一种基于Android系统的数控机床控制方法及控制系统与流程

本发明涉及数控机床控制技术领域，具体涉及一种基于android系统的数控机床控制方法及控制系统。

背景技术：

dnc（distributednumericalcontrol）称为分布式数控技术，是一种综合使用各种数字化先进技术，将生产现场分散的数控机床等设备连接在一起，组建成企业。

dnc网络数控设备在现代制造企业的应用范围和重要程度，正在显著增加和上升。企业对数控加工设备的利用率、运行数据的实时采集设备、数控程序的状态管理有着越来越严格和明确的要求，数控技术在国内、外生产制造业的深入运用，促使dnc技术断进行着研发和创新。

生产制造借助于网络化技术提升效能，已经成为现代生产制造企业的业务聚焦点。数控机床作为企业内部最有效和重要的制造资源,需要充分发挥自身的优势来创造更多的价值，通过依托网络实现企业生产制造数据的实时共享dnc系统面向网络化制造。

如图3所示，目前基于windows系统环境的dnc系统已经非常普遍，并且应用到制造业的各行各业，但是伴随移动化应用的不断推广，基于android系统的dnc系统成为移动管理终端的一个新的需求。

传统的dnc系统存在的问题：

（1）系统架构复杂，实施成本高；

（2）无法满足基于android系统的移动终端应用；

（3）无法实现跨平台通讯。

技术实现要素：

针对上述背景技术中存在的问题，本发明提出了一种构思合理，布设成本低，可在手机端执行dnc各种操作功能，方便需要移动工作的工厂环境，可实现机床过程收集工作和设备运行参数设定的基于android系统的数控机床控制方法及控制系统。

本发明的技术方案如下：

上述的基于android系统的数控机床控制方法，是将nc端网络端口或者串口通过转换设备转换为无线网络，接入到局域网，通过开发基于android系统端运行的dncapp，实现移动端系统与机床nc的快速数据交互。

所述基于android系统的数控机床控制方法，其中，所述控制方法的具体流程为：

（1）在android系统框架中利用通讯协议与机床nc端通过无线网络连接，实现机床的集中与分散控制；

（2）在机床nc端通过无线终端将通讯接入到车间局域网中，对于只有串口通讯的nc设备，通过串口服务器将串口数据转换为网络通讯，再经过无线转换设备转换为无线网络连接至车间局域网内；

（3）接着在基于android系统端运行的dncapp通过无线网络或者有线网络与机床实现网络通讯，通过udp协议实现数控程序的读取、写入，并实现tcp/ip协议及机床io接口读取机床运行过程数据。

一种基于android系统的数控机床控制系统，为基于android系统端运行的dncapp，包括系统配置模块、程控程序推送模块、程控程序编辑模块、机床数据采集模块和机床数据看板模块；所述系统配置模块用于dncapp应用于不同场景中对系统各参数的配置；所述程控程序推送模块用于dncapp与数控机床的集成通讯；所述程控程序编辑模块用于在需要对标准程序进行个性化改动时，通过dncapp直接编辑数控程序,并实现与机床数据的数据同步；所述机床数据采集模块用于dncapp采集数控机床加工过程中各个控制系统及传感器数据；所述机床数据看板模块用于将加工过程数据显示至终端android设备上，使操作人员实时掌控机床及物料信息。

有益效果：

本发明基于android系统的数控机床控制方法构思合理，布设成本低，能实现将dnc系统功能运行在android系统之上，可以在手机端执行dnc各种操作功能，方便需要移动工作的工厂环境；

本发明基于android系统的数控机床控制系统结构设计合理，运行稳定、方便、可靠，可实现机床过程收集工作，实现设备运行状态、进给速度、转速、坐标等运行参数设定，可实现跨平台数据传输，实现与windows、android，linux数据通讯。

本发明将android系统应用于车间终端设备，具有系统ui交互性强、操作方便，特别是触摸操作远远优于windows系统与linux系统，实施成本低，是是现代智能制造的有力工具。

附图说明

图1为本发明基于android系统的数控机床控制方法的架构图。

图2为本发明基于android系统的数控机床控制方法中的android端dncapp系统与机床系统的连接原理图。

图3为本发明基于android系统的数控机床控制系统的架构图。

图4为传统dnc架构图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明基于android系统的数控机床控制方法，是将机床nc端网络端口或者串口通过转换设备转换为无线网络，接入到局域网，通过开发基于android系统端运行的dncapp，实现移动端系统与机床nc的快速数据交互。

本发明基于android系统的数控机床控制方法，具体流程为：

（1）在机床nc端通过无线终端将通讯接入到车间局域网中，对于只有串口通讯的nc设备，通过串口服务器将串口数据转换为网络通讯，再经过无线转换设备转换为无线网络连接至车间局域网内；

（2）在android系统框架中利用udp、tcp等通讯协议与机床nc端通过无线网络连接，实现机床的集中与分散控制网络链路；

（3）接着在基于android系统端运行的dncapp通过无线网络或者有线网络与机床实现网络通讯，通过udp协议实现数控程序的读取、写入，并实现tcp/ip协议及机床io接口读取机床运行过程数据；

（4）云端/server端实现数控程序，机床所采集数据的存储功能，用户可根据部署要求选择云端或者服务器端存储。

本发明基于android系统的数控机床控制系统为基于android系统端运行的dncapp，主要实现dnc系统控制与数据采集工作，可运行至任意运行android系统之上，为便机床机群集中控制，低成本实施等将会起到很好的促进，使dnc应用扩展至android系统环境之上。如图3所示，本发明基于android系统的数控机床控制系统，包括系统配置模块1、程控程序推送模块2、程控程序编辑模块3、机床数据采集模块4和机床数据看板模块5。

该系统配置模块1用于dncapp应用于不同场景中对dncapp各参数的配置，实现不同通讯方式、数据存储方式、数据采集项点等功能。

该程控程序推送模块2用于dncapp与数控机床的集成通讯，通过将dncapp与机床、第三方系统集成，实现数控程序自动推送至机床等功能。

该程控程序编辑模块3用于需要对标准程序进行个性化改动时，可通过dncapp直接编辑数控程序,并实现与机床数据的数据同步。

该机床数据采集模块4用于dncapp采集数控机床加工过程中各个控制系统及传感器数据。

该机床数据看板模块5用于将dnc数据、机床运行数据、生产数据等加工过程数据显示至终端android设备上，方便操作人员实施掌控机床及物料信息。

本发明基于android系统的数控机床控制系统的工作原理为：

（1）dncapp实现多系统架构，通过设置完成整个系统的快速布设，服务数据库可为windows，linux，unix系统下运行的任意主流数据库系统，具有快速数据布设功能；

（2）dncapp可快速读取服务器端数控程序，并通过ftp协议直接传输至机床nc端，机床nc端接收到数据，并执行加工任务；数控程序推送功能可实现与条码系统和rfid系统的集成，实现按照条码、物料id自动调取数控加工成，为个性化定制提供dnc快捷控制；

（3）dncapp通过tcp/ip协议从数据器读取数控加程序，加载至android内存端，操作者可以编辑数控程序，然后保存，保存后的数据存储至server数据库，同时也可以直接选择推送至机床nc端，完成本次操作，每次修改、加工的数据将通过wifi或者5g传输至数据服务器；

（4）dncapp通过udp协议及机床io接口读取机床正在运行的程序以及nc端数据信息，并将采集到的信息传输至指定的数据服务器；

（5）dncapp通过看板功能实现机床数控程序的集中管控以及机床数据的实时输出、统计、分析功能，并预留与mes系统、erp系统等系统的接口，实现操作者能实时了解机床运行状态、加工状态、机床报警、质量警示灯信息，辅助操作者准确、快捷的完成生产加工任务。

本发明构思合理，布设成本低，可在手机端执行dnc各种操作功能，方便需要移动工作的工厂环境，可实现机床过程收集工作和设备运行参数设定。