CN111722606B - 一种焊接生产线生产管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种焊接生产线生产管理系统，包括工程师站、MES系统、控制中心、执行装置、以及采集装置；工程师站，用于发送生产任务至MES系统；MES系统，用于发送生产任务至控制中心以及存储作业记录；控制中心，用于控制执行装置，采集装置，用于采集生产信息，将生产信息发送至控制中心；工程师站发送生产任务至MES系统，MES系统接收生产任务后将生产任务发送至控制中心，控制中心接收生产任务后，控制中心生成控制信号并发送至执行装置，执行装置接收到控制信号后进行作业，采集装置采集执行装置的生产信息，采集装置通过将生产信息发送至控制中心，控制中心接收到生产信息后生成作业记录，控制中心将作业记录发送至MES系统。

Description

一种焊接生产线生产管理系统

技术领域

本发明涉及生产管理，具体涉及一种焊接生产线生产管理系统

背景技术

现如今越来越多的焊接生产线采用现代化的大型加工车间，对一些焊接质量要求高、焊接技术难度大的场合，往往引入了焊接机器人代替人工焊接，如金属薄板拼装焊接领域，许多部件需要剪切拼装后进行焊接加工，而目前，已有的焊接生产线的监控管理系统较为单一，多数系统还只能进行简单的开始和暂停。

中国专利文献公开号CN107030360B公开了一种智能汽车生产线焊装点焊机器人离线控制系统，包括操作面板与PLC控制器连接，用于输入指令，所述PLC控制电路与控制单元连接，所述控制单元包括控制器，所述控制器控制点焊急停单元、水气降温单元、六轴电机焊接单元；所述传感器单元包括距离传感器和温度传感器；距离传感器和温度传感器将检测到的数据传输给处理器，处理器通过数据控制PLC控制电路控制控制单元工作。首先，该系统仅采用PLC控制器与操作面板控制，控制模式单一，无法满足现如今复杂的焊接生产线。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明为解决现有的技术问题提出一种焊接生产线生产管理系统，实现多个层级进行监控和管理焊接生产线的生产状况。

本发明的技术方案是这样实现的：一种焊接生产线生产管理系统，包括工程师站、MES系统、控制中心、执行装置、以及采集装置；工程师站，用于发送生产任务至MES系统；MES系统，用于发送生产任务至控制中心以及存储作业记录；控制中心，用于控制执行装置，采集装置，用于采集生产信息，将生产信息发送至控制中心；执行装置，用于进行作业操作；

工程师站输出端与MES系统的输入端连接，MES系统与控制中心双向连接，控制中心的输出端与执行装置的输入端连接，执行装置与采集装置连接，采集装置的输出端与控制中心的输入端连接；

工程师站发送生产任务至MES系统，MES系统接收生产任务后将生产任务发送至控制中心，控制中心接收生产任务后，控制中心生成控制信号并发送至执行装置，执行装置接收到控制信号后进行作业，采集装置采集执行装置的生产信息，采集装置通过将生产信息发送至控制中心，控制中心接收到生产信息后生成作业记录，控制中心将作业记录发送至MES系统。

优选的，MES系统包括Oracle数据库和文件服务器；Oracle数据库，用于存储作业记录；文件服务器，用于与控制中心进行数据交互。

优选的，控制中心包括进程控制模块、数据处理模块；进程控制模块，用于向执行装置发送控制指令；数据处理模块，用于接收采集装置的生产信息并生成作业记录。

优选的，控制中心包括交互模块，交互模块用于显示生产任务、生产信息、作业记录等信息。

优选的，控制中心包括模式切换模块，模式切换模块用于切换焊接模式，焊接模式包括执行装置作业和手动作业。

优选的，还包括PLC系统，PLC系统输入端分别与控制中心和采集装置连接，PLC系统的输出端与执行装置连接；PLC系统接收控制中心的控制指令后控制执行装置运作，采集装置将生产信息通过PLC系统发送至控制中心。

优选的，执行装置包括机器臂、焊接机、工装夹具；焊接机设于机械臂末端，工装夹具设于机械臂下方；机械臂，用于与焊接机的焊头连接；工装夹具，用于安装固定待焊物件。

优选的，采集装置包括采集主控板、机器视觉检测器、霍尔传感器、计时器；采集主控板的输出端与控制中心电连接，采集主控板的输入端与机器视觉检测器、霍尔传感器、计时器电连接；机器视觉检测器，用于采集待焊物件的基本信息；霍尔传感器，用于采集焊接电流和焊接电压信息；计时器，用于采集焊接时间。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：通过工程师站、MES系统、控制中心、PLC系统、执行装置以及采集装置，多个层级起到控制和监控的作用，生产任务由工程师站编辑和发出，经过MES系统、控制中心、PLC系统三个系统进行控制，由执行装置进行生产作业，再由采集装置采集生产信息并反馈回控制中心进行显示和生成作业记录并发送至MES系统，MES系统通过文件服务器对作业记录进行处理和存储；多层级的监控和管理使生产线的运作更加的有序可控。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种焊接生产线生产管理系统的逻辑示意图。

附图标识：1工程师站；2MES系统；21Oracle数据库；22文件服务器；3控制中心；31进程控制模块；32数据处理模块；33交互模块；4执行装置；5采集装置；6PLC系统。

具体实施方式

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。

参考图1，一种焊接生产线生产管理系统，包括工程师站1、MES系统2、控制中心3、执行装置4、以及采集装置5；工程师站1，用于发送生产任务至MES系统2；MES系统2，用于发送生产任务至控制中心3以及存储作业记录；控制中心3，用于控制执行装置4，采集装置5，用于采集生产信息，将生产信息发送至控制中心3；执行装置4，用于进行作业操作；

工程师站1输出端与MES系统2的输入端连接，MES系统2与控制中心3双向连接，控制中心3的输出端与执行装置4的输入端连接，执行装置4与采集装置5连接，采集装置5的输出端与控制中心3的输入端连接；

工程师站1发送生产任务至MES系统2，MES系统2接收生产任务后将生产任务发送至控制中心3，控制中心3接收生产任务后，控制中心3生成控制信号并发送至执行装置4，执行装置4接收到控制信号后进行作业，采集装置5采集执行装置4的生产信息，采集装置5通过将生产信息发送至控制中心3，控制中心3接收到生产信息后生成作业记录，控制中心3将作业记录发送至MES系统2。

具体的，工程师站1为工程师发布任务使用的计算机终端，可以在工程师站1编辑生产任务并发送至MES系统2，相比于现有技术中大部分是工程师在自己电脑中编辑好生产任务，在具体使用时再拷贝之前编辑好的生产任务填入至生产设备中，工程师站1的设置大大的简化了生产任务下发的过程，可以使工程师直接下发生产任务至生产设备；MES系统2作为本系统的核心起到承接工程师站1和对接生产设备的作用，MES系统2可以接收工程师站1的生产任务和发送生产任务至控制中心3，且还接收控制中心3反馈的作业记录进行数据处理和存储的内容，在现有的生产线中作业记录一般需要手动选择存储，手动存储存在步骤麻烦容易遗漏的问题，且一般只是当初的存储生产数据并没有数据处理的能力，而MES系统2可以进行自动存储作业记录，且MES系统2真的文件处理器可以对作业记录进行处理，生产对应的数据表格、曲线图、变化图等生产所需的表格和图形文件；控制中心3用于控制进行生产操作的执行装置4进行作业，同时采集装置5采集作业信息反馈至控制中心3。

具体的，MES系统2包括Oracle数据库21和文件服务器22；Oracle数据库21，用于存储作业记录；文件服务器22，用于与控制中心3进行数据交互。MES的文件服务器22与控制中心3进行文件传输，向控制中心3发送生产任务和接收控制中心3反馈的作业记录，同时还将作业记录数据进行处理生成反应生产状态的表格和图形文件，Oracle数据库，作为数据存储中心主要用与存储文件服务器22所接收的信息和生成的文件，即生产任务、作业记录、表格和图形文件等，所有的数据储存于Oracle数据库，利于后续对生产进行分析和把控。

具体的，控制中心3包括进程控制模块31、数据处理模块32；进程控制模块31，用于向执行装置4发送控制指令；数据处理模块32，用于接收采集装置5的生产信息并生成作业记录。进程控制模块31主要用于接收MES系统2的生产任务后发送控制信号至执行装置4，数据处理模块32负责收集采集装置5采集的生产信息，最后根据生产信息生产作业记录，作业记录包括：焊接物件编号、焊机编号、生产计划号、开始时间、结束时间、焊接电流等信息。

具体的，控制中心3包括交互模块33，交互模块33用于显示生产任务、生产信息、作业记录等信息。交互模块33用于人为操作生产进程，包括用于显示的显示屏以及用于交互操作的控制板，可以是带有触控板的显示屏亦或是独立连接的控制板，通过控制板可以对生产进行部分控制，包括：开始停止、切换显示不同的生产信息等。

具体的，控制中心3包括模式切换模块，模式切换模块用于切换焊接模式，焊接模式包括执行装置4作业和手动作业。切换模块主要用于停止执行模块的自动化焊接作业，使得可以人为移动焊枪进行焊接，生产线会经常出现对位不准或是焊接物件偏移等难以自动化焊接的情况，在于大多数情况都是人为移动焊接物件于焊接口对应，移动焊接物体显然的较为困难，而本申请所提供的切换手动作业模式后，可以人为移动焊枪头进行相应的焊接工作，移动焊枪头是更为方便操作的，以此达到了手动作业的简易性和精准性。

具体的，还包括PLC系统6，PLC系统6输入端分别与控制中心3和采集装置5连接，PLC系统6的输出端与执行装置4连接；PLC系统6接收控制中心3的控制指令后控制执行装置4运作，采集装置5将生产信息通过PLC系统6发送至控制中心3。PLC系统6起到衔接控制中心3与执行装置4和采集装置5的作用，PLC系统6接收控制中心3的控制信号后，生产对应的电信号发送至执行装置4，起到控制执行装置4作业的效果；同时采集装置5将采集到信号发送至PLC系统6，经过PLC系统6的信号转换后，再将相应的信号反馈至控制中心3。

具体的，执行装置4包括机器臂、焊接机、工装夹具；焊接机设于机械臂末端，工装夹具设于机械臂下方；机械臂，用于与焊接机的焊头连接；工装夹具，用于安装固定待焊物件。机械臂与焊接机的焊头连接后，机械臂接收到对应的电信号后可进行对应的移动，机械臂的移动带动焊头移动，焊机接收到对应的电信号后进行输出焊接，工装夹具接收到对应的电信号后可以夹紧固定待焊物件；执行装置4还包括传送带，工装夹具和待测物件置于传送带上，传送带用于传送移动工装夹具和待测物件进行相应的焊接工作。

具体的，采集装置包括采集主控板、机器视觉检测器、霍尔传感器、计时器；采集主控板的输出端与控制中心电连接，采集主控板的输入端与机器视觉检测器、霍尔传感器、计时器电连接；机器视觉检测器，用于采集待焊物件的基本信息；霍尔传感器，用于采集焊接电流和焊接电压信息；计时器，用于采集焊接时间。霍尔传感器用于采集焊接电流和电压数据，计时器用于采集焊接开始时间和结束时间，机器视觉检测器用于检测从拾取和放置、对象跟踪到计量、缺陷检测、待焊物件间的距离、焊接厚度等数据，来提高整个系统的性能；采集装置5还包括温度传感器用于采集焊接温度。

进一步的，控制中心3还设有报警模块，数据中心针对生产信息的数据预设有对应的第一阀值和第二阀值，当生产信息的数据超过了预设的第一阀值，就会启动报警模块，通过弹窗提示和提示声音进行提示，若生产信息的数据超过了预设的第二阀值，就会强制暂停执行装置4的运作以达到及时保护生产的效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (1)

1.一种焊接生产线生产管理系统，其特征在于：包括工程师站、MES系统、控制中心、执行装置、以及采集装置；所述工程师站，用于发送生产任务至所述MES系统；所述MES系统，用于发送生产任务至所述控制中心以及存储作业记录；所述控制中心，用于控制所述执行装置；所述采集装置，用于采集生产信息，将生产信息发送至所述控制中心；所述执行装置，用于进行作业操作；所述工程师站输出端与所述MES系统的输入端连接，所述MES系统与所述控制中心双向连接，所述控制中心的输出端与所述执行装置的输入端连接，所述执行装置与所述采集装置连接，所述采集装置的输出端与所述控制中心的输入端连接；所述工程师站发送生产任务至所述MES系统，所述MES系统接收生产任务后将生产任务发送至所述控制中心，所述控制中心接收所述生产任务后，所述控制中心生成控制信号并发送至所述执行装置，所述执行装置接收到所述控制信号后进行作业，所述采集装置采集所述执行装置的生产信息，所述采集装置通过将生产信息发送至所述控制中心，所述控制中心接收到生产信息后生成作业记录，所述控制中心将作业记录发送至所述MES系统，还包括PLC系统，所述PLC系统输入端分别与所述控制中心和所述采集装置连接，所述PLC系统的输出端与所述执行装置连接；所述PLC系统接收所述控制中心的控制指令后控制所述执行装置运作，所述采集装置将生产信息通过所述PLC系统发送至所述控制中心，PLC系统起到衔接控制中心与执行装置和采集装置的作用，PLC系统接收控制中心的控制信号后，生产对应的电信号发送至执行装置，起到控制执行装置作业的效果；同时采集装置将采集到信号发送至PLC系统，经过PLC系统的信号转换后，再将相应的信号反馈至控制中心。

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