CN105398012B - 智能工厂注塑机产量数据采集装置及产量数据采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明智能工厂注塑机产量数据采集装置，包括合模端子和射胶端子信号连接微处理器，该微处理器与数据收发模块信号连接，该数据收发模块通过无线与数据处理服务器连接，所述微处理器根据信号隔离模块输入的信号进行时序化匹配，获得有效生产计数，所述数据收发模块将微处理器计数数据转为无线信号发送给数据处理服务器，该数据处理服务器对接收的信号进行解析获得计数数据。注塑机生产时，完整一个动作过程对应到PLC输入和输出信号有：合模、合模完、射胶、射胶完、射胶螺杆退、射胶螺杆退完、开模、开模完、顶针顶出注塑件。由于数据采集装置从PLC取至少两个信号做序列化匹配后计数,避免注塑机计数采集时进行计数错误，提高数据的可靠性。

Description

智能工厂注塑机产量数据采集装置及产量数据采集方法

技术领域

本发明涉及智能工厂生产设备产量监控技术领域，特别涉及智能工厂注塑机产量数据采集装置及产量数据采集方法。

背景技术

智能工厂是物联网发展的一个具体应用，对于企业的改造升级具有重要价值。智能工厂的一个基本要求是需要实时采集机床的产量计数，方便管理者了解机床的产能和统计分析产量数据。

智能工厂系统对个体机床产量计数的采集，其中一种方式是从PLC输入输出端子上采集机床动作信号处理成产量计数数据后自动传送给服务器处理。

注塑机生产动作部件有两大部分，一部分是合模装置，一部分是注射装置，前者的主要动作是模具在模架上的开合动作，后者的主要动作是螺杆在加热料筒中的射胶动作。

在采集注塑机（包括卧式注塑机和立式注塑机）产量计数数据时，若采集模块只采集动作部件的动作信号对应的一个PLC端子的信号，譬如“开模”、“关模”、“开模完”、“关模完”、“射胶”、“射胶退”等，生产过程中会出现实际产量计数和采集的产量计数不一致的问题。出现这处计数误差的原因在于：注塑机正常生产前，有一个安装模具到注塑机模架的过程，安装的过程中需要调试模具，会手动操作模具在模架上的来回动作，若采集信号端子接的是和模具动作相关的PLC端子，由于采集模块不知道是在生产还是在调试，此时就会出现无效的产量计数；注塑机正常生产前，有一个调试加热料筒，反复调试射胶的过程，若采集信号端子接的是和注射装置动作相关的PLC端子，也会出现无效的产量计数。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种智能工厂注塑机产量数据采集装置产量数据采集方法，该智能工厂注塑机产量数据采集装置可以避免注塑机计数数据采集时将无效信号误当有效信号进行计数，提高数据的可靠性。

为了解决上述问题，本发明提供一种智能工厂注塑机产量数据采集装置，该智能工厂注塑机产量数据采集装置包括：两个IO端口与注塑机PLC合模端子和射胶端子信号连接的微处理器，该微处理器输出与数据收发模块信号连接，该数据收发模块通过无线与用于存储和分析注塑机的产量数据的数据处理服务器进行连接，所述微处理器根据信号隔离模块输入的信号进行时序化匹配和获得有效生产计数，所述数据收发模块用于将微处理器计数数据转为无线信号发送给数据处理服务器，该数据处理服务器对接收的无线信号进行解析获得计数数据。

进一步地说，所述注塑机采集N路动作信号，N至少为2，其中合模动作信号对应的端子取I（I>=1）路，射胶动作信号对应的端子取J（J>=1）路信号， 其中N=I+J。

进一步地说，在微处理器与合模端子和射胶端子之间设有去掉环境干扰杂波的信号隔离模块。

进一步地说，所述信号隔离模块包括光电耦合器或继电器。

本发明还提出一种智能工厂注塑机产量数据采集方法，该注塑机产量数据采集方法包括：

采集至少两路注塑机动作信号，从注塑机采集合模、射胶、射胶螺杆退、开模和顶针顶出注塑件动作信号中至少两路动作信号；

对采集的动作信号进行时序化匹配，当采集的动作信号先后时序匹配形成一个完整的生产过程时，产量计数值增加1，当动作信号先后时序匹配不能形成一个完整的生产过程时，产量计数值不变。

进一步地说，对合模动作信号和射胶动作信号进行时序化匹配前对动作信号隔离和滤波处理。

进一步地说，对动作信号进行隔离的是信号隔离模块和对信号进行滤波处理的是滤波电路。

进一步地说，所述信号隔离模块包括光电耦合器或继电器。

本发明智能工厂注塑机产量数据采集装置，两个IO端口与注塑机PLC合模端子和射胶端子信号连接的微处理器，该微处理器输出与数据收发模块信号连接，该数据收发模块通过无线与用于存储和分析注塑机的产量数据的数据处理服务器进行连接，所述微处理器根据信号隔离模块输入的信号进行时序化匹配和获得有效生产计数，所述数据收发模块用于将微处理器计数数据转为无线信号发送给数据处理服务器，该数据处理服务器对接收的无线信号进行解析获得计数数据。注塑机正常生产时，注塑机的一个完整动作过程：合模->射胶->射胶螺杆退->开模->顶针顶出注塑件。对应到PLC输入和输出端子的信号有：合模->合模完->射胶->射胶完->射胶螺杆退->射胶螺杆退完->开模->开模完->顶针顶出注塑件。由于数据采集装置从PLC端子取至少两个信号来做序列化匹配进行计数, 避免注塑机计数数据采集时将无效信号误当有效信号进行计数，提高数据的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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介绍，显而易见地，而描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1 是注塑机产量数据采集装置实施例电气框图。

图2是注塑机产量数据采集方法流程图。

下面结合实施例，并参照附图，对本发明目的的实现、功能特点及优点作进一步说明。

具体实施方式

为了使要发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种智能工厂注塑机产量数据采集装置实施例。

该智能工厂注塑机产量数据采集装置包括：两个IO端口与注塑机PLC 1合模端子和射胶端子信号连接的微处理器4，该微处理器4输出与数据收发模块5信号连接，该数据收发模块5通过无线与用于存储和分析注塑机的产量数据的数据处理服务器6进行连接，所述微处理器4根据合模端子和射胶端子输出的动作信号进行时序化匹配，获得有效生产计数，所述数据收发模块5用于将微处理器4计数数据转为无线信号发送给数据处理服务器6处理。

具体地说，所述注塑机采集N路动作信号，N至少为2，其中合模动作信号对应的端子取I（I>=1）路，射胶动作信号对应的端子取J（J>=1）路信号， 其中N=I+J。在微处理器与合模端子和射胶端子之间设有去掉环境干扰杂波的信号隔离模块，该信号隔离模块包括光电耦合器或继电器。所述微处理器与合模端子和射胶端子之间设有去掉环境干扰杂波的信号隔离模块2和滤波电路3。

工作时，由滤波电路3对不同的信号先做滤波处理，去掉环境干扰杂波，再微处理器做时序化匹配，就可过滤掉调试注塑机时的手动操作信号，得到的计数都是有效生产计数。

注塑机正常生产时，动作过程：合模->射胶->射胶螺杆退->开模->顶针顶出注塑件。这个过程对应到PLC输入和输出端子的信号有：合模->合模完->射胶->射胶完->射胶螺杆退->射胶螺杆退完->开模->开模完->顶针顶出注塑件。

微处理器从PLC端子取两个信号来做序列化匹配，如取“合模”和“射胶”，或者取“合模”和“射胶螺杆退”，或者取“射胶”和“开模”，等等。

也可以从PLC端子取三个信号做序列化匹配，如取“合模”、“射胶”和“开模”，或者“合模”、“射胶”和“顶针顶出注塑件”，等等。

以取两个信号“合模”和“射胶”为例来说明通过序列化匹配方式实现产量计数。将注塑机PLC端子上的“合模”和“射胶”两个信号通过隔离电路和滤波电路，连入微处理上的两个IO（Input Output，输入输出）口P1.1和P1.2，将这两个IO口设为输入，通过扫描或中断的方式检测这两个信号电平的跳变。假设这两个信号在注塑机不动作的时候的默认电平都是低。

正常生产时，当“合模”信号从低电平跳变到高电平的时候，检测到该跳变并记录下第一个有效信号为“合模”信号，当“射胶”信号从低电平跳变到高电平的时候，检测到该跳变并记录下第二个有效信号为“射胶”信号，这两个信号“合模”在前，“射胶”在后，信号发生的先后时序匹配了一个完整的生产过程，微处理器认为是一次有效生产，将存储器里的产量计数值加1。

调试模具时，当“合模”信号从低电平跳变到高电平的时候，检测到该跳变并记录下第一个有效信号为“合模”信号，再次开合模具时，“合模”信号又有一次从低电平到高电平的跳变，认为是一次重复的“合模”信号，产量计数不增加，多次开合模具，没有有效的“射胶”信号，产量计数都不增加。

调试射胶时，当“射胶”信号从低电平跳变到高电平的时候，微处理器检测到该跳变并记录下该有效信号为“射胶”信号，再多次调试射胶，微处理器都认为是多次重复的“射胶”信号，前面没有有效的“合模”信号匹配，产量计数都不增加。

取三个或者多个信号来判断有效计数，和取两个信号类似，不同的是信号在先后序列上多了一重或几重保障，需要都匹配上。

注塑机调试的时候，一般不会在调试合模时候，又同时调试射胶。该方法是同时接入合模动作信号和射胶动作信号，然后对这两部分的信号做时序化匹配，对匹配成功的信号，认为是一次有效的生产计数，计入产量，然后将该准确的产量数据通过有线或者无线的方式上报给服务器。

当单独调试模具，产生开合动作信号时，由于没有匹配的射胶动作信号，被视为无效信号，不产生计数；当单独调试射胶，产生射胶动作时，由于没有匹配的合模动作信号，被视为无效信号，不产生计数；当正常生产时，合模和射胶会产生匹配的序列化信号，被视为有效信号，产生计数。

由于数据采集装置从PLC端子取至少两个信号来做序列化匹配进行计数, 避免注塑机计数数据采集时将无效信号误当有效信号进行计数，提高数据的可靠性。

如图2所示，本发明还提供一种智能工厂注塑机产量数据采集方法，包括：

S10步骤，采集至少两路注塑机动作信号，从注塑机采集合模、射胶、射胶螺杆退、开模和顶针顶出注塑件动作信号中至少两路动作信号；

S11步骤，对采集的动作信号进行时序化匹配，当采集的动作信号先后时序匹配形成一个完整的生产过程时，产量计数值增加1，当动作信号先后时序匹配不能形成一个完整的生产过程时，产量计数值不变。具体地说，对合模动作信号和射胶动作信号进行时序化匹配前对动作信号隔离和滤波处理。对动作信号进行隔离的是信号隔离模块和对信号进行滤波处理的是滤波电路。所述信号隔离模块包括光电耦合器或继电器。

所述时序匹配是指注塑机完成一次注塑过程的时序关系，采集的动作信号与一个完整注塑过程在时间顺序上匹配。

注塑机正常生产时，动作过程：合模->射胶->射胶螺杆退->开模->顶针顶出注塑件。这个过程对应到PLC输入和输出端子的信号有：合模->合模完->射胶->射胶完->射胶螺杆退->射胶螺杆退完->开模->开模完->顶针顶出注塑件。

从PLC端子取两个信号来做序列化匹配，如取“合模”和“射胶”，或者取“合模”和“射胶螺杆退”，或者取“射胶”和“开模”，等等。

也可以从PLC端子去三个信号做序列化匹配，如取“合模”、“射胶”和“开模”，或者“合模”、“射胶”和“顶针顶出注塑件”，等等。

本实施例以取两个信号“合模”和“射胶”为例来说明通过序列化匹配方式实现产量计数。将注塑机PLC端子上的“合模”和“射胶”两个信号通过隔离电路和滤波电路，连入微处理上的两个IO（Input Output，输入输出）口P1.1和P1.2，将这两个IO口设为输入，微处理器通过扫描或中断的方式检测这两个信号电平的跳变。假设这两个信号在注塑机不动作的时候的默认电平都是低。

正常生产时，当“合模”信号从低电平跳变到高电平的时候，微处理器检测到该跳变并记录下第一个有效信号为“合模”信号，当“射胶”信号从低电平跳变到高电平的时候，微处理器检测到该跳变并记录下第二个有效信号为“射胶”信号，这两个信号“合模”在前，“射胶”在后，信号发生的先后时序匹配了一个完整的生产过程，微处理器认为是一次有效生产，将存储器里的产量计数值加1。

调试模具时，当“合模”信号从低电平跳变到高电平的时候，微处理器检测到该跳变并记录下第一个有效信号为“合模”信号，再次开合模具时，“合模”信号又有一次从低电平到高电平的跳变，微处理器认为是一次重复的“合模”信号，产量计数不增加，多次开合模具，没有有效的“射胶”信号，产量计数都不增加。

调试射胶时，当“射胶”信号从低电平跳变到高电平的时候，微处理器检测到该跳变并记录下该有效信号为“射胶”信号，再多次调试射胶，微处理器都认为是多次重复的“射胶”信号，前面没有有效的“合模”信号匹配，产量计数都不增加。

取三个或者多个信号来判断有效计数，和取两个信号类似，不同的是信号在先后序列上多了一重或几重保障，需要都匹配上。

注塑机调试的时候，一般不会在调试合模时候，又同时调试射胶。该方法是同时接入合模动作信号和射胶动作信号，然后对这两部分的信号做时序化匹配，对匹配成功的信号，认为是一次有效的生产计数，计入产量，然后将该准确的产量数据通过有线或者无线的方式上报给服务器。

当单独调试模具，产生开合动作信号时，由于没有匹配的射胶动作信号，被视为无效信号，不产生计数；当单独调试射胶，产生射胶动作时，由于没有匹配的合模动作信号，被视为无效信号，不产生计数；当正常生产时，合模和射胶会产生匹配的序列化信号，被视为有效信号，产生计数。

由于数据采集装置从PLC端子取至少两个信号来做序列化匹配进行计数, 避免注塑机计数数据采集时将无效信号误当有效信号进行计数，提高数据的可靠性。

以上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，而这些修改或替换，并不使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。

Claims (9)

1.智能工厂注塑机产量数据采集装置，其特征在于，包括两个IO端口与注塑机PLC合模端子和射胶端子信号连接的微处理器，该微处理器输出与数据收发模块信号连接，该数据收发模块通过无线与用于存储和分析注塑机的产量数据的数据处理服务器进行连接，所述微处理器根据合模端子和射胶端子输出的动作信号进行时序化匹配，获得有效生产计数，所述数据收发模块用于将微处理器计数数据转为无线信号发送给数据处理服务器处理。

2.根据权利要求1所述的智能工厂注塑机产量数据采集装置，其特征在于：所述注塑机采集N路动作信号，N至少为2，其中合模动作信号对应的端子取I（I>=1）路，射胶动作信号对应的端子取J（J>=1）路信号， 其中N=I+J。

3.根据权利要求1所述的智能工厂注塑机产量数据采集装置，其特征在于：在微处理器与合模端子和射胶端子之间设有信号隔离模块。

4.根据权利要求3所述的智能工厂注塑机产量数据采集装置，其特征在于：所述信号隔离模块包括光电耦合器或继电器。

5.根据权利要求1所述的智能工厂注塑机产量数据采集装置，其特征在于：在信号隔离模块与微处理器之间设有去掉环境干扰杂波的信号隔离模块。

6.智能工厂注塑机产量数据采集方法，其特征在于，包括：

采集至少两路注塑机动作信号，从注塑机采集合模、射胶、射胶螺杆退、开模和顶针顶出注塑件动作信号中至少两路动作信号；

对采集的动作信号进行时序化匹配，当采集的动作信号先后时序匹配形成一个完整的生产过程时，产量计数值增加1，当动作信号先后时序匹配不能形成一个完整的生产过程时，产量计数值不变。

7.根据权利要求6所述的智能工厂注塑机产量数据采集方法，其特征在于：对合模动作信号和射胶动作信号进行时序化匹配前对动作信号进行隔离和滤波处理。

8.根据权利要求6所述的智能工厂注塑机产量数据采集方法，其特征在于：对动作信号进行隔离的是信号隔离模块和对信号进行滤波处理的是滤波电路。

9.根据权利要求8所述的智能工厂注塑机产量数据采集方法，其特征在于：所述信号隔离模块包括光电耦合器或继电器。