CN207690120U - 多零件桌面装配工步引导装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多零件桌面装配工步引导装置，多个零件盒间距摆放在装配工装台上，可佩戴防呆装置佩戴于装配工人手腕或手背上，零件盒通过读取可佩戴防呆装置RFID信号的方式与可佩戴防呆装置进行通讯连接，MES服务器通过无线网关设备以无线网络的方式与零件盒、可佩戴防呆装置进行通讯连接，来实现对可佩戴防呆装置中的RFID信息、加速度传感器信息的采集和防呆误取的控制。本实用新型中的零件盒具有工步引导控制、无线通讯和RFID读取功能，可佩戴防呆装置具有无线、有线通讯功能和误取振动提醒功能，不但实现了对装配工作人员的智能工步引导，还防止了装配工作人员发呆误取情况，大大提高了装配的质量和效率。

Description

多零件桌面装配工步引导装置

技术领域

本实用新型涉及一种装配装置，特别是涉及一种用于多零件桌面装配工步引导装置。

背景技术

在智能制造实施过程中为了提高工作效率，降低生产成本，全面推行工业机器人代替人工的生产，从手工生产线逐步过渡到全自动化生产线，最后完成智能柔性化的生产。由于一些电子或机械产品，体积小、零部件多、结构复杂，很难设计出与之配套的工装设备完成自动的装配过程，需要设置人工桌面装配工位。在产品的装配过程中，工位的操作人员依据装配工艺对产品进行相应的组装，通常采用单人多产品混线生产，需满足多种规格的产品装配，因此对装配人员的操作技能、注意力等提出了较高的要求，装配工人在长期简单重复的装配作业过程中，由于注意力不集中会出现零件错拿、工序错乱等问题，不但会影响工作效率，降低产品装配质量甚至会出现人工伤害事故，因而需要有一套工步引导装置，使得工位工人在装配过程的任何时候错误发生的机会减至最低。

发明内容

鉴于以上对多零件人工桌面装配过程会出现的问题，本实用新型提出了一种用于小部件的多零件桌面装配工步引导装置，旨在解决传统人工在装配过程中会出现工序错乱、零件误拿误装的问题，从而提高装配质量和效率。

本实用新型解决以上技术问题所采用的技术方案是：一种多零件桌面装配工步引导装置，包括零件盒、可佩戴防呆装置、网关设备和MES服务器，多个所述零件盒间距摆放在装配工装台上，所述可佩戴防呆装置佩戴于装配工人手腕或手背上，所述零件盒通过读取可佩戴防呆装置RFID信号的方式与可佩戴防呆装置进行通讯连接，所述MES服务器通过无线网关设备以无线网络的方式与零件盒、可佩戴防呆装置进行通讯连接，来实现对可佩戴防呆装置中的RFID信息、加速度传感器信息的采集和发呆误取的控制。

所述的零件盒包括电源模块、RFID读写器、无线通信模块、LED指示灯，所述RFID读写器通过无线通信模块接收可佩戴防呆装置中的无源RFID电子标签的信号，用于读取可佩戴防呆装置中的RFID标签信号，零件盒通过无线通信模块与MES服务器进行互相信号传递，用于实现零件盒与MES服务器直接的信息交流。

所述的可佩戴防呆装置包括电源模块、可充电电池、微动马达、加速度传感器、CPU处理模块、LCD显示屏、无线通讯模块、有线通讯模块、无源RFID电子标签、固定绑带、充电口及有线通讯接口；所述可充电电池连接微动马达、加速度传感器、CPU处理模块、LCD显示屏、无线通讯模块、有线通讯模块、无源RFID电子标签；所述加速度传感器将工人在装配过程手势变化引起的加速度变化信号传入MES服务器。

所述可佩戴防呆装置的外壳由工程塑料制成。

本实用新型的有益效果：本实用新型的零件盒具有工步引导控制、无线通讯和RFID读取功能，可佩戴防呆装置具有无线、有线通讯功能和误取振动提醒功能，不但实现了对装配工作人员的智能工步引导，还防止了装配工作人员发呆误取情况，大大提高了装配的质量和效率；整个装置利用无线网络，将零件盒、可佩戴防呆装置及MES服务器有机融合为一个系统，及时准确的记录和保存了零部件的编号信息、装配工步信息和装配人员的动作信息，不但为减少装配出错提供了依据和手段，同时通过对装配过程动作信息的分析，为装配工人制定合理的考核指标并安排合理的工作强度提供数据支撑，极大的推动了多零件人工装配制造行业的数字化发展。

附图说明

图1为本实用新型用于多零件桌面装配工步引导装置原理框图；

图2为本实用新型用于多零件桌面装配工步引导装置布置示意图；

图3为本实用新型可佩戴防呆装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施过程做详细说明：

如图1所示，本实用新型用于多零件桌面装配工步引导装置，包括可佩戴防呆装置1；零件盒2；网关设备3；MES(制造执行系统)服务器4。

所述的零件盒2大小尺寸根据现场需求确定，包括电源模块、无线通信模块、LED指示灯、RFID读写器四个部件。

如图2所示，在装配工作开始前，根据需要装配零件的种类多少来摆放零件盒2，多个零件盒2之间保持一定距离，以避免装配工人在零件盒中抓取零件时，可佩戴防呆装置1中的RFID标签信号被相邻两个零件盒上的RFID读写器读取。当装配工人将一个批次相同种类的零部件放入某一个零件盒2中，MES服务器4会通过无线方式经由网关设备3将该批次的零件编号写入该零件盒2CPU处理模块的存储器中，以此方法，多个零件盒2分别完成对内装零部件的绑定。根据当前产品装配工步的要求，MES服务器4会发出指令通过网关设备3给需要下一步要装配的零部盒2，该零件盒2的LED灯亮起，表明下一个工步需要装配该零件盒2中的零部件。依据零件盒2中LED灯的指示，佩戴了防呆装置1的装配工人将取用对应零件盒中的零部件。在装配工人抓取零件的过程中，装配工人手上的可佩戴防呆装置1接近取件的零件盒2时，零件盒2上RFID读写器会读取到可佩戴防呆装置1上RFID无源标签的信号，并通过无线通讯模块与MES服务器4通信，MES服务器4通过比对当前工序要取用的零件是否与该零件盒2所存放的零部件批号一致。如果装配工人未按MES服务器指定的零件盒2取件，则出现比对不一致错误，MES服务器4将实时通过网关设备3将该信息传入可佩戴防呆装置上，并由该装置CPU处理模块驱动微动电机振动，提示装配工人取件错误，相关待取零部件信息可通过零件盒2已亮的LED灯或者可佩戴防呆装置上LCD显示屏查看。

如图1，3所示，可佩戴防呆装置1包括电源模块、可充电电池、微动马达、加速度传感器、CPU处理模块、LCD显示屏1-1、无线通讯模块、有线通讯模块、无源RFID电子标签、固定绑带。该装置提供有线和无线两种通讯方式，一般情况下为了便于装配操作，利用无线与网关设备通讯，完成与MES服务器的数据交互。在一些特殊工况下，如对于静电消除要求的环境下，该装置可以用有线方式通讯，并要求良好接地。工作时，可充电电池为整个设备运作提供电能。微动电机在接受到MES服务器下发的控制指令后振动。为了防止误取零件盒2内的零件，在装置内部安装一个低频近距离无源RFID标签，该标签存储了本装置唯一的编号。LCD显示屏显示装配过程中依据装配工步要求应该抓取的零部件相关信息。

可佩戴防呆装置1带有绑带，可佩戴于装配工人手腕或手背处，外部有充电及有线通讯接口1-2。该装置的外壳采用工程塑料，以防止对RFID电子标签的屏蔽作用。

在本实用新型中可佩戴防呆装置1还内置了一个加速度传感器，该传感器在装备工人佩戴防呆装置1并在进行装配工作时，会通过装配过程动作、手势的变化进行记录并将数据通过网关设备3上传至MES服务器4，MES服务器4会对获取数据进行计算及分析，分析结果将为装配工人制定合理的考核指标、安排合理的工作强度提供数据支撑。

借助于无线网络和RFID技术，本系统及时准确的记录和保存了零部件、装配工步信息，为装配质量提高、减少装配出错提供了依据和手段，从而达到对装配工人工步引导及防呆功能。

以上所述仅为体现本实用新型实施例，并不因此而限定本实用新型的保护范围，对于本实用新型所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，做出的若干推演和润饰，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种多零件桌面装配工步引导装置，包括零件盒、可佩戴防呆装置、网关设备和MES服务器，其特征在于：多个所述零件盒间距摆放在装配工装台上，所述可佩戴防呆装置佩戴于装配工人手腕或手背上，所述零件盒通过读取可佩戴防呆装置RFID信号的方式与可佩戴防呆装置进行通讯连接，所述MES服务器通过无线网关设备以无线网络的方式与零件盒、可佩戴防呆装置进行通讯连接，来实现对可佩戴防呆装置中的RFID信息、加速度传感器信息的采集和发呆误取的控制。

2.根据权利要求1所述的多零件桌面装配工步引导装置，其特征在于：所述的零件盒包括电源模块、RFID读写器、无线通信模块、LED指示灯，所述RFID读写器通过无线通信模块接收可佩戴防呆装置中的无源RFID电子标签的信号，用于读取可佩戴防呆装置中的RFID标签信号，零件盒通过无线通信模块与MES服务器进行互相信号传递，用于实现零件盒与MES服务器直接的信息交流。

3.根据权利要求1所述的多零件桌面装配工步引导装置，其特征在于：所述的可佩戴防呆装置包括电源模块、可充电电池、微动马达、加速度传感器、CPU处理模块、LCD显示屏、无线通讯模块、有线通讯模块、无源RFID电子标签、固定绑带、充电口及有线通讯接口；所述可充电电池连接微动马达、加速度传感器、CPU处理模块、LCD显示屏、无线通讯模块、有线通讯模块、无源RFID电子标签；所述加速度传感器将工人在装配过程手势变化引起的加速度变化信号传入MES服务器。

4.根据权利要求1或3所述的多零件桌面装配工步引导装置，其特征在于：所述可佩戴防呆装置的外壳由工程塑料制成。