[发明专利]数控机床远程实时协作故障诊断及维修系统

说明书

本发明涉及一种数控机床远程实时协作故障诊断及维修系统，利用LabVIEW虚拟仪器技术、Node.js后台服务器技术、流媒体技术和iOS移动终端技术组建远程故障诊断系统，使数据采集、传输和处理集成到一个共享平台，使故障诊断专家的工作摆脱了空间位置和条件的限制，通过网络把所采集到的数据实时地发送到远程云服务器，再由云服务器进行存储和分发。针对实时协作，搭建了一个协作交流平台，支持现场工程师和远程专家的实时在线文字交流以及图片和文件共享。同时，现场工程时利用移动设备采集故障现场图片、视频等多媒体数据并发送到云端服务器，远程诊断专家可以实时查看各种多媒体数据。另外，本系统采用HTTPS加密技术，保障了数据的安全传输。

技术领域

本发明涉及一种数控机床维修技术，特别涉及一种基于云服务技术的数控机床远程实时协作故障诊断及维修系统。

背景技术

在数控机床调试和使用的过程中，故障诊断是非常重要的组成部分，是目前限制数控机床正常工作的主要因素之一。数控机床在工作过程中，受到热、力、摩擦、磨损等多种作用，其运行状态非常复杂，出现故障在所难免。因此，必须在出现故障后，快速、高效的做出判断，采取相应的措施来解决故障以避免因故障而导致更严重的经济损失，这样做可大大提高机床设备的运行可靠性，从而提高机床设备乃至整个企业的生产效率。

尽管在数控机床远程诊断方面，已经有很多机构和研究人员做出了相当多的贡献和研究，但是现阶段，我国相关企业比较少推出远程诊断系统，而且在应用中并没有获得预期的效果，究其原因，其存在的问题包括：（1）缺乏实时性：无法保障故障现场大量特征信号数据的实时传输；（2）缺乏协作性：远程诊断专家很难和现场工程师进行实时有效的沟通协作，导致维修无法及时、高效的进行；（3）缺乏直观性：远程诊断专家仅仅根据机床运行数据和传感器数据很难判断出机床故障的原因，需要直观性更强的媒体数据如图片、视频等辅助诊断；（4）缺乏安全性：由于互联网的开放性，竞争对手很有可能会利用网络系统漏洞来窃取商业机密，给企业带来损失。

与以往传统的故障诊断相比较，远程实时协作诊断的优势体现在使企业能够在机床发生故障后第一时间获得技术支持，同时数控机床诊断专家能够更加快速、有效地得到企业设备的第一手数据资料，而不必亲临故障现场。它提供了一个多方面故障信息的共享平台，及时沟通了机床运行现场人员、诊断专家、管理部门和设备制造厂家，服务于机床制造、运行和维修过程中，充分利用了高速网络作为信息传输载体，实现了实时的故障机床信息的收集、传递和共享，极大的缩短了故障诊断的时间。

数控机床远程实时协作诊断系统的功能就是远程诊断在异地发生的数控机床事故故障，主要通过故障现场维修人员和远程诊断专家合作完成。远程诊断专家根据运行机床的状态信号、故障信息以及现场多媒体声像信号，可以及时制定出相应故障设备的维修解决方案，现场维修人员可以在远程诊断专家的指导下对故障设备进行调整和维修，直至排除故障。因此，远程实时协作诊断技术是计算机网络技术、通信技术、信号处理技术、传感器监测技术、流媒体技术等多项技术相融合而形成的一个新的技术领域。

数控机床远程实时协作诊断系统为不同地域间任务关联的多个技术人员和维修专家提供一个广域网支持的故障协作诊断环境，使他们能同时对某项维修案例进行高效准确的诊断，并指导设备维修。具体来说，就是将信号处理及计算机网络编程技术相结合，一方面，现场维修人员在远程专家的实时指导下，在故障机床上安装传感器，并将实时采集的信号数据发送到云端服务器并由云端服务器进行必要的数据处理；另一方面，多位远程专家可以通过网页浏览器查看维修现场视频和传感器实时数据并指导现场工程师的维修工作，从而实现故障的快速诊断与及时维修。要实现上述的要求，系统设计的主要功能需求包括：故障案例跟踪管理、故障机床设备特征信号采集及实时展示、故障现场多媒体信号采集分享、故障现场的视频实时监控、在线故障诊断交流平台、用户管理。