CN107357273B - 一种缸盖传送过程中的数据采集与防错的plc控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工领域，具体涉及一种用于缸盖毛坯件在传送线上顺序传送时的数据采集与防错的控制方法。发动机缸盖在进入机床加工前由传送装置将毛坯件从上料区传送到机床，传送线上的缸盖要依次经过铸件码扫描，打标面处理、激光打二维码，二维码确认，燃烧室高度测量，尺寸超差排废工序；各功能工序的分布须以一定的规则进行布置，首先是铸件码扫描工序、打标面处理工序，然后依次是激光打二维码工序、燃烧室高度测量工序、尺寸超差排废工序，这几个是连续布置的，产品必须要依次通过这几个工序。本发明数据采集和传输准确度高，生产方便，具有较好的使用价值和推广价值。

Description

一种缸盖传送过程中的数据采集与防错的PLC控制方法

技术领域

本发明涉及机械加工领域，具体涉及一种用于缸盖毛坯件在传送线上顺序传送时的数据采集与防错的控制方法。

背景技术

发动机缸盖燃烧室容积是影响发动机性能及排放的重要尺寸,而燃烧室高度又是影响容积的主要尺寸。现阶段燃烧室高度的控制多采用离线测量,缸盖毛坯件由辊道传送线传送到各工序机床，在加工前用手动检测仪器或单机检测仪器测量燃烧室高度后记录数据，机床根据记录数据进行加工，工艺过程繁琐，而且需要专人负责测量和记录。

目前对于缸盖的连续生产过程中传送、测试、防错、剔废等批量控制算法还没有成熟的产品，主要集中在提升缸盖测试精度，数据采集，燃烧室高度单机测试等，比如：CN202383506U一种基于制造业不合格数输入防错的控制单元，其权利要求主要内容为加工后的产品统计方法；CN203102254U工厂码序列号防错系统，其权利要求主要内容为重复调用数据库进行数据对比，避免出错的设计，不适合毛坯件的生产；CN101458107A一种发动机缸盖燃烧室容积测量装置及其测量方法，属于一种在线测试设备；CN105127492A直列发动机缸盖燃烧室在线补偿加工的方法，属于一种测试方法的改进；CN102749881B一种汽车发动机气门组装配过程的防错监控系统及方法，属于在线测量，但是只能允许正确的产品通过，不符合企业生产现状。

因此，基于上述，本发明提供一种发动机缸盖在生产前对产品进行多种数据采集及防错处理的一种控制方法，将采集的测量数据与产品形成一一对应的关系，超差的产品直接剔除，保证机床加工的产品都是良品，从而提高产品生产效率和防错效果。

发明内容

本发明的目的就在于：针对目前存在的上述问题，提供一种发动机缸盖在生产前对产品进行多种数据采集及防错处理的一种控制方法，将采集的测量数据与产品形成一一对应的关系，超差的产品直接剔除，保证机床加工的产品都是良品，从而提高产品生产效率和防错效果。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种缸盖传送过程中的数据采集与防错的PLC控制方法，工件在进入机床加工之前，由传送装置将毛坯件从上料区传送到机床，传送线上的缸盖要依次经过铸件码扫描、打标面处理、激光打二维码、二维码确认、燃烧室高度测量以及尺寸超差排废工序；各工序之间为连续布置；

PLC分别与扫码相机、激光打码机进行以太网通讯连接，PLC与燃烧室高度测试仪之间进行RS232通讯连接，用于采集铸件码信息、激光打二维码以及燃烧室尺寸的数据，然后通过以太网通讯将正确的产品数据和对应的标志位上传到数据库PC；

工件通过上料区进行上料，通过扫码相机对工件进行扫码，扫码合格的工件通过打标面处理并由激光打码机进行激光打二维码；当铸件码不能保证清晰可读、扫码照相不能采集到信息时，则由人工向数据库提供铸件码，然后返回到扫码相机，并开展打标面处理和激光打标，避免产品不能上线生产和降低产量，以保证100％的产品都可以上线传送；不合格的工件废品则将铸件码数据采集传输到PLC，由PLC控制设备对废品进行剔除；

激光打码结束之后，开展二维码扫描确认，不合格的产品直接进行剃料处理；合格的产品则通过PLC对二维码数据进行采集，PLC对采集到的产品数据进行暂存、格式转换、量程判断以及分类处理，将产品和对应数据分组排列；PLC通过工序控制将前一个产品通过激光打码以及燃烧室高度测试工序，对产品数据进行采集处理，产品数据处理和标志位完成后一并上传到数据库PC，待数据库PC将该标志位清零后才能允许下一个产品进入激光打码区，以避免暂存的产品数据出现排列混乱的情况；

若燃烧室高度测量数据不合格，通过PLC控制设备在下一个工序剔除掉不合格的工件，把合格工件的产品数据全部上传到数据库PC中，数据库PC最终把加工数据反馈给机床，对合格的产品进行工件分配，合格产品被分配到不同的机床加工线上；每条机床加工线上的产品信息又通过扫码方式采集信息，并通过PLC数据采集、格式转换、量程判断以及分组排列，最后又传输到数据库PC中；

产品数据的整合集中在PLC内进行，当前一个产品通过激光打码和燃烧室检测工序时，下一个产品必须停在激光打码处等待，只有当前一个产品燃烧室检测完成后才能允许下一个产品开始打码，经过数据处理过程，将前一个产品的全部数据整合完成，并上传给数据库PC，数据库PC接收到的数据是该产品完整的信息，包括产品序号，铸件码信息，二维码信息，燃烧室高度信息，产品和数据之间完全一一对应。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

(1)产品的加工数据与产品信息保持一一对应，无差错，通过上传到数据库的信息可以方便的对生产工艺进行技术分析并改进。

(2)缸盖加工平均节拍：4分20秒；打码等防错工序时间：1分20秒；传送线速度：15米/分钟；产品间隔：2米；传送时间：8秒；三条线综合传送时间：3*(1分20秒)+8秒，小于加工节拍时间4分20秒，可以保证3条缸盖加工生产线的连续生产；同时，由于工序的合理布置，废品会统一存储在废料区中，其它工序无多余产品，方便了生产现场管理。

(3)缸盖毛坯件在传送过程中，没有人员参与，降低了人工成本，从而利于产品的机械自动化生产。

(4)由于PLC接口可以扩展，可以外接多种类型的设备，而且性能稳定，抗干扰能力强，采集数据稳定且准确，运行速度快，单操作数指令运行时间只有0.04μs，处理数据比较快。

(5)在扫码照相不能采集到信息的时候新增加了手动录入铸件码的过程，这样可以保证100％的产品都可以上线传送，这对于生产工艺是有益的改进；本发明将数据整合集中在PLC内进行，当前一个产品通过激光打码和燃烧室检测工序时，下一个产品必须停在激光打码处等待，只有当前一个产品燃烧室检测完成后才能允许下一个产品开始打码，经过一系列的数据处理过程，此时前一个产品的全部数据已经整合完成，并上传给数据库PC，PC接收到的数据是该产品完整的信息包括产品序号，铸件码信息、二维码信息、燃烧室高度信息、产品和数据是完全对应的；虽然传送过程中出现了1分20秒等待时间，但是绝不会出现某个信息混乱和错位的情况，而且相对于加工节拍4分20秒的时间来说完全满足生产要求，从根本上解决了产品和数据对应可能出现混乱的问题；在出现测试数据超差的时候也会将废品传送到剔料区集中处理，方便进行生产管理。

(6)本发明的工序操作和生产方便，工件数据采集和生产线传输工作准确稳定，数据处理差错少，具有较好的实用价值和推广价值，对于提高大批量毛坯产品的生产效率具有重要的意义。

附图说明

图1为本发明的PLC数据通讯原理图；

图2为本发明的控制程序流程图；

图3为本发明的传送工件功能工序布置图。

图中：1、缸盖工件；2、传送线；3、功能区；4、机床加工线。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、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。

实施例1，如图1-2所示：

一种缸盖传送过程中的数据采集与防错的PLC控制方法，工件在进入机床加工之前，由传送装置将毛坯件从上料区传送到机床，传送线上的缸盖要依次经过铸件码扫描、打标面处理、激光打二维码、二维码确认、燃烧室高度测量以及尺寸超差排废工序；各工序之间为连续布置；

PLC分别与扫码相机、激光打码机进行以太网通讯连接，PLC与燃烧室高度测试仪之间进行RS232通讯连接，用于采集铸件码信息、激光打二维码以及燃烧室尺寸的数据，然后通过以太网通讯将正确的产品数据和对应的标志位上传到数据库PC；

工件通过上料区进行上料，通过扫码相机对工件进行扫码，扫码合格的工件通过打标面处理并由激光打码机进行激光打二维码；当铸件码不能保证清晰可读、扫码照相不能采集到信息时，则由人工向数据库提供铸件码，然后返回到扫码相机，并开展打标面处理和激光打标，避免产品不能上线生产和降低产量，以保证100％的产品都可以上线传送；不合格的工件废品则将铸件码数据采集传输到PLC，由PLC控制设备对废品进行剔除；

激光打码结束之后，开展二维码扫描确认，不合格的产品直接进行剃料处理；合格的产品则通过PLC对二维码数据进行采集，PLC对采集到的产品数据进行暂存、格式转换、量程判断以及分类处理，将产品和对应数据分组排列；PLC通过工序控制将前一个产品通过激光打码以及燃烧室高度测试工序，对产品数据进行采集处理，产品数据处理和标志位完成后一并上传到数据库PC，待数据库PC将该标志位清零后才能允许下一个产品进入激光打码区，以避免暂存的产品数据出现排列混乱的情况；

若燃烧室高度测量数据不合格，通过PLC控制设备在下一个工序剔除掉不合格的工件，把合格工件的产品数据全部上传到数据库PC中，数据库PC最终把加工数据反馈给机床，对合格的产品进行工件分配，合格产品被分配到不同的机床加工线上；每条机床加工线上的产品信息又通过扫码方式采集信息，并通过PLC数据采集、格式转换、量程判断以及分组排列，最后又传输到数据库PC中；

产品数据的整合集中在PLC内进行，当前一个产品通过激光打码和燃烧室检测工序时，下一个产品必须停在激光打码处等待，只有当前一个产品燃烧室检测完成后才能允许下一个产品开始打码，经过数据处理过程，将前一个产品的全部数据整合完成，并上传给数据库PC，数据库PC接收到的数据是该产品完整的信息，包括产品序号，铸件码信息，二维码信息，燃烧室高度信息，产品和数据之间完全一一对应。

由于采用了上述技术方案，本发明起到的有益效果是：

(1)产品的加工数据与产品信息保持一一对应，无差错，通过上传到数据库的信息可以方便的对生产工艺进行技术分析并改进。

(2)缸盖加工平均节拍：4分20秒；打码等防错工序时间：1分20秒；传送线速度：15米/分钟；产品间隔：2米；传送时间：8秒；三条线综合传送时间：3*(1分20秒)+8秒，小于加工节拍时间4分20秒，可以保证3条缸盖加工生产线的连续生产；同时，由于工序的合理布置，废品会统一存储在废料区中，其它工序无多余产品，方便了生产现场管理。

(3)缸盖毛坯件在传送过程中，没有人员参与，降低了人工成本，从而利于产品的机械自动化生产。

(4)由于PLC接口可以扩展，可以外接多种类型的设备，而且性能稳定，抗干扰能力强，采集数据稳定且准确，运行速度快，单操作数指令运行时间只有0.04μs，处理数据比较快。

(5)在扫码照相不能采集到信息的时候新增加了手动录入铸件码的过程，这样可以保证100％的产品都可以上线传送，这对于生产工艺是有益的改进；本发明将数据整合集中在PLC内进行，当前一个产品通过激光打码和燃烧室检测工序时，下一个产品必须停在激光打码处等待，只有当前一个产品燃烧室检测完成后才能允许下一个产品开始打码，经过一系列的数据处理过程，此时前一个产品的全部数据已经整合完成，并上传给数据库PC，PC接收到的数据是该产品完整的信息包括产品序号，铸件码信息、二维码信息、燃烧室高度信息、产品和数据是完全对应的；虽然传送过程中出现了1分20秒等待时间，但是绝不会出现某个信息混乱和错位的情况，而且相对于加工节拍4分20秒的时间来说完全满足生产要求，从根本上解决了产品和数据对应可能出现混乱的问题；在出现测试数据超差的时候也会将废品传送到剔料区集中处理，方便进行生产管理。

(6)本发明的工序操作和生产方便，工件数据采集和生产线传输工作准确稳定，数据处理差错少，具有较好的实用价值和推广价值，对于提高大批量毛坯产品的生产效率具有重要的意义。

实施例2，如图3所示：

图3为本发明传送工件的功能工序布置图，功能区3沿着传送线2进行设置，从右到左依次为产品上料区、铸件码扫码区、打标面处理、激光打描确认、燃烧室高度测量以及废品剔除；在传送线2的废品剔除之后的线路段，设置有若干机床加工线4；缸盖铸件1通过产品上料区进行放置，沿着传送线2进行传送，并通过铸件码扫码采集数据，扫码数据合格则继续进行打标面处理，数据不合格的废品则进行剔除；扫码失败的工件则通过手动输入的方式输入数据库PC中；打标面处理之后的产品则继续进行激光打二维码和二维码扫描确认，不合格产品则进行剔除，合格产品则通过燃烧室高度测量仪继续测量燃烧室高度，超出燃烧室高度的不合格产品则进行再次剔除，合格数据则通过PLC进行采集暂存、格式转换、量程判断以及分组排列，然后传输到数据库PC中；合格工件分配到不同的机床加工线进行加工，分配到不同生产线的缸盖工件数据再次通过扫码方式采集数据，并通过PLC传输到数据库PC中；数据库PC中的数据信息最终反馈到机床加工线，指导机床加工生产。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种缸盖传送过程中的数据采集与防错的PLC控制方法，其特征在于：工件在进入机床加工之前，由传送装置将毛坯件从上料区传送到机床，传送线上的缸盖要依次经过铸件码扫描、打标面处理、激光打二维码、二维码确认、燃烧室高度测量以及尺寸超差排废工序；各工序之间为连续布置；

PLC分别与扫码相机、激光打码机进行以太网通讯连接，PLC与燃烧室高度测试仪之间进行RS232通讯连接，用于采集铸件码信息、激光打二维码以及燃烧室尺寸的数据，然后通过以太网通讯将正确的产品数据和对应的标志位上传到数据库PC；

工件通过上料区进行上料，通过扫码相机对工件进行扫码，扫码合格的工件通过打标面处理并由激光打码机进行激光打二维码；当铸件码不能保证清晰可读、扫码照相不能采集到信息时，则由人工向数据库提供铸件码，然后返回到扫码相机，并开展打标面处理和激光打标，避免产品不能上线生产和降低产量，以保证100％的产品都可以上线传送；不合格的工件废品则将铸件码数据采集传输到PLC，由PLC控制设备对废品进行剔除；

激光打码结束之后，开展二维码扫描确认，不合格的产品直接进行剃料处理；合格的产品则通过PLC对二维码数据进行采集，PLC对采集到的产品数据进行暂存、格式转换、量程判断以及分类处理，将产品和对应数据分组排列；PLC通过工序控制将前一个产品通过激光打码以及燃烧室高度测试工序，对产品数据进行采集处理，产品数据处理和标志位完成后一并上传到数据库PC，待数据库PC将该标志位清零后才能允许下一个产品进入激光打码区，以避免暂存的产品数据出现排列混乱的情况；

若燃烧室高度测量数据不合格，通过PLC控制设备在下一个工序剔除掉不合格的工件，把合格工件的产品数据全部上传到数据库PC中，数据库PC最终把加工数据反馈给机床，对合格的产品进行工件分配，合格产品被分配到不同的机床加工线上；每条机床加工线上的产品信息又通过扫码方式采集信息，并通过PLC数据采集、格式转换、量程判断以及分组排列，最后又传输到数据库PC中；

产品数据的整合集中在PLC内进行，当前一个产品通过激光打码和燃烧室检测工序时，下一个产品必须停在激光打码处等待，只有当前一个产品燃烧室检测完成后才能允许下一个产品开始打码，经过数据处理过程，将前一个产品的全部数据整合完成，并上传给数据库PC，数据库PC接收到的数据是该产品完整的信息，包括产品序号，铸件码信息，二维码信息，燃烧室高度信息，产品和数据之间完全一一对应。