CN109032011A - 一种智能制造系统的数据采集装置 - Google Patents
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
- G05B19/0423—Input/output
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B2219/24—Pc safety
- G05B2219/24215—Scada supervisory control and data acquisition
Abstract
本发明公开了一种智能制造系统的数据采集装置，包括机器人载体，所述机器人载体的上表面固定安装有防护盒，所述防护盒的内部以防护盒的横向中心轴线为基线对称设置有两个结构和尺寸均相同的工业摄像头，所述防护盒的一个侧表面上固定安装有控制开关。是按照智能制造系统车间的情况而改进的一种数据采集装置，可以对智能制造系统中的温湿度、PM2.5、二氧化碳浓度以及烟雾甚至部分车间中的甲烷含量进行采集，并且可以将采集到的数据通过无线网络模块以无线信号的方式发送至移动通讯终端上，以便于使用者及时了解到车间中各参数的具体数值或变化变化曲率，从而便于使用者及时对不在正常范围内参数所对应的采集对象做出有效的措施。
Description
一种智能制造系统的数据采集装置
技术领域
[0001] 本发明涉及数据采集技术领域，具体为一种智能制造系统的数据采集装置。
背景技术
[0002] 智能制造系统是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它 在制造过程中能以一种高度柔性与集成不高的方式，借助计算机模拟人类专家的智能活动 进行分析、推理、判断、构思和决策等，从而取代或者延伸制造环境中人的部分脑力劳动，同 时，收集、存贮、完善、共享、集成和发展人类专家的智能。
[0003] 经检索，中国专利公开了一种基于智能制造系统的数据采集装置（公告号： CN108062060A)，该专利技术包括采集箱和单片机，所述采集箱两侧设置有动力轮，所述两 动力轮之间设置有连接杆，所述连接杆上设置有齿轮一，电动机二上设置有输出轴二，所述 输出轴二上设置有齿轮二，所述齿轮二与连接杆上的齿轮一相啮合，所述采集箱底部设置 有转向轮，所述转向轮顶部设置有转动轴，所述转动轴上设置有锥形齿轮一，电动机一上设 置有输出轴一，所述输出轴一上设置有锥形齿轮二，所述锥形齿轮二与转动轴上的锥形齿 轮一相啮合，所述两电动机一之间设置有气压腔，所述气压腔内设置有升降杆，该基于智能 制造系统的数据采集装置设计合理，实用性强，使用方便，适合推广。
[0004]上述该专利技术，是对蔬菜大棚中的各项数据进行采集处理，而并非适用于智能 制造系统的车间进行各项数据采集，为此，我们提出了一种智能制造系统的数据采集装置。
发明内容
[0005]本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种智能制造系统的数据采集 装置，可以有效解决背景技术中的问题。
[0006]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:一种智能制造系统的数据采集装置， 包括机器人载体，所述机器人载体的上表面固定安装有防护盒，所述防护盒的内部以防护 盒的横向中心轴线为基线对称设置有两个结构和尺寸均相同的工业摄像头，所述防护盒的 一个侧表面上固定安装有控制开关，所述机器人载体的内部底端固定安装有供电模块，且 机器人载体的内部底端靠近供电模块的一侧位置固定安装有控制器，所述机器人载体的内 部底端靠近供电模块的后侧位置处固定安装有伸缩杆，所述供电模块、控制器和伸缩杆在 机器人载体的内部底端呈等腰二角形分布，所述伸缩杆的伸缩端上固定贯穿机器人载体的 上表面固定安装有数据采集单元，且机器人载体的前侧面上固定安装有起到防止碰撞损坏 作用的保护机构。 '
[0007]作为本发明的一种优选技术方案，所述数据采集单元包括固定板、湿度传感器、温 度传感器、烟雾传感器、PM2 • 5传感器、甲烷传感器和二氧化碳传感器，所述固定板的上表面 固定安装有湿度传感器，且固定板的上表面靠近湿度传感器的一侧位置处固定安装有温度 传感器，所述固定板的上表面靠近温度传感器的一侧位置处固定安装有烟雾传感器，且固 定板的上表面靠近湿度传感器的后侧位置处固定安装有PM2.5传感器，所述固定板的上表 面靠近PM2.5传感器的一侧位置处固定安装有甲烷传感器，且固定板的上表面靠近甲烷传 感器的一侧位置处固定安装有二氧化碳传感器。
[0008] 作为本发明的一种优选技术方案，所述保护机构包括第一承压板、连接件、伸缩 杆、第一缓冲弹簧、导杆、套管、第二缓冲弹簧和第二承压板，所述第一承压板后表面的中部 位置处固定连接有连接件的一端，且第一承压板后表面以第一承压板的横向中心轴线为基 线对称设置有两个长度和结构均相同的伸缩杆，所述伸缩杆伸缩端的外部活动套接有第一 缓冲弹簧，所述两个相互对称的第一缓冲弹簧固定端之间设置有一根导杆，所述导杆的外 表面套接有可滑动的套管，所述连接件的另一端与套管之间通过转轴转动连接，所述第一 缓冲弹簧的固定端与套管之间靠近导杆的外表面位置处活动套接有第二缓冲弹簧，所述第 一缓冲弹簧的固定端上固定连接有第二承压板的前表面，而第二承压板的后表面通过螺栓 与机器人载体的壳体前侧固定连接。
[0009] 作为本发明的一种优选技术方案，所述控制器的内部置有无线网络模块和图像采 集处理模块，所述控制器分别与无线网络模块和图像采集处理模块电性连接，所述无线网 络模块通过无线信号的方式将采集到的数据参数传递给移动通讯终端。
[0010] 作为本发明的一种优选技术方案，所述供电模块的输出端分别与机器人载体和控 制开关的输入端电性连接，所述控制开关的输出端分别与伸缩杆、湿度传感器、温度传感 器、烟雾传感器、PM2.5传感器、甲烷传感器和工业摄像头的输入端电性连接，所述伸缩杆、 湿度传感器、温度传感器、烟雾传感器、PM2.5传感器和甲烷传感器均与无线网络模块电性 连接，所述工业摄像头与图像采集处理模块电性连接，所述无线网络模块与移动通讯终端 之间通过无线信号连接。
[0011]作为本发明的一种优选技术方案，所述伸缩杆为电动伸缩杆。
[0012]作为本发明的一种优选技术方案，其数据采集方法为:所述供电模块为各个电性 元件提供电能，通电后，所述机器人载体在智能制造系统的车间中行走，在行走的过程中， 使用者可以通过所述控制开关，让伸缩杆伸长，使得数据采集单元伸到一定的高度后，湿度 传感器、温度传感器、烟雾传感器、PM2.5传感器和甲烷传感器可对智能制造系统车间中的 各项参数进行采集，采集完毕后，可将参数汇总至控制器上，再通过无线网络模块无线信号 的形式传递至移动通讯终端上，供使用者分析观看做出相应措施，所述工业摄像头所得到 的画面通过图像采集处理模块的处理后，传输给无线网络模块，同样以无线信号的形式传 递给移动通讯终端，即可完成数据的采集。
[0013]与现有技术相比，本发明的有益效果是:是按照智能制造系统车间的情况而改进 的一种数据采集装置，可以对智能制造系统中的温湿度、PM2.5、二氧化碳浓度以及烟雾甚 至部分车间中的甲烷含量进行采集，并且可以将采集到的数据通过无线网络模块以无线信 号的方式发送至移动通讯终端上，以便于使用者及时了解到车间中各参数的具体数值或变 化变化曲率，从而便于使用者及时对不在正常范围内参数所对应的采集对象做出有效的措 施，结构科学合理，使用安全方便。
附图说明
[0014]图1为本发明的结构示意图；
[0015]图2为本发明伸缩杆的安装结构示意图；
[0016]图3为本发明数据采集单元的结构示意图；
[0017]图4为本发明保护机构的结构示意图；
[001S]图5为本发明数据采集的原理框图。
[0019]图中：1、机器人载体;2、防护盒;3、工业摄像头;4、控制开关;5、供电模块;6、控制 器;7、伸缩杆;S、数据采集单元;soi、固定板;8〇2、湿度传感器;803、温度传感器;804、烟雾 传感器;805、PM2 • 5传感器;806、甲烷传感器;807、二氧化碳传感器;9、保护机构;901、第一 承压板;9〇2、连接件;903、伸缩杆;904、第一缓冲弹簧;905、导杆;906、套管;907、第二缓冲 弹簧;908、第二承压板;i〇、无线网络模块;丨丨、图像采集处理模块;丨2、移动通讯终端。
具体实施方式
[0020]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，所描述的实施例仅仅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做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。
[0021 ]请参阅图1 -5，本发明提供一种技术方案：
[0022]请参阅图1-2,一种智能制造系统的数据采集装置，包括为实现上述目的，本发明 提供如下技术方案:一种智能制造系统的数据采集装置，包括机器人载体1，机器人载体1的 上表面固定安装有防护盒2,防护盒2的内部以防护盒2的横向中心轴线为基线对称设置有 两个结构和尺寸均相同的工业摄像头3,防护盒2的一个侧表面上固定安装有控制开关4,机 器人载体1的内部底端固定安装有供电模块5,且机器人载体1的内部底端靠近供电模块5的 一侧位置固定安装有控制器6,机器人载体1的内部底端靠近供电模块5的后侧位置处固定 安装有伸缩杆7,伸缩杆7为电动伸缩杆，供电模块5、控制器6和伸缩杆7在机器人载体1的内 部底端呈等腰三角形分布，伸缩杆7的伸缩端上固定贯穿机器人载体1的上表面固定安装有 数据采集单元8,且机器人载体1的前侧面上固定安装有起到防止碰撞损坏作用的保护机构 9〇
[0023] 请参阅图3,数据采集单元8包括固定板801、湿度传感器802、温度传感器803、烟雾 传感器804、PM2.5传感器805、甲烷传感器806和二氧化碳传感器807，固定板801的上表面固 定安装有湿度传感器802,且固定板801的上表面靠近湿度传感器802的一侧位置处固定安 装有温度传感器803,固定板801的上表面靠近温度传感器803的一侧位置处固定安装有烟 雾传感器804,且固定板801的上表面靠近湿度传感器802的后侧位置处固定安装有PM2.5传 感器805,固定板801的上表面靠近PM2.5传感器805的一侧位置处固定安装有甲烷传感器 806, 且固定板801的上表面靠近甲烷传感器806的一侧位置处固定安装有二氧化碳传感器 807。
[0024] 请参阅图4，保护机构9包括第一承压板901、连接件902、伸缩杆903、第一缓冲弹簧 904、 导杆905、套管906、第二缓冲弹簧907和第二承压板9〇8,第一承压板901后表面的中部 位置处固定连接有连接件902的一端，且第一承压板901后表面以第一承压板9〇1的横向中 心轴线为基线对称设置有两个长度和结构均相同的伸缩杆9〇3,伸缩杆903伸缩端的外部活 动套接有第一缓冲弹簧904，两个相互对称的第一缓冲弹簧904固定端之间设置有一根导杆 905, 导杆905的外表面套接有可滑动的套管9〇6,连接件902的另一端与套管9〇6之间通过转 轴转动连接，第一缓冲弹簧904的固定端与套管9〇6乙间罪近导杆905的外表面位置处活动 套接有第二缓冲弹簧907,第一缓冲弹簧904的固定端上固定连接有第二承压板9〇8的前表 面，而第二承压板908的后表面通过螺栓与机器人载体1的壳体前侧固定连接，当机器人载 体1在正常行走的过程中，其前端与其他物体发生碰撞时，碰撞所产生的冲击力会第一时间 作用于第一承压板901上，在力的传递作用下，一部分冲击力会通过连接件9〇2传递给套管 906，在外力的作用下，套管906会在导杆9〇5上移动，进而会对第二缓冲弹簧9〇7施加压力， 从而让第二缓冲弹簧907发生形变，进而实现缓冲效果，而另一部分冲击力则会直接作用在 伸缩杆903上，促使伸缩杆903缩短，进而让伸缩杆903压缩第一缓冲弹簧9〇4，让第一缓冲弹 簧904发生形变，通过第一缓冲弹簧904和第二缓冲弹簧907可以最大限度的削减碰撞时所 产生的冲击力，从而保护机器人载体1的壳体不受损伤。
[0025]控制器6的内部置有无线网络模块1〇和图像采集处理模块11，控制器6分别与无线 网络模块10和图像采集处理模块11电性连接，无线网络模块1〇通过无线信号的方式将采集 到的数据参数传递给移动通讯终端12,供电模块5的输出端分别与机器人载体1和控制开关 4的输入端电性连接，控制开关4的输出端分别与伸缩杆7、湿度传感器802、温度传感器S〇3、 烟雾传感器804、PM2.5传感器805、甲烷传感器806和工业摄像头3的输入端电性连接，伸缩 杆7、湿度传感器802、温度传感器803、烟雾传感器804、PM2 • 5传感器8〇5和甲烷传感器8〇6均 与无线网络模块10电性连接，工业摄像头3与图像采集处理模块11电性连接，无线网络模块 10与移动通讯终端12之间通过无线信号连接。
[0026]请参阅图5,数据采集方法为:供电模块5为各个电性元件提供电能，通电后，机器 人载体1在智能制造系统的车间中行走，在行走的过程中，使用者可以通过控制开关4,让伸 缩杆7伸长，使得数据采集单元8伸到一定的高度后，湿度传感器8〇2、温度传感器8〇3、烟雾 传感器804、PM2.5传感器805和甲烷传感器806可对智能制造系统车间中的各项参数进行采 集，采集完毕后，可将参数汇总至控制器6上，再通过无线网络模块1〇无线信号的形式传递 至移动通讯终端12上，供使用者分析观看做出相应措施，工业摄像头3所得到的画面通过图 像采集处理模块11的处理后，传输给无线网络模块10,同样以无线信号的形式传递给移动 通讯终端12,即可完成数据的采集，其中，无线网络模块10、图像采集处理模块11、伸缩杆7、 控制器6以及各个传感器均采用现有技术，此处不再详述。
[0027]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1. 一种智能制造系统的数据采集装置，包括机器人载体（1)，其特征在于:所述机器人 载体(1)的上表面固定安装有防护盒(2)，所述防护盒⑵的内部以防护盒⑵的横向中心轴 线为基线对称设置有两个结构和尺寸均相同的工业摄像头(3)，所述防护盒(2)的一个侧表 面上固定安装有控制开关⑷，所述机器人载体⑴的内部底端固定安装有供电模块(5)，且 机器人载体（1)的内部底端靠近供电模块(5)的一侧位置固定安装有控制器(6)，所述机器 人载体(1)的内部底端靠近供电模块(5)的后侧位置处固定安装有伸缩杆(7)，所述供电模 块(5)、控制器⑹和伸缩杆⑺在机器人载体⑴的内部底端呈等腰三角形分布，所述伸缩 杆(7)的伸缩端上固定贯穿机器人载体（1)的上表面固定安装有数据采集单元(8)，且机器 人载体(1)的前侧面上固定安装有起到防止碰撞损坏作用的保护机构(9)。
2. 根据权利要求1所述的一种智能制造系统的数据采集装置，其特征在于:所述数据采 集单元（8)包括固定板（801)、湿度传感器（802)、温度传感器（803)、烟雾传感器（804)、 PM2.5传感器(805)、甲烷传感器(806)和二氧化碳传感器(807)，所述固定板(801)的上表面 固定安装有湿度传感器(802)，且固定板(801)的上表面靠近湿度传感器(802)的一侧位置 处固定安装有温度传感器(803)，所述固定板(801)的上表面靠近温度传感器(803)的一侧 位置处固定安装有烟雾传感器(804)，且固定板(801)的上表面靠近湿度传感器(802)的后 侧位置处固定安装有PM2.5传感器（805)，所述固定板（801)的上表面靠近PM2.5传感器 (805)的一侧位置处固定安装有甲烷传感器(806)，且固定板(801)的上表面靠近甲烷传感 器(806)的一侧位置处固定安装有二氧化碳传感器(807)。
3. 根据权利要求1所述的一种智能制造系统的数据采集装置，其特征在于:所述保护机 构⑼包括第一承压板(901)、连接件(902)、伸缩杆(903)、第一缓冲弹簧(904)、导杆(905)、 套管(906)、第二缓冲弹簧(907)和第二承压板(908)，所述第一承压板(901)后表面的中部 位置处固定连接有连接件(902)的一端，且第一承压板(901)后表面以第一承压板(901)的 横向中心轴线为基线对称设置有两个长度和结构均相同的伸缩杆(903)，所述伸缩杆(903) 伸缩端的外部活动套接有第一缓冲弹簧(904)，所述两个相互对称的第一缓冲弹簧(904)固 定端之间设置有一根导杆(905)，所述导杆(905)的外表面套接有可滑动的套管(906)，所述 连接件(902)的另一端与套管(906)之间通过转轴转动连接，所述第一缓冲弹簧(904)的固 定端与套管(906)之间靠近导杆(905)的外表面位置处活动套接有第二缓冲弹簧(907)，所 述第一缓冲弹簧(904)的固定端上固定连接有第二承压板(908)的前表面，而第二承压板 (90S)的后表面通过螺栓与机器人载体(1)的壳体前侧固定连接。
4. 根据权利要求1所述的一种智能制造系统的数据采集装置，其特征在于:所述控制器 ⑹的内部置有无线网络模块(10)和图像采集处理模块(11)，所述控制器⑹分别与无线网 络模块(10)和图像采集处理模块（11)电性连接，所述无线网络模块（10)通过无线信号的方 式将采集到的数据参数传递给移动通讯终端(12)。
5. 根据权利要求1或2或4所述的一种智能制造系统的数据采集装置，其特征在于:所述 供电模块(5)的输出端分别与机器人载体（1)和控制开关(4)的输入端电性连接，所述控制 开关(4)的输出端分别与伸缩杆（7)、湿度传感器（802)、温度传感器（803)、烟雾传感器 (S04)、PM2.5传感器(805)、甲烷传感器(806)和工业摄像头(3)的输入端电性连接，所述伸 缩杆⑺、湿度传感器(802)、温度传感器(803)、烟雾传感器(804)、PM2.5传感器(8〇5)和甲 烷传感器(806)均与无线网络模块(10)电性连接，所述工业摄像头(3)与图像采集处理模块 (11)电性连接，所述无线网络模块(10)与移动通讯终端(12)之间通过无线信号连接。
6. 根据权利要求1所述的一种智能制造系统的数据采集装置，其特征在于:所述伸缩杆 ⑺为电动伸缩杆。 _
7. 根据权利要求1_6中任意所述的一种智能制造系统的数据采集装置，其数据采集方 法的在于:所述供电模块为各个电性元件提供电能，通电后，所述机器人载体（1)在智能 制造系统的车间中行走，在行走的过程中，使用者可以通过所述控制开关⑷，让伸缩杆(7) 伸长，使得数据采集单元⑻伸到一定的高度后，湿度传感器(802)、温度传感器(803)、烟雾 传感器(S04)、PM2 •5传感器(8〇5)和甲烷传感器(806)可对智能制造系统车间中的各项参数 进行采集，采集完毕后，可将参数汇总至控制器(6)上，再通过无线网络模块（1〇)无线信号 的形式传递至移动通讯^端（12)上，供使用者分析观看做出相应措施，所述工业摄像头(3) 所得到的画面通过图像采集处理模块(11)的处理后，传输给无线网络模块（1〇)，同样以无 线信号的形式传递给移动通讯终端(12)，g卩可完成数据的采集。
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