CN211956487U - 一种智能数据采集控制盒及自动化生产线读码检测系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种智能数据采集控制盒及自动化生产线读码检测系统，其包括机台和智能数据采集控制盒，机台上设置有传送机构、物体感测模块、读码模块和报警模块，智能数据采集控制盒分别与物体感测模块、读码模块和报警模块连接，智能数据采集控制盒设置有用于与物体感测模块连接的物体感测接口、用于与读码模块连接的读码接口、用于与报警模块连接的警示接口、用于与机台连接的辅串口和用于连接生产制造管理系统的主串口，实现生产设备与软件系统的互联，使设备上层对接协议单对多处理，令智能数据采集控制盒和设备硬件之间相互兼容、协议统一。本申请具有减少使用者连接控制模块与各硬件的时间成本和人力成本的效果。

Description

一种智能数据采集控制盒及自动化生产线读码检测系统

技术领域

本申请涉及生产线检测装置的技术领域，尤其是涉及一种智能数据采集控制盒及自动化生产线读码检测系统。

背景技术

目前，在自动化生产管理系统中常通过终端硬件对条码信息的识别、采集和传递实现数据信息管控，在这种智能化的生产线中，生产设备与软件系统之间的对接和互联是其核心部分。

现有技术中如授权公开号为CN206541314U的中国实用新型公开了一种电路板条码在线读码装置，该实用新型主要包含靠边定位机构、光电传感器、读码器、微型控制器、报警器和工控平板电脑。靠边定位机构固定在生产线的机架上，光电传感器固定在生产线的机架上且位于靠边定位机构之前。读码器固定在悬空在生产线上方的支架上。微型控制器分别连接光电传感器、读码器、报警器和工控平板电脑。光电传感器感应到线路板过来后，给微型控制器信号，靠边定位机构完成线路板的靠边定位，读码器开始读码，读码内容存储到工控平板电脑。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：该实用新型需要通过微型控制器分别与多种硬件连接，但自动化硬件存在标准与非标准设备，不同厂家使用的通讯协议不完全互通，存在软件和硬件之间不能兼容支持的情况。使用者若购置了通讯协议不互通的多组硬件，需要在各组硬件的控制器之间添加通讯设备，增耗了使用者连接控制模块与各硬件的时间成本和人力成本。

实用新型内容

为了减少使用者连接控制模块与各硬件的时间成本和人力成本，本申请的目的一是提供一种自动化生产线读码检测系统。

本申请提供的一种自动化生产线读码检测系统，采用如下的技术方案：

一种自动化生产线读码检测系统，包括机台和智能数据采集控制盒，所述机台上设置有传送机构、物体感测模块、读码模块和报警模块，所述智能数据采集控制盒分别与所述物体感测模块、所述读码模块和所述报警模块连接，所述智能数据采集控制盒设置有用于与所述物体感测模块连接的物体感测接口、用于与所述读码模块连接的读码接口、用于与所述报警模块连接的警示接口、用于与所述机台连接的辅串口和用于连接生产制造管理系统的主串口，所述物体感测接口、所述读码接口、所述警示接口、所述辅串口和所述主串口之间通信连接。

通过采用上述技术方案，机台通过传送机构传输物料，当物料经过物体感测模块时，物体感测模块输出感测信号到智能数据采集控制盒，智能数据采集控制盒输送控制信号到读码模块对物料进行读码识别，读码模块读取完成条码数据后通过主串口。智能数据采集控制盒根据读码模块在感测信号从输出到终止的期间内是否读取到条码数据进行反馈，若读码模块未读到任何数据，智能数据采集控制盒输出报警信号使报警模块警示使用者。智能数据采集控制盒上设置有物体感测接口、读码接口、警示接口、辅串口以及主串口。使用者将物体感测模块连接于物体感测接口、将读码模块连接于读码接口、将报警模块连接于警示接口、将机台连接于辅串口、将生产制造管理系统连接于主串口，实现生产设备与软件系统的互联令智能数据采集控制盒和设备硬件之间相互兼容、协议统一，进而降低使用者连接控制模块与各硬件的时间成本和人力成本。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述机台设置有用于支撑所述读码模块的支撑架，所述支撑架包括有支撑柱、固定于所述支撑柱并沿水平方向延伸的横向杆和套设于所述横向杆并与所述横向杆滑动连接的滑动块，所述横向杆的长度方向垂直于物料的行进方向，所述滑动块的移动带动所述读码模块的移动。

通过采用上述技术方案，同一批次物料上的条形码位置一致，而不批次物料上的条形码位置可能不一致，需要使用者调节读码模块的位置。滑动块沿着横向杆进行移动时可带动读码模块进行移动，使用者可通过移动滑动块来调节读码模块水平方向上的位置，提高读码模块的适用性。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述滑动块设置有用于锁紧所述横向杆的第一锁合件，所述第一锁合件穿设于所述滑动块并与所述滑动块螺纹连接。

通过采用上述技术方案，当第一锁合件抵接于横向杆时，滑动块在摩擦力的作用下与横向杆相对固定，防止滑动块在工作过程中发生位置偏移。使用者需要调节滑动块水平方向上的位置时，可拧松第一锁合件然后移动滑动块，移动后再拧紧第一锁合件重新固定滑动块。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述滑动块设置有与所述读码模块固定的纵向杆，所述纵向杆以竖直方向穿设于所述滑动块并与所述滑动块滑动连接，所述滑动块设置有用于锁紧所述纵向杆的第二锁合件，所述第二锁合件穿设于所述滑动块并与所述滑动块螺纹连接。

通过采用上述技术方案，使用者拧松第二锁合件后，可通过移动滑动块来调节读码模块竖直方向上的位置，移动后再拧紧第二锁合件，通过摩擦力使纵向杆与滑动块相对固定。

第二方面，本申请提供的一种智能数据采集控制盒，采用如下的技术方案：

一种智能数据采集控制盒，应用于自动化生产线读码检测系统，包括外壳和安装在所述外壳内的主控制板，所述主控制板设置有运算处理单元，所述物体感测接口、所述读码接口、所述警示接口、所述辅串口和所述主串口分别与所述运算处理单元电性连接。

通过采用上述技术方案，物体感测接口、读码接口、警示接口、辅串口、以及主串口均与运算处理单元连接，实现各模块之间的通讯。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述主控制板设置有由若干个灯珠组成用于显示工作状态的灯珠模块，所述灯珠模块与所述运算处理单元电连接，所述外壳设置有与所述灯珠模块相匹配的透光孔。

通过采用上述技术方案，灯珠模块可通过不同灯珠组合显示多种工作模式，将智能数据采集控制盒的工作状态实时反映给使用者。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述外壳接近所述运算处理单元的一侧设置有第一散热孔。

通过采用上述技术方案，第一散热孔可加快外壳外侧与内侧的气体连通，为运算处理单元散热。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述主控制板设置有由散热片组成的散热处理单元，所述外壳接近所述散热处理单元的一侧设置有第二散热孔。

通过采用上述技术方案，元器件发出的热量可传到散热处理单元上，并经散热片散发到周围空气中，配合第二散热孔加快散热效果。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述外壳的侧面设置有凸耳，所述凸耳设置有供固定件穿设的安装孔。

通过采用上述技术方案，使用者可通过将固定件如螺钉穿设于安装孔，将凸耳固定在墙体或机体上。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述凸耳设置于所述外壳相对的两侧使所述外壳的两侧形成安装面，所述外壳上相邻于所述安装面的两侧设为插接面，所述物体感测接口、所述读码接口、所述辅串口和所述主串口均设置于所述插接面。

通过采用上述技术方案，使需要进行接线的插接面和安装面分开，将智能数据采集控制盒需要插接的接口设置于两端，减少插头和线束对凸耳的遮挡，方便使用者固定智能数据采集控制盒。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1.使用者将物体感测模块连接于物体感测接口、将读码模块连接于读码接口、将报警模块连接于警示接口、将机台连接于辅串口、将生产制造管理系统连接于主串口，实现生产设备与软件系统的互联令智能数据采集控制盒和设备硬件之间相互兼容、协议统一，进而降低使用者连接控制模块与各硬件的时间成本和人力成本；

2.使用者可通过移动滑动块来调节读码模块水平方向或竖直方向上的位置，提高读码模块的适用性；

3.智能数据采集控制盒需要插接的接口设置于两端，减少插头和线束对凸耳的遮挡，方便使用者固定智能数据采集控制盒。

附图说明

图1是本申请的一种自动化生产线读码检测系统的结构示意图。

图2是本申请的一种自动化生产线读码检测系统的系统框图。

图3是本申请的智能数据采集控制盒的外壳与控制板的爆炸图。

图4是本申请的智能数据采集控制盒的结构示意图。

图5是本申请的智能数据采集控制盒的外壳的爆炸图。

图6是本申请的智能数据采集控制盒的系统框图。

图7中A部分的局部放大示意图。

图8是本申请的滑动块的结构示意图。

图中，1、机台；11、传送机构；12、物体感测模块；13、读码模块；14、报警模块；15、支撑架；151、支撑柱；152、横向杆；153、纵向杆；154、滑动块；1541、第一连接槽；1542、第一螺纹槽；1543、第二连接槽；1544、第二螺纹槽；155、第一锁合件；156、第二锁合件；2、智能数据采集控制盒；21、物体感测接口；22、读码接口；23、警示接口；24、辅串口；25、主串口；3、外壳；31、安装面；311、第一散热孔；312、第二散热孔；313、凸耳；3131、安装孔；32、插接面；33、前面板；331、透光孔；4、控制板；41、运算处理单元；42、通讯处理单元；43、警示输出单元；44、IO输入处理单元；441、IO输入接口；45、IO输出处理单元；451、IO输出接口；46、供电模块；461、电源接口；47、工业网口；48、复位按键；49、灯珠模块；5、散热处理单元。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1和图2，为本申请公开的一种自动化生产线读码检测系统，自动化生产线读码检测系统包括有机台1和智能数据采集控制盒2。机台1上设置有传送机构11、物体感测模块12、读码模块13和报警模块14。传送机构11为传送带，机台1通过传动机构11输送物料，机台1内置有控制传送机构11工作的控制单元；物体感测模块12为光电传感器，用于检测物料的行进；读码模块13为条形码读码器，用于对物料上的条形码进行读码识别；报警模块14为LED灯塔，用于警示使用者。

参照图2和图3，智能数据采集控制盒2上设置有物体感测接口21、读码接口22、警示接口23、辅串口24、主串口25和运算处理单元41。物体感测接口21、读码接口22、警示接口23、辅串口24、主串口25分别与运算处理单元41电性连接，物体感测接口21、读码接口22、警示接口23、辅串口24、主串口25之间通讯连接。使用者可将物体感测模块12与物体感测接口21连接、将读码模块13与读码接口22连接、将报警模块14与警示接口23连接、将机台1与辅串口24连接、将生产制造管理系统与主串口25连接，实现软件与各硬件之间兼容支持，为生产制造管理系统提供数据来源。

参照图2和图3，在工作中状态时，物体感测模块12设置于传送机构11的入口处，读码模块13设置于传送机构11的上方，当贴有条形码的物品在传送机构11上移动并经过物体感测模块12时，物体感测模块12输出感测信号到智能数据采集控制盒2，智能数据采集控制盒2输送控制信号到读码模块13对物料进行读码识别。同一批次物料的条形码位置一致，为了检测物料上的条形码是否完整，在物体感测模块12输出感测信号后，智能数据采集控制盒2首先通过读码模块13在设定时间内是否读取到条码进行判断。

参照图2和图3，运算处理单元41与控制机台1内控制单元电性连接，若读码模块13未读取到任何条码数据，运算处理单元41会向控制机台1发送暂停指令，并使报警模块14发出警示，等待使用者进行处理；若读码模块13取到条码数据，运算处理单元41会对数据进行处理，并通过主串口25（参照图6）传送给生产制造管理系统、通过辅串口24（参照图6）传送给机台1。

参照图2和图3，生产制造管理系统会对接收到的数据做系统质量管控运算处理，若条形码数据完整，则生产制造管理系统检测该数据为合格，机台1正常工作；若条形码数据不完整，则生产制造管理系统检测该数据为不合格，智能数据采集控制盒2控制机台1暂停工作，使报警模块14发出警示，等待使用者进行处理。以此循环，使检测系统完成自动化生产线的质量检测管理。

参照图7和图8，由于不同批次物料上条形码的位置可能不同，机台1上设置有用于固定读码模块13且可调节的支撑架15，供使用者调整读码模块13的位置。支撑架15包括有位于传送机构11一侧的支撑柱151、以水平方向设置的横向杆152、以竖直方向设置的纵向杆153、以及位于纵向杆153与横向杆152连接处的滑动块154。

参照图7和图8，支撑柱151以竖直方向焊接于机台1上，横向杆152固定连接于支撑柱151的上部，使横向杆152位于传送机构11的上方，且横向杆152垂直于传送机构11的运输方向。滑动块154开设有供横向杆152穿设的第一连接槽1541和供纵向杆153穿设于的第二连接槽1543，第一连接槽1541与第二连接槽1543互不干涉。横向杆152穿设于第一连接槽1541，使横向杆152与滑动块154滑动连接；纵向杆153的上部穿设于第二连接槽1543，纵向杆153的底端与读码模块13栓接，使纵向杆153带动读码模块13与滑动块154滑动连接。使用者通过沿横向杆152的轴向移动滑动块154，可调整读码模块13在水平方向上的位置；通过沿纵向杆153的轴向移动纵向杆153，可调整读码模块13在竖直方向上的位置。

参照图7和图8，在检测系统工作时，为了防止滑动块154沿纵向杆153或横向杆152发生移动，滑动块154上设置有第一锁合件155和第二锁合件156。滑动块154的上表面开设有连通第一连接槽1541的第一螺纹槽1542，第一锁合件155的一端穿设于第一螺纹槽1542并与第一螺纹槽1542螺纹连接，且第一锁合件155的另一端设置有把手。

参照图7和图8，滑动块154的一侧开设有连通第二连接槽1543的第二螺纹槽1544，第二锁合件156的一端穿设于第二螺纹槽1544并与第二螺纹槽1544螺纹连接，且第二锁合件156的另一端设置有把手。

参照图7和图8，当第一锁合件155抵接于横向杆152时，滑动块154在摩擦力的作用下与横向杆152相对固定，防止滑动块154在工作过程中发生位置偏移。使用者需要调节滑动块154水平方向上的位置时，可拧松第一锁合件155然后移动滑动块154，移动后再拧紧第一锁合件155重新固定滑动块154。同理，使用者拧松第二锁合件156后可移动纵向杆153，移动后在拧紧第二锁合件156重新固定滑动块154。

参照图3和图4，智能数据采集控制盒2包括有外壳3和安装在外壳3内的控制板4，运算处理单元41、主串口25、辅串口24、物体感测接口21、读码接口22和警示接口23均设置于控制板4上。外壳3上开设有供主串口25、辅串口24、物体感测接口21、读码接口22和警示接口23外露的通孔。

参照图3和图4，控制板4上还设有通讯处理单元42、警示输出单元43、IO输入处理单元44和IO输出处理单元45，且通讯处理单元42、警示输出单元43、IO输入处理单元44和IO输出处理单元45均连接运算处理单元41。

参照图3和图4，通讯处理单元42分别与主串口25和辅串口24连接；警示输出单元43与警示接口23连接；IO输出处理单元45连接有三个IO输出接口451；IO输入处理单元44连接有两个IO输入接口441，其中一个IO输入接口441与物体感测模块12（参照图2）连接构成物体感测接口21。

参照图3和图4，控制板4上还设有供电模块46，供电模块46分别与通讯处理单元42、警示输出单元43、IO输入处理单元44以及IO输出处理单元45连接。外壳3的一侧设有与供电模块46连接的品字尾AC220V电源接口461，供使用者外接电源。

参照图3和图4，为了集成多种通讯协议，控制板4上设置有与运算处理单元41连接的TCP/IP工业网口47。控制板4上还设置有与运算处理单元41连接的复位按键48，使用者可通过复位按件重启智能数据采集控制盒2。外壳3上开设有供工业网口47和复位按键48外露的通孔。

参照图3和图4，在智能数据采集控制盒2工作时为了达到散热效果，外壳3接近运算处理单元41的一侧开设有第一散热孔311，第一散热孔311沿外壳3侧面的长度方向分布，外壳3远离第一散热孔311的一侧沿其长度方向开设有第二散热孔312。控制板4接近第二散热孔312的一端设置有散热处理单元5，散热处理单元5由散热片组成，控制板4上的热量可传到散热处理单元5上，第二散热孔312不仅配合第一散热孔311加快外壳3外侧与内侧之间的气体连通，还配合散热处理单元5散发热量，加快散热效率。

参照图3和图4，为了固定智能数据采集控制盒2，外壳3上开设有第一散热孔311和第二散热孔312的两侧焊接有两个凸耳313，凸耳313沿外壳3侧边的长度方向分布。凸耳313的两端开设有两个安装孔3131，使用者可将固定件如螺钉穿设于安装孔3131，将凸耳313固定在固定物如墙体或机台1上。两凸耳313使外壳3相对的两侧形成两个安装面31。在使用者安装智能数据采集控制盒2时，为了方便使用者安装，避免智能数据采集控制盒2上延伸出来的接口干涉凸耳313的位置，外壳3上与安装面31相邻的两侧设为插接面32。其中主串口25、辅串口24、工业网口47、复位按键48和读码接口22分布于其中一插接面32上，各IO输入接口441、各IO输出接口451、警示接口23和电源接口461分布于另一插接面32上。

参照图5，由于智能数据采集控制盒2连接设有多个接口，为了方便使用者观察智能数据采集控制盒2的工作模式和接口连接状态，控制板4上设置有与运算处理单元41（参照图3）连接的灯珠模块49。设外壳3在固定状态下远离固定物的一面为前面板33，灯珠模块49由面向前面板33的多个灯珠组成。前面板33开设有若干个与灯珠模块49相匹配的透光孔331，灯珠模块49可通过不同灯珠组合显示多种工作模式，将智能数据采集控制盒2的工作状态实时反映给使用者。

本实施例的实施原理为：机台1通过传送机构11传输物料，当物料经过物体感测模块12时，物体感测模块12输出感测信号到智能数据采集控制盒2，智能数据采集控制盒2输送控制信号到读码模块13对物料进行读码识别，读码模块13读取完成条码数据后通过主串口25。智能数据采集控制盒2根据读码模块13在感测信号从输出到终止的期间内是否读取到条码数据进行反馈，若读码模块13未读到任何数据，智能数据采集控制盒2输出报警信号使报警模块14警示使用者。智能数据采集控制盒2上设置有物体感测接口21、读码接口22、警示接口23、辅串口24以及主串口25。使用者将物体感测模块12连接于物体感测接口21、将读码模块13连接于读码接口22、将报警模块14连接于警示接口23、将机台1连接于辅串口24、将生产制造管理系统连接于主串口25，实现生产设备与软件系统的互联令智能数据采集控制盒2和设备硬件之间相互兼容、协议统一，进而降低使用者连接控制模块与各硬件的时间成本和人力成本。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动化生产线读码检测系统，包括机台（1）和智能数据采集控制盒（2），其特征在于：所述机台（1）上设置有传送机构（11）、物体感测模块（12）、读码模块（13）和报警模块（14），所述智能数据采集控制盒（2）分别与所述物体感测模块（12）、所述读码模块（13）和所述报警模块（14）连接，所述智能数据采集控制盒（2）设置有用于与所述物体感测模块（12）连接的物体感测接口（21）、用于与所述读码模块（13）连接的读码接口（22）、用于与所述报警模块（14）连接的警示接口（23）、用于与所述机台（1）连接的辅串口（24）和用于连接生产制造管理系统的主串口（25），所述物体感测接口（21）、所述读码接口（22）、所述警示接口（23）、所述辅串口（24）和所述主串口（25）之间通信连接。

2.根据权利要求1所述的自动化生产线读码检测系统，其特征在于：所述机台（1）设置有用于支撑所述读码模块（13）的支撑架（15），所述支撑架（15）包括有支撑柱（151）、固定于所述支撑柱（151）并沿水平方向延伸的横向杆（152）和套设于所述横向杆（152）并与所述横向杆（152）滑动连接的滑动块（154），所述横向杆（152）的长度方向垂直于物料的行进方向，所述滑动块（154）的移动带动所述读码模块（13）的移动。

3.根据权利要求2所述的自动化生产线读码检测系统，其特征在于：所述滑动块（154）设置有用于锁紧所述横向杆（152）的第一锁合件（155），所述第一锁合件（155）穿设于所述滑动块（154）并与所述滑动块（154）螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的自动化生产线读码检测系统，其特征在于：所述滑动块（154）设置有与所述读码模块（13）固定的纵向杆（153），所述纵向杆（153）以竖直方向穿设于所述滑动块（154）并与所述滑动块（154）滑动连接，所述滑动块（154）设置有用于锁紧所述纵向杆（153）的第二锁合件（156），所述第二锁合件（156）穿设于所述滑动块（154）并与所述滑动块（154）螺纹连接。

5.一种智能数据采集控制盒，其特征在于：应用于权利要求1-4任意一项所述的自动化生产线读码检测系统，包括外壳（3）和安装在所述外壳（3）内的主控制板（4），所述主控制板（4）设置有运算处理单元（41），所述物体感测接口（21）、所述读码接口（22）、所述警示接口（23）、所述辅串口（24）和所述主串口（25）分别与所述运算处理单元（41）、电性连接。

6.根据权利要求5所述的智能数据采集控制盒，其特征在于：所述主控制板（4）设置有由若干个灯珠组成用于显示工作状态的灯珠模块（49），所述灯珠模块（49）与所述运算处理单元（41）电连接，所述外壳（3）设置有与所述灯珠模块（49）相匹配的透光孔（331）。

7.根据权利要求5所述的智能数据采集控制盒，其特征在于：所述主控制板（4）设置有运算处理单元（41），所述外壳（3）接近所述运算处理单元（41）的一侧设置有第一散热孔（311）。

8.根据权利要求7所述的智能数据采集控制盒，其特征在于：所述主控制板（4）设置有由散热片组成的散热处理单元（5），所述外壳（3）接近所述散热处理单元（5）的一侧设置有第二散热孔（312）。

9.根据权利要求5所述的智能数据采集控制盒，其特征在于：所述外壳（3）的侧面设置有凸耳（313），所述凸耳（313）设置有供固定件穿设的安装孔（3131）。

10.根据权利要求9所述的智能数据采集控制盒，其特征在于：所述凸耳（313）设置于所述外壳（3）相对的两侧使所述外壳（3）的两侧形成安装面（31），所述外壳（3）上相邻于所述安装面（31）的两侧设为插接面（32），所述物体感测接口（21）、所述读码接口（22）、所述辅串口（24）和所述主串口（25）均设置于所述插接面（32）。

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