CN114241728A - 数控机床运行状态监测及报警方法、装置和智能终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控机床运行状态监测及报警方法、装置和智能终端，其中，上述方法包括：数控机床运行时，实时监测所述数控机床上的至少一种部件，获得监测信息；基于所述监测信息和预设故障条件，获得所述部件的运行状态；当所述运行状态满足预设报警条件时，生成报警信息；将所述报警信息与预先建立的所述数控机床的模型相关联，并将所述报警信息显示在所述模型上。与现有技术相比，本发明方案通过实时监测机床上的至少一种部件，能实时掌握数控机床的运行状态，当出现故障时，能够及时发现；能够将故障信息显示在数控机床的模型上，准确形象的指示出故障发生的位置，更加方便维修工作，节省维修的时间。

Description

数控机床运行状态监测及报警方法、装置和智能终端

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，尤其涉及的是一种数控机床运行状态监测及报警方法、装置和智能终端。

背景技术

目前，数控机床在制造业中应用广泛，如果数控机床发生故障，那么将严重影响生产效率，严重时导致设备停机造成巨大损失。因此，监测数控机床整体或者局部运行是否正常，提前发现故障及定位故障，能够减少维修的盲目性和节省维修所用的时间，提高生产效率。

但是，现在数控机床设备结构复杂，各个部分的关联也越加紧密，故障的发现及排查越来越困难。

因此，现有技术还有待改进和发展。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种数控机床运行状态监测及报警方法、装置和智能终端，旨在解决现有技术中不能及时发现和定位数控机床运行时出现的故障。

为了实现上述目的，本发明提供了一种数控机床运行状态监测及报警方法，其中，上述方法包括：

数控机床运行时，实时监测所述数控机床上的至少一种部件，获得监测信息；

基于所述监测信息和预设故障条件，获得所述部件的运行状态；

当所述运行状态满足预设报警条件时，生成报警信息；

将所述报警信息与预先建立的所述数控机床的模型相关联，并将所述报警信息显示在所述模型上。

可选的，所述将所述报警信息与预先建立的所述数控机床的模型相关联，并将所述报警信息显示在所述模型上，包括：

所述数控机床的模型包括所述数控机床的各个模块对应的模块模型，所述模块模型为三维模型；

根据所述报警信息中的设备标识，获得所述设备标识所属的所述模块模型；

将所述报警信息显示于所述模块模型上。

可选的，所述模块模型包括设备模型，所述设备模型为三维模型；所述根据所述报警信息中的设备标识，获得所述设备标识所属的所述模块模型，包括：

根据所述报警信息中的设备标识，获得与所述设备标识对应的设备模型；

获得所述设备模型所属的所述模块模型。

可选的，所述实时监测所述数控机床上的至少一种部件，获得监测信息，包括：

采集用于监测所述部件的驱动器的信息，获得所述监测信息和/或采集用于监测所述部件的外接传感器的信息，获得所述监测信息。

可选的，所述基于所述监测信息和预设故障条件，获得所述部件的运行状态，包括：

获得所述数控机床的加工场景；

基于所述预设故障条件，获得与所述加工场景相对应的故障条件；

根据所述故障条件，获得所述部件的运行状态。

可选的，所述当所述运行状态满足预设报警条件时，生成报警信息，包括：

基于设定的报警级别参数，获得所述运行状态对应的报警级别；

当所述报警级别满足所述预设报警条件时，生成报警信息。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种数控机床运行状态监测及报警装置，包括：

监测模块，用于实时监测所述数控机床上的至少一种部件，获得监测信息；

运行状态判断模块，用于基于所述监测信息和预设故障条件，获得所述部件的运行状态；

报警信息生成模块，用于当所述运行状态满足预设报警条件时，生成报警信息；

报警信息显示模块，用于将所述报警信息与预先建立的所述数控机床的模型相关联，并将所述报警信息显示在所述模型上。

可选的，还包括加工场景获取模块，用于获得所述数控机床的加工场景；基于所述预设故障条件，所述运行状态判断模块获得与所述加工场景相对应的故障条件，并根据所述故障条件，获得所述部件的运行状态。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种智能终端，上述智能终端包括存储器、处理器以及存储在上述存储器上并可在上述处理器上运行的数控机床运行状态监测及报警程序，上述数控机床运行状态监测及报警程序被上述处理器执行时实现任意一项上述数控机床运行状态监测及报警方法的步骤。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质上存储有数控机床运行状态监测及报警程序，上述数控机床运行状态监测及报警程序被处理器执行时实现任意一项上述数控机床运行状态监测及报警方法的步骤。

由上述可见，本发明的数控机床运行状态监测及报警方法、装置和智能终端及计算机可读存储介质，通过实时监测机床上的至少一种部件，获得监测信息，并根据监测信息和预设故障条件，获得所述部件的运行状态，从而能实时掌握数控机床的运行状态，当出现故障时，能够及时发现。并且当所述运行状态满足预设报警条件时，通过生成报警信息，将所述报警信息与预先建立的所述数控机床的模型相关联，并将所述报警信息显示在所述模型上。也就是说，先预设好报警条件，能够将所关心的故障信息及时反馈，生成报警信息，并显示在数控机床的模型上。不仅可以获得故障信息，并且能准确形象的指示出故障发生的位置，更加方便维修工作，节省维修的时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例提供的数控机床运行状态监测及报警方法的流程示意图；

图2是本发明实施图1中步骤S200的具体流程示意图；

图3是本发明实施例提供的一种数控机床运行状态监测及报警装置的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种智能终端的内部结构原理框图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况下，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当…时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似的，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述的条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

下面结合本发明实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

目前，数控机床在制造业中应用广泛，如果数控机床发生故障，那么将严重影响生产效率，严重时导致设备停机造成巨大损失。因此，监测数控机床整体或者局部运行是否正常，提前发现故障及定位故障，能够减少维修的盲目性和节省维修所用的时间，提高生产效率。

但是，现在数控机床设备结构复杂，各个部分的关联也越加紧密，故障的发现及排查越来越困难。

本发明方案中，数控机床运行时，实时监测所述数控机床上的至少一种部件，获得监测信息；基于所述监测信息和预设故障条件，获得所述部件的运行状态；当所述运行状态满足预设报警条件时，生成报警信息；将所述报警信息与预先建立的所述数控机床的模型相关联，并将所述报警信息显示在所述模型上。与现有技术相比，本发明通过实时监测机床部件获得监测信息，基于监测信息和预设故障条件，从而能实时掌握数控机床的运行状态，当出现故障时，能够及时发现。并且根据预设的报警条件，能够将所关心的故障信息及时反馈，生成报警信息，并显示在数控机床的模型上。不仅可以获得故障信息，并且能准确形象的指示出故障发生的位置，更加方便维修工作，节省维修的时间。

示例性方法

如图1所示，本发明实施例提供一种数控机床运行状态监测及报警方法，具体的，上述方法包括如下步骤：

步骤S100：数控机床运行时，实时监测所述数控机床上的至少一种部件，获得监测信息；

具体的，数控机床正常运转时，各项参数均稳定在允许范围内；当某一参数偏离了正常范围，就预示数控机床上某一设备或某一模块出现故障，必须立即查明变化原因，防止事态发展引起事故。

为了实时掌握数控机床的运行状况，就需要对数控机床上至少一种部件进行实时监测来获得监测信息，从而可以对监测信息进行进一步的判断及时发现故障。

数控机床本身会在一些关键位置安装相应的传感器，数控机床运行时，这些传感器进行实时监测，获得监测信息后，反馈给伺服驱动器，伺服驱动器分析这些监测信息后，如果发现数据偏离正常值，就会生成相应的故障代码。但是这些故障代码不能显示出故障发生的位置和具体的故障内容，而且不同种类数控机床的故障代码也不相同，故障代码所对应的故障内容需要数控机床的专业维修人员查找相应的技术手册才能获知，因此难以及时定位故障和确定故障。

因此，本实施例将数控机床运行状态监测及报警方法封装在数控内核中，数控内核通过以太网与伺服驱动器电连接，实时获取到伺服驱动器的故障代码，并对该故障代码进行解析，从而能进一步的形象展示出故障信息和定位出故障位置。当然，数控内核也可以直接采集数控机床上的传感器的监测信息并，比如直接采集数控机床的电机上的传感器数据，用来判断电流是否异常。

数控机床中可被采集数据或反馈数据的模块有很多，例如：安全门模块、驱动器模块、主轴模块、冷却模块等。当然，还可以划分为具体的系统模块，例如：伺服系统、冷却系统、液压系统、润滑系统、卡盘系统、刀架系统、尾台系统及气动门系统等。需要监测的项目也很多，例如：主轴模块可以监测机床主轴是否不转、转速是否受控、主轴制动是否正常、主轴启动是否正常等；冷却模块可以监测冷却液是否无法喷出、冷却液液位是否过低等。

可选的，当数控机床本身提供的监测信息不能满足要求时，可以在需要监控的位置上安装外接传感器，以对需要监控的部件进行实时监控，获得监测信息。如需要实时监测安全门模块，获得安全门的状态是否打开到位、关闭到位等状态信息时，可以在安全门附近安装位置传感器，通过位置传感器的监测信息判断安全门的状态。位置传感器的数据通过IO模块将监测信息传输给数控内核。容易理解的是，上述外接传感器可以是一种或多种传感器，如液位传感器、压力传感器、位置传感器、位移传感器或加速度传感器等。

需要说明的是，本发明既可以单独获得数控机床本身的监测信息、外接传感器的监测信息进行处理，还可以同时获得这两种监测信息并进行处理，获得报警信息和报警定位。本发明中所述数控机床上的部件可以是数控机床的具体设备，还可以是数控机床的某个功能模块。

步骤S200：基于监测信息和预设故障条件，获得部件的运行状态；

具体的，本发明通过分析上述监测信息，从而对部件的运行状态划分为不同的等级，使得对部件的运行状态更加明晰和易于进一步处理。也就是说，获得监测信息后，对监测信息进行读取解析，根据预设故障条件，获得部件的不同等级的运行状态。其中，部件的运行状态可以为：正常、预警、警告、错误、异常等。运行状态的具体等级分类不做限制，可以依据需要而定。

其中，当监测信息来自于数控机床的伺服驱动器时，此时监测信息中包含了故障代码。可以根据预先配置好的故障代码文件，在该故障代码文件中查找到故障代码所对应的相关故障信息，如：故障描述、发生故障的部件的名称、发生故障的部件的设备编号等信息。当然，该故障代码文件可以是故障信息数据库，通过该数据库查找到故障代码所对应的相关故障信息。然后根据预设故障条件，对发生故障的部件的运行状态进行设定。例如：当故障代码对应的故障内容是：过电流或接地错误时，此时就需要设定运行状态为异常，需要停机以免电机烧坏；当故障内容为主轴振动或噪声太大时，就可以设定运行状态为预警或警告。

当监测信息来自于外接传感器时，将外接传感器的监测信息与预设故障条件中与该项监测信息相应的阈值段进行比较，从而获得当前监测信息所处的阈值段，将数控机床的部件的运行状态设定为与上述阈值段相应的运行状态。当然，有些监测信息是阈值段范围比较，有些监测信息可能是单个的数值比较，还有些监测信息可能是位比较，具体的比较形式不限，可以在预设故障条件中进行设定。预设故障条件可以是一个预设的表格文件，也可以存在数据库的表中。

进一步的，预设故障条件中还可以设定根据多个传感器监测信息的组合条件来设定对应的运行状态，或者预设故障条件中还可以设定当前监测信息维持了设定的时间阈值后才设定对应的运行状态。

步骤S300：当运行状态满足预设的报警条件时，生成报警信息；

数控机床运行时，可能受到工作环境影响、电流影响、接口松动等各种因素的影响，会持续的收到很多的监测信息，故障的性质也是各不相同。获得机床部件的运行状态后，就需要将一些不关心的运行状态过滤掉，从而一定程度上排除由于不确定的干扰导致的误报情况。具体的，可以根据需要预先设置好报警条件，只有符合报警条件的运行状态才会生成报警信息通知目标人员。例如：报警条件设定为只有运行状态为警告、错误、异常中的一种或多种才生成报警信息。进一步的，预设的报警条件还可以加上时间的限定，即：部件的当前运行状态持续的时间大于报警条件中设定的时间阈值后，才会生成报警信息通知目标人员。容易理解的是，目标人员可以是数控机床的操作员、维修人员等。

优选的，生成的报警信息中包含部件所对应的设备标识、部件所属的模块、报警内容、报警级别等信息，以方便利用和显示报警信息。报警信息格式优选为：设备标识+模块+报警级别+报警内容。当然，可以根据实际情况对报警信息的格式进行增删。其中，设备标识、所属模块可以根据监测信息所对应的部件在设备配置文件中查找获得。该设备配置文件预先配置好，其中保存了各个部件的标识、名称以及所对应的模块等信息。报警内容可以通过查找上述的故障代码文件获得。

报警级别可以是部件的运行状态，还可以作进一步的设定。具体的，可以预先设定报警级别参数，根据报警级别参数获得运行状态对应的报警级别；当报警级别满足预设报警条件时，生成报警信息。例如：可以根据部件运行状态所持续的时间重新设定的级别。举例来说，部件在一种运行状态下持续了10分钟增加运行状态所对应的报警级别，以指示该部件报警级别变得严重了，并且可以随着持续时间越久，报警级别变得越来越高。

可选的，可以根据报警级别采取相应的操作，例如：当电流信息异常时，发送相应的控制信号给机床的可编程逻辑控制器(PLC)，通过PLC停止机床设备的运转。

步骤S400：将报警信息与预先建立的数控机床的模型相关联，并将报警信息显示在所述模型上。

为了更加形象展示出报警信息，本发明将报警信息所对应的故障设备与数控机床的模型建立关联，从而能将报警信息显示在数控机床模型上，并根据数控机床模型能直观的看出发生报警的准确位置。

具体的，预先建立好数控机床的模型，该模型包括了不同的模块模型，上述模块模型按照数控机床的模块分类预先创建好，不同的模块模型对应于数控机床的不同设备或者数控机床的不同模块，模块模型全部建立好后，形成数控机床的预警模型图。通过报警信息的设备标识查找到对应的模块或者直接获取到报警信息中的所属模块，然后在预警模型图中查找到对应的模块模型，在该模块模型上展示出报警信息。具体的，可以在模块模型上显示：报警信息，与报警级别对应的报警标识、图标或文字，并可以根据报警级别的不同将对应的模块模型显示为不同的颜色。

进一步的，数控机床的模型可以采用常用的三维建模软件预先建立后，将其导入到数控内核中，在数控内核中加载相应的程序，将三维模型在数控机床的人机界面上显示出来，或者，将数控内核与外接电子设备相连接，外接电子设备上运行相应的处理程序以显示和操控三维模型。上述数控机床的模型由数控机床的各个模块对应的模块模型构成。具体的，数控内核生成报警信息后，可以将报警信息传输给外接电子设备，外接电子设备显示三维模型，并在三维模型上显示报警信息。还可以根据报警级别的不同对显示的三维模型更改显示颜色，在三维模型上显示提示信息或者通过点击三维模型显示提示信息，对三维模型进行移动、旋转或者放大等操作，使得报警信息展示更加直观。

优选的，上述模块模型还包括相应模块下的设备模型，设备模型也为三维模型，从而形成一个嵌套的分层级的数控机床的模型。当模块模型上显示有报警信息时，还可以通过点击模块模型，展示出该模块下的关键设备所对应的设备模型，从设备模型上的报警信息，从而形象看出具体哪个设备出现故障、故障的具体内容。报警信息与设备模型、模块模型之间建立关联的方法为：设备模型直接与报警信息中的设备标识相关联；通过设备标识在设备配置文件中获得所属模块从而确定对应的模块模型。

综上所述，通过采集数控机床各个部件的状态信息，根据预设故障条件判断部件运行是否出现故障，并按预设报警条件将满足报警条件的故障生成报警信息以供通知或者展示，从而可以及时发现故障。并将部件的故障信息显示在人机界面或外接设备上。故障信息通过在数控机床三维模型的模块模型或设备模型上形象显示出来，使得故障信息一目了然，并且能明确指示出故障的模块或者设备，缩短故障的排查时间，提高维修的效率。

数控机床实际运行时，由于加工的工件不同，采用的工艺参数不同等，这些都可能导致数控机床运行负载不同，从而导致某些部件在某些加工工艺下运行是正常的，而由于设定的阈值没有考虑到这些工艺的特殊情况而导致误报、错误地判断该部件出现故障。例如：由于工件材质原因，导致切削负载大而产生过载、转速偏离指令值、过热、主轴振动或噪声太大等各种情况的故障误报现象。因此，本发明还可以根据实际加工场景对故障条件进行修正，从而减少误报现象。

在一种应用场景中，如图2所示，上述步骤S200包括：

步骤S210，获得数控机床的加工场景；

步骤S220，基于预设故障条件，获得与加工场景相对应的故障条件；

步骤S230，根据故障条件，获得部件的运行状态。

具体的，可以根据容易产生误报的加工场景，该加工场景下哪些部件容易出现故障误报，获得对该部件进行监测的外接传感器或相应的数控机场的伺服驱动器，然后对预设故障条件中与该外接传感器或伺服驱动器相关的故障判断条件进行重新设定，并保存在与该加工场景相关联的场景配置文件中。数控机床运行时，可以选择数控机床的加工场景或者和生产计划中的相关生产工序相关联从而自动判断出加工场景。然后根据加工场景，获取到场景配置文件，将该场景配置文件中的故障判断条件覆盖预设故障条件中相应故障判断条件，从而获得与该加工场景相对应的故障条件，再根据该故障条件对获得的监测信息进行判断，从而获得部件的运行状态。上述场景配置文件中保存了需要替换的故障判断条件，替换预设故障条件的相应部分而获得故障条件；当然，场景配置文件中也可以直接保存该加工场景下所有的故障条件。

示例性设备

如图3中所示，对应于上述数控机床运行状态监测及报警方法，本发明实施例还提供一种数控机床运行状态监测及报警装置，上述数控机床运行状态监测及报警装置包括：

监测模块600，用于实时监测所述数控机床上的至少一种部件，获得监测信息；

为了实时掌握数控机床的运行状况，监测模块600对数控机床上至少一种部件进行实时监测来获得监测信息，从而可以对监测信息进行进一步的判断及时发现故障。

数控机床本身会在一些关键位置安装相应的传感器，数控机床运行时，这些传感器进行实时监测，获得监测信息后，反馈给伺服驱动器，伺服驱动器分析这些监测信息后，如果发现数据偏离正常值，就会生成相应的故障代码。但是这些故障代码不能显示出故障发生的位置，而且不同种类数控机床的故障代码也不相同，故障代码所对应的故障内容需要数控机床的专业维修人员查找相应的技术手册才能获知，因此难以及时定位故障和确定故障。

因此，本实施例的监测模块600通过以太网或其他网络连接方式与伺服驱动器电连接，实时获取到伺服驱动器的故障代码，并对该故障代码进行解析，从而能进一步的形象展示出故障信息和定位出故障位置。当然，监测模块600也可以直接采集数控机床上的传感器的监测信息，比如直接采集数控机床的电机上的传感器数据，用来判断电流是否异常。

当数控机床本身提供的监测信息不能满足要求时，可以在需要监控的位置上安装外接传感器，以对需要监控的部件进行实时监控，获得监测信息。如需要实时监测安全门模块，获得安全门的状态是否打开到位、关闭到位等状态信息时，可以在安全门附近安装位置传感器，通过位置传感器的监测信息判断安全门的状态。位置传感器的数据通过IO模块将监测信息传输给监测模块600。

需要说明的是，监测模块600既可以单独获取数控机床本身的监测信息、外接传感器的监测信息，还可以同时获取这两种监测信息进行处理，获得报警信息和报警定位。数控机床上的部件可以是数控机床的具体设备，还可以是数控机床的某个功能模块。

运行状态判断模块610，用于基于所述监测信息和预设故障条件，获得所述部件的运行状态；

具体的，运行状态判断模块610通过分析获得的监测信息，从而对部件的运行状态划分为不同的等级，使得对部件的运行状态更加明晰和易于进一步处理。也就是说，获得监测信息后，对监测信息进行读取解析，根据预设故障条件，获得部件的不同等级的运行状态。其中，部件的运行状态可以为：正常、预警、警告、错误、异常等。运行状态的具体等级分类不做限制，可以依据需要而定。

其中，当监测信息来自于数控机床的伺服驱动器时，此时监测信息中包含了故障代码。可以根据预先配置好的故障代码文件，在该故障代码文件中查找到故障代码所对应的相关故障信息，如：故障描述、发生故障的部件的名称、发生故障的部件的设备编号等信息。当然，该故障代码文件可以是故障信息数据库，通过该数据库查找到故障代码所对应的相关故障信息。然后根据预设故障条件，对发生故障的部件的运行状态进行设定。例如：当故障代码对应的故障内容是：过电流或接地错误时，此时就需要设定运行状态为异常，需要停机以免电机烧坏；当故障内容为主轴振动或噪声太大时，就可以设定运行状态为预警或警告。

当监测信息来自于外接传感器时，将外接传感器的监测信息与预设故障条件中与该项监测信息相应的阈值段进行比较，从而获得当前监测信息所处的阈值段，将数控机床的部件的运行状态设定为与上述阈值段相应的运行状态。当然，有些监测信息是阈值段范围比较，有些监测信息可能是单个的数值比较，还有些监测信息可能是位比较，具体的比较形式不限，可以在预设故障条件中进行设定。预设故障条件可以是一个预设的表格文件，也可以存在数据库的表中。

报警信息生成模块620，用于当所述运行状态满足预设报警条件时，生成报警信息；

具体的，数控机床运行时，可能受到工作环境影响、电流影响、接口松动等各种因素的影响，会持续的收到很多的监测信息，故障的性质也是各不相同。获得机床部件的运行状态后，就需要将一些不关心的运行状态过滤掉，从而一定程度上排除由于不确定的干扰导致的误报情况。可以根据需要预先设置好报警条件，只有符合报警条件的运行状态时，报警信息生成模块620才会生成报警信息通知目标人员。其中，报警条件可以为只有运行状态为警告、错误、异常中的一种或多种才生成报警信息。进一步的，预设的报警条件还可以加上时间的限定，即：部件的当前运行状态持续的时间大于报警条件中设定的时间阈值后，才会生成报警信息通知目标人员。容易理解的是，目标人员可以是数控机床的操作员、维修人员等。

报警信息显示模块630，用于将所述报警信息与预先建立的所述数控机床的模型相关联，并将所述报警信息显示在所述模型上。

为了更加形象展示出报警信息，报警信息显示模块630将报警信息所对应的故障设备与数控机床的模型建立关联，从而能将报警信息显示在数控机床模型上，并根据数控机床模型能直观的看出发生报警的准确位置。

具体的，预先建立好数控机床的模型，该模型包括了不同的模块模型，上述模块模型按照数控机床的模块分类预先创建好，不同的模块模型对应于数控机床的不同设备或者数控机床的不同模块，模块模型全部建立好后，形成数控机床的预警模型图。通过报警信息的设备标识查找到对应的模块或者直接获取到报警信息中的所属模块，然后在预警模型图中查找到对应的模块模型，在该模块模型上展示出报警信息。例如，可以在模块模型上显示：报警信息，与报警级别对应的报警标识、图标或文字，并可以根据报警级别的不同将对应的模块模型显示为不同的颜色。报警信息显示模块630将数控机床的模型在数控机床的人机界面上显示出来，或者，报警信息显示模块630与外接电子设备相连接，报警信息显示模块630将数控机床的模型在外接电子设备上显示。外接电子设备可以是电脑、笔记本电脑、智能手机及平板电脑等，也可以是封装成独立的控制器部件而安装在机床设备中。报警信息显示模块630也可以将报警信息显示在液晶显示器或可受控于数控机床运行状态监测及报警装置而显示报警信息图形交互界面的设备。

进一步的，还包括加工场景获取模块640，用于获得数控机床的加工场景；基于预设故障条件，运行状态判断模块610获得与加工场景相对应的故障条件，并根据故障条件，获得部件的运行状态。

数控机床运行状态监测及报警装置可以由可编程逻辑控制器(PLC)、单片机(MCU)或上位机中央处理器等或所在处理系统实现。

本实施例中，上述数控机床运行状态监测及报警装置的各模块的具体功能可以参照上述数控机床运行状态监测及报警方法中的对应描述，在此不再赘述。

基于上述实施例，本发明还提供了一种智能终端，其原理框图可以如图4所示。上述智能终端包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口以及显示屏。其中，该智能终端的处理器用于提供计算和控制能力。该智能终端的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和数控机床运行状态监测及报警程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和数控机床运行状态监测及报警程序的运行提供环境。该智能终端的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该数控机床运行状态监测及报警程序被处理器执行时实现上述任意一种数控机床运行状态监测及报警方法的步骤。该智能终端的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏。

本领域技术人员可以理解，图4中示出的原理框图，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的智能终端的限定，具体的智能终端可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种智能终端，上述智能终端包括存储器、处理器以及存储在上述存储器上并可在上述处理器上运行的数控机床运行状态监测及报警程序，上述数控机床运行状态监测及报警程序被上述处理器执行时进行以下操作指令：

数控机床运行时，实时监测所述数控机床上的至少一种部件，获得监测信息；

基于所述监测信息和预设故障条件，获得所述部件的运行状态；

当所述运行状态满足预设报警条件时，生成报警信息；

将所述报警信息与预先建立的所述数控机床的模型相关联，并将所述报警信息显示在所述模型上。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质上存储有数控机床运行状态监测及报警程序，上述数控机床运行状态监测及报警程序被处理器执行时实现本发明实施例提供的任意一种数控机床运行状态监测及报警方法的步骤。

应理解，上述实施例中各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将上述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各实例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟是以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，上述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以由另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

上述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，上述计算机程序包括计算机程序代码，上述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。上述计算机可读介质可以包括：能够携带上述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，上述计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不是相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.数控机床运行状态监测及报警方法，其特征在于，包括：

数控机床运行时，实时监测所述数控机床上的至少一种部件，获得监测信息；

基于所述监测信息和预设故障条件，获得所述部件的运行状态；

当所述运行状态满足预设报警条件时，生成报警信息；

将所述报警信息与预先建立的所述数控机床的模型相关联，并将所述报警信息显示在所述模型上。

2.如权利要求1所述的数控机床运行状态监测及报警方法，其特征在于，所述将所述报警信息与预先建立的所述数控机床的模型相关联，并将所述报警信息显示在所述模型上，包括：

所述数控机床的模型包括所述数控机床的各个模块对应的模块模型，所述模块模型为三维模型；

根据所述报警信息中的设备标识，获得所述设备标识所属的所述模块模型；

将所述报警信息显示于所述模块模型上。

3.如权利要求2所述的数控机床运行状态监测及报警方法，其特征在于，所述模块模型包括设备模型，所述设备模型为三维模型；所述根据所述报警信息中的设备标识，获得所述设备标识所属的所述模块模型，包括：

根据所述报警信息中的设备标识，获得与所述设备标识对应的设备模型；

获得所述设备模型所属的所述模块模型。

4.如权利要求1所述的数控机床运行状态监测及报警方法，其特征在于，所述实时监测所述数控机床上的至少一种部件，获得监测信息，包括：

采集用于监测所述部件的驱动器的信息，获得所述监测信息和/或采集用于监测所述部件的外接传感器的信息，获得所述监测信息。

5.如权利要求1所述的数控机床运行状态监测及报警方法，其特征在于，所述基于所述监测信息和预设故障条件，获得所述部件的运行状态，包括：

获得所述数控机床的加工场景；

基于所述预设故障条件，获得与所述加工场景相对应的故障条件；

根据所述故障条件，获得所述部件的运行状态。

6.如权利要求1所述的数控机床运行状态监测及报警方法，其特征在于，所述当所述运行状态满足预设报警条件时，生成报警信息，包括：

基于设定的报警级别参数，获得所述运行状态对应的报警级别；

当所述报警级别满足所述预设报警条件时，生成报警信息。

7.数控机床运行状态监测及报警装置，其特征在于，包括：

监测模块，用于实时监测所述数控机床上的至少一种部件，获得监测信息；

运行状态判断模块，用于基于所述监测信息和预设故障条件，获得所述部件的运行状态；

报警信息生成模块，用于当所述运行状态满足预设报警条件时，生成报警信息；

报警信息显示模块，用于将所述报警信息与预先建立的所述数控机床的模型相关联，并将所述报警信息显示在所述模型上。

8.如权利要求1所述的数控机床运行状态监测及报警装置，其特征在于，还包括加工场景获取模块，用于获得所述数控机床的加工场景；

基于所述预设故障条件，所述运行状态判断模块获得与所述加工场景相对应的故障条件，并根据所述故障条件，获得所述部件的运行状态。

9.智能终端，其特征在于，所述智能终端包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的数控机床运行状态监测及报警程序，所述数控机床运行状态监测及报警程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-6任意一项所述数控机床运行状态监测及报警方法的步骤。

10.计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有数控机床运行状态监测及报警程序，所述数控机床运行状态监测及报警程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任意一项所述数控机床运行状态监测及报警方法的步骤。

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