CN108008701A - 一种光敏完工实时监控子系统 - Google Patents

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史军
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Abstract

本发明提供一种光敏完工实时监控子系统，该系统包括：储料盒、行迹物料支架、红外光电检测系统。通过分布于储料盒上的红外光电检测系统对物料取用情况进行数据采集，并将采集的数据传输给主系统，经过数据分析，判断产品制造阶段，进而完成对生产进度的监控；并通过预组装物料行迹顺序和红外光电检测系统检测顺序的控制，达到组装顺序防错报警的功能。该系统结构合理，安全性、灵敏度、可靠性高，使用灵活、方便，可以实现对电力机车电气屏柜组装或机车小件组装进度的实时监控和组装顺序防错。

Description

一种光敏完工实时监控子系统
技术领域
本发明涉及一种制造执行系统神经末端的数据采集技术，尤其涉及一种光敏完工实时监控子系统。
背景技术
在国内机车制造领域现有的结合MES系统(制造执行系统)的监控与数据采集系统主要应用在机床上，尚没有针对组装工序的精确数据采集，以往的扫码判断生产进度的形式也不太适用于紧固件和小件众多的情况，并且扫码本身也是一种被动行为，有可能出现遗漏等错误。
目前，一些电力机车电气屏柜分散式组装和机车小件分散式组装尚处在无管理状态。工作进度和生产现场实际状况因没有合适的数据采集手段，无法实时传输到管理者和生产组织部门，导致生产计划、生产组织、生产人员调配和生产现场不符，造成资源和人员的浪费；组装顺序因无法得到有效的控制，导致不同的操作者生产出的产品质量外观不一致。
发明内容
本发明提供一种实时监控电力机车电气屏柜组装或机车小件组装进度的数据采集设备，可以安全、灵活、精准的采集、传输完工数据和有效预防组装顺序错误，具有良好的实用价值。
本发明提供一种光敏完工实时监控子系统，包括：
储料盒，用于放置在物料架上，所述储料盒用于安装行迹物料支架和红外红外光电检测系统；
行迹物料支架，通过固定安装入口安装到所述储料盒内部，用于放置预组装零部件；
红外光电检测系统，设置在所述储料盒内壁和凸槽导轨间，且沿所述凸槽导轨径向方向可移动设置，用于对放置于所述行迹物料支架内的预组装零部件的取用情况进行红外检测。
如上所述光敏完工实时监控系统，所述储料盒包括：
凸槽导轨，固定在所述储料盒内壁上，用于沿所述凸槽导轨径向设置所述红外光电检测系统；
导轨堵，设置在所述凸槽导轨端头处，用于阻挡所述红外光电检测系统沿所述凸槽导轨端头滑出；
卡紧装置，用于设置在所述储料盒固定安装口处，用于从所述红外光电检测系统背侧将所述红外光电检测系统卡紧在所述凸槽导轨上，使所述红外光电检测系统在运输搬运过程中位置固定不变。
如上所述光敏完工实时监控系统，所述储料盒设置有可以方便所述红外光电检测系统走线的过线孔。
如上所述光敏完工实时监控系统，所述行迹物料支架设置有按照预组装零部件形状定制的凹槽，且所述行迹物料支架可根据制造产品不同进行定制和替换。
如上所述光敏完工实时监控系统，所述红外光电检测系统设置为一对一组装，按照所述行迹物料支架真实行迹排列状况可以设置数对。
如上所述光敏完工实时监控系统，所述凸槽导轨上设置有方便设置可移动的所述红外光电检测系统的操作孔，通过操作孔对所述红外光电检测系统的设置位置进行调整；
所述凸槽导轨上设置有可以使所述红外光电检测系统发射和接收端按照固定轨迹滑动的轨道槽；
所述凸槽导轨上设置有卡紧开槽防止所述红外光电检测系统发射和接收端沿Z轴移动。
本发明提供的光敏完工实时监控子系统，通过红外对管检测红外光传播路径上否有预装零部件，输出高电平或者低电平，并传输数据到MES主系统，完成数据的实时采集和反馈，进而掌握生产现场实际生产状况；通过MES主系统预先对红外对管状态变化的检测顺序进行编程控制，来防止组装顺序错误的状况发生。
附图说明
图1为本发明涉及的一种光敏完工实时监控子系统的储料架配合的整体结构示意图。
图2为本发明涉及的一种光敏完工实时监控子系统的立体结构示意图和结构拆分图。
图3为本发明涉及的一种光敏完工实时监控子系统的储料盒示意图。
图4为本发明涉及的一种光敏完工实时监控子系统的凸槽导轨示意图。
图5为本发明涉及的一种光敏完工实时监控子系统现场实际使用情况示意图。
图6为本发明涉及的一种光敏完工实时监控子系统的红外光电检测系统原理图。
具体实施方式
为了对本发明有更加清楚和全面的了解，现对照附图说明其具体实施方式。
本发明提供一种光敏完工实时监控子系统，包括储料盒1、行迹物料支架2、红外光电检测系统3，如图2。储料盒1正面设置有低台a，低台a以上部分设置为行迹物料支架2的固定安装入口，在行迹物料支架2安装到储料盒1底部后，由于低台a高于储料盒1底部，所以低台a起到阻挡行迹物料支架滑出的作用；储料盒1侧面设置有卡紧装置1b安装槽b，卡紧装置1b通过在安装槽b上调整相对位置来起到卡紧红外光电检测系统3的作用；储料盒1侧面设置有供红外光电检测系统3的发射端和接收端出线用出线孔c，如图2、图3。
本实施例中储料盒1包括凸槽导轨1a、卡紧装置1b、导轨堵1c。凸槽导轨1a正面设置有供红外光电检测系统3发射端发射头和接收端接收头卡紧滑行的凹槽轨道d，且设置有供红外光电检测系统3走线的孔g；右侧设置有方便设置红外光电检测系统移动位置的分段操作孔e；左侧设置有筋f，其余部分切槽，供红外光电检测系统沿凸槽导轨1a径向移动时导线的走线，如图4。
本实施例中行迹物料支架2设置有按照预组装零部件形状定制的凹槽，且凹槽按照预组装零部件组装顺序进行定制，在生产现场组装取料时，取料的顺序就是行迹物料支架2凹槽的定制顺序，当取完一组红外光电检测系统3对管中间的一排物料后，红外光电检测系统3就会接受到红外信号，且将信号传输到主系统，如图2。
本实施例中红外光电检测系统3设置有4组一对一的红外发射二极管和红外接收二极管，用来实时监测预组装零部件取用情况，如图2。
下面结合图1、图2、图5、图6对本实施例提供的光敏完工实时监控子系统进行实时数据采集的工作过程进行详细描述。
首先，将所有光敏完工实时监控子系统的对外接口导线设置成可快速插拔的插头端，插座端设置在物料支架的两侧，这样光敏完工实时监控系统就可以在物料架上装取，但是无论怎么装取，储料盒1的放置顺序都必须按照产品组装顺序设置。
然后，按照图5，将行迹物料支架2按照固定安装入口填装在储料盒1内，（行迹物料支架2可根据所要生产的产品不同进行更换，其安装顺序也要遵循产品组装顺序），在行迹物料支架2安装完毕后，在行迹物料支架2凹槽处放置相应的预组装零部件，然后根据实际的预组装零部件的排数从凸槽导轨1b端头填加红外光敏对管3来增加数量或在原有红外光敏对管3数量不变的情况下沿凸槽导轨1b径向调整每组红外光敏对管3位置，使每一组红外光敏对管3中间的红外线都可以被一排预组装零部件阻挡，且每一排预组装零部件都至少有一组红外光敏对管3可以检测。红外光敏对管3设置完毕后，用卡紧装置1b，分别从红外光敏对管3背侧将其卡紧，最后用导轨堵1c将凸槽导轨1b端头封紧。
光敏完工实时监控子系统工作过程描述如下：
按照图5显示和图6原理，每排预组装零部件都至少有一组红外光敏对管3进行检测。在电力机车电气屏柜组装或机车小件组装工作时间内，在红外光敏对管3发射端和接收端加载一个Vcc电压，使红外光敏对管3的发射端有持续的红外发射。按照产品组装顺序摆放的预组装零部件在取用前会阻挡红外光敏对管3红外发射二极管发出的红外线，使与之相对应的红外接收二极管无法接收到红外信号，输出端I0输出为低电平；当按照产品组装顺序摆放的预组装零部件在需要组装到产品中时，操作者会取用按照顺序摆放的预组装零部件，当某一排的预组装零部件离开检测它的红外对管检测范围后，红外光敏对管3红外发射二极管发出的红外线不再被阻挡，与之相对应的红外接收二极管可以接收到红外信号，输出端I0输出为高电平。
当红外接收二极管输出端I0输出为高电平时，MES系统(制造执行系统)接收来自光敏完工实时监控子系统的I0输出高电平信号，经过主系统判断，得出分散式组装生产现场的详细生产进度状况，并且可以将此信息反馈到管理者和生产组织部门。
与此同时，在生产现场操作者进行纯生产作业时（物料提前配置好，工具、文件等都准备好，操作者已经为熟练操作的情况下），MES系统(制造执行系统)记录连续两次带有先后顺序的光敏完工实时监控子系统的I0输出高电平信号的时间，便可自动计算出小件组装的时间；MES系统(制造执行系统)记录整个组装工序的第一次和最后一次光敏完工实时监控子系统的I0输出高电平信号后，便可自动计算出一个工位电气屏柜组装或机车小件组装的总时间。
当生产现场操作者进行组装生产作业时未按照行迹物料支架规定的组装顺序进行组装，取用了错误的组装物料时，检测错误组装物料的红外光电对管将会导通输出高电平并反馈，经过MES系统(制造执行系统)程序判定操作者取用顺序错误，报警器响，提醒操作者取用了错误的物料，当操作者将错误组装顺序的物料放回原行迹凹槽时，红外光电对管输出低电平，报警器报警停止。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，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范围。

Claims (6)

1.一种光敏完工实时监控系统，其特征在于，包括：
储料盒，用于放置在物料架上，所述储料盒用于安装行迹物料支架和红外光电传感系统；
行迹物料支架，通过固定安装入口安装到所述储料盒内部，用于放置预组装零部件；
红外光电检测系统，设置在所述储料盒内壁和凸槽导轨间，且沿所述凸槽导轨径向方向可移动设置，用于对放置于所述行迹物料支架内的预组装零部件的取用情况进行红外检测。
2.根据权利要求1所述的一种光敏完工实时监控系统，其特征在于，所述储料盒还包括：
凸槽导轨，固定在所述储料盒内壁上，用于沿所述凸槽导轨径向设置所述红外光电检测系统；
导轨堵，设置在所述凸槽导轨端头处，用于阻挡所述红外光电检测系统沿所述凸槽导轨端头滑出；
卡紧装置，用于设置在所述储料盒固定安装口处，用于从所述红外光电检测系统背侧将所述红外光电检测系统卡紧在所述凸槽导轨上，使所述红外光电检测系统在运输搬运过程中位置固定不变。
3.根据权利要求1所述的一种光敏完工实时监控系统，其特征在于，所述储料盒还设置有可以方便所述红外光电检测系统走线的过线孔。
4.根据权利要求1所述的一种光敏完工实时监控系统，其特征在于，所述行迹物料支架还设置有按照预组装零部件形状定制的凹槽，且所述行迹物料支架可根据制造产品不同进行定制和替换。
5.根据权利要求1所述的一种光敏完工实时监控系统，其特征在于，所述红外光电检测系统还设置为一对一组装，按照所述行迹物料支架真实行迹排列状况可以设置数对。
6.根据权利要求2所述的一种光敏完工实时监控系统，其特征在于，所述凸槽导轨上还设置有方便设置可移动的所述红外光电检测系统的操作孔，通过操作孔对所述红外光电检测系统的设置位置进行调整；
所述凸槽导轨上还设置有可以使所述红外光电检测系统发射和接收端按照固定轨迹滑动的轨道槽；
所述凸槽导轨上还设置有卡紧开槽防止所述红外光电检测系统发射和接收端沿Z轴移动。
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