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数控机床智能监控技术的研究与应用

刘劲松  
【摘要】:随着新兴的信息技术和传统制造业的深度融合,以及智能制造发展战略的推动,工业领域迎来了一次新的深刻变革。数控机床作为在制造行业得到广泛应用的机械工业设备,对其运行状态数据进行采集和监控,使得管理人员可以快速掌控数控机床的加工过程信息、及时的调整加工参数、预防故障的产生,实现加工效率和生产效益的提升。本文从当前数控机床监控的现实状况出发,对数控机床智能监控所涉及的关键技术进行了研究,包括FOCAS协议、海量工业过程数据压缩技术以及数字可视化监控技术等,提出了一种基于FOCAS协议的FANUC数控机床数据采集和远程控制方案和一种改进的旋转门压缩算法,以及设计了一个基于Unity3D的数字可视化监控系统,实现了对数控机床的智能化监控。为实现FANUC数控机床的生产数据的实时采集和远程控制,本文利用FANUC提供的FOCAS软件开发包作为数据采集手段,借助于TCP/IP网络协议实现PC与数控机床的连接,调用FOCAS库函数读取机床加工状态数据,并根据机床运行状况,利用FOCAS库函数进行机床的远程控制。为实现海量过程数据的压缩存储,改进了传统的旋转门算法,动态调整容差,采用一种多模型寻优方法进行函数拟合来确定存储误差较大的数据点,降低压缩误差。为实现数控机床的可视化监控,在Unity3D平台上开发出一套可视化监控原型系统,可以直观的对数控机床加工过程进行远程监控。本文研究了数控机床智能监控技术,实现了对数控机床数据采集存储和远程控制以及可视化监控,弥补了传统监控方式上的不足,为制造业的智能化发展奠定了坚实的基础。


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