CN207718166U - 一种制鞋生产线的智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制鞋生产线的智能控制系统，包括主控单元及与主控单元电连接的人机交互单元、温度控制单元、输送机构控制单元、成品统计单元、电量统计单元、摄像单元；主控单元用于数据、控制指令的接收及处理、运行指令的发送；温度控制单元用于控制生产线上加硫箱、冷冻箱及各节烘箱的温度；输送机构控制单元用于通过控制各输送机构的运行速度以控制各设备工序时间。采用本实用新型的技术方案，实现在同一人机交互单元上对加硫箱、冷冻箱及各节烘箱的温度监测及调节，对各设备工序时间自动调节，产量统计，且能够实时监测生产线用电情况、运行情况，实现制鞋生产线的智能控制，以及时处理设备故障，提高产品质量，提高生产效率。

Description

一种制鞋生产线的智能控制系统

技术领域

本实用新型属于制鞋生产领域，具体涉及一种制鞋生产线的智能控制系统。

背景技术

目前的制鞋生产线使用的制鞋成型生产线设备，包括加硫箱、冷冻箱和各节烘箱，不同鞋型的生产工艺，其要求的加硫箱、冷冻箱及各节烘箱的温度是不一样的。现有的生产线中，加硫箱、冷冻箱及各节烘箱的温度是通过各设备自身的控制面板上的温度控制器进行手工调节控制的。因此，当生产工艺调整，需要改变温度时，需要手工去调整每个温度控制器；而且，每个设备的温度无法即时监测，一旦设备出现故障，或工人在调节温度时存在不规范操作，就会造成生产线流程运行不稳定，从而可能产生鞋子品质异常的状况，使产品质量出现问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种制鞋生产线的智能控制系统，以在同一人机交互单元上，实现对加硫箱、冷冻箱及各节烘箱的温度监测及调节，并对设备故障进行实时监测，以对设备故障及时处理，提高产品质量，为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种制鞋生产线的智能控制系统，包括主控单元、温度控制单元及人机交互单元；所述的主控单元包括数据采集模块、数据处理模块、通讯模块及数据存储模块；所述的数据采集模块用于采集与其连接的设备数据信号，并将该数据信号发送至数据处理模块；所述的数据处理模块对接收到的数据信号及控制指令进行处理，并与通讯模块、数据存储模块电连接；所述的温度控制单元装设于制鞋生产线的定型加硫箱、冷冻箱和/或烘箱，每个温度控制单元均包括温度传感器及第一SCR电力控制器；所述的温度传感器与数据采集模块电连接；所述的第一SCR电力控制器与通讯模块电连接，用于接收通讯模块传递的控制指令，以通过改变加硫箱、冷冻箱和/或烘箱的功率，实现温度调节；所述的人机交互单元与通讯模块电连接，用于控制指令输入及设备信息显示。

优选的，所述的制鞋生产线的智能控制系统还包括输送机构控制单元；所述的输送机构控制单元装设于生产线的输送机构上，其包括流速传感器和第二SCR电力控制器；所述的流速传感器与数据采集模块电连接，用于采集输送机构的运行速度，并发送至数据采集模块；所述的第二SCR电力控制器与通信模块电连接，用于接收通讯模块发送的控制指令，以通过改变输送机构的功率，实现输送机构的运行速度调节。

优选的，所述的制鞋生产线的智能控制系统还包括成品统计单元；所述的成品统计单元包括止进气缸、红外线感应器及红外线计数器；所述的止进气缸固设于成品输送机构两侧，并由所述的红外线感应器控制；所述的红外线计数器与数据采集模块电连接，用于采集成品数量信息，并发送至数据采集模块；当红外线感应器感应到成品通过时，启动止进气缸夹持成品，经过人为设定的时间后，止进气缸复位，释放成品，成品输送机构继续将成品输送至红外线计数器进行计数统计。

优选的，所述的制鞋生产线的智能控制系统还包括电量统计单元；所述的电量统计单元包括与制鞋生产线电路耦合连接的互感器，及与所述的互感器相连接的电表；所述的电表输出端与数据采集模块电连接，以将电表的测量结果经数据采集模块发送至数据处理模块，由数据处理模块计算出制鞋生产线电路的电量，再由通讯模块发送至人机交互单元。

优选的，所述的制鞋生产线的智能控制系统还包括摄像单元，所述的摄像单元包括装设于制鞋生产线上的若干摄像头，所述的若干摄像头均与数据采集模块电连接，以将摄像头采集的影像信号通过数据采集模块发送至数据处理模块，由数据处理模块发送至数据存储模块存储，并由通讯模块发送至人机交互单元。

由上述对本实用新型的描述可知，相对于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

(1)采用本实用新型的技术方案，在制鞋生产线上的加硫箱、冷冻箱和/

或各节烘箱增加温度控制单元，温度控制单元中的温度传感器负责采集设备的温度并反馈到主控单元，温度控制单元中的第一SCR电力控制器(即可控硅电力控制器)负责接收主控单元发送的控制指令，通过改变设备功率，改变设备温度，以使上述设备的温度控制由各自设备的温度控制器人工调节变为一个主控单元的自动调节；

(2)温度控制单元中的温度传感器能够实时将设备的温度通过主控单元反馈到人机交互单元，实现温度的实时监测，进而实时监测制鞋生产线的工艺参数情况，一旦设备出现异常或温度发生偏差，操作者能够及时进行维修或调整，防止出现生产质量事故；

(3)由于加硫箱、冷冻箱或各节烘箱的工作区域长度是固定的，因此，产品在上述设备工序的处理时间，是由输送机构的运行速度直接决定的，当需要调整各工序的处理时间时，只需要调节输送机构的运行速度即可；因此，本实用新型的输送机构控制单元装设在生产线的输送机构上，通过流速传感器，采集输送机构的运行速度信号，并发送至数据采集模块，经数据处理模块判断比对后，当产品在某一工序的处理时间未达到工艺要求，则通过通讯模块发送运行指令至第二SCR电力控制器，通过第二SCR电力控制器，降低输送机构的输出功率，降低运行速度以增加该工序的处理时间；反之，当该工序的处理时间超过工艺要求，则通过通讯模块发送运行指令至第二SCR电力控制器，提高输送机构的输出功率，提高运行速度以减少该工序的处理时间，以自动调节各工序的处理时间，满足工艺要求，以提高生产效率，保证产品质量；

(4)成品统计单元设置在成品输送机构上，包括止进气缸、红外线感应器及红外线计数器，止进气缸由红外线感应器控制，当红外线感应器感应到成品经过时，启动止进气缸，以使止进气缸从两侧夹持成品，阻止该成品及该成品之后的成品继续前进，经过人为设定的时间后，止进气缸复位，释放成品，以使通过红外线计数器的成品之间存在一定的间隔，防止红外线计数器误统计，提高计数的准确性；

(5)红外线计数器与数据采集模块电连接，将统计的成品数据发送至主控单元，由数据处理模块进行处理后发送至数据存储模块存储，并通过通讯模块将统计结果发送至人机交互单元，方便操作者直观地获得统计结果，减少统计人员的人工成本；

(6)采用与制鞋生产线电路耦合的互感器及与互感器相连接的电表，使电表得到互感器检测电路的电量，数据采集模块采集电表测量的电量信号，并发送至数据处理模块，数据处理模块根据互感器的电流变比倍数，计算出与互感器耦合的生产线电路的电量，并将该结果发送至数据存储模块存储、通过通讯模块发送至人机交互单元，供操作者使用，以使操作者可以随时了解生产线的用电情况，并可以根据用电情况判断生产线的工作情况，或作为生产成本分析数据源；

(7)本实用新型的制鞋生产线的智能控制系统还包括摄像单元，摄像单元包括在生产线上的适当位置安装的若干摄像头，摄像头与主控单元的数据采集模块电连接，以将其采集的影像信号发送至主控单元，由数据处理模块发送至数据存储模块进行存储、通过通讯模块发送至人机交互单元，以实现实时监控生产线的情况；同时，操作者也可以通过人机交互单元向主控单元发送控制指令，从数据存储单元中调取存储的历史监控数据；

(8)采用本实用新型的技术方案，人机交互单元不限于固定的系统终端，主控单元的通讯模块还可以接入互联网，人机交互单元可以扩展到计算机、手机等移动终端，不仅可以实现多终端实时监测制鞋生产线的信息，还可以通过各终端实现生产线工艺参数的调整，极大地方便了制鞋生产线的管理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为现有技术中的制鞋生产线整体示意图。

图2为本实用新型实施例的制鞋生产线的智能控制系统流程图。

图3为本实用新型实施例的成品统计单元安装状态示意图。

图4为图3的成品统计单元结构示意图。

其中，10为前段流水线，11拉帮机，12为第一烘箱，13为加硫箱，20为中段流水线，21为第二烘箱，22为第三烘箱，23为第四烘箱，24为补胶线，25为冷冻箱，30为后端流水线，31为检针机，41为前段输送机构，42为中段输送机构，43为成品输送机构，51为主控单元，52为人机交互单元，53为温度控制单元，54为输送机构控制单元，55为成品统计单元，56为电量统计单元，57摄像单元。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本实用新型实施例，本领域的普通技术人员在不作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

请参见图1，现有技术中的制鞋生产线主要包括前段流水线10、中段流水线20和后段流水线30，其中前段流水线10包括拉帮机11、第一烘箱12、加硫箱13以及前段输送机构41，主要对鞋底和鞋帮进行前期的预加工处理；中段流水线20包括第二烘箱21、第三烘箱22、第四烘箱23、补胶线24、冷冻箱25以及中段输送机构42，主要对鞋底和鞋帮进行涂药剂和胶合、烘烤、压合、冷冻定型等处理，后段流水线30包括检针机31以及成品输送机构43，主要对成品鞋进行检验、包装、统计等处理。

参见图2，本实施例的制鞋生产线的智能控制系统，包括主控单元51、人机交互单元52、温度控制单元53、输送机构控制单元54、成品统计单元55、电量统计单元56以及摄像单元57。

其中，主控单元51包括数据采集模块、数据处理模块、通讯模块及数据存储模块。数据采集模块用于采集与其连接的设备的数据信号，并将该数据信号发送至数据处理模块。数据处理模块对接收到的数据信号及控制指令进行处理，并与通讯模块、数据存储模块电连接。数据存储模块用于接收数据处理模块发送的数据及存储指令、提取指令，对数据进行存储、提取数据供数据处理模块使用。通讯模块与外部设备电连接，用于向外部设备转发由数据处理模块发出的运行指令；通讯模块与人机交互单元52电连接，用于将数据处理模块发送的数据信息转发至人机交互单元52显示；同时，通讯模块还用于从人机交互单元52接收操作者发出的控制指令，并转发给数据处理模块，由数据处理模块处理后对相应设备发出运行指令。

本实施例中，人机交互单元52既包括固定在制鞋流水线控制室的固定终端，通过主控单元51的通讯模块与互联网连接，人机交互单元52还包括指定的计算机、手机等可移动的终端，以实现操作者或管理者能够在移动终端对制鞋生产线进行实时监控，及时了解生产信息，方便对生产工艺进行调整及故障处理。

本实施例中，在加硫箱13、冷冻箱25及第一烘箱12、第二烘箱21、第三烘箱22、第四烘箱23均设有温度控制单元53。每个温度控制单元53包括温度传感器及第一SCR电力控制器。温度传感器的信号输出端与数据采集模块电连接，其感温部分进入到上述设备的工作区域，以采集上述设备的工作温度信号，并将该信号发送至数据采集模块。第一SCR电力控制器设置在上述设备的供电电路，并与通讯模块电连接，以接收通讯模块转发的运行指令。当加硫箱13、冷冻箱25或第一烘箱12、第二烘箱21、第三烘箱22、第四烘箱23的工艺温度需要调节时，操作者在任一人机交互单元52上输入指定设备的目标温度，人机交互单元52将该目标温度转化为控制指令发送至通讯模块，通讯模块接收到控制指令后转发给数据处理模块；数据处理模块提取数据采集模块上的由该设备温度传感器采集的实际温度信号，并将两者进行比对，然后形成对该设备的运行指令，并将该运行指令发送至通讯模块，由通讯模块转发至相应设备的第一SCR电力控制器，以改变该设备的运行功率，使设备升温或降温。在设备运行过程中，温度传感器每隔一段时间采集设备的温度信号，通过数据采集模块发送至数据处理模块，由数据处理模块再次进行比对，直至设备的工作温度达到操作者的输入的目标温度。同时，数据处理模块还将采集的设备温度信号处理后，由通讯模块转发至人机交互单元52，以供操作者实时监控各设备的工作温度。

由于加硫箱13、冷冻箱25或各节烘箱的工作区域长度是固定的，因此，产品在上述设备工序的处理时间，是由各设备输送机构的运行速度直接决定的，当需要调整各工序的处理时间时，只需要调节各设备输送机构的运行速度即可。基于上述工作原理，本实施例中，输送机构控制单元54分别设置在第一烘箱12、加硫箱13的前段输送机构41的各输送单元，以及第二烘箱21、第三烘箱22、第四烘箱23、冷冻箱25的中段输送机构42的各输送单元上。每个输送机构控制单元54均包括流速传感器和第二SCR电力控制器。流速传感器安装在输送机构的动力输出单元上，其信号输出端与数据采集模块电连接，用于采集输送机构的运行速度信号，并将该信号发送至数据采集模块。第二SCR电力控制器设置在输送机构的供电电路，并与通讯模块电连接，以接收通讯模块转发的运行指令。当操作者在任一人机交互单元52上输入指定设备的工序目标处理时间，人机交互单元52将该目标处理时间转化为控制指令发送至通讯模块，通讯模块接收到控制指令后转发给数据处理模块，数据处理模块将目标处理时间转化为该设备输送机构的目标运行速度；数据处理模块提取数据采集模块上的由该设备流速传感器采集的输送机构实际运行速度信号，并将两者进行比对，然后形成对该设备输送机构的运行指令，并将该运行指令发送至通讯模块，由通讯模块转发至相应设备输送机构的第二SCR电力控制器，以改变该输送机构的运行功率，实现增速或减速，以使该输送机构对应的工序达到规定的处理时间，满足工艺要求。同时，流速传感器每间隔一端时间采集各输送机构的运行速度信号，并发送至数据采集模块，经数据处理模块判断比对后，当产品在某一工序的处理时间未达到工艺要求，则通过通讯模块转发运行指令至第二SCR电力控制器，通过第二SCR电力控制器，降低输送机构的输出功率，降低运行速度以增加该工序的处理时间；反之，当该工序的处理时间超过工艺要求，则通过通讯模块转发运行指令至第二SCR电力控制器，提高输送机构的输出功率，提高运行速度以减少该工序的处理时间，实现自动调节各工序的处理时间，满足工艺要求，以提高生产效率，保证产品质量。

参见图3和图4，本实施例的制鞋生产线的智能控制系统还包括成品统计单元55。成品统计单元55设置在成品输送机构43上，其包括止进气缸551、红外线感应器552及红外线计数器553。止进气缸551包括装设在成品输送机构43上的相对应的左右两个气缸，止进气缸551的运行开关由红外线感应器552控制；沿成品输送机构43输送方向，红外线计数器553装设在止进气缸551的前方。红外线计数器553的信号输出端与数据采集模块电连接。运行时，成品输送机构43将包装好的成品向前推进，当红外线感应器552感应到成品进入其感应区域，红外线感应器552控制启动止进气缸551，左右两侧的气缸同时运行，以夹持住成品，以使该成品及该成品之后的成品被阻止继续前行；止进气缸551夹持成品一段人为设定的时间后，例如2秒，红外线感应器552控制左右气缸反向运行，以释放被夹持的成品，使该成品与前一成品之间间隔一定距离，由此，保证了每个成品通过红外线计数器553的感应区域时，不会错位重合，保证红外线计数器553的成品统计准确性。红外线计数器553将统计结果通过数据采集模块发送至数据处理模块，由数据处理模块处理后转发至数据存储模块存储，并通过通讯模块发送至人机交互单元52，供操作者使用。

本实施例中，在整条制鞋生产线上共设置三个电量统计单元56，分别统计前段流水线10、中段流水线20、后段流水线30的电量使用情况。每个电量统计单元56均包括与相应流水线主供电电路耦合连接的互感器，及与该互感器相连接的电表。利用与流水线主供电电路耦合连接的互感器，将主供电电路的电压及电流按照变比倍数变小，使得与互感器连接的电表能够测量。电表的信号输出端与数据采集模块电连接，以将电表的测量结果经数据采集模块发送至数据处理模块，由数据处理模块根据互感器的变比倍数计算出相应流水线的主供电电路的电量，再由通讯模块发送至人机交互单元52，以实时显示相应流水线的电量使用情况。

本实施例的制鞋流水线的智能控制系统还包括摄像单元57，摄像单元57包括装设于制鞋生产线上的若干摄像头，各摄像头均与数据采集模块电连接，以将摄像头采集的影像信号通过数据采集模块发送至数据处理模块，由数据处理模块发送至数据存储模块存储，并通过通讯模块发送至人机交互单元52显示，以实现实时监控生产线的情况。同时，操作者也可以通过人机交互单元52向主控单元51发送控制指令，从数据存储单元中调取存储的历史监控影像，进行回放。

上述说明书和实施例的描述，用于解释本实用新型保护范围，但并不构成对本实用新型保护范围的限定。通过本实用新型或上述实施例的启示，本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本实用新型实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种制鞋生产线的智能控制系统，其特征在于：包括主控单元、温度控制单元及人机交互单元；

所述的主控单元包括数据采集模块、数据处理模块、通讯模块及数据存储模块；所述的数据采集模块用于采集与其连接的设备数据信号，并将该数据信号发送至数据处理模块；所述的数据处理模块对接收到的数据信号及控制指令进行处理，并与通讯模块、数据存储模块电连接；

所述的温度控制单元装设于制鞋生产线的定型加硫机、冷冻箱和/或烘箱，每个温度控制单元均包括温度传感器及第一SCR电力控制器；所述的温度传感器与数据采集模块电连接；所述的第一SCR电力控制器与通讯模块电连接，用于接收通讯模块传递的控制指令，以通过改变加硫机、冷冻机和/或烘箱的功率，实现温度调节；

所述的人机交互单元与通讯模块电连接，用于控制指令输入及设备信息显示。

2.如权利要求1所述的一种制鞋生产线的智能控制系统，其特征在于：还包括输送机构控制单元；所述的输送机构控制单元装设于生产线的输送机构上，其包括流速传感器和第二SCR电力控制器；所述的流速传感器与数据采集模块电连接，用于采集输送机构的运行速度，并发送至数据采集模块；所述的第二SCR电力控制器与通信模块电连接，用于接收通讯模块发送的控制指令，以通过改变输送机构的功率，实现输送机构的运行速度调节。

3.如权利要求1所述的一种制鞋生产线的智能控制系统，其特征在于：还包括成品统计单元；所述的成品统计单元包括止进气缸、红外线感应器及红外线计数器；所述的止进气缸固设于成品输送机构两侧，并由所述的红外线感应器控制；所述的红外线计数器与数据采集模块电连接，用于采集成品数量信息，并发送至数据采集模块。

4.如权利要求1所述的一种制鞋生产线的智能控制系统，其特征在于：还包括电量统计单元；所述的电量统计单元包括与制鞋生产线电路耦合连接的互感器，及与所述的互感器相连接的电表；所述的电表输出端与数据采集模块电连接，以将电表的测量结果经数据采集模块发送至数据处理模块，由数据处理模块计算出制鞋生产线电路的电量，再由通讯模块发送至人机交互单元。

5.如权利要求1所述的一种制鞋生产线的智能控制系统，其特征在于：还包括摄像单元，所述的摄像单元包括装设于制鞋生产线上的若干摄像头，所述的若干摄像头均与数据采集模块电连接，以将摄像头采集的影像信号通过数据采集模块发送至数据处理模块，由数据处理模块发送至数据存储模块存储，并由通讯模块发送至人机交互单元。