CN109290225A - 一种基于rfid电子标签的个性化生产线及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于RFID电子标签的个性化加工生产线及其控制方法，包括起始工位、信息输入工位、分拣加工设备、检测工位和传输系统，其中分拣加工设备包括多个串联的分拣加工子设备，分拣加工子设备包括分拣机和多个并联的加工工位，通过起始工位装载工件、信息输入工位进行RFID电子标签贴标和信息输入处理，分拣加工设备可以对种类繁多的工件进行处理，最终通过检测工位进行相对应的检测和检测数据录入，本发明相比常规柔性生产线具有更加灵活的生产处理系统，同时具有生产量大，设备结构简单的优点。

Description

一种基于RFID电子标签的个性化生产线及其控制方法

技术领域

本发明涉及智能生产系统，尤其涉及一种基于RFID电子标签的个性化生产线及其控制方法。

背景技术

自德国政府在2020高技术战略中提出工业4.0未来项目之后，世界制造业也逐渐朝着智能化的方向快速发展。

目前加工生产线通常采用高度定制化的刚性生产系统，其在生产单一化的产品时具有高速和高效的特点，特别是对于生产规模巨大的企业，其产品规模、产品种类基数巨大，通过大基数的生产可以达到高效率的生产模式。

然而随着个性化产品需求的增多，定制化的生产模式已经不能够满足高速高效的生产要求，常规柔性生产线往往结构复杂，生产过程监管困难，且生产的灵活性对设备的投入量要求较高。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种结构简单、监管容易且成本相对低廉的基于RFID电子标签的个性化生产线及其控制方法。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种基于RFID电子标签的个性化生产线，包括起始工位、信息输入工位、分拣加工设备、检测工位和传输系统；

所述传输系统依次连接起始工位、信息输入工位、分拣加工设备和检测工位；

所述信息输入工位包括贴标机和RFID读写器，贴标机和RFID读写器串联连接；

所述分拣加工设备包括多个串联的分拣加工子设备，所述分拣加工子设备包括一个分拣机和多个加工工位，分拣机通过传输系统与多个加工工位串联连接；所述分拣机上安装有RFID读写器，所述分拣加工子设备均通过传输系统与检测工位相连接；

所述检测工位和传输系统均安装有RFID读写器。

一种基于RFID电子标签的个性化生产线控制方法，包括如下步骤：

S1、工件通过起始工位进行填装，并送入传输系统，传输系统将工件传输至信息输入工位；

S2、工件进入信息输入工位，经过贴标机，贴标机对工件进行RFID电子标签贴标处理，贴标完毕的工件通过传输系统进入RFID读写器，RFID读写器将工件的系统编码、工位流程信息、质量标准和库存位置写入RFID电子标签内，传输系统将工件传输至分拣加工设备；

S3、在第一分拣加工子设备内，工件首先经过第一分拣机，安装在第一分拣机上的RFID读写器读取RFID电子标签内的系统编码和工位流程信息，第一分拣机根据工位流程信息将工件分拣至对应的加工工位进行第一阶段的加工处理，第一分拣加工子设备加工处理完毕；

S4、第二分拣机上的RFID读写器读取RFID电子标签内的工位流程信息，根据工位流程信息判断是否将工件传输至下一个加工工位，若是则重复S3的处理步骤，若否则传输至检测工位；

S5、工件进入检测工位，安装在检测工位上的RFID读写器读取RFID电子标签内的系统编码和质量标准信息，监测工位对工件进行相应项目的检测，并将检测结果与质量标准信息进行对比和判断，RFID读写器将判断信息写入RFID电子标签内。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括存储仓库，所述存储仓库通过传输系统串联在检测工位的后端，所述存储仓库包括仓库分拣机和RFID读写器，通过RFID读写器读取工件RFID标签内的库存位置信息并通过分拣机将工件分拣至仓库对应位置处。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括终端电脑和网络服务器，所述终端电脑与信息输入工位、分拣加工工位、检测工位和传输系统通过有线网络进行连接，所述终端电脑与网络服务器通过无线网络进行连接。

更进一步优选的，所述终端电脑分别与安装在信息输入工位、分拣加工工位和检测工位上的RFID读写器电性连接，终端电脑统计RFID读写器读取的系统编码并生成模拟监控图。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述加工工位包括PLC控制器，通过PLC控制器对加工工位进行加工参数调整，所述PLC控制器与终端电脑电性相连。

本发明的一种基于RFID电子标签的个性化加工生产系统相对于现有技术具有以下有益效果：

本发明提供一种新型生产加工系统，该系统采用整体流水线串联连接，加工工位并联连接的方式进行设计，结构简单，利用RFID电子标签对工件进行生产管理，既能够克服常规纯数据化管理存在的数据丢失的问题，又能够减小管理设备的投入，同时相比常规的柔性生产线，本发明能够适用的产品范围更加广泛，多级分拣加工子设备串联以及每个分拣加工子设备内相互并联的加工工位让生产的组合数庞大，生产灵活度更高，但是并不需要庞大的设备基础。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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为本发明的生产线控制方法的流程框图；

图2为本发明的RFID电子标签中的信息图；

图3为本发明的终端电脑的网络连接图；

图4为本发明的分拣加工设备的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，结合图2-4，本发明的一种基于RFID电子标签的个性化生产线，其包括起始工位、信息输入工位、分拣加工设备、检测工位和传输系统；

所述传输系统依次连接起始工位、信息输入工位、分拣加工设备和检测工位；

所述信息输入工位包括贴标机和RFID读写器，贴标机和RFID读写器串联连接；

所述分拣加工设备包括多个串联的分拣加工子设备，所述分拣加工子设备包括一个分拣机和多个加工工位，分拣机通过传输系统与多个加工工位串联连接；所述分拣机上安装有RFID读写器，所述分拣加工子设备均通过传输系统与检测工位相连接；

所述检测工位和传输系统均安装有RFID读写器。

本发明的一种基于RFID电子标签的个性化生产线控制方法优选的实施方式，包括如下步骤：

S1、工件通过起始工位进行填装，并送入传输系统，传输系统将工件传输至信息输入工位；

S2、工件进入信息输入工位，经过贴标机，贴标机对工件进行RFID电子标签贴标处理，贴标完毕的工件通过传输系统进入RFID读写器，RFID读写器将工件的系统编码、工位流程信息、质量标准和库存位置写入RFID电子标签内，传输系统将工件传输至分拣加工设备；

S3、在第一分拣加工子设备内，工件首先经过第一分拣机，安装在第一分拣机上的RFID读写器读取RFID电子标签内的系统编码和工位流程信息，第一分拣机根据工位流程信息将工件分拣至对应的加工工位进行第一阶段的加工处理，第一分拣加工子设备加工处理完毕；

S4、第二分拣机上的RFID读写器读取RFID电子标签内的工位流程信息，根据工位流程信息判断是否将工件传输至下一个加工工位，若是则重复S3的处理步骤，若否则传输至检测工位；

S5、工件进入检测工位，安装在检测工位上的RFID读写器读取RFID电子标签内的系统编码和质量标准信息，监测工位对工件进行相应项目的检测，并将检测结果与质量标准信息进行对比和判断，RFID读写器将判断信息写入RFID电子标签内。

还包括存储仓库，所述存储仓库通过传输系统串联在检测工位的后端，所述存储仓库包括仓库分拣机和RFID读写器，通过RFID读写器读取工件RFID标签内的库存位置信息并通过分拣机将工件分拣至仓库对应位置处。

还包括终端电脑和网络服务器，所述终端电脑与信息输入工位、分拣加工工位、检测工位和传输系统通过有线网络进行连接，所述终端电脑与网络服务器通过无线网络进行连接。

终端电脑分别与安装在信息输入工位、分拣加工工位和检测工位上的RFID读写器电性连接，终端电脑统计RFID读写器读取的系统编码并生成模拟监控图。

加工工位包括PLC控制器，通过PLC控制器对加工工位进行加工参数调整，所述PLC控制器与终端电脑电性相连。

本发明的工作原理如下：

起始工位用于装载工件进入生产线，工件在起始工位被传输系统传输至信息输入工位，工件在信息输入工位内首先经过贴标机，贴标机将RFID电子标签贴在工件对应位置处，经过贴标的工件再经过RFID读写器，信息输入工位内的RFID读写器与终端电脑相连接，通过终端电脑发送相应的数据信息给RFID读写器，RFID读写器将数据信息射频输入到RFID电子标签内。

经过信息输入的工件被传输系统传输至分拣加工设备内，首先在第一分拣加工子设备内，工件被位于第一分拣机上的RFID读写器进行数据读取，读取的数据包括系统编码和工位流程信息，系统编码通过有线网络传输给终端电脑，终端电脑收集工位流程信息并将信息通过软件处理形成模拟监控图，分拣机分析工位流程信息并判断，该工件在哪一个具体加工工位进行处理，分拣机通过判断结果将工件分拣至对应加工工位的传输系统上，经过对应工位加工完毕的工件再次通过传输系统传输至第二分拣加工子设备内，工件再次重复再第一分拣加工子设备内的工作流程，其中，除第一分拣机外，其余的分拣机均与检测工位通过传输系统直接连接，若分拣机判断工件没有对应的加工工位时则将工件分拣至检测工位的传输系统上。

工件进入检测工位首先被检测工位上的RFID读写器进行数据读取，读取的数据包括系统编码和质量标准，系统编码通过有线网络传输给终端电脑，并通过终端电脑处理形成模拟监控图，质量标准传输至检测工位上的检测设备，检测设备对工件进行检测并获得检测结果数据，检测设备对检测结果数据与质量标准进行对比，同时检测设备分析对比结果并将结果数据传输给RFID读写器，RFID读写器将结果数据写入工件的RFID电子标签内。

工件再次通过传输系统输送至存储仓库，存储仓库通过RFID读写器读取RFID电子标签内的系统编码以及库存位置，并通过分拣机将工件分拣至对应的位置库存。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，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 (6)

1.一种基于RFID电子标签的个性化生产线，其特征在于，包括起始工位、信息输入工位、分拣加工设备、检测工位和传输系统；

所述传输系统依次连接起始工位、信息输入工位、分拣加工设备和检测工位；

所述信息输入工位包括贴标机和RFID读写器，贴标机和RFID读写器串联连接；

所述分拣加工设备包括多个串联的分拣加工子设备，所述分拣加工子设备包括一个分拣机和多个加工工位，分拣机通过传输系统与多个加工工位串联连接；所述分拣机上安装有RFID读写器，所述分拣加工子设备均通过传输系统与检测工位相连接；

所述检测工位和传输系统均安装有RFID读写器。

2.一种基于RFID电子标签的个性化生产线控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、工件通过起始工位进行填装，并送入传输系统，传输系统将工件传输至信息输入工位；

S2、工件进入信息输入工位，经过贴标机，贴标机对工件进行RFID电子标签贴标处理，贴标完毕的工件通过传输系统进入RFID读写器，RFID读写器将工件的系统编码、工位流程信息、质量标准和库存位置写入RFID电子标签内，传输系统将工件传输至分拣加工设备；

S3、在第一分拣加工子设备内，工件首先经过第一分拣机，安装在第一分拣机上的RFID读写器读取RFID电子标签内的系统编码和工位流程信息，第一分拣机根据工位流程信息将工件分拣至对应的加工工位进行第一阶段的加工处理，第一分拣加工子设备加工处理完毕；

S4、第二分拣机上的RFID读写器读取RFID电子标签内的工位流程信息，根据工位流程信息判断是否将工件传输至下一个加工工位，若是则重复S3的处理步骤，若否则传输至检测工位；

S5、工件进入检测工位，安装在检测工位上的RFID读写器读取RFID电子标签内的系统编码和质量标准信息，监测工位对工件进行相应项目的检测，并将检测结果与质量标准信息进行对比和判断，RFID读写器将判断信息写入RFID电子标签内。

3.如权利要求2所述的一种基于RFID电子标签的个性化生产线控制方法，其特征在于，还包括存储仓库，所述存储仓库通过传输系统串联在检测工位的后端，所述存储仓库包括仓库分拣机和RFID读写器，通过RFID读写器读取工件RFID标签内的库存位置信息并通过分拣机将工件分拣至仓库对应位置处。

4.如权利要求1所述的一种基于RFID电子标签的个性化生产线，其特征在于，还包括终端电脑和网络服务器，所述终端电脑与信息输入工位、分拣加工工位和检测工位和传输系统通过有线网络进行连接，所述终端电脑与网络服务器通过无线网络进行连接。

5.如权利要求4所述的一种基于RFID电子标签的个性化生产线，其特征在于，所述终端电脑分别与安装在信息输入工位、分拣加工工位和检测工位上的RFID读写器电性连接，终端电脑统计RFID读写器读取的系统编码并生成模拟监控图。

6.如权利要求1所述的一种基于RFID电子标签的个性化生产线，其特征在于，所述加工工位包括PLC控制器，通过PLC控制器对加工工位进行加工参数调整，所述PLC控制器与终端电脑电性相连。