CN211806854U - 一种基于射频识别的陶瓷加工系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于射频识别的陶瓷加工系统，包括射频识别设备、管理设备、装坯设备、素坯输送设备、管道施釉设备及喷釉设备。射频识别设备分别与管理设备、管道施釉设备及喷釉设备通过以太网连接。射频识别设备包括读写头、网关、交换机、工装板芯片及控制器。采用本实用新型，可对每个产品在所有生产工序中都能进行信息跟踪，保证整个生产流程的高效可控。

Description

一种基于射频识别的陶瓷加工系统

技术领域

本实用新型涉及一种射频识别技术，尤其涉及一种基于射频识别的陶瓷加工系统。

背景技术

卫生陶瓷的基本生产工序分为上坯、存坯、施釉、喷釉及下坯。每天生产线加工的卫生陶瓷制品型号不尽相同，相应的加工工序也有所差异，目前较常用的做法是通过人工识别，再手动输入型号，或者预先把各型号素坯分类。但是，目前每条常规流水线的日产量达到300件左右，在大批量生产过程中，人工识别和手动输入型号较容易出错，预先分批次也会出现错错漏，而且耗费时间长，效率较低，且浪费人力。另外，喷釉线车间具有釉料多、灰尘大的特点，人长期在这样的环境下工作不利于健康。

故此，如何提供一个技术方案，对每个素坯在所有生产工序中都能进行信息跟踪，并根据跟踪信息对有关素坯进行有关工序的加工，从而提高生产过程的自动化程度，保证整个生产流程的高效可控，是目前需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种结构简单的基于射频识别的陶瓷加工系统，可对每个产品在所有生产工序中都能进行信息跟踪，保证整个生产流程的高效可控。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于射频识别的陶瓷加工系统，包括射频识别设备、管理设备、装坯设备、素坯输送设备、管道施釉设备及喷釉设备，射频识别设备分别与管理设备、管道施釉设备及喷釉设备通过以太网连接；射频识别设备包括读写头、网关、交换机、工装板芯片及控制器。

作为上述方案的改进，管理设备通过交换机与控制器连接，控制器与读写头通过网关连接。

作为上述方案的改进，管道管道施釉设备包括操控屏、施釉机及搬运机器人，通过交换机与控制器连接；搬运机器人用于搬动素坯；施釉机用于输送釉质液体以对素坯进行施釉操作。

作为上述方案的改进，搬运机器人上装配有机械叉或吸盘。

作为上述方案的改进，管道施釉设备还包括擦底装置；擦底装置用于在完成施釉工序后拭擦素坯的底部余釉。

作为上述方案的改进，喷釉设备包括喷釉机器人及专用喷枪，专用喷枪安装在喷釉机器人上，喷釉机器人通过交换机与控制器。

作为上述方案的改进，四个专用喷枪通过加工件固定在喷釉机器人的第六轴上。

作为上述方案的改进，还包括釉料存储设备，釉料存储设备包括釉料缸及釉料转换装置，釉料缸与釉料转换装置连接，釉料转换装置分别与控制器、施釉机及喷釉机器人连接。

作为上述方案的改进，素坯输送设备包括产品输送线、工装板及返板线。

作为上述方案的改进，还包括承接槽及回收盘，承接槽与回收盘连接，承接槽安装在工装板上；承接槽用于将工装板残留的废釉料引导到回收盘。

实施本实用新型的有益效果在于：

实施本实用新型基于射频识别的陶瓷加工系统，可对每个产品在所有生产工序中都能进行信息跟踪，保证整个生产流程的高效可控。

具体来说，射频识别设备包括读写头、网关、交换机、工装板芯片及控制器，控制器与管理设备连接，并将管理设备传送的产品信息发送给网关，由网关将信息通过读写头存储在工装板芯片中，在施釉工位及喷釉工位读取工装板芯片中的信息，并发送给管道施釉设备及喷釉设备，以进行相应操作，从而保证整个生产流程的高效可控。

附图说明

图1是本实用新型基于射频识别的陶瓷加工系统第一实施例结构示意图；

图2是本实用新型基于射频识别的陶瓷加工系统射频识别设备的结构示意图；

图3是本实用新型基于射频识别的陶瓷加工系统管道施釉设备结构示意图；

图4是本实用新型基于射频识别的陶瓷加工系统喷釉设备结构示意图；

图5是本实用新型基于射频识别的陶瓷加工系统第二实施例结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。

图1显示的是本实用新型基于射频识别的陶瓷加工系统第一实施例结构示意图，包括射频识别设备100、管理设备200、装坯设备300、素坯输送设备400、管道施釉设备500及喷釉设备600，射频识别设备100分别与管理设备200、管道施釉设备500及喷釉设备600通过以太网连接。

本发明把射频识别技术应用到整个陶瓷加工流程中，使得从装载素坯到喷釉完毕卸下的整个过程，每个工序都能识别当前工装板所装在的素坯型号，从而根据该型号特点进行针对性的加工，无需再由人工识别和手动输入型号，或者预先按型号分批次，节省了人力，提高了生产效率。

下面对各个设备进行说明。

射频识别设备100用于写入电子标签，实时读取电子标签并根据读取结果驱动管道施釉设备及喷釉设备运作，或发出警报。

射频识别设备100不仅具有在装载素坯时在工装板芯片上写入电子标签的功能，而且具有在施釉、喷釉等工序中通过读取电子标签射频信号来识别素坯型号，并根据素坯型号控制有关机器进行施釉、喷釉操作的功能，从而节省了人力，提高了识别的效率和准确度。

管理设备200用于对条形码信息进行数据转化，并反馈给射频识别设备。

管理设备200集成了所有素坯型号信息，以及与素坯型号信息对应的条形码信息，在装坯时，生产人员扫描每个素坯上的条形码，管理设备对条形码信息进行数据转化处理，从而把条形码信息转化为对应的素坯型号信息，然后将素坯型号信息传输给射频识别设备100，由射频识别设备100将素坯型号信息作为电子标签写入工装板芯片。管理设备200可以采用企业资源计划系统(Enterprise Resource Planning，简称ERP)，对所有陶瓷加工产品的信息资源进行存储、管理，为本发明提供企业级数据库支持及服务。

装坯设备300用于将贴有条形码的素坯装载在工装板上，并将素坯存入存坯库。

每个素坯上都贴有条形码，用于记录该素坯的型号。条形码技术是一种光感识别技术，在识别时扫描仪需要与条形码进行光学接触，即把扫描仪正对着条形码才能获取条形码信息，故一般需要通过人力进行操作，否则需要把扫描仪和条形码的张贴位置严格固定，才能在生产过程中完成扫描，一旦素坯位置出现轻微移位，就无法扫描成功。因此，条形码技术难以作为自动化控制的识别技术，在本发明中，条形码技术作为射频识别设备100写入电子标签时的辅助技术。当扫描仪扫描每个素坯的条形码后，相关条形码信息经过管理设备200的数据转化处理，转化后的素坯型号信息将作为电子标签由射频识别设备100写入工装板芯片，然后将素坯送入存坯库，等待进入加工程序。

素坯输送设备用于将素坯从存坯库运出，并在各个工序的工位之间进行输送。

素坯输送设备400可以采用通用的生产输送线，同时针对存坯库与加工线不是在同一层的情况，素坯输送设备还可包括电梯输送设备，以将存坯库中的素坯输送到另一楼层的加工线上，完成两个工序的自动化衔接。

管道施釉设备500用于根据射频识别设备100的控制信号进行施釉操作。

管道施釉设备500在本发明中不再由人力操作，而是由射频识别设备100来进行控制。管道施釉设备500在未收到射频识别设备100发送的控制信号时处于等待状态，此时不进行任何操作，待接收到控制信号再根据控制信号进行具体操作。

喷釉设备600用于根据射频识别设备的控制信号进行喷釉操作。

喷釉设备600在本发明中不再由人力操作，而是由射频识别设备100来进行控制。喷釉设备600在未收到射频识别设备100发送的控制信号时处于等待状态，此时不进行任何操作，待接收到控制信号再根据控制信号进行具体操作。

图2是射频识别设备的结构示意图，其包括读写头110、网关120、交换机130、工装板芯片140及控制器150。

进一步地，管理设备200通过交换机130与控制器150连接，控制器150与读写头110通过网关连接。另外，管道施釉设备500及喷釉设备600分别与交换机130连接。

网关120及交换机130均用于设备间的数据、控制命令的传输，尤其是实现控制器150接收射频信息，并将处理射频信号后输出的控制信号传输给管道施釉设备、喷釉设备等具体作业设备的控制流程。其中，网关120负责控制器150与读写头110的通信。可选地，网关120可以采用profinet网络模块。交换机130负责控制器150与管理设备200、管道施釉设备500及喷釉设备600的通信。

读写头110用于写入射频信号、读取射频信号以及在完成擦除射频信号。

具体来说，第一，在将素坯装载上工装板时，生产人员会用条形码扫描仪扫描素坯上的条形码以获取条形码信息，然后条形码扫描仪会将条形码信息传输到管理设备200，管理设备200在将条形码数据转化为素坯型号信息后将素坯型号信息传送至控制器150，控制器150将信息传送至网关120，网关120通过读写头110将信息写入工装板芯片。可选地，生产人员也可以输入素坯型号，读写头110再根据生产人员的输入型号将素坯型号信息写入工装板芯片140。第二，读写头110安装在加工流水线的各个工序节点，每当承载素坯的工装板从一个工序节点移动到另一个工序节点，安装在工序节点上的射频信号读写单元110会读取工装板芯片140的电子标签发射的射频信号。然后射频信号读写单元110将射频信号传输给控制器150处理。第三，读写头110在素坯完成加工处理后，还会擦除工装板芯片存储的电子标签。这样，工装板可以返回加工流水线，重新写入新的电子标签，并运载新的素坯以开始新的加工流程。

工装板芯片140是存储信息的芯片，用于存储电子标签，并实时发送射频信号。射频信号记录着工装板承载的素坯的型号，是控制器150进行控制的信息基础。

控制器150用于处理读写头传输的射频信号，并驱动管道施釉设备及喷釉设备进行操作，或发出警示。

控制器150根据接收到的射频信号的型号信息，控制管道施釉设备500或喷釉设备600进行作业。当控制器150接收到的射频信号有错误，或者读写头110没有读取到射频信号，控制器150会发出警报信息，通知维护人员检查工装板芯片是否损坏。

控制器150可以采用S7-1200系列可编程逻辑控制器(Programming LogicalController，简称PLC)。

可编程逻辑控制器的运算功能包括数据移位、比较等。可编程逻辑控制器中包含大量由三极管组成的逻辑门电路，可实现较大数据量的逻辑运算处理。比如，可编程逻辑控制器包含的比较器可以对射频信号所对应的输入电压进行比较处理，当输入电压大于某个素坯型号信息对应的基准电压时，比较器输出高电平，意味着发射该射频信号的工装板芯片所记录的是该素坯型号的信息。

进一步地，如图3所示，管道施釉设备500包括操控屏510、施釉机520及搬运机器人530，控制器150通过网关120分别与操控屏510及搬运机器人530连接。

操控屏510用于对搬运机器人530进行操控。在生产人员不输入操作指令时，生产人员可通过操控屏510监控搬运机器人530的作业。如果生产人员认为搬运机器人530的动作需要修正或停止，则可以通过在操控屏510输入控制指令，控制指令经控制器150处理后传输到搬运机器人530，以对搬运机器人530进行操控。

搬运机器人530用于搬动素坯，从而将素坯搬运至适当的位置以进行施釉工序。搬运机器人可以采用SR系列的工业机器人，但不限于该型号机器人。

施釉机520用于输送釉质液体以对素坯进行施釉操作。

进一步地，搬运机器人上装配有机械叉或设有吸盘。

机械叉用于对块状或其他容易抓取的素坯进行抓取。吸盘用于对板状或其他不易抓取的素坯进行搬运。

进一步地，管道施釉设备还包括擦底装置540。

擦底装置540用于在完成施釉工序后拭擦素坯的底部余釉，从而防止素坯底部的釉质不均或过多滴落到工装板上。

进一步地，如图4所示，喷釉设备600包括喷釉机器人610及专用喷枪620，专用喷枪620安装在喷釉机器人610上，喷釉机器人610通过交换机130与控制器150。

喷釉机器人610可以采用SMRT-608型号的工业机器人，但不限于该型号的机器人，凡是能实现喷釉功能的机器人均是喷釉设备可以采用的型号产品。

进一步地，四个专用喷枪620通过加工件固定在喷釉机器人610的第六轴上。

喷釉机器人610具有有六个轴，从而使喷釉机器人610进行无死角运动，其中，第六轴用于安装工具，其他五轴的运动配合第六轴。四个专用喷枪620通过加工件固定在喷釉机器人610的第六轴上，从而可以同时在不同角度进行喷釉作业，提高喷釉效率。

进一步地，如图5所示，本实用新型射频识别的陶瓷加工控制系统还包括釉料存储设备700。油料存储设备700包括釉料缸710及釉料转换装置720。釉料缸710与釉料转换装置720连接。釉料转换装置720分别与控制器150、施釉机520及喷釉机器人600连接。

进一步地，如图5所示，素坯输送设备400包括产品输送线410、工装板420及返空板设备430。工装板420及返空板设备430均安装在产品输送线410上。

需要说明的是，工装板420安装在产品输送线410的方式是将工装板420放置在产品输送线的卡位上，以使得产品输送线410能驱动工装板移动。

返空板设备430用于在擦除子单元擦除电子标签后，将陶瓷制成品卸下工装板，并将空工装板运输到装坯设备300，从而使工装板能循环使用，以及每个素坯加工流程能无缝衔接。

进一步地，如图5所示，本实用新型射频识别的陶瓷加工控制系统还包括承接槽800及回收盘900，承接槽800与回收盘900连接，承接槽800安装在工装板420上。

承接槽用于将工装板残留的废釉料引导到回收盘，从而对废釉料进行回收处理，并减少工装板上残留的釉料。

下面对本实用新型基于射频设别的陶瓷加工系统的运行过程进行说明。

在上坯工位，装坯设备300将贴有条形码的素坯装载在工装板上。生产人员使用扫描枪扫描素坯上的条形码进行扫描，通过管理设备，比如ERP系统，进行数据代码转换，从而得到素坯的型号数据，然后通过局域网的交换机130将素坯的型号数据传输到控制器150。控制器150将素坯型号信息传输到网关120，网关120通过读写头110在工装板芯片140进行写入电子标签。然后，装坯设备300将素坯存入存坯库，等待进行加工。

加工程序开始后，素坯输送设备400将存坯库中的素坯运输到施釉工序上设定好的工位，由读写头110对工装板芯片140的电子标签射频信号进行自动识别并传送到控制器150及操控屏510。当生产人员没有输入控制指令时，控制器150按照预设程序通过交换机130发出控制指令以驱动管道施釉设备500中的搬运机器人530搬运素坯到适当位置，同时控制器150按照预设程序通过交换机130向釉料转换装置720发出控制指令，釉料转换装置720打开特定釉料缸的出口，将特定釉料引至施釉机520，以使施釉机520对素坯进行充分施釉。在进行施釉的同时，废釉料流进安装在工装板420上的承接槽800，并流向回收盘900，从而对废釉料进行回收。在完成施釉后，擦底装置540拭擦素坯的底部余釉。当生产人员输入控制指令，操控屏510将控制指令发送到控制器150，控制器150再通过交换机130将控制信号转发至管道施釉设备500来进行施釉操作。如发生读写头110读取射频信号错误，管道施釉设备500的搬运机器人530将不会动作，同时发生报警直到报警解除。

在完成施釉工序后，素坯继续移动并到达喷釉工序前的指定位置。读写头110读取工装板芯片140上的电子标签射频信号并将信号传输到控制器150。控制器150按照预设程序通过交换机130发出控制信号以驱动喷釉设备600中的喷釉机器人610移动到适当位置，以使专用喷枪620对素坯进行充分喷釉，从而完成喷釉工序。

在完成喷釉工序后，工装板返板到装坯工位的前端位置，返空板设备430将加工成品卸下工装板420，在装坯工位的前段位置的读写头110读取工装板芯片140的电子标签射频信号后传输到控制器150，控制器150按预设程序发送控制信号到网关120，网关120通过读写头110擦除工装板芯片140存储的电子标签，以防止下一周期误写入的情况出现。然后返空板设备430将工装板放回产品输送线410，从而将工装板运输到装坯设备300的位置，从而实现与下一周期的加工工序的无缝衔接。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，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润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于射频识别的陶瓷加工系统，其特征在于，包括射频识别设备、管理设备、装坯设备、素坯输送设备、管道施釉设备及喷釉设备，所述射频识别设备分别与管理设备、管道施釉设备及喷釉设备通过以太网连接；

所述射频识别设备包括读写头、网关、交换机、工装板芯片及控制器。

2.如权利要求1所述基于射频识别的陶瓷加工系统，其特征在于，所述管理设备通过交换机与所述控制器连接，所述控制器与所述读写头通过所述网关连接。

3.如权利要求1所述基于射频识别的陶瓷加工系统，其特征在于，所述管道施釉设备包括操控屏、施釉机及搬运机器人，通过所述交换机与所述控制器连接；

所述搬运机器人用于搬动所述素坯；

所述施釉机用于输送釉质液体以对素坯进行施釉操作。

4.如权利要求3所述基于射频识别的陶瓷加工系统，其特征在于，所述搬运机器人上装配有机械叉或吸盘。

5.如权利要求3所述基于射频识别的陶瓷加工系统，其特征在于，所述管道施釉设备还包括擦底装置；

所述擦底装置用于在完成施釉工序后拭擦所述素坯的底部余釉。

6.如权利要求3所述基于射频识别的陶瓷加工系统，其特征在于，所述喷釉设备包括喷釉机器人及专用喷枪，所述专用喷枪安装在所述喷釉机器人上，所述喷釉机器人通过所述交换机与所述控制器。

7.如权利要求6所述基于射频识别的陶瓷加工系统，其特征在于，四个所述专用喷枪通过加工件固定在所述喷釉机器人的第六轴上。

8.如权利要求6所述基于射频识别的陶瓷加工系统，其特征在于，还包括釉料存储设备，所述釉料存储设备包括釉料缸及釉料转换装置，所述釉料缸与釉料转换装置连接，所述釉料转换装置分别与所述控制器、所述施釉机及所述喷釉机器人连接。

9.如权利要求1所述基于射频识别的陶瓷加工系统，其特征在于，所述素坯输送设备包括产品输送线、工装板及返板线。

10.如权利要求9所述基于射频识别的陶瓷加工系统，其特征在于，还包括承接槽及回收盘，所述承接槽与回收盘连接，所述承接槽安装在所述工装板上；

所述承接槽用于将所述工装板残留的废釉料引导到回收盘。

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