CN114670405A - 一种注塑工厂管理系统及其管理方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种注塑工厂管理系统及其管理方法，管理系统及包括：注塑机、注塑机监控设备以及模具、模具监控设备和云平台；其中，所述云平台通过基站与注塑机监控设备、模具监控设备进行通信，用于下发设备的参数配置指令和接收传输来的信息，并对所述信息进行处理，接受用户的数据访问；所述注塑机监控设备物理安装于待监控注塑机上，用于获取所述注塑机的工作状态数据，将所述注塑机的工作状态数据发送给云平台；所述模具监控设备物理安装于模具动模上，用于获取所述模具的工作状态数据，将所述模具的工作状态数据发送给云平台。本发明提供了一种基于智能传感与物联网技术的注塑工厂管理系统，用以实现智能化注塑工厂管理。

Description

一种注塑工厂管理系统及其管理方法

技术领域

本地发明涉及注塑工厂智能管理领域，尤其涉及一种注塑机与模具管理系统及其管理方法。

背景技术

随着汽车、建筑、家用电器、医疗等行业对注塑成型制品日益增长的需求，注塑产品的市场还在不断地扩大，同时，全球各主要经济体都在大力推进制造业的复兴，众多优秀制造企业都开展了智能工厂建设实践。因此，提高注塑产业智能化，促进注塑生产效益，结合物联网技术与智能制造技术，研究适用于注塑生产的监控系统，是促进注塑工厂提高经营管理水平的一个有效途径。

当前，注塑工厂的智能化管理主要面临的问题有：1）成品注塑机通信协议授权难度大，工作信息采集困难；2）某些型号注塑机配套的注塑机联网管理系统对于注塑工厂内不同厂家、不同批次的注塑机不能兼容；3）对于注塑机与模具的管理与维护主要依赖于人工登记和局域网，实时监控性差、数据易丢失、人工成本高。因而，研究设计一种基于智能传感设备和物联技术的注塑工厂管理系统，对工厂内注塑机与模具进行实时、高效、准确的监控，可提高工厂的生产效率、降低人工成本。

发明内容

为解决当前注塑工厂在注塑机与模具管理方面存在的问题，本发明提供了一种基于智能传感与物联网技术的注塑工厂管理系统，用以实现智能化注塑工厂管理。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提出了一种注塑工厂管理系统，包括：注塑机、注塑机监控设备以及模具、模具监控设备和云平台；其中，

所述云平台通过基站与注塑机监控设备、模具监控设备进行通信，用于下发设备的参数配置指令和接收传输来的信息，并对所述信息进行处理，接受用户的数据访问；

所述注塑机监控设备物理安装于待监控注塑机上，用于获取所述注塑机的工作状态数据，将所述注塑机的工作状态数据发送给云平台；

所述模具监控设备物理安装于模具动模上，用于获取所述模具的工作状态数据，将所述模具的工作状态数据发送给云平台。

进一步的，所述注塑机监控设备包括：注塑机主控模块、注塑机温度检测模块、注塑机电源管理模块、注塑机通信模块、注塑机定位模块、注塑机存储模块、注塑机RFID读卡模块；

所述注塑机主控模块与所述注塑机温度检测模块、注塑机电源管理模块、注塑机通信模块、注塑机定位模块、注塑机存储模块、注塑机RFID读卡模块电性相连，所述注塑机监控设备用于获取注塑机型号、获取操作人员信息、获取注塑机温度检测信号、为注塑机提供无线通信信号以及防拆检测功能。

进一步的，所述模具监控设备包括：模具主控模块、模具温度检测模块、模具电源管理模块、模具通信模块、模具定位模块、模具存储模块、模具计数模块、模具RFID标签；

所述模具主控模块与所述模具温度检测模块、模具电源管理模块、模具通信模块、模具定位模块、模具存储模块电性相连，所述模具监控设备用于检测模具开合次数统计、开合时间、模具温度检测、模具定位、为模具提供无线通信信号以及防拆检测功能。

进一步的，所述注塑机主控模块以及所述模具主控模块均为微型控制器MCU、微处理器ARM或者中央处理器CPU中的一种，以实现低功耗数据处理。

进一步的，所述注塑机定位模块以及所述模具定位模块为GPS定位模块、北斗定位模块、伽利略定位模块、基站定位模块、WIFI定位模块或IP定位模块中的一种或多种的组合。

进一步的，所述注塑机通信模块以及所述模具通信模块为移动通信模块、近场通信模块、WIFI模块、可见光通信模块和蓝牙模块中的一种。

本申请还提供一种上述注塑工厂管理系统的管理方法，所述管理方法包括以下内容：

注塑机监控设备通过注塑机通信模块读取注塑机及操作人员RFID标签信息，通过注塑机主控模块将操作人员和注塑机进行关联并通过注塑机通信模块上传云平台进行注塑机管理；

模具在仓库存储时，模具监控设备对其进行周期性定位检测，进行模具管理；

模具在注塑机上安装到位时，注塑机监控设备通过注塑机通信模块获取模具RFID标签信息，将模具与注塑机建立连接并通过注塑机通信模块将连接信息上传云平台进行模具管理；

模具在工作时，模具监控设备检测模具工作状态信息，通过模具通信模块将模具工作状态信息上传云平台，进行模具管理。

进一步的，当更换操作人员与模具时，操作人员与模具的RFID信息通过注塑机监控设备重新关联并发送至云平台。

进一步的，所述的模具工作状态信息包括模具开合次数、开合时间记、工作温度、模具位置。

与现有技术相比，本发明的显著优点为：本发明提供的基于物联网技术的护栏状态监测系统通过增加独立的注塑机RFID标签、注塑机监控设备以及模具监控设备对注塑工厂内的注塑机及模具进行联网实时管理，面对不同型号、不同厂家的设备均可以进行全面、实时的信息采集，相比于人工抄写的方式有效降低了人工操作成本、提高工厂管理效率。同时，基于智能传感器的数据采集受环境因素影响小、准确率高，有效解决了现有方案普遍存在的环境影响大、人为干扰因素大、数据易丢失等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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它的附图。

图1为本发明提供的注塑机与模具管理系统的框架图。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种如图1所示的一种注塑工厂管理系统，该管理系统是基于物联网技术的注塑工厂管理系统，其包括：100注塑机、110注塑机监控设备、200模具、210模具监控设备、220模具动模、230模具静模、300云平台。

实施例1

第一方面，本发明提出了一种基于智能传感与物联网技术的注塑工厂管理系统，包括：100注塑机、110注塑机监控设备以及模具、200模具、210模具监控设备、220模具动模、230模具静模、300云平台，其中：

所述云平台，所述云平台通过基站与注塑机监控设备、模具监控设备进行通信，用于下发设备的参数配置指令和接受设备传输的信息，及时进行数据处理，接受个人计算机或手机的数据访问。

所述注塑机监控设备物理安装于待监控注塑机上，具有多个检测功能，包括但不限于注塑机型号读取、模具型号读取、操作人员信息读取、温度检测、无线通信、防拆等功能；

所述模具监控设备物理安装于模具动模上，具有多个功能，包括但不限于模具开合次数统计、开合时间记录、温度检测、模具定位、无线通信、防拆等功能。

进一步，所述注塑机监控设备包括主控模块、温度检测模块、电源管理模块、通信模块、定位模块、存储模块、RFID读卡模块；

所述RFID读卡模块用于读取注塑机ID信息、模具监控设备ID信息和操作人员ID信息等，数据由主控模块进行匹配判断与处理。

具体的，当注塑机监控设备在注塑机上安装到位，可以就近读取到注塑机RFID标签上的信息，当操作人员携带RFID卡片接近注塑机管理设备时可进行操作人员信息读取，当模具在注塑机上安装到位，注塑机管理设备也可就近进行模具RFID标签读取。

所述主控模块与所述温度检测模块、电源管理模块、通信模块、定位模块、存储模块、RFID读卡模块电性相连，具备有一定存储能力的小型、微型、低功耗处理器，包括但不限于微型控制器（MCU）、微处理器（ARM）、中央处理器（CPU）等，能够处理、判断注塑机相关信息，如操作人员信息、维修保养信息等，通过所述通信模块将携带有注塑机信息以及注塑机监控设备的数据发送给远程云平台。

所述定位模块用于采集注塑机的位置信息并传送至主控模块。

优选地，所述定位模块选自GPS定位模块、北斗定位模块、伽利略定位模块、基站定位模块、WIFI定位模块或IP定位模块，用于检测注塑机的位置信息，便于进行注塑机管理。

所述温度检测模块用于采集注塑机的工作温度并传送至主控模块。

所述防拆模块用于实现注塑机监控设备的非法拆卸。

具体的，本发明设计的注塑机监控设备属于物理外接式模块，防拆卸模块的存在使得设备在没有管理者授权地情况下不能被移除，这样可以更好的监控注塑机的工作情况，防止注塑机监控设备被人为挪动或盗窃。在具体实施例中，防拆模块使用异形防拆螺丝、铅封装置、撞针式防拆、光敏防拆等方式。

所述通信模块包括但不限于NB、2G、3G、4G、5G、WiFi、蓝牙通信模组、esim芯片等，用于实现无线数据通信。

所述存储模块用于存储设备读取到的信息。

所述电源管理模块，电性连接与电池、主控模块、断路检测模块、温度检测模块、电源管理模块、通信模块、定位模块和存储模块，用于实现注塑机监控设备的自供电和电压检测，电池设计为不可及，提高模块的封闭性和生产环境的适应性。

进一步，所述模具监控设备包括主控模块、温度检测模块、电源管理模块、通信模块、定位模块、存储模块、计数模块、RFID标签；

所述主控模块与所述温度检测模块、电源管理模块、通信模块、定位模块、存储模块电性相连，具备有一定存储能力的小型、微型、低功耗处理器，包括但不限于微型控制器MCU、微处理器ARM、中央处理器CPU等，能够处理、判断模具相关信息，如模具开合次数、开合时间记、工作温度、模具位置等，通过所述通信模块将携带有模具信息以及模具监控设备的数据发送给远程云平台。

所述RFID标签用于存储独立模具的信息，通过无线电子通信将模具信息传递给所匹配的注塑机监控设备。

所述计数模块用于采集模具动模的运动信息并传送至主控模块进行信息判断与处理。

所述定位模块用于采集模具的位置信息并传送至主控模块。

优选地，所述定位模块选自GPS定位模块、北斗定位模块、伽利略定位模块、基站定位模块、WIFI定位模块或IP定位模块，用于检测模块的位置信息，便于进行模具管理与防盗。

所述温度检测模块用于采集模具的工作温度并传送至主控模块。

所述防拆模块用于实现模具监控设备的非法拆卸。

具体的，本发明设计的模具监控设备属于物理外接式模块，防拆卸模块的存在使得设备在没有管理者授权地情况下不能被移除，这样可以更好的监控模具的工作情况，防止注塑机监控设备被人为挪动或盗窃。在具体实施例中，防拆模块使用异形防拆螺丝、铅封装置、撞针式防拆、光敏防拆等方式。

所述通信模块包括但不限于NB、2G、3G、4G、5G、WiFi、蓝牙通信模组、esim芯片等，用于实现无线数据通信。

所述存储模块用于存储设备读取到的信息。

所述电源管理模块，电性连接与电池、主控模块、断路检测模块、温度检测模块、电源管理模块、通信模块、定位模块和存储模块，用于实现模具监控设备的自供电和电压检测，电池设计为不可及，提高模块的封闭性和生产环境的适应性。

在本实施例中，主控模块优选能够实现无线通信、能将输入信息转化成输出信息并具备一定存储能力的小型、微型、低功耗芯片。优选地，采用支持NB-IOT/GPRS双模通讯的基带芯片，在NB-IOT工作状态下节省系统功耗，结合通讯模块esim芯片实现窄频物联网R14 与GSM/GPRS双模式下稳定、无缝链接的数据远程通讯。同时采用内置但不限于微型控制器MCU、微处理器ARM、中央处理器CPU等模块的主控芯片，针对模具的工作状态信息进行采集与处理，无需外加MCU、ARM、CPU等独立模块，实现体积的最小化和功耗的最低化。

在本实施例中，模具监控设备的计数模块对工作状态下的模具进行工作数据的采集，包括模具动模开合次数、开合时间、开合周期等。优选的，采用加速度计模块，能够物理检测物体运动时三轴方向加速度三轴加速度计，由于模具状态监控设备与动模相连，根据模具工作时运行方向上的加速度信息可以产生动模的运动信号，当动模冲压工作时，运行方向上加速度变大并达到设定阈值，当动模停止工作时，运行方向上加速度归零，处理器模块根据输入的加速度信息可以判别动模的加工次数、循环时间。

实施例2

第二方面，本发明提供了一种应用上述注塑工厂管理系统的方法，包括以下内容：

注塑机监控设备通过无限电子通信读取注塑机及操作人员RFID标签信息，通过主控模块将操作人员和注塑机进行关联并通过通信模块上传云平台，进行注塑机管理；

模具在仓库存储时，模具监控设备对其进行周期性定位检测，进行模具管理；

模具在注塑机安装到位时，注塑机监控设备通过无限电子通信读模具RFID标签信息，将模具与注塑机建立连接并通过通信模块将连接信息上传云平台，进行模具管理；

模具在正常工作时，模具监控设备检测模具工作信息，包括开合次数、开合时间记、工作温度、模具位置等，通过通信模块将连接信息上传云平台，进行模具工作管理。

进一步，当更换操作人员与模具时，操作人员与模具的RFID信息可以与注塑机监控设备重新关联并发送至云平台。

上述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和调整，这些改进和调整也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.注塑工厂管理系统，其特征在于，包括：注塑机、注塑机监控设备以及模具、模具监控设备和云平台；其中，

所述云平台通过基站与注塑机监控设备、模具监控设备进行通信，用于下发设备的参数配置指令和接收传输来的信息，并对所述信息进行处理，接受用户的数据访问；

所述注塑机监控设备物理安装于待监控注塑机上，用于获取所述注塑机的工作状态数据，将所述注塑机的工作状态数据发送给云平台；

所述模具监控设备物理安装于模具动模上，用于获取所述模具的工作状态数据，将所述模具的工作状态数据发送给云平台。

2.根据权利要求1所述的注塑工厂管理系统，其特征在于，所述注塑机监控设备包括：注塑机主控模块、注塑机温度检测模块、注塑机电源管理模块、注塑机通信模块、注塑机定位模块、注塑机存储模块、注塑机RFID读卡模块；

所述注塑机主控模块与所述注塑机温度检测模块、注塑机电源管理模块、注塑机通信模块、注塑机定位模块、注塑机存储模块、注塑机RFID读卡模块电性相连，所述注塑机监控设备用于获取注塑机型号、获取操作人员信息、获取注塑机温度检测信号、为注塑机提供无线通信信号以及防拆检测功能。

3.根据权利要求1所述的注塑工厂管理系统，其特征在于，所述模具监控设备包括：模具主控模块、模具温度检测模块、模具电源管理模块、模具通信模块、模具定位模块、模具存储模块、模具计数模块、模具RFID标签；

所述模具主控模块与所述模具温度检测模块、模具电源管理模块、模具通信模块、模具定位模块、模具存储模块电性相连，所述模具监控设备用于检测模具开合次数统计、开合时间、模具温度检测、模具定位、为模具提供无线通信信号以及防拆检测功能。

4.根据权利要求2或3所述的注塑工厂管理系统，其特征在于，所述注塑机主控模块以及所述模具主控模块均为微型控制器MCU、微处理器ARM或者中央处理器CPU中的一种，以实现低功耗数据处理。

5.根据权利要求2或3所述的注塑工厂管理系统，其特征在于，所述注塑机定位模块以及所述模具定位模块为GPS定位模块、北斗定位模块、伽利略定位模块、基站定位模块、WIFI定位模块或IP定位模块中的一种或多种的组合。

6.根据权利要求2或3所述的注塑工厂管理系统，其特征在于，所述注塑机通信模块以及所述模具通信模块为移动通信模块、近场通信模块、WIFI模块、可见光通信模块和蓝牙模块中的一种。

7.一种如权利要求1至6任一项所述注塑工厂管理系统的管理方法，其特征在于，所述管理方法包括以下内容：

注塑机监控设备通过注塑机通信模块读取注塑机及操作人员RFID标签信息，通过注塑机主控模块将操作人员和注塑机进行关联并通过注塑机通信模块上传云平台进行注塑机管理；

模具在仓库存储时，模具监控设备对其进行周期性定位检测，进行模具管理；

模具在注塑机上安装到位时，注塑机监控设备通过注塑机通信模块获取模具RFID标签信息，将模具与注塑机建立连接并通过注塑机通信模块将连接信息上传云平台进行模具管理；

模具在工作时，模具监控设备检测模具工作状态信息，通过模具通信模块将模具工作状态信息上传云平台，进行模具管理。

8.根据权利要求7所述的管理方法，其特征在于，当更换操作人员与模具时，操作人员与模具的RFID信息通过注塑机监控设备重新关联并发送至云平台。

9.根据权利要求7或8所述的管理方法，其特征在于，所述的模具工作状态信息包括模具开合次数、开合时间记、工作温度、模具位置。

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