CN106406212A - 一种机构位置调节系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种机构位置调节系统及方法。其中，机构位置调节系统应用于生产设备，包括可编程逻辑控制器PLC、人机接口以及至少一个电机，所述人机接口和所述电机分别与所述PLC相连，所述电机在所述PLC的控制下调节所述生产设备上相应机构的位置。本发明实施例通过采用电信号控制的电机对生产设备上的机构进行位置调节，实现了机构位置的自动化快速调节，从而提高了生产设备的工作效率，同时还提高了生产设备的生产良率，并降低了用人成本。

Description

一种机构位置调节系统及方法
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种机构位置调节系统及方法。
背景技术
电子产品的制造是由自动化生产设备自动完成的。考虑到成本的经济因素，一套自动化生产设备往往不是只能生产一种生产机型的电子产品，而是能生产多种生产机型的电子产品。
这样，当生产设备由一种生产机型的电子产品转而生产另一种生产机型的电子产品时，就需要从一种生产模式切换到另一种生产模式。这种生产模式的切换称为换线。通常，这种生产模式的切换是通过调节生产设备上的一些机构的位置来完成的，例如定位机构等。在当前，生产设备上的机构的位置调节是通过人工来手动完成的。
当前，人工手动调节机构位置的方式是采用手柄带动丝杆去调节对应机构上的移动平台(例如滑块)的位置，机构的位置即由机构上的移动平台来确定，丝杆上有位置刻度器可以显示移动平台位置。当需要调节机构位置时，用手转动手柄旋转，手柄带动丝杆旋转，丝杆驱动移动平台沿着导轨的方向进行运动。
随着社会需求的发展，很多电子产品早就呈现小批量、多品种的特点。于是，生产这些产品时，生产设备就经常需要切换生产机型。例如，生产设备有5种生产机型的电子产品要生产，就需要进行至少5次切换。如果同一生产机型的电子产品生产任务不是同一时间到来和安排的，就需要进行重复切换。而且，每人每次只能调节一个机构的位置，在生产设备有多个机构需要调节的情况下，会消耗更多的时间。
可见，人工手动调节生产设备上的机构位置，工作效率非常低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机构位置调节系统及方法，提高生产设备的工作效率。
为实现上述目的，本发明提出了一种机构位置调节系统，应用于生产设备，包括可编程逻辑控制器PLC、人机接口以及至少一个电机，所述人机接口和所述电机分别与所述PLC相连，所述电机在所述PLC的控制下调节所述生产设备上相应机构的位置。
进一步地，上述系统还可具有以下特点，所述人机接口与所述PLC通过有线方式或无线方式相连。
进一步地，上述系统还可具有以下特点，所述电机与所述PLC通过有线方式或无线方式相连。
进一步地，上述系统还可具有以下特点，所述电机为步进电机或伺服电机。
本发明实施例的机构位置调节系统，通过采用电信号控制的电机对生产设备上的机构进行位置调节，实现了机构位置的自动化快速调节，从而提高了生产设备的工作效率，同时还提高了生产设备的生产良率，并降低了用人成本。
为实现上述目的，本发明还提出了一种基于上述的机构位置调节系统的机构位置调节方法，包括：
接收生产任务和生产指令；
获取所述生产任务所涉及产品的生产机型信息；
根据获取的所述生产机型信息从预存的生产机型与位置参数对应关系表中查找对应的位置参数；
通过控制信号控制电机，以使所述电机驱动相应机构调节到查找出的所述位置参数对应的位置。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，还包括：
接收输入的位置参数和对应的生产机型信息；
将所述生产机型与位置参数对应关系表中相应生产机型的位置参数更新为所述输入的位置参数。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，还包括：
将更新后的生产机型与位置参数对应关系表上传给服务器。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，还包括：
从服务器下载所述生产机型与位置参数对应关系表并保存。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，还包括：
显示所述相应机构的当前位置信息。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述控制信号为脉冲信号。
本发明实施例的机构位置调节方法，通过可编程逻辑控制器根据位置参数生成的电信号控制电机对生产设备上的机构的位置进行调节，实现了机构位置的自动化快速调节，从而提高了生产设备的工作效率，并降低了用人成本，同时还提高了位置调节的精度，从而提高了生产设备的生产良率。
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为本发明实施例一中机构位置调节系统的组成框图；
图2为本发明实施例二中机构位置调节方法的流程图；
图3为本发明实施例三中机构位置调节方法的流程图；
图4为本发明实施例四中机构位置调节方法的流程图；
图5为本发明实施例五中机构位置调节方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。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，根据本发明精神所获得的所有实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例一
本发明实施例中的机构位置调节系统可以应用于生产设备。
图1为本发明实施例一中机构位置调节系统的组成框图。如图1所示，本实施例中，机构位置调节系统10可以包括可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)11、人机接口12以及至少一个电机13。其中，人机接口12和电机13分别与可编程逻辑控制器11相连，电机13在可编程逻辑控制器11的控制下调节生产设备上相应机构的位置。
其中，人机接口12用于进行人机交互。人机接口12与可编程逻辑控制器11可以通过有线方式相连，也可以通过无线方式相连。在通过有线方式相连的情况下，人机接口12与可编程逻辑控制器11这两者都需要具有相应的有线通信接口，例如通用串行总线(Universal Serial Bus，简称USB)接口等。在通过有线方式相连的情况下，人机接口12与可编程逻辑控制器11这两者都需要具有无线通信接口。该无线通信接口可以是近距离无线通信接口，例如蓝牙接口、超宽带(Ultra Wideband，简称UWB)接口、ZigBee接口等，也可以是远距离无线通信接口，例如4G通信接口等。
其中，人机接口12可以具有用于显示输出信息和输入信息的显示屏，以及可供用户输入信息的输入设备。
其中，电机13与可编程逻辑控制器11可以通过有线方式相连，也可以通过无线方式相连。相应地，电机13与可编程逻辑控制器11进行通信的接口可以是有线通信接口，也可以是无线通信接口。无线通信接口可以是近距离无线通信接口，也可以是远距离无线通信接口。
其中，电机13用于代替手柄来驱动生产设备上机构的移动平台移动。电机13在可编程逻辑控制器11发出的信号的控制下，通过驱动移动平台移动来调节生产设备上相应机构的位置。
其中，电机13可以是步进电机或伺服电机。
其中，电机13的数量可以是一个，也可以是多个。当有多个电机时，每个电机都与可编程逻辑控制器11相连。不同的电机可以用于控制不同的机构。
下面对图1所示机构位置调节系统的工作原理和过程进行说明。
人机接口12接收生产任务和下达的生产指令，然后将生产任务和生产指令传送给可编程逻辑控制器11，其中，生产任务和生产指令可以是用户通过人机接口12输入的，也可以是制造企业生产过程执行系统(Manufacturing Execution System，简称MES)通过人机接口12向可编程逻辑控制器11发出的或直接向可编程逻辑控制器11发出的；
可编程逻辑控制器11接收到生产任务和生产指令后，获取生产任务所涉及产品的生产机型信息，然后根据该生产机型信息从预存的生产机型与位置参数对应关系表中查找对应的位置参数，该位置参数即是生产设备上的机构的移动平台应当移动到的位置；
查找到位置参数后，可编程逻辑控制器11向电机13发送相应的控制信号，通过控制信号控制电机13；
电机12在控制信号的控制下，驱动移动平台沿着位置调节方向运动，并根据控制信号来转动对应的圈数或角度，从而将相应机构调节到查找出的位置参数对应的位置。
其中，生产机型与位置参数对应关系表可以存储在存储器中，该存储器可以集成在人机接口12中，也可以集成在可编程逻辑控制器11中。
可见，本发明实施例的机构位置调节系统对于机构位置的调节是自动进行的，并且可以同时或并行对多个机构进行调节，因此大大提高了生产设备的工作效率。
使用本发明实施例的机构位置调节系统，生产设备就可以根据要生产的产品信息(包括生产机型信息)自动自动调节相应机构的位置，实现设备快速、自动换线。
由于电机13转动的圈数或角度是受控制信号控制的，不存在人工操作可能导致的错误，因此准确度高，并且电机能够精确调整到生产机型对应的位置参数所指示的位置，而人工操作却不可避免地出现较大误差，因此使用本发明实施例的机构位置调节系统，能够大大提高位置调节的精度。
本发明实施例的机构位置调节系统，具有如下优点：
一是，能够实现对生产设备上机构的位置的自动快速调节，并且能够同时对多个机构进行位置调节，因此提高了生产设备的工作效率。
二是，能够大大降低因人工操作错误导致的生产产品不合格的情况，从而提高生产设备的生产良率。例如，人工的操作熟练程度、操作人员的心理状态等人为因素都会对操作的准确性和精度造成影响。
三是，能够节省人力，大大减少所需的人员数量，从而降低了用人成本。
可见，本发明实施例的机构位置调节系统，通过采用电信号控制的电机对生产设备上的机构进行位置调节，实现了机构位置的自动化快速调节，从而提高了生产设备的工作效率，同时还提高了生产设备的生产良率，并降低了用人成本。
实施例二
本发明实施例提出了一种基于上述的机构位置调节系统的机构位置调节方法。
图2为本发明实施例二中机构位置调节方法的流程图。如图2所示，本实施例中，机构位置调节方法可以包括如下步骤：
步骤S201，接收生产任务和生产指令；
可编程逻辑控制器接收的生产任务和生产指令可以是用户通过人机接口输入的，也可以是制造企业生产过程执行系统MES通过人机接口向可编程逻辑控制器发出的或直接向可编程逻辑控制器发出的。生产任务中可以包括要生产的产品的生产机型信息。
步骤S202，获取生产任务所涉及产品的生产机型信息；
在生产任务中包括要生产的产品的生产机型信息的情况下，可编程逻辑控制器可以通过对生产任务的解析获取生产任务所涉及产品的生产机型信息。
在生产任务中不包括要生产的产品的生产机型信息的情况下，可以在可编程逻辑控制器中存储产品信息与生产机型信息的对应关系表，可编程逻辑控制器可以从生产任务中获取产品信息，然后根据保存的产品信息与生产机型信息的对应关系表获取生产任务所涉及产品的生产机型信息。
步骤S203，根据获取的生产机型信息从预存的生产机型与位置参数对应关系表中查找对应的位置参数；
生产机型信息从预存的生产机型与位置参数对应关系表可以存储在可编程逻辑控制器中，也可以存储在服务器中，由可编程逻辑控制器在需要的时候从服务器下载，还可以既存储在可编程逻辑控制器中，也存储在服务器中。
步骤S204，通过控制信号控制电机，以使电机驱动相应机构调节到查找出的位置参数对应的位置。
可编程逻辑控制器根据查找到的位置参数，生成控制电机的控制信号，电机在控制信号的控制下，驱动相应机构调节到查找出的位置参数对应的位置。
其中，控制信号可以是脉冲信号。
本发明实施例的机构位置调节方法，通过可编程逻辑控制器根据位置参数生成的电信号控制电机对生产设备上的机构的位置进行调节，实现了机构位置的自动化快速调节，从而提高了生产设备的工作效率，并降低了用人成本，同时还提高了位置调节的精度，从而提高了生产设备的生产良率。
实施例三
图3为本发明实施例三中机构位置调节方法的流程图。如图3所示，本实施例中，机构位置调节方法可以包括如下步骤：
步骤S301，接收生产任务和生产指令；
步骤S302，获取生产任务所涉及产品的生产机型信息；
步骤S303，根据获取的生产机型信息从预存的生产机型与位置参数对应关系表中查找对应的位置参数；
步骤S304，通过控制信号控制电机，以使电机驱动相应机构调节到查找出的位置参数对应的位置；
步骤S305，接收输入的位置参数和对应的生产机型信息；
在生产机型与位置参数对应关系表中某个生产机型对应的位置参数需要修改时，用户可以通过人机接口输入新的位置参数和该参数对应的生产机型信息，然后由人机接口将该输入的位置参数和对应的生产机型信息传送给可编程逻辑控制器。
步骤S306，将生产机型与位置参数对应关系表中相应生产机型的位置参数更新为输入的位置参数。
可编程逻辑控制器根据接收的输入的位置参数和对应的生产机型信息对生产机型与位置参数对应关系表进行更新。
在本发明实施例中，在步骤S306之后，还可以包括如下步骤：将更新后的生产机型与位置参数对应关系表上传给服务器。可编程逻辑控制器将更新后的生产机型与位置参数对应关系表上传给服务器，以便对服务器中保存的生产机型与位置参数对应关系表进行同步。
本发明实施例的机构位置调节方法，通过可编程逻辑控制器根据位置参数生成的电信号控制电机对生产设备上的机构的位置进行调节，实现了机构位置的自动化快速调节，从而提高了生产设备的工作效率，并降低了用人成本，同时还提高了位置调节的精度，从而提高了生产设备的生产良率。并且，本发明实施例的机构位置调节方法，还能够对生产机型与位置参数对应关系表进行更新，以便及时对不准确的位置参数进行更新校正，从而提高生产设备的生产良率。
实施例四
图4为本发明实施例四中机构位置调节方法的流程图。如图4所示，本实施例中，机构位置调节方法可以包括如下步骤：
步骤S401，从服务器下载生产机型与位置参数对应关系表并保存；
在可编程逻辑控制器中没有存储生产机型与位置参数对应关系表的情况下，可编程逻辑控制器可以在每次接收生产任务时，从服务器下载生产机型与位置参数对应关系表并保存在本地。这样可以保证可编程逻辑控制器使用的生产机型与位置参数对应关系表是与服务器中存储的生产机型与位置参数对应关系表总是同步的，以避免由于服务器中存储的生产机型与位置参数对应关系表发生了更新，但可编程逻辑控制器使用的生产机型与位置参数对应关系表还是未更新的，而导致生产的产品指标不符合要求，进而造成产品不合格。
步骤S402，接收生产任务和生产指令；
步骤S403，获取生产任务所涉及产品的生产机型信息；
步骤S404，根据获取的生产机型信息从预存的生产机型与位置参数对应关系表中查找对应的位置参数；
这里，预存的生产机型与位置参数对应关系表即是指步骤S401中从服务器下载的生产机型与位置参数对应关系表。
步骤S405，通过控制信号控制电机，以使电机驱动相应机构调节到查找出的位置参数对应的位置。
在本发明其他实施例中，步骤S401也可以在步骤S402之后、步骤S403之前执行。
本发明实施例的机构位置调节方法，通过可编程逻辑控制器根据位置参数生成的电信号控制电机对生产设备上的机构的位置进行调节，实现了机构位置的自动化快速调节，从而提高了生产设备的工作效率，并降低了用人成本，同时还提高了位置调节的精度，从而提高了生产设备的生产良率。并且，本发明实施例的机构位置调节方法，保证了可编程逻辑控制器所使用的生产机型与位置参数对应关系表始终与服务器中的生产机型与位置参数对应关系表同步，从而保障了产品指标的高准确性。
实施例五
图5为本发明实施例五中机构位置调节方法的流程图。如图5所示，本实施例中，机构位置调节方法可以包括如下步骤：
步骤S501，接收生产任务和生产指令；
步骤S502，获取生产任务所涉及产品的生产机型信息；
步骤S503，根据获取的生产机型信息从预存的生产机型与位置参数对应关系表中查找对应的位置参数；
步骤S504，通过控制信号控制电机，以使电机驱动相应机构调节到查找出的位置参数对应的位置；
步骤S505，显示相应机构的当前位置信息。
可编程逻辑控制器可以将相应机构的当前位置信息传送给人机接口进行显示，不需要人工读取。从而进一步提高了生产设备的生产效率。
本发明实施例的机构位置调节方法，通过可编程逻辑控制器根据位置参数生成的电信号控制电机对生产设备上的机构的位置进行调节，实现了机构位置的自动化快速调节，从而提高了生产设备的工作效率，并降低了用人成本，同时还提高了位置调节的精度，从而提高了生产设备的生产良率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机构位置调节系统，应用于生产设备，其特征在于，包括可编程逻辑控制器PLC、人机接口以及至少一个电机，所述人机接口和所述电机分别与所述PLC相连，所述电机在所述PLC的控制下调节所述生产设备上相应机构的位置。
2.根据权利要求1所述的机构位置调节系统，其特征在于，所述人机接口与所述PLC通过有线方式或无线方式相连。
3.根据权利要求1所述的机构位置调节系统，其特征在于，所述电机与所述PLC通过有线方式或无线方式相连。
4.根据权利要求1所述的机构位置调节系统，其特征在于，所述电机为步进电机或伺服电机。
5.一种基于权利要求1所述的机构位置调节系统的机构位置调节方法，其特征在于，包括：
接收生产任务和生产指令；
获取所述生产任务所涉及产品的生产机型信息；
根据获取的所述生产机型信息从预存的生产机型与位置参数对应关系表中查找对应的位置参数；
通过控制信号控制电机，以使所述电机驱动相应机构调节到查找出的所述位置参数对应的位置。
6.根据权利要求5所述的机构位置调节方法，其特征在于，还包括：
接收输入的位置参数和对应的生产机型信息；
将所述生产机型与位置参数对应关系表中相应生产机型的位置参数更新为所述输入的位置参数。
7.根据权利要求6所述的机构位置调节方法，其特征在于，还包括：
将更新后的生产机型与位置参数对应关系表上传给服务器。
8.根据权利要求5所述的机构位置调节方法，其特征在于，还包括：
从服务器下载所述生产机型与位置参数对应关系表并保存。
9.根据权利要求5所述的机构位置调节方法，其特征在于，还包括：
显示所述相应机构的当前位置信息。
10.根据权利要求5所述的机构位置调节方法，其特征在于，所述控制信号为脉冲信号。
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