CN102096408A - 电机装配线数据采集及处理系统及数据采集方法 - Google Patents

电机装配线数据采集及处理系统及数据采集方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电机装配线数据采集及处理系统，其包括相连接的监控中心和工位终端、工件卡，该工位终端包括数据收集装置、显示装置，该工位终端设置在电机装配线的工位上，工件卡内记录有生产信息，数据收集装置读取工件卡内生产信息，从显示装置中显示监控中心的数据库内所对应的相关数据，数据收集装置收集的生产过程的数据传输至该监控中心。本发明还提供一种电机装配线施工流程数据采集方法。本发明采用通用监控组态软件进行上位机监控系统开发，数据实时采集进计算机监控系统，通过友好的人机界面实时反映整条生产线的状态，并能够在线修改参数，对设备进行控制，具有实时报警，历史报警查询功能，用户操作权限设置，历史事件追忆，数据统计分析等的功能。取代了纸载的施工流程单，换之为便于录入、检索和统计的电子施工流程单。

Description

电机装配线数据采集及处理系统及数据采集方法
【技术领域】
本发明涉及一种数据采集及处理系统，尤其是指应用于电机装配线的数据采集及处理系统及数据采集方法。
【背景技术】
电机装配线上每台电机的装配都需记录各工序的操作者姓名、各工序所使用的零部件编号，到月度按员工的装配量以计件的形式核算工资，出现质量问题是也须查阅该产品各工序的操作者和所使用的工件。现有的每台电机的装配都是通过在一张纸质的施工流程单上由各工序的操作者手工记录自己的姓名、所使用工件编号等信息，施工流程单由装配的首个工序跟随产品流到最后一个工序后收集，到月度又由专人收集整月的所有产品的施工流程单进行手工核算员工的计件工资。这样的手工记录方式使员工的工作变得很繁琐也容易出错，纸质的施工流程单在生产线上完成时通常也褶皱或被污损了，同时也存在字迹潦草不易分辨的缺点，在月底核算工资时的工作量也非常大，另外日后追查某台产品的信息时也很困难，不利于资料管理和检索。
因此，提供一种电子化电机装配线数据采集及处理系统实为必要。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种方便快捷、管理容易的电子化的电机装配线数据采集及处理系统及数据采集方法。采用该系统记录产品的零部件编号、操作者的信息，所有的信息通过编程记录在系统中，并通过计算机自动计算员工的月度计件工资、自动检索员工的工作量、月度产量统计以及自动检索某产品的操作者、操作时间等信息。
为实现本发明目的，提供以下技术方案：
本发明采用通用监控组态软件进行上位机监控系统开发，通过RS232和RS485总线把PLC和刷卡机的数据实时采集进计算机监控系统，通过友好的人机界面实时反映整条生产线的状态，并能够在线修改参数，对设备进行控制，具有实时报警，历史报警查询功能，用户操作权限设置，历史事件追忆，数据统计分析等的功能。
本发明提供一种电机装配线数据采集及处理系统，其包括相连接的监控中心和工位终端、工件卡，该工位终端包括数据收集装置、显示装置，该工位终端设置在电机装配线的工位上，工件卡内记录有生产信息，数据收集装置读取工件卡内生产信息，从显示装置中显示监控中心的数据库内所对应的相关数据，数据收集装置收集的生产过程的数据传输至该监控中心，该监控中心根据收集的数据进行数据统计分析、生成统计报表。
优选地，该数据收集装置为读卡器。更优选地，该数据收集装置为IC刷卡机，相应配置有记录有数据信息的IC卡。或者该数据收集装置为PLC(可编程控制器)。该数据收集装置通过RS232和RS485总线把数据传输到所述监控中心。或者该数据收集装置为条形码读入装置。
所采集的数据包括但不限於产品、工序、工序所需零件、操作者、操作时间、成品数、报废数、所领零件数等。
该系统还包括自动报警装置，监控中心内设有数据对比模块，根据数据对比结果以启动自动报警功能。当检测到成品数、报废数、所领零件数等不相匹配时，系统自动报警。
还包括员工卡，记录装配线施工人员的信息，通过读卡器读取并记录在监控中心的数据库内。
该工位终端为计算机。可以在需要的多个工位配备计算机A、B、C、D、......。在各电机装配零件上设置有编号，可以通过计算机输入所述编号，或通过条形码读入装置读入，或通过IC卡方式读入。
该系统还包括员工卡，记录装配线施工人员的信息，通过读卡器读取并记录在监控中心的数据库内，记录电机装配生产线流程每个工序的操作人员的信息，方便跟踪追查以及计算业绩。
本发明还提供一种电机装配线施工流程数据采集方法，其包括如下步骤：
(1)电机机座上线：用计算机A赋予电机编号的高五位，从而在系统网络中生成该编号的电子施工流程单，录入生产信息后并赋值予工件卡，工件及工件卡流到下个工序；
(2)读卡器读取工件卡内信息，根据该信息调取相应电子施工流程单，由显示装置显示，根据该电子施工流程单进行装配操作，用计算机在电子施工流程单中输入装配相关数据，输入后刷工件卡后工件流到下工序，直至根据电子施工流程单在各工位上将电机装配完毕；
(3)检验合格后用计算机输入合格信息，显示部分在此采集当日和当月实绩。
具体对于电机装配来说，其中步骤(2)包括具体如下步骤：(i)读卡器读取工件卡内信息，根据该信息调取相应电子施工流程单，由显示装置显示，根据该电子施工流程单进行装配绕组，用计算机B在电子施工流程单中输入绕组编号、电机编号的低五位，完成数据输入后刷工件卡后工件流到下工序；
(ii)读卡器读取工件卡内信息，根据该信息调取相应电子施工流程单，由显示装置显示，根据该电子施工流程单进行装配轴承，用计算机C在电子施工流程单中输入轴承编号，完成数据输入后刷工件卡后工件流到下工序；
(iii)读卡器读取工件卡内信息，根据该信息调取相应电子施工流程单，由显示装置显示，根据该电子施工流程单进行装配转子和轴承，用计算机D在电子施工流程单中输入槽数或转子编号、以及轴承编号，完成数据输入后刷工件卡后工件流到下工序。
在每个工位的操作上，均可以在刷工件卡调出电子施工流程单后，刷员工卡以便记录每个工位操作人员信息。
对比现有技术，本发明具有以下优点：
本发明采用通用监控组态软件进行上位机监控系统开发，数据实时采集进计算机监控系统，通过友好的人机界面实时反映整条生产线的状态，并能够在线修改参数，对设备进行控制，具有实时报警，历史报警查询功能，用户操作权限设置，历史事件追忆，数据统计分析等的功能。取代了纸载的施工流程单，换之为便于录入、检索和统计的电子施工流程单。
【附图说明】
图1为本发明电机装配线数据采集及处理系统示意图；
图2为本发明电机装配线数据采集及处理系统结构图；
图3为本发明电机装配线数据采集及处理系统数据传输结构图；
图4为本发明电机装配线施工流程图。
【具体实施方式】
请参阅图1～3，本发明电机装配线数据采集及处理系统具体来说包括生产数据采集部分和控制中心部分(也就是监控中心)。
生产数据采集部分：系统中在机座上线、绕组吊装、扣装、前后轴承安装、负载检验工位配置计算机，在本实施例中采用触摸屏电脑，机座上线设置工件卡写卡器，上线时写一张工件卡，赋予主机编号的高五位，该卡跟随机座在装配线上流动(可携带在小车上)，在相应工位输入相应的器件信息，完成登记机座、绕组和功率、前后轴承和槽数信息的登记；
在每个工位上设置读卡器，刷工件卡视为工序开始，完成后员工刷自己的卡(员工卡)，视为工序结束，刷卡后工件才能流到下工序；
功率和槽数的当日及当月计划由生管提供数据，功率和槽数当日的实绩数据在负载试验台采集。
请结合参阅图4，电机装配线施工流程数据采集操作方法，其包括如下步骤：
(1)电机机座上线：用计算机A赋予电机编号的高五位，从而在系统网络中生成该编号的电子施工流程单，录入生产信息后并赋值予工件卡，工件及工件卡流到下个工序；
(2)读卡器读取工件卡内信息，根据该信息调取相应电子施工流程单，由显示装置显示，根据该电子施工流程单进行装配绕组，用计算机B在电子施工流程单中输入绕组编号、电机编号的低五位(即功率参数，且仅可输入功率参数)，完成数据输入后刷工件卡后工件流到下工序；
(3)读卡器读取工件卡内信息，根据该信息调取相应电子施工流程单，由显示装置显示，根据该电子施工流程单进行装配轴承，用计算机C在电子施工流程单中输入轴承编号(仅可输入轴承编号)，完成数据输入后刷工件卡后工件流到下工序；
(4)读卡器读取工件卡内信息，根据该信息调取相应电子施工流程单，由显示装置显示，根据该电子施工流程单进行装配转子和轴承，用计算机D在电子施工流程单中输入槽数或转子编号(仅可输入槽数或转子编号)、以及轴承编号(仅可输入轴承编号)，完成数据输入后刷工件卡后工件流到下工序。
(5)检验合格后用计算机输入合格信息，显示部分在此采集当日和当月实绩。
在完成一次装配所有工序之后，可以将工件卡信息清零后交机座上线工序循环使用。
实现的方法：
在装配、检测各工位的操作面板边上，安装一个IC刷卡机。IC刷卡机对每个工序从开始到结束进行记录。每个工件独立编码，流到工位后，工人刷卡登记(记录)。该信息通过刷卡机的通讯链路传送到管理计算机，计算机里有软件开发人员预先编制好的报表格式，通过信息填充，管理人员通过电脑，可随时进行：产品、工序、工序所需零件、操作者、操作时间等的匹配检索，方便管理以及进行系统自动检测，当检测到成品数、报废数、所领零件数等不相匹配时，系统自动报警。
刷卡系统由三部分组成，刷卡板+控制器+上位机。刷卡板采集到卡内信息(本系统为刷卡时间、工位、姓名......)传送到控制器，控制器通过通讯，数据传输到上位机的数据库(SQLSERVER\ACCESS均可)，软件通过相关的数据接口从数据库里取出数据供管理、浏览，如：
  ID   日期   开始时间   结束时间   姓名   工位
  1   2010-8-26   14:28:34   14:32:54   甲   套装
  2   2010-8-26   15:38:20   15:46:27   乙   端盖安装
  3   2010-8-26   16:28:34   16:37:45   丙   主轴安装
所用的软件平台简介：
上位计算机监控软件选择Forcecontrol6.0作为上位机监控软件。该监控组态软件是根据当前的自动化技术的发展趋势，总结多年的开发、实践经验和大量的用户需求而设计开发的高端产品，该产品主要定位于国内高端自动化市场及应用，是企业信息化的有力数据处理平台，其访问吞吐量可达到20000次/秒。
关于该系统的显示部分：第一幕显示可输入的欢迎词及环型生产线动画状态，包括工位名称和目前状态(正常或检修)；第二幕按机种分类显示当月计划数据、当日计划数据、当日实绩和当月实绩。
查询及输出报表部分：装配线上每个员工任何一天的工作量查询并输出报表；任何一台电机目前的工序状态查询，包括操作人、操作启始时间和结束时间；装配线全体员工按月生成计件工资的EXCEL报表；以机身编号为文件名输出完整的电子施工流程单，并具查询和打印功能。
总体成果描述：
1、以机座为数据平台，通过智能卡有一个号码贯穿这电机的整个装配过程；
2、机座流到某个工位后员工通过刷智能卡(工件卡)记录操作开始时间，机座编号，及登记所用零部件或功率槽数等《施工流程单》上的信息，作业完成后员工刷自身的智能卡(员工卡)，工件才能流往下工序，并记录操作完成时间；
3、管理人员可以通过系统任意查询某编号电机的工序状态，包括各工序的操作人和起始时间；
4、管理人员可以通过系统任意查询某员工某时段的工作量；
5、管理人员通过系统方便地计算全体线上操作员工的计件工资；
6、显示屏功能，如前述。
在本实施例中，系统装置或软件借助运行的硬件平台：
  项目   型号   数量  备注
  8.4寸平板工控触摸屏电脑   LSTPC104，8.4’显示器，CM600\1G\120G   8  上述中触摸屏电脑A-H
  海信42寸等离子显示器   TPW42M69   1  购买
  智能卡   150
  智能卡写卡器   2
  操作系统软件   Win-XP   1  正版软件
  应用软件   Forcecontrol6.1+Nserver   6  正版软件
以上所述仅为本发明的较佳实施例，本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明技术方案上的等效变换均属于本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机装配线数据采集及处理系统，其特征在于，其包括相连接的监控中心和工位终端、工件卡，该工位终端包括数据收集装置、显示装置，该工位终端设置在电机装配线的工位上，工件卡内记录有生产信息，数据收集装置读取工件卡内生产信息，从显示装置中显示监控中心的数据库内所对应的相关数据，数据收集装置收集的生产过程的数据传输至该监控中心，该监控中心根据收集的数据进行数据统计分析、生成统计报表。
2.如权利要求1所述的电机装配线数据采集及处理系统，其特征在于，该数据收集装置包括读卡器和/或PLC。
3.如权利要求1所述的电机装配线数据采集及处理系统，其特征在于，该数据收集装置通过RS232和RS485总线把数据传输到所述监控中心。
4.如权利要求1所述的电机装配线数据采集及处理系统，其特征在于，所采集的数据包括有产品、工序、工序所需零件、操作者、操作时间、成品数、报废数、所领零件数。
5.如权利要求1所述的电机装配线数据采集及处理系统，其特征在于，该系统还包括自动报警装置，监控中心内设有数据对比模块，根据数据对比结果以启动自动报警功能。
6.如权利要求2所述的电机装配线数据采集及处理系统，其特征在于，该工位终端为计算机。
7.如权利要求1所述的电机装配线数据采集及处理系统，其特征在于，在各电机装配零件上设置有编号。
8.如权利要求1所述的电机装配线数据采集及处理系统，其特征在于，还包括员工卡，记录装配线施工人员的信息，通过读卡器读取并记录在监控中心的数据库内。
9.一种电机装配线施工数据采集方法，其特征在于，其包括如下步骤：
(1)电机机座上线：用计算机A赋予电机编号的高五位，从而在系统网络中生成该编号的电子施工流程单，录入生产信息后并赋值予工件卡，工件及工件卡流到下个工序；
(2)读卡器读取工件卡内信息，根据该信息调取相应电子施工流程单，由显示装置显示，根据该电子施工流程单进行装配操作，用计算机在电子施工流程单中输入装配相关数据，输入后刷工件卡后工件流到下工序，直至根据电子施工流程单在各工位上将电机装配完毕；
(3)检验合格后用计算机输入合格信息。
10.如权利要求9所述的电机装配线施工数据采集方法，其特征在于，其中步骤(2)包括具体如下步骤：(i)读卡器读取工件卡内信息，根据该信息调取相应电子施工流程单，由显示装置显示，根据该电子施工流程单进行装配绕组，用计算机B在电子施工流程单中输入绕组编号、电机编号的低五位，完成数据输入后刷工件卡后工件流到下工序；
(ii)读卡器读取工件卡内信息，根据该信息调取相应电子施工流程单，由显示装置显示，根据该电子施工流程单进行装配轴承，用计算机C在电子施工流程单中输入轴承编号，完成数据输入后刷工件卡后工件流到下工序；
(iii)读卡器读取工件卡内信息，根据该信息调取相应电子施工流程单，由显示装置显示，根据该电子施工流程单进行装配转子和轴承，用计算机D在电子施工流程单中输入槽数或转子编号、以及轴承编号，完成数据输入后刷工件卡后工件流到下工序。
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