單元將處于加工等待或停滯狀態(tài)，降低生產(chǎn)效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種應(yīng)用于“機(jī)器人+多臺數(shù)控機(jī)床+自動化治具”機(jī)外自動上下料加工單元的實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)及方法，可遠(yuǎn)程監(jiān)控自動化單元的各個模塊、各機(jī)床間可共享數(shù)據(jù)、與mes系統(tǒng)有效集成，幫助設(shè)備管理人員實(shí)時掌握、監(jiān)控自動化單元各模塊的運(yùn)行狀態(tài)，及時接收并處理報警信息。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種自動化加工單元監(jiān)控系統(tǒng)，包括自動化加工單元模塊、工業(yè)交換機(jī)模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控室模塊和無線終端模塊，所述自動化加工單元模塊通過串口服務(wù)器和所述工業(yè)交換機(jī)模塊連接，所述工業(yè)交換機(jī)模塊用于和所述遠(yuǎn)程監(jiān)控室模塊連接，所述自動化加工單元模塊內(nèi)設(shè)置有數(shù)控機(jī)床監(jiān)控和自動化治具監(jiān)控，分別用于將機(jī)床和治具的狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送給所述遠(yuǎn)程監(jiān)控室模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
進(jìn)一步的，所述自動化加工單元模塊包括機(jī)器人、主控plc、數(shù)控機(jī)床和自動化治具，所述自動化治具經(jīng)過所述數(shù)控機(jī)床與所述主控plc連接，通過i/o信號將所述自動化治具的傳感器信號保存在所述數(shù)控機(jī)床上，通過監(jiān)控?cái)?shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)對自動化治具的監(jiān)控，所述主控plc與所述機(jī)器人連接。
進(jìn)一步的，所述機(jī)器人與所述主控plc之間，所述數(shù)控機(jī)床與主控plc之間，以及數(shù)控機(jī)床與自動化治具之間均采用i/o模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
進(jìn)一步的，所述自動化加工單元模塊還包括配有網(wǎng)卡接口的攝像頭，所述攝像頭用于將采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過所述工業(yè)交換機(jī)模塊傳輸至所述遠(yuǎn)程監(jiān)控室模塊。
進(jìn)一步的，所述工業(yè)交換機(jī)模塊由一級交換機(jī)、第一二級交換機(jī)和第二二級交換機(jī)構(gòu)成，所述串口服務(wù)器、數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人分別與所述第一二級交換機(jī)連接，所述第一二級交換機(jī)經(jīng)過所述一級交換機(jī)和第二二級交換機(jī)與所述遠(yuǎn)程監(jiān)控室模塊連接。
進(jìn)一步的，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控室模塊由監(jiān)控系統(tǒng)終端和led顯示屏組成，所述監(jiān)控系統(tǒng)終端與所述第二二級交換機(jī)連接，并通過所述led顯示屏顯示。
進(jìn)一步的，所述工業(yè)交換機(jī)模塊內(nèi)設(shè)置有無線路由器，所述無線終端模塊包括手機(jī)客戶端和平板電腦客戶端，所述無線路由器用于和所述手機(jī)客戶端和平板電腦客戶端連接實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程移動監(jiān)控。
一種自動化加工單元監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，包括以下步驟：
s1、監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行，主控plc接收來自數(shù)控機(jī)床的上下料信號，進(jìn)行處理后向機(jī)器人發(fā)送路徑編碼，控制機(jī)器人為數(shù)控機(jī)床進(jìn)行上下料，同時固定在數(shù)控機(jī)床臺面上的自動化治具與所述機(jī)器人相互配合，完成自動夾緊、松開、定位、充退磁操作；
s2、數(shù)控機(jī)床監(jiān)控部分和自動化治具監(jiān)控部分分別接收數(shù)控機(jī)床和自動化治具所發(fā)送的機(jī)床狀態(tài)數(shù)據(jù)和治具狀態(tài)數(shù)據(jù)并發(fā)送給監(jiān)控系統(tǒng)終端；
s3、運(yùn)行實(shí)景監(jiān)控部分，接收攝像頭發(fā)送的視頻數(shù)據(jù)信息并通過工業(yè)交換機(jī)模塊發(fā)送給監(jiān)控系統(tǒng)終端，并在led顯示屏上實(shí)時顯示；
s4、主控plc監(jiān)控部分和機(jī)器人監(jiān)控部分分別接收主控plc所發(fā)送的主控plc狀態(tài)數(shù)據(jù)和機(jī)器人狀態(tài)數(shù)據(jù)，并且與步驟s2所述實(shí)景監(jiān)控部分比對，實(shí)時反饋?zhàn)詣踊庸卧墓ぷ髑闆r。
進(jìn)一步的，步驟s2中，所述數(shù)控機(jī)床監(jiān)控部分用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程獲取機(jī)床狀態(tài)信息并控制機(jī)床，所述自動化治具監(jiān)控部分用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程獲取治具狀態(tài)信息并控制治具動作。
進(jìn)一步的，所述機(jī)床狀態(tài)信息包括機(jī)床坐標(biāo)、報警提示、程序狀態(tài)、進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速、工件原點(diǎn)信息、機(jī)床外設(shè)信息、機(jī)床畫面、機(jī)床軟硬件版本信息；所述治具狀態(tài)信息包括氣缸是否推出退回到位、磁力吸盤是否充退磁成功、零點(diǎn)快換是否拉緊松開到位、上下料時治具表面是否清理干凈。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：
本發(fā)明自動化加工單元監(jiān)控系統(tǒng)包括自動化加工單元模塊、工業(yè)交換機(jī)模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控室模塊和無線終端模塊，自動化加工單元模塊通過串口服務(wù)器和工業(yè)交換機(jī)模塊連接，工業(yè)交換機(jī)模塊用于和遠(yuǎn)程監(jiān)控室模塊連接，自動化加工單元模塊內(nèi)設(shè)置有數(shù)控機(jī)床監(jiān)控和自動化治具監(jiān)控，分別用于將機(jī)床和治具的狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控室模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，可同時監(jiān)控主控plc、機(jī)器人、多臺數(shù)控機(jī)床、多臺自動化治具，各模塊間數(shù)據(jù)共享，能夠幫助設(shè)備管理員掌握整個單元整體的運(yùn)行情況，可以滿足“無人化”工廠的需求。
進(jìn)一步的，各模塊間配有直接或間接網(wǎng)卡接口、可快速并入工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行通訊，留有擴(kuò)展接口，方便企業(yè)根據(jù)自己需求，定制個性化mes系統(tǒng)，對生產(chǎn)加工過程中各個環(huán)節(jié)的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控。
進(jìn)一步的，工業(yè)交換機(jī)模塊由一級交換機(jī)、第一二級交換機(jī)和第二二級交換機(jī)構(gòu)成，依據(jù)tcp/ip協(xié)議組網(wǎng)，工業(yè)以太網(wǎng)通訊，各模塊配置網(wǎng)卡接口，而無需采用rs232、rs485等串口通信，速率高、可靠性高，另外采用交換機(jī)堆疊連接的方式，提高了傳輸效率。
進(jìn)一步的，該監(jiān)控系統(tǒng)可在手機(jī)、平板等無線終端部署，監(jiān)控距離、場地不受限制，設(shè)備管理員可配置無線終端模塊，即使不在現(xiàn)場或監(jiān)控室，也可對單元運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，此時設(shè)備管理員可進(jìn)行其他工作，實(shí)現(xiàn)人力資源整合；同時生產(chǎn)管控不再需要安排大量人員在車間走查，降低了人工成本。
進(jìn)一步的，本發(fā)明自動化加工單元監(jiān)控系統(tǒng)各模塊均具有報警響應(yīng)機(jī)制，通過無線終端，報警信息可及時反饋給未在現(xiàn)場或監(jiān)控室的設(shè)備管理人員，不至于加工單元長時間處于停滯狀態(tài)，提高了生產(chǎn)效率。
本發(fā)明還公開了一種自動化加工單元監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測方法，各個模塊間的通訊直接或間接通過工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，被監(jiān)控的設(shè)備底層主要集中在自動化加工模塊，實(shí)時數(shù)據(jù)被采集，通過工業(yè)交換機(jī)模塊組網(wǎng)，將數(shù)據(jù)傳送至遠(yuǎn)程監(jiān)控室模塊或無線終端模塊，提供了自動化單元生產(chǎn)過程中各個環(huán)節(jié)的實(shí)時數(shù)據(jù)監(jiān)控功能，有效地將單元各種設(shè)備的運(yùn)行情況統(tǒng)一納入監(jiān)控模塊，管理層可以通過監(jiān)控系統(tǒng)清晰地了解任意時刻單元的生產(chǎn)及設(shè)備運(yùn)行情況。
綜上所述，本發(fā)明監(jiān)控系統(tǒng)及方法具有功能完善、數(shù)據(jù)傳輸性能好、監(jiān)控距離長，系統(tǒng)開放性高，有效降低了人工成本，報警響應(yīng)速度快，縮短加工等待及停滯時間，提高生產(chǎn)效率。
下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
附圖說明
圖1為本發(fā)明監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
其中：1.攝像頭；2.第一自動化治具；3.第一數(shù)控機(jī)床；4.第二自動化治具；5.第二數(shù)控機(jī)床；6.機(jī)器人；7.主控plc；8.串口服務(wù)器；9.第三數(shù)控機(jī)床；10.第三自動化治具；11.第一二級交換機(jī)；12.一級交換機(jī)；13.第二二級交換機(jī)；14.無線路由器；15.監(jiān)控系統(tǒng)終端；16.led顯示屏；17.手機(jī)客戶端；18.平板電腦客戶端。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種自動化加工單元監(jiān)控系統(tǒng)，由自動化加工單元模塊、工業(yè)交換機(jī)模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控室模塊、無線終端模塊組成，各個模塊間的通訊直接或間接通過工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)。被監(jiān)控的設(shè)備底層主要集中在自動化加工模塊，包括主控plc、機(jī)器人、多臺數(shù)控機(jī)床、多臺自動化治具，這些設(shè)備上都直接或者間接配有網(wǎng)卡接口。自動化單元運(yùn)行時，這些設(shè)備的實(shí)時數(shù)據(jù)都被采集，通過工業(yè)交換機(jī)模塊組網(wǎng)，將數(shù)據(jù)傳送至遠(yuǎn)程監(jiān)控室模塊或無線終端模塊。
請參閱圖1，本發(fā)明自動化加工單元監(jiān)控系統(tǒng)由四部分組成，分別是自動化加工單元模塊、工業(yè)交換機(jī)模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控室模塊和無線終端模塊，所述自動化加工單元模塊依次經(jīng)過串口服務(wù)器8和所述工業(yè)交換機(jī)模塊與所述遠(yuǎn)程監(jiān)控室模塊連接，用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，所述工業(yè)交換機(jī)模塊內(nèi)設(shè)置有無線路由器14，通過所述無線路由器14與所述無線終端模塊連接實(shí)現(xiàn)移動終端遠(yuǎn)程監(jiān)控。
其中，自動化加工單元模塊包括攝像頭1、機(jī)器人6、主控plc7、數(shù)控機(jī)床和自動化治具，所述機(jī)器人6、數(shù)控機(jī)床和自動化治具分別和所述主控plc7連接，所述機(jī)器人6與主控plc7之間，所述數(shù)控機(jī)床與主控plc7之間，以及數(shù)控機(jī)床與自動化治具之間均采用專用i/o模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
單元運(yùn)行時，所述主控plc7接收來自所述數(shù)控機(jī)床的上下料信號，進(jìn)行處理后向所述機(jī)器人6發(fā)送路徑編碼，控制所述機(jī)器人6為數(shù)控機(jī)床進(jìn)行上下料，同時固定在數(shù)控機(jī)床臺面上的所述自動化治具與所述機(jī)器人6相互配合，完成自動夾緊、松開、定位、充退磁等操作。
所述數(shù)控機(jī)床包括：第一數(shù)控機(jī)床3、第二數(shù)控機(jī)床5和第三數(shù)控機(jī)床9，對應(yīng)的所述自動化治具包括：第一自動化治具2、第二自動化治具4和第三自動化治具10，所述第一自動化治具2、第二自動化治具4和第三自動化治具10分別經(jīng)過所述第一數(shù)控機(jī)床3、第二數(shù)控機(jī)床5和第三數(shù)控機(jī)床9與所述主控plc7連接。
所述第一數(shù)控機(jī)床3、第二數(shù)控機(jī)床5和第三數(shù)控機(jī)床9配置有網(wǎng)卡接口，可直接連接網(wǎng)線并入局域網(wǎng)內(nèi)，而無需采用rs232、rs485等串口通信，可以按照pc機(jī)搭建局域網(wǎng)的策略進(jìn)行建網(wǎng)，通過工業(yè)交換機(jī)模塊，將所述第一數(shù)控機(jī)床3、第二數(shù)控機(jī)床5和第三數(shù)控機(jī)床9的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控終端。
所述第一自動化治具2、第二自動化治具4和第三自動化治具10的數(shù)據(jù)采集若采用單獨(dú)模塊的話，增加成本，本發(fā)明現(xiàn)將所述自動化治具各部分傳感器信號通過其與所述第一數(shù)控機(jī)床3、第二數(shù)控機(jī)床5和第三數(shù)控機(jī)床9的i/o信號交互保存在所述第一數(shù)控機(jī)床3、第二數(shù)控機(jī)床5和第三數(shù)控機(jī)床9上，通過監(jiān)控?cái)?shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)對自動化治具的監(jiān)控，為企業(yè)節(jié)省成本。
所述主控plc7需要通過串口服務(wù)器8轉(zhuǎn)換，串口光電隔離保護(hù)后再接入工業(yè)交換機(jī)模塊，實(shí)現(xiàn)設(shè)備間接聯(lián)網(wǎng)。串口服務(wù)器8將主控plc7串口的數(shù)據(jù)作為tcp/ip的應(yīng)用層數(shù)據(jù)，工作模式選擇tcp模式，采用串口分幀技術(shù)，將每兩個數(shù)據(jù)包間隔長度的串口數(shù)據(jù)打包后作為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)封裝傳輸。
主控plc7在對機(jī)器人6的運(yùn)行進(jìn)行控制時，可實(shí)時存儲機(jī)器人6的各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)，如機(jī)器人是否運(yùn)行正常、正在運(yùn)行的路徑子程序號、相關(guān)i/o信號是否交互正常等，同樣將這些數(shù)據(jù)經(jīng)串口服務(wù)器8轉(zhuǎn)換后，間接接入工業(yè)交換機(jī)模塊，實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人6的監(jiān)控。
所述自動化加工單元模塊還包含配有網(wǎng)卡接口的攝像頭1，用于實(shí)時采集整個單元運(yùn)行圖像視頻，通過網(wǎng)線連接的方式，將攝像頭1采集的數(shù)據(jù)傳輸至所述工業(yè)交換機(jī)模塊，最后通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至所述監(jiān)控系統(tǒng)終端15。
工業(yè)交換機(jī)模塊負(fù)責(zé)搭建整個自動化單元監(jiān)控系統(tǒng)的工業(yè)局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)。工業(yè)交換機(jī)模塊采用工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)將單元的各個設(shè)備及其傳感器等連接起來，這樣監(jiān)控就從分立單元進(jìn)入到集成單元階段，各個管理站點(diǎn)的服務(wù)用局域網(wǎng)連接起來，形成監(jiān)控單元的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
由于建立了基本的網(wǎng)絡(luò)信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，單元設(shè)備的監(jiān)控、維護(hù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，最后跨越不同子網(wǎng)、不同物理區(qū)域連接到internet，實(shí)現(xiàn)web遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。為提高數(shù)據(jù)傳輸效率，可使用百兆交換機(jī)，如果一級交換機(jī)接口數(shù)量不足以連接所有設(shè)備，可以使用交換機(jī)堆疊連接的方式進(jìn)行擴(kuò)展，由一級交換機(jī)12、第一二級交換機(jī)11、第二二級交換機(jī)13構(gòu)成。
所述串口服務(wù)器8、第一數(shù)控機(jī)床3、第二數(shù)控機(jī)床5、第三數(shù)控機(jī)床9、機(jī)器人6和攝像頭1分別與所述第一二級交換機(jī)11連接，所述第一二級交換機(jī)11經(jīng)過所述一級交換機(jī)12和第二二級交換機(jī)13與所述遠(yuǎn)程監(jiān)控室模塊連接。
所述遠(yuǎn)程監(jiān)控室模塊由監(jiān)控系統(tǒng)終端15和led顯示屏16組成，所述監(jiān)控系統(tǒng)終端15與所述第二二級交換機(jī)13連接，并通過所述led顯示屏16顯示。
其中監(jiān)控系統(tǒng)終端15依據(jù)tcp/ip協(xié)議組網(wǎng)，接收來自工業(yè)交換機(jī)模塊的數(shù)據(jù)。tcp/ip定義了電子設(shè)備如何連入因特網(wǎng)，以及數(shù)據(jù)如何在它們之間傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。協(xié)議采用了網(wǎng)絡(luò)訪問層、網(wǎng)際層、傳輸層、應(yīng)用層的層級結(jié)構(gòu)，每一層都呼叫他的下一層所提供的協(xié)議來完成自己的需求。監(jiān)控系統(tǒng)終端15包括運(yùn)行實(shí)景監(jiān)控、主控plc監(jiān)控、機(jī)器人監(jiān)控、數(shù)控機(jī)床監(jiān)控、自動化治具監(jiān)控、mes接口端等部分。
運(yùn)行實(shí)景監(jiān)控部分接收攝像頭1發(fā)送的視頻數(shù)據(jù)信息，在led顯示屏16上實(shí)時顯示。
本發(fā)明可選配無線終端模塊，所述一級交換機(jī)12經(jīng)過無線路由器14與所述無線終端模塊連接，由無線路由器14建立無線局域網(wǎng)環(huán)境，終端配有手機(jī)客戶端17和平板電腦客戶端18。用戶可在移動客戶端上查看自動化加工單元的狀態(tài)信息，尤其是單元的某一模塊出現(xiàn)報警，單元處于停滯運(yùn)行狀態(tài)時，監(jiān)控系統(tǒng)可將報警信息及時發(fā)送給不在現(xiàn)場或監(jiān)控室的設(shè)備管理員，設(shè)備管理員可遠(yuǎn)程或親臨現(xiàn)場進(jìn)行報警處理，保證單元繼續(xù)正常運(yùn)行，不至于一直處于停滯狀態(tài)，影響生產(chǎn)效率。
一種自動化加工單元監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，包括以下步驟：
s1、監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行，主控plc接收來自數(shù)控機(jī)床的上下料信號，進(jìn)行處理后向機(jī)器人發(fā)送路徑編碼，控制機(jī)器人為數(shù)控機(jī)床進(jìn)行上下料，同時固定在數(shù)控機(jī)床臺面上的自動化治具與所述機(jī)器人相互配合，完成自動夾緊、松開、定位、充退磁操作；
s2、數(shù)控機(jī)床監(jiān)控部分和自動化治具監(jiān)控部分分別接收數(shù)控機(jī)床和自動化治具所發(fā)送的機(jī)床狀態(tài)數(shù)據(jù)和治具狀態(tài)數(shù)據(jù)并發(fā)送給監(jiān)控系統(tǒng)終端；
s3、運(yùn)行實(shí)景監(jiān)控部分，接收攝像頭發(fā)送的視頻數(shù)據(jù)信息并通過工業(yè)交換機(jī)模塊發(fā)送給監(jiān)控系統(tǒng)終端，并在led顯示屏上實(shí)時顯示；
s4、主控plc監(jiān)控部分和機(jī)器人監(jiān)控部分分別接收主控plc所發(fā)送的主控plc狀態(tài)數(shù)據(jù)和機(jī)器人狀態(tài)數(shù)據(jù)，并且與步驟s2所述實(shí)景監(jiān)控部分比對，實(shí)時反饋?zhàn)詣踊庸卧墓ぷ髑闆r。
主控plc監(jiān)控部分和機(jī)器人監(jiān)控部分分別接收主控plc7所發(fā)送的主控plc狀態(tài)數(shù)據(jù)和機(jī)器人狀態(tài)數(shù)據(jù)，并且與實(shí)景監(jiān)控部分進(jìn)行比對，實(shí)時告訴設(shè)備管理員目前自動化加工單元正在進(jìn)行哪一步動作處理，上一步上下料動作處理是否正常完成，下一步上下料動作處理的條件是否滿足等，幫助設(shè)備管理員更有效地管控自動化單元的運(yùn)行狀態(tài)，提高單元運(yùn)行的安全性。
數(shù)控機(jī)床監(jiān)控部分和自動化治具監(jiān)控部分分別接收第一數(shù)控機(jī)床3、第二數(shù)控機(jī)床5和第三數(shù)控機(jī)床9所發(fā)送的機(jī)床狀態(tài)數(shù)據(jù)和治具狀態(tài)數(shù)據(jù)。數(shù)控機(jī)床監(jiān)控部分可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程獲取機(jī)床狀態(tài)信息(機(jī)床坐標(biāo)、報警提示、程序狀態(tài)、進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速、工件原點(diǎn)信息、機(jī)床外設(shè)信息、機(jī)床畫面、機(jī)床軟硬件版本信息等)、控制機(jī)床(遠(yuǎn)程上傳下載加工文件、啟動停止機(jī)床、改變機(jī)床工作模式、遠(yuǎn)程暖機(jī)、控制信號燈狀態(tài)等)，是機(jī)床用戶實(shí)現(xiàn)無人化工廠的必要部分。自動化治具監(jiān)控部分可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程獲取治具狀態(tài)信息(氣缸是否推出退回到位、磁力吸盤是否充退磁成功、零點(diǎn)快換是否拉緊松開到位、上下料時治具表面是否清理干凈等)、控制治具動作(氣缸推出退回、吸盤充退磁、快換拉緊松開等)，是單元自動化加工有效運(yùn)行的關(guān)鍵。
mes接口端留有機(jī)床工時統(tǒng)計(jì)、機(jī)床加工記錄、工藝文件庫、刀具管理、機(jī)床任務(wù)管理、生產(chǎn)訂單管理等接口，方便企業(yè)對生產(chǎn)加工過程中各個環(huán)節(jié)的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，有效的將人、機(jī)、料、法、環(huán)五大要素的執(zhí)行情況納入監(jiān)控模塊。
機(jī)床工時統(tǒng)計(jì)可以分機(jī)床和車間兩個維度對機(jī)床的利用率進(jìn)行有效統(tǒng)計(jì)，也可以統(tǒng)計(jì)機(jī)床當(dāng)天的運(yùn)行記錄時間軸；機(jī)床加工記錄統(tǒng)計(jì)機(jī)床每天的加工流水，掌握每一件工件加工過程中的加工時間、暫停時間、空刀時間等加工過程信息；工藝文件庫是針對工藝文件維護(hù)的文件管理模塊，提供了工藝文件的版本維護(hù)、文件上傳、下載、指派等功能，將單元工藝技術(shù)進(jìn)行有效積累；刀具管理負(fù)責(zé)監(jiān)控機(jī)床刀庫中每把刀的實(shí)時狀態(tài)，如刀具加工時間、刀具磨損度等；機(jī)床任務(wù)管理維護(hù)機(jī)床的使用記錄，實(shí)現(xiàn)機(jī)床任務(wù)信息化；生產(chǎn)訂單管理提供自動化單元日產(chǎn)計(jì)劃的生產(chǎn)排程、訂單跟蹤、結(jié)果匯總等功能，為企業(yè)實(shí)施監(jiān)控生產(chǎn)過程、指定決策提供依據(jù)；管理層可以通過mes接口端清晰地了解任意時刻加工單元的生產(chǎn)情況，從而改變了靠大量人力走查的傳統(tǒng)生產(chǎn)線工藝管控模式。
傳統(tǒng)的自動化單元監(jiān)控系統(tǒng)都要求設(shè)備管理員在監(jiān)控室終端實(shí)時監(jiān)控，工作強(qiáng)度較高，且設(shè)備管理員不能長時間離開監(jiān)控室。
本發(fā)明監(jiān)控系統(tǒng)提供了自動化單元生產(chǎn)過程中各個環(huán)節(jié)的實(shí)時數(shù)據(jù)監(jiān)控功能，有效地將單元各種設(shè)備的運(yùn)行情況統(tǒng)一納入監(jiān)控模塊，管理層可以通過監(jiān)控系統(tǒng)清晰地了解任意時刻單元的生產(chǎn)及設(shè)備運(yùn)行情況。
以上內(nèi)容僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本發(fā)明權(quán)利要求書的保護(hù)范圍之內(nèi)。