CN105607605B - 组装车间智能控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种组装车间智能控制系统，包括控制单元、输送单元、品检单元、喷码单元、核对单元、自动称重单元、分拣单元、封箱单元，利用高效的生产管理APP、品检管理系统以及全自动输送系统、自动喷码系统、自动称重计数系统和自动分拣系统，使得在产品组装过程中，能及时获取有效数据，简化品检作业，可以让包装箱流过全自动输送线进行自动喷码，自动装箱计数，自动封箱和自动分拣，减少作业工位及人工的介入，有效防止人为错误输入造成损失，避免场地分配不合理引起的安全事故，同时节约大量的人工劳动和硬件投入，免去纸张的使用使得更加节能环保，避免混乱的生产环境和秩序，使得组装生产过程更加条理化，生产效率更加高效。
Description
技术领域
本发明涉及自动化控制技术领域，尤其涉及一种组装车间智能控制系统及控制方法。
背景技术
目前，大多数工厂的作业模式是：在电脑上通过打印机打印组装任务清单分发给各组装线班长；在电脑上通过打印产品的品质检验标准文件分发给组装线的品检员；在电脑上通过条码打印机打印外箱唯一标识码给装箱员工贴在外箱表面；在每条组装线安排员工清点装箱数量；每条组装线放置封箱机，进行封箱并登记生产数量；封好的包装箱装在小车上，然后再由物料员拉至待出货区。
传统作业模式的缺点是：需要配备电脑和打印机，需要人工提前打印组装任务清单、品质检验标准及外箱标识码，这个过程中，容易产生人为遗忘、错误输入、分发不及时、贴错标签，条件变化时沟通不畅、不能及时反映到线上；而且比较浪费人工、浪费硬件资料、浪费纸张，很不环保；在运送过程中，物料员在车间穿梭容易引起安全事故，而且造成整个车间动静区间混乱无序的状态。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种在线自动喷码、自动称重计数、自动封箱、汇流分拣集成的组装车间智能控制系统。
还有必要提出一种组装车间智能控制方法。
一种组装车间智能控制系统,包括：
控制单元：用于加载组装任务列表及品检单元的品质检验标准、喷码单元的喷码资料、及控制物料或包装箱在输送单元上及各单元之间运行；
输送单元：用于将各单元之间连接，完成物料或包装箱在各单元之间的运行；
成品组装单元：用于将产品所需的配件加工组装为成品；
品检单元：参考液晶显示器屏幕上所显示的检验标准，用于对成品组装单元组装的成品进行检查，并将成品装入包装箱；
喷码单元：用于对装有成品的包装箱喷印标识QR码；
核对单元：用于核对包装箱表面的QR码与远程数据库服务器获取的该产品的信息；
自动称重单元：用于将包装箱的装箱数量与加载的默认的装箱数量进行称重计量；
封箱单元：用于将称重后的包装箱进行封箱；
分拣单元：依据包装箱上的QR码将包装箱分拣到不同的分拣口；
所述控制单元与输送单元、成品组装单元、品检单元、喷码单元、核对单元、自动称重单元、封箱单元、分拣单元分别连接，所述成品组装单元、品检单元、喷码单元、核对单元、自动称重单元、封箱单元、分拣单元依次设置在输送单元上，以通过输送单元将各单元之间连接，实现物料输送。
一种组装车间智能控制方法，包括以下步骤：
数据设置：控制单元加载组装任务列表及品质检验标准、喷码资料，并且控制物料或包装箱在输送线上运行；
成品组装：将产品所需的配件经由输送单元及各组装工位加工组装为成品；
品质检查：将成品通过输送单元送到品质检查工位时，由品检员参照液晶显示器屏幕上所显示的检验标准来检查成品，并装入包装箱；
自动喷码：由喷码控制主机控制，在装有成品的包装箱的左侧表面喷印标识QR码；
汇流输送：将各单元处理后的物料或包装箱向下一个工位输送；
封箱前核对：控制单元控制包装箱在输送单元上运行到封箱检查工位时，由条码扫描器读取包装箱表面的QR码，经局域网络发送给控制单元，控制单元接收到QR码后进行分析并从远程数据库服务器获取产品的信息，然后将资料显示在屏幕上，品检员根据该资料核对装箱的内容，对包装箱进行核对；
称重计数：控制单元控制包装箱在输送单元上运行至电子称称重范围时，电子称将称取包装箱重量与加载的默认的装箱数量；
自动封箱：将称中后的包装箱进行封箱；
自动分拣：控制单元控制包装箱在输送单元上运行至分拣线工位，该工位的条码扫描器将读取的QR码通过局域网络发送给输送单元的控制系统，由该系统分析后控制输送单元将包装箱送至目标分拣口。
本发明具有以下有益效果：组装生产时，无需额外的电脑和打印机，利用组装线班长本身的移动终端iPhone手机即可以实时查看组装任务清单，任何变化均可实时反映到组装线上，避免资源浪费、任务传达不及时、沟通不畅、人为错误等因素引起的混乱生产状态；通过线上实时的品质检验标准电子屏显示系统，品检员抬头即可见实时的品质检验标准资料，即使检验标准发生变化，也能马上更新至线上，避免更新不及时引起的错误，同时无需品检员管理品质检验标准资料，大大地简化了品检员的检验操作；通过在线实时喷码系统，可以在需要时由喷码机自动在外箱喷印标识码，可以有效防止打印不及时、打印错误、张贴错误、打印浪费等情况，既可以减少人工也更加节能环保；通过汇流输送线，将包装箱集中在一起进行数量检查、封箱，既可以减少封箱机的硬件投入和减少操作工位，又能让车间实现动静分区，使车间更舒适更整洁更安全；同时基于以上原因，使组装车间得以高速运转，大大提高了生产的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的方法步骤流程示意图。
图3为本发明的实施例流程示意图。
具体实施方式
实施本发明控制方法的控制系统中，控制单元包括：移动终端1、控制服务器3、控制服务器5、喷码控制主机9、移动终端16、移动终端24和PLC自动控制模块；输送单元包括：皮带输送线2、靠边输送模组7、皮带输送模组11、汇流输送线12、靠边输送模组13、复检输送线23、靠边输送模组28、分拣输送线40。
本发明的PLC自动控制模块还包括：液晶电视4、液晶显示屏6、光电传感器8、喷头10、光电传感器14、条码扫描器15、触摸按钮17、光电传感器18、电子称19、蓝牙通讯模块20、气动推臂21、光电传感器22、移载机25、光电传感器26、全自动封箱机27、光电传感器29、条码扫描器30、光电传感器31、气动推32、NG分拣口33、光电传感器34、气动推臂35、分拣口36、光电传感器37、气动推臂38、分拣口39等。
本发明的移动终端1可以是移动手机iPhone 6,用来加载组装任务，发送喷码内容以及触发控制服务器加载资料。控制服务器3可以是卡片式电脑RPI，例如树莓派RaspberryPI 2Model B V1.1，用来加载生产任务以及生产情况的数据。控制服务器5可以是卡片式电脑RPI，例如树莓派Raspberry PI 2Model BV1.1，用来加载相应产品的品质检验标准资料。喷码控制主机9可以是美国马肯依玛士5800喷码机套件，用来接收喷印内容及控制喷头喷印QR码。移动终端16可以是平板电脑iPad，用来分析QR码内容，并从远程服务器加载产品资料；接收称量数据分析装箱数量是否匹配等工作，还承担登记生产记录的操作。移动终端24可以是平板电脑iPad，用来显示复查的记录以及将更正结果写入远程数据服务器。各光电传感器来检测包装箱是否到达各预定工位。
下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动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。
以下为本发明的一个实施例，参见图1至图3。
1)通过移动终端1上的生产管理APP，从远程数据库服务器加载产品订单组装任务。
2)设置当前需要组装的产品订单，同时控制系统自动将该产品订单包装箱需要喷印的内容发送至喷码控制主机9，触发控制服务器3去加载该组装线的任务以及生产情况，触发控制服务器5加载该产品的品质检验资料。
3)组成产品所需的配件经过皮带输送线2的各组装工位，将所有配件组装成成品，成品通过皮带输送线2到达品质检查工位时，比对液晶显示屏6所显示的检验标准来判断产品品质，如果品质没问题则装箱。
4)包装箱流过靠边输送模组7，将包装箱靠左侧向前输送至喷码工作位，当包装箱进入皮带输送模组11并被光电传感器8检测到时，喷码控制主机9将控制喷头10在包装箱表面喷印唯一标识的QR码。
5)上述步骤1至步骤4为其中一条组装线的动作，经多条这样的组装线输送出装有不同产品的包装箱，然后通过汇流输送线12向前输送。
6)包装箱流过靠边输送模组13后到达封箱前品检工位，当光电传感器14检测到包装箱就触发条码扫描器15，条码扫描器15将读取到的QR码通过局域网络发送给移动终端16。
7)移动终端16根据QR码分析结果从远程数据库服务器获取该产品的资料，包括装箱规格、默认装箱数量等并显示在屏幕上供品检员查阅。
8)包装箱经品检员确认后，通过触摸按钮17将包装箱送至称重计数工作位，当光电传感器18检测到包装箱完全进入电子称19称重范围后，电子称19将进行称重工作，然后通过蓝牙通讯模块20将称重结果发送给移动终端16。
9)移动终端16接收到称重数据后计算并分析与该产品默认的装箱数量是否匹配。
10)如果不匹配，移动终端16就通过无线继电器发送复查信号给输送线控制系统，当包装箱到达复检口工位时，光电传感器22检测到包装箱后传回信号给输送线控制系统，由输送线系统控制气动推臂21将包装箱推送至复检输送线23的复检工位，由品检员人工清点数量并通过移动终端24更新数据，然后通过移载机25将包装箱送回汇流线前往下一工位。
11)如果匹配，移动终端16将登记生产数量，并通过局域网络将记录写进远程数据库，控制服务器3刷新后，即可以通过液晶电视4显示该组装线的生产情况；然后包装箱继续向前输送，当光电感应器26检测到包装箱时，启动全自动封箱机27进行封箱动作。
12)封箱后，包装箱经过靠边输送模组28到达分拣验证工位，该工位的光电传感器29检测到包装箱时，触发条码扫描器30进行读码,条码扫描器30将读出的QR码通过局域网络发送至输送线的PLC自动控制模块。
13)PLC自动控制模块分析接收到的QR码，然后控制包装箱输送到分拣输送线40的相应的目标分拣口。例如，如果包装箱应该输送至分拣口36，则当光电传感器34检测到包装箱时，将触发气动推臂35将包装箱推送至分拣口36；同理，如果包装箱应该输送至分拣口39，则当光电传感器37检测到包装箱时，将触发气动推臂38将包装箱推送至分拣口39；如果接收的QR码信息错误，控制系统将把包装箱输送至NG分拣口33，此时，当光电传感器31检测到包装箱时，将触发气动推臂32将世装箱推送至NG出口33，然后由人工判断再分发正确的位置。
14)将各出口的包装箱分类装车。
本发明已经通过优选的实施方式进行了详尽的说明。然而，通过对前文的研读，对各实施方式的变化和增加对于本领域的一般技术人员来说是显而易见的。申请人的意图是所有的这些变化和增加都落在了本发明权利要求所保护的范围中。
Claims (6)
1.一种组装车间智能控制系统,其特征在于,包括：
控制单元：用于加载组装任务列表及品检单元的品质检验标准、喷码单元的喷码资料、及控制物料或包装箱在输送单元上及各单元之间运行；
输送单元：用于将各单元之间连接，完成物料或包装箱在各单元之间的运行；
成品组装单元：用于将产品所需的配件加工组装为成品；
品检单元：参考液晶显示器屏幕上所显示的检验标准，用于对成品组装单元组装的成品进行检查，并将成品装入包装箱；
喷码单元：用于对装有成品的包装箱喷印标识QR码；
核对单元：用于核对包装箱表面的QR码与远程数据库服务器获取的该产品的信息；
自动称重单元：用于将包装箱的装箱数量与加载的默认的装箱数量进行称重计量；
封箱单元：用于将称重后的包装箱进行封箱；
分拣单元：依据包装箱上的QR码将包装箱分拣到不同的分拣口；
所述控制单元与输送单元、成品组装单元、品检单元、喷码单元、核对单元、自动称重单元、封箱单元、分拣单元分别连接，所述成品组装单元、品检单元、喷码单元、核对单元、自动称重单元、封箱单元、分拣单元依次设置在输送单元上，以通过输送单元将各单元之间连接，实现物料输送；
所述控制单元包括移动终端、控制服务器、喷码控制主机、PLC自动控制模块；
所述移动终端是
用来加载组装任务，发送喷码内容以及触发控制服务器加载喷码资料的第一移动终端；
用来分析QR码内容，并从远程服务器加载产品资料，接收称量数据分析装箱数量是否匹配的工作，还承担登记生产记录的操作的第二移动终端；
用来示复查的记录以及将更正结果写入远程数据服务器的第三移动终端；
所述控制服务器包括
用来加载生产任务以及生产情况的数据的第一控制服务器；
用来加载相应产品的品质检验标准资料的第二控制服务器。
2.如权利要求1所述的组装车间智能控制系统,其特征在于：还包括复检单元，所述复检单元设置在自动称重单元与封箱单元之间，用于对自动称重单元中包装箱的装箱数量与加载的默认的装箱数量不匹配的包装箱进行复检。
3.如权利要求2所述的组装车间智能控制系统,其特征在于：所述输送单元包括汇流输送线、分拣输送线、至少一条皮带输送线，所述分拣输送线的一端、至少一条皮带输送线的一端均与汇流输送线连接，每一条皮带输送线上均设置成品组装单元、品检单元、喷码单元。
4.如权利要求3所述的组装车间智能控制系统,其特征在于：所述PLC自动控制模块包括液晶电视、液晶显示屏、光电传感器、喷头、条码扫描器、触摸按钮、电子称、蓝牙通讯模块、气动推臂、移载机、全自动封箱机、NG分拣口。
5.如权利要求4所述的组装车间智能控制系统,其特征在于：所述输送单元包括皮带输送线、靠边输送模组、皮带输送模组、汇流输送线、复检输送线、分拣输送线。
6.一种组装车间智能控制方法,其特征在于包括以下步骤：
数据设置：控制单元加载组装任务列表及品质检验标准、喷码资料，并且控制物料或包装箱在输送线上运行；所述数据设置在设置当前需要组装的产品订单的同时，自动将该产品订单包装箱需要喷印的内容发送至喷码控制主机，触发控制服务器去加载组装线的任务以及生产情况；
成品组装：将产品所需的配件经由输送单元及各组装工位加工组装为成品；
品质检查：将成品通过输送单元送到品质检查工位时，由品检员参照液晶显示器屏幕上所显示的检验标准来检查成品，并装入包装箱；
自动喷码：由喷码控制主机控制，在装有成品的包装箱的左侧表面喷印标识QR码；
汇流输送：将各单元处理后的物料或包装箱向下一个工位输送；
封箱前核对：控制单元控制包装箱在输送单元上运行到封箱检查工位时，由条码扫描器读取包装箱表面的QR码，经局域网络发送给控制单元，控制单元接收到QR码后进行分析并从远程数据库服务器获取产品的信息，然后将喷码资料显示在屏幕上，品检员根据该喷码资料核对装箱的内容，对包装箱进行核对；
称重计数：控制单元控制包装箱在输送单元上运行至电子称称重范围时，电子称将称取包装箱重量与加载的默认的装箱数量；
自动封箱：将称中后的包装箱进行封箱；
自动分拣：控制单元控制包装箱在输送单元上运行至分拣线工位，该工位的条码扫描器将读取的QR码通过局域网络发送给输送单元的控制系统，由该系统分析后控制输送单元将包装箱送至目标分拣口；
还包括数量复检步骤，该步骤是在称重计数时，装箱数量与默认的装箱数量不匹配的，通过输送单元将包装箱送至复检工位进行数量复查并通过控制单元更正数据，然后进行自动封箱；
其中电子称将称取包装箱重量与加载的默认的装箱数量的步骤包括：
将包装箱送至称重计数工作位，当光电传感器检测到包装箱完全进入电子称称重范围后，电子称将进行称重工作，然后通过蓝牙通讯模块将称重结果发送给移动终端；
移动终端接收到称重数据后计算并分析与该产品默认的装箱数量是否匹配；
其中，通过输送单元将包装箱送至复检工位进行数量复查并通过控制单元更正数据的步骤包括：
移动终端就通过无线继电器发送复查信号给输送线控制系统，当包装箱到达复检口工位时，光电传感器检测到包装箱后传回信号给输送线控制系统，由输送线系统控制气动推臂将包装箱推送至复检输送线的复检工位，由品检员人工清点数量并通过移动终端更新数据，然后通过移载机将包装箱送回汇流线前往下一工位；如果匹配，移动终端将登记生产数量，并通过局域网络将记录写进远程数据库。
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