CN113320926A - 燃气表零部件二维码扫描控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃气表零部件二维码扫描控制系统，包括用于输送物料的传送带、设置在传送带旁侧用于扫描物料二维码的扫码装置和用于监测物料行走位置的监测装置、以及控制传送带上的物料行走或停止的物料运行启停装置，物料运行启停装置的受控端连接动作执行器的输出端，动作执行器的输入端连接监测装置的输出端，动作执行器和扫码装置分别与中央处理器互联，所述中央处理器还通过网络与车间总服务器相互通讯。本发明通过控制物料运行启停装置实现产线上物料运送和停止状态的自动控制，并通过控制扫码枪自动触发扫码并进行信息上传，完成了无人值守的二维码扫描控制过程，保证了产线物料扫码的全覆盖，为实现物料溯源提供了基础。
Description
技术领域
本发明涉及燃气表生产技术领域，特别是一种燃气表生产过程中各物料的扫描控制系统。
背景技术
随着中国经济和社会的快速发展，老百姓对环境要求越来越高，煤改气在中国的北方地区进行的异常火热。燃气表厂家在这个大背景下产能丰富，但是如何保证出厂的表具都是合格的、出厂的表具物料信息可追溯等需求便显得迫在眉睫。对于物料分配来说，一个企业可识别的唯一ID码将是一个非常有效的手段，激光二维码顺理成章地成为ID码的首选。
燃气表配件在前端工序通过激光打码枪将唯一ID码分配并打印在各部件上之后，后续工序便可通过识别并记录下来，从而为各部件的溯源提供基础。常规的二维码识别需要将被识别二维码放置到扫码枪下面，然后触发扫码枪进行扫码，才可以扫码成功。一般而言，产线的工人可以通过手持扫码枪对物料进行扫码，比如左手拾取物料，右手操作扫码枪进行扫码，但是这种方法需要从产线上取料，然后维持物料稳定后扫码，扫码成功之后再将物料放置到产线上，产线工人的动作繁杂，长时间工作之后，员工也容易疲惫，工作效率降低；工作高峰期还容易出现不扫码或者扫码不成功也放行的异常情况发生，无法保证燃气表内各部件的真溯源工作。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种燃气表零部件二维码扫描控制系统，能够自动扫描燃气表零部件的二维码，进一步为实现根据物料质量控制生产工序以及物料溯源提供基础。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
燃气表零部件二维码扫描控制系统，包括用于输送物料的传送带、设置在传送带旁侧用于扫描物料二维码的扫码装置和用于监测物料行走位置的监测装置、以及控制传送带上的物料行走或停止的物料运行启停装置，所述物料运行启停装置的受控端连接动作执行器的输出端，动作执行器的输入端连接监测装置的输出端，动作执行器和扫码装置分别与中央处理器互联，所述中央处理器还通过网络与车间总服务器相互通讯。
上述燃气表零部件二维码扫描控制系统，所述物料运行启停装置包括间隔设置在传送带下方、并在物料行走时伸出到传送带上方阻挡住物料行走的三组拨叉，第一拨叉组和第二拨叉组之间的传送带上形成备料区，第二拨叉组和第三拨叉组之间的传送带上形成扫码区，扫码装置安装在扫码区旁侧。
上述燃气表零部件二维码扫描控制系统，每组拨叉包括安装在传送带下方的横梁和并列设置在横梁上的两个拨叉，横梁与传送带行走方向相垂直。
上述燃气表零部件二维码扫描控制系统，所述拨叉包括固定安装在横梁上的安装板，安装板的侧端面上竖直安装有直线导轨，直线导轨上配装有滑块，滑块的底端连接有驱动滑块在直线导轨上上下行走的气缸；所述气缸的缸筒通过垂直于安装板并与安装板底端固定连接的托块固定，气缸的活塞杆顶端与滑块底端固定连接；所述滑块的侧端面通过固定块安装有垂直于传送带、竖直向上的挡杆。
上述燃气表零部件二维码扫描控制系统，所述固定块为倒L型结构，固定块的顶端面顺应横梁并列设置两根挡杆。
上述燃气表零部件二维码扫描控制系统，所述扫码装置包括扫码枪和安装扫码枪的支架，支架包括通过轴固定座固定在传送带支撑架上的安装杆，安装杆的顶端固定连接有万向节，万向节的末端通过安装块固定扫码枪。
上述燃气表零部件二维码扫描控制系统，所述监测装置包括两组监测机构，第一监测机构设置在备料区，第二监测机构设置在扫码区；所述监测机构包括分别位于传送带两侧、且相对设置的光电传感器和遮光板，光电传感器的输出端连接动作执行器的输入端。
上述燃气表零部件二维码扫描控制系统，所述动作执行器包括MCU控制单元以及分别与MCU控制单元连接的信号采集电路、电源电路、通信电路和拨叉控制电路，通信电路与中央处理器相互通信，电源电路提供工作电源，信号采集电路的输入端与光电传感器的输出端连接，拨叉控制电路的输出端连接拨叉的受控端。
上述燃气表零部件二维码扫描控制系统，所述拨叉控制电路包括电磁阀驱动电路、直流继电器和设置在物料运行启停装置与气源之间管路上的二位五通阀门，电磁阀驱动电路的受控端连接MCU控制单元的输出端，电磁阀驱动电路的输出端经直流继电器连接二位五通阀门的受控端。
由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
本发明通过控制物料运行启停装置实现产线上物料运送和停止状态的自动控制，并通过控制扫码枪自动触发扫码并进行信息上传，从而完成了无人值守的二维码扫描控制过程，具备异常报警停机和物料数量信息统计等功能；扫码不成功的物料不会流转到下一工序，保证了产线物料扫码的全覆盖，为实现物料溯源提供了基础。
附图说明
图1为本发明的系统组成框图；
图2为本发明所述产线运行的俯视图；
图3为本发明所述拨叉的结构示意图；
图4为本发明所述拨叉的侧视图；
图5为本发明所述扫码枪的安装示意图；
图6为本发明所述执行控制器的结构框图。
其中：1.第一拨叉组，2.第二拨叉组，3.第三拨叉组，4.动作执行器，5.中央处理器，6.总服务器，7.扫码枪，8.第一光电传感器，9.第二光电传感器，11.第一遮光板，12.第二遮光板，21.横梁，22.挡杆，23.安装板，24.托块，25.气缸，26.直线导轨，27.滑块，28.固定块，71.安装杆，72.轴固定座，73.万向节，74.安装块。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。
一种燃气表零部件二维码扫描控制系统，应用在燃气表生产线上，产线上的零部件上都粘贴有内置零部件信息的二维码，该系统用于控制燃气表零部件的行走与扫码，保证每个零部件均能够扫码成功并将信息上传，从而为零部件的溯源提供保证。
本发明所述的一种燃气表零部件二维码扫描控制系统，包括传送带、扫码装置、监测装置、物料运行启停装置、动作执行器4、中央处理器5和总服务器6，各装置之间的连接关系如图1所示。具体为：物料运行启停装置的受控端连接动作执行器4的输出端，动作执行器的输入端连接监测装置的输出端，动作执行器4和扫码装置分别与中央处理器5互联，中央处理器5还通过网络与车间总服务器6相互通讯。当动作执行器4收到监测装置监测到的零部件位置状态信息后，经过约定的算法运算，给中央处理器5发送物料到位指令，中央处理器5通过串行总线控制扫码装置进行扫码，还通过RS232通信线路控制动作执行器协同控制物料运行启停装置动作。
本发明的中央处理器还通过以太网或无线网络将信息实时传送给总服务器，进行物料信息与燃气表信息配对存储。
传送带用于输送零部件，生产燃气表用的零部件放置在传送带，经传送带输送到下个工位，用于供下道工序使用。
物料运行启停装置在动作执行器指令下，控制传送带上的零部件行走或停止，便于备料和扫码装置扫码。
本实施例中，物料运行启停装置包括三组拨叉，三组拨叉间隔设置在传送带下方，并在零部件行走时伸出到传送带上方阻挡住零部件行走。其中第一拨叉组1和第二拨叉组2之间的传送带上形成备料区，第二拨叉组2和第三拨叉组3之间的传送带上形成扫码区，如图2所示，扫码装置安装在扫码区旁侧。
每组拨叉包括安装在传送带下方的横梁21和并列设置在横梁上的两个拨叉，横梁与传送带行走方向相垂直。
拨叉的结构如图3和图4所示，包括固定安装在横梁上的安装板23，安装板的侧端面上竖直安装有直线导轨26，直线导轨26上配装有滑块27，滑块的底端连接有驱动滑块在直线导轨上上下行走的气缸25；所述气缸25的缸筒通过垂直于安装板并与安装板底端固定连接的托块24固定，气缸的活塞杆顶端与滑块底端固定连接；所述滑块的侧端面通过固定块28安装有垂直于传送带、竖直向上的挡杆22，固定块为倒L型结构，固定块的顶端面顺应横梁并列设置两根挡杆。挡杆在气缸作用下向上运动到位后，阻挡传送带的零部件行走；挡杆气缸作用下向下运动到位后，释放传送带的零部件行走到下一个工位。
监测装置用于监测零部件的行走位置，并将信息发送给动作执行器。本实施例中，监测装置包括两组监测机构，所述监测机构包括分别位于传送带两侧、且相对设置的光电传感器和遮光板，光电传感器的输出端连接动作执行器的输入端。其中第一监测机构包括第一光电传感器8和第一遮光板11，第一光电传感器8和第一遮光板11相对设置在备料区传送带的两侧；第二监测机构包括第二光电传感器9和第二遮光板12，第二光电传感器9和第二遮光板12相对设置在扫码区传送带的两侧；如图2所示。
扫码装置设置在传送带旁侧，用于扫描零部件的二维码，并将扫描后获得的信息传送给中央处理器，中央处理器再通过网络传输给车间总服务器。
本实施例中，扫码装置包括扫码枪7和安装扫码枪的支架，支架的结构如图5所示，包括通过轴固定座72固定在传送带支撑架上的安装杆71，安装杆的顶端固定连接有万向节73，万向节的末端通过安装块74固定扫码枪7。万向节用于调整扫码枪的位置，以便于扫码枪能够准备扫描零部件表面的二维码。
动作执行器用于根据监测装置监测的传送带上零部件的位置，控制拨叉的升降，实现对零部件行走的控制；并能够实现与中央处理器的信息通讯；其原理框图如图6所示，包括MCU控制单元以及分别与MCU控制单元连接的信号采集电路、电源电路、通信电路和拨叉控制电路，通信电路与中央处理器5相互通信，电源电路提供工作电源，信号采集电路的输入端与光电传感器的输出端连接，拨叉控制电路的输出端连接拨叉的受控端。
本实施例中，MCU控制单元的核心芯片为STM32F103；拨叉控制电路包括电磁阀驱动电路、直流继电器和二位五通阀门，二位五通阀门设置在物料运行启停装置与气源之间管路上，电磁阀驱动电路的受控端连接MCU控制单元的输出端，电磁阀驱动电路的输出端经直流继电器连接二位五通阀门的受控端。
信号采集电路主要采集监测装置中两个光电传感器的信号，第一光电传感器8放置在备料区，功能是检测到零部件是否进入备料区，以及检测是否已经完全走出备料区；第二光电传感器放置在扫码区，功能是检测零部件是否进入扫码区，以及检测是否已经完全流转出扫码区。这些信号都通过动作执行器4可识别的电信号传递给动作执行器4并持续工作。
电磁阀驱动电路主要通过直流继电器的工作来控制三组拨叉的动作。三组拨叉的上升和下降是通过二位五通阀门直接控制，二位五通阀门的供电和断电可以实现主气路的气流方向改变，进而可以控制气缸的上升和下降，也就控制了拨叉的上升和下降，直流继电器用于控制二位五通阀门的电磁线圈通电和断电。
通信电路实现控制核心MCU控制单元和中央处理器5的电平转换，转换为二者均可识别的电信号。本发明中通信电路部分工作在全双工状态。
本发明的工作原理如下所述。
系统启动后，动作执行器4在中央处理器指令下控制气缸将全部拨叉升起，阻挡燃气表零部件的向下流转。第一光电传感器8检测不到物料后，动作执行器4控制第一拨叉组1下降，等待零部件达到备料区。零部件达到备料区之后，扫码区也没有物料滞留，也没有报警状态，那么动作执行器4控制第一拔插组1上升，到位之后控制第二拨叉组2下降，零部件进入扫码区。零部件走出备料区之后，动作执行器4控制第二拨叉组2上升到位。
第二光电传感器9检测到零部件到达扫码区之后，动作执行器4通过RS232总线告知中央处理器5，中央处理器5触发扫码枪7进行扫码。扫码成功之后，中央处理器对二维码进行验证，验证通过之后，通过RS232总线发送放行指令给动作执行器4，动作执行器4收到放行指令之后，控制第三拨叉组3下降，进行零部件放行。第二光电传感器9检测到零部件流转出扫码区之后，动作执行器4控制第三拨叉组3上升到位，并放开备料区进入扫码区权限。
Claims (9)
1.燃气表零部件二维码扫描控制系统，其特征在于：包括用于输送物料的传送带、设置在传送带旁侧用于扫描物料二维码的扫码装置和用于监测物料行走位置的监测装置、以及控制传送带上的物料行走或停止的物料运行启停装置，所述物料运行启停装置的受控端连接动作执行器(4)的输出端，动作执行器的输入端连接监测装置的输出端，动作执行器(4)和扫码装置分别与中央处理器(5)互联，所述中央处理器(5)还通过网络与车间总服务器(6)相互通讯。
2.根据权利要求1所述的燃气表零部件二维码扫描控制系统，其特征在于：所述物料运行启停装置包括间隔设置在传送带下方、并在物料行走时伸出到传送带上方阻挡住物料行走的三组拨叉，第一拨叉组(1)和第二拨叉组(2)之间的传送带上形成备料区，第二拨叉组(2)和第三拨叉组(3)之间的传送带上形成扫码区，扫码装置安装在扫码区旁侧。
3.根据权利要求2所述的燃气表零部件二维码扫描控制系统，其特征在于：每组拨叉包括安装在传送带下方的横梁(21)和并列设置在横梁上的两个拨叉，横梁与传送带行走方向相垂直。
4.根据权利要求3所述的燃气表零部件二维码扫描控制系统，其特征在于：所述拨叉包括固定安装在横梁上的安装板(23)，安装板的侧端面上竖直安装有直线导轨(26)，直线导轨(26)上配装有滑块(27)，滑块的底端连接有驱动滑块在直线导轨上上下行走的气缸(25)；所述气缸(25)的缸筒通过垂直于安装板并与安装板底端固定连接的托块(24)固定，气缸的活塞杆顶端与滑块底端固定连接；所述滑块的侧端面通过固定块(28)安装有垂直于传送带、竖直向上的挡杆(22)。
5.根据权利要求4所述的燃气表零部件二维码扫描控制系统，其特征在于：所述固定块为倒L型结构，固定块的顶端面顺应横梁并列设置两根挡杆。
6.根据权利要求1所述的燃气表零部件二维码扫描控制系统，其特征在于：所述扫码装置包括扫码枪(7)和安装扫码枪的支架，支架包括通过轴固定座(72)固定在传送带支撑架上的安装杆(71)，安装杆的顶端固定连接有万向节(73)，万向节的末端通过安装块(74)固定扫码枪(7)。
7.根据权利要求2所述的燃气表零部件二维码扫描控制系统，其特征在于：所述监测装置包括两组监测机构，第一监测机构设置在备料区，第二监测机构设置在扫码区；所述监测机构包括分别位于传送带两侧、且相对设置的光电传感器和遮光板，光电传感器的输出端连接动作执行器的输入端。
8.根据权利要求7所述的燃气表零部件二维码扫描控制系统，其特征在于：所述动作执行器包括MCU控制单元以及分别与MCU控制单元连接的信号采集电路、电源电路、通信电路和拨叉控制电路，通信电路与中央处理器(5)相互通信，电源电路提供工作电源，信号采集电路的输入端与光电传感器的输出端连接，拨叉控制电路的输出端连接拨叉的受控端。
9.根据权利要求8所述的燃气表零部件二维码扫描控制系统，其特征在于：所述拨叉控制电路包括电磁阀驱动电路、直流继电器和设置在物料运行启停装置与气源之间管路上的二位五通阀门，电磁阀驱动电路的受控端连接MCU控制单元的输出端，电磁阀驱动电路的输出端经直流继电器连接二位五通阀门的受控端。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210831 |