CN212586711U - 一种基于mes的智能焊机系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种基于MES的智能焊机系统首先通过采集模块获取员工信息进行身份认证以及获取工件信息，此时焊机控制模块将信息通过网络传输控制层传输至MES系统内，该系统从数据库服务器将调取与被焊工件对应的原始焊接规范经网络传输控制层回传至焊机控制模块，焊机控制模块开启焊机，焊机开启对应的焊接动作，如此一来弥补了生产焊接流程与MES系统之间的断层，实现了管理层和焊接车间现场之间实时数据互联互通，优化车间生产结构，提高车间的管理水平，使得产品质量可追溯，加速数字化车间的建设进程。
Description
技术领域
本实用新型涉及电焊机控制技术领域，尤其涉及一种基于MES的智能焊机系统。
背景技术
焊接是传统制造业的重要环节，传统的焊机操作和管理存在着规范性差、信息集成能力低、管理效率低等缺点。在“工业4.0”相关技术标准的推进下，如何利用网络实现焊接工艺的信息化、精细化管理成为焊接技术应用领域的研究热点。而在现代化车间架构中，MES系统作为生产计划层和控制层的纽带，很好的解决了管理层和车间现场调度信息脱节的问题。但绝大多数的MES系统还处于研究完善的阶段，存在着：
1)操作工单人工录入，效率不高，数据准确度易受人为因素影响，且产品质量不可追溯；
2)布线难度大、数据传输不稳定。
实用新型内容
为解决上述问题，本技术方案提供一种基于MES的智能焊机系统。
本技术方案如下：
一种基于MES的智能焊机系统，包括现场设备层、网络传输控制层以及信息管理层，其中；
所述现场设备层设有焊机控制模块，所述焊机控制模块上设有用于获取操作人员以及工件信息的扫码枪，所述焊机控制模块通过扫码枪采集操作者信息后开启焊机，所述焊机控制模块还设有通信模块；
所述网络传输控制层通过所述通信模块与所述现场设备层通信，所述网络传输控制层通过Web接口与所述信息管理层通信，以使得所述现场设备层与信息管理层通信；
所述信息管理层设有获取扫码枪采集的信息的MES系统以及存储有不同工件对应的加工规范的数据库服务器，获取信息后将数据库服务器的加工规范传输至焊机控制模块以开启焊机。
本实用新型一种基于MES的智能焊机系统首先通过采集模块获取员工信息进行身份认证以及获取工件信息，此时焊机控制模块将信息通过网络传输控制层传输至MES系统内，该系统从数据库服务器将调取与被焊工件对应的原始焊接规范经网络传输控制层回传至焊机控制模块，焊机控制模块开启焊机，焊机开启对应的焊接动作，如此一来弥补了生产焊接流程与MES系统之间的断层，实现了管理层和焊接车间现场之间实时数据互联互通，优化车间生产结构，提高车间的管理水平，使得产品质量可追溯，加速数字化车间的建设进程。
在一些实施例中，所述焊机控制模块包括MCU控制器，所述焊机控制模块包括MCU控制器，所述MCU控制器连接有用于采集焊接加工信息的采集模块、存储与显示模块、无线通信模块以及外围电路。
在一些实施例中，所述通信模块为无线通信节点，其为蓝牙、wifi或NB-IoT的一种。
在一些实施例中，所述信息管理层还包括与所述MES系统通信的B/S客户端以及数据库服务器。
在一些实施例中，网络传输控制层包括工业协议转换网关、工业防火墙、无线网关节点、控制层B/S客户端。
在一些实施例中，每一个工位上的焊机均设有对应的焊机控制模块以及采集模块。
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。
图1是本实用新型的结构示意图一；
图2是本实用新型的结构示意图二。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参照图1-2所示，本实用新型提供一种基于MES的智能焊机系统，包括现场设备层、网络传输控制层以及信息管理层，其中；
所述现场设备层设有焊机控制模块，所述焊机控制模块上设有用于获取操作人员以及工件信息的扫码枪，所述焊机控制模块通过扫码枪采集操作者信息后开启焊机，所述焊机控制模块还设有通信模块；
所述网络传输控制层通过所述通信模块与所述现场设备层通信，所述网络传输控制层通过Web接口与所述信息管理层通信，以使得所述现场设备层与信息管理层通信，Web接口用于向外界提供一个能够通过Web进行调用的API接口，允许其它系统通过这个接口访问所述的基于MES的智能焊机系统特定的业务逻辑和服务，实现不同系统间的数据通讯；
所述信息管理层设有获取扫码枪采集的信息的MES系统以及存储有不同工件对应的加工规范的数据库服务器，获取信息后将数据库服务器的加工规范传输至焊机控制模块以开启焊机，将智能焊机系统与焊接规范数据库、MES系统进行集成。
本实用新型一种基于MES的智能焊机系统首先通过采集模块获取员工信息进行身份认证以及获取工件信息，此时焊机控制模块将信息通过网络传输控制层传输至MES系统内，该系统从数据库服务器将调取与被焊工件对应的原始焊接规范经网络传输控制层回传至焊机控制模块，焊机控制模块开启焊机，焊机开启对应的焊接动作，如此一来弥补了生产焊接流程与MES系统之间的断层，实现了管理层和焊接车间现场之间实时数据互联互通，优化车间生产结构，提高车间的管理水平，使得产品质量可追溯，加速数字化车间的建设进程。
所述焊机控制模块包括MCU控制器(STM32系列芯片)，所述MCU控制器连接有用于采集焊接加工信息的采集模块、存储与显示模块、无线通信模块以及外围电路，在本实施例中，所述焊机控制模块包括MCU控制器，所述MCU控制器连接有有采集模块，采集模块用于采集焊接电源的电压、电流和温度信号，并与规范数据进行比对，存储与显示模块为Flash存储器，显示模块为LED显示屏，还包括了蜂鸣报警器，用于检测到故障时报警。
在本实施例中，焊接员用扫码枪扫描工牌条形码或二维码，进行身份认证，方可启动焊接设备，二维码与MES系统中的焊接员工号一一对应，采用扫码技术，减少了人为录入影响，提升效率。
在本实施例中，所述通信模块为无线通信节点，其为蓝牙、wifi或NB-IoT的一种，采用蓝牙或WIFI的小范围通信及NB-IoT较大范围通信的双模块无线通信机制，解决操作车间布线难度大的问题，同时确保通信质量，无线网关节点用于焊机控制模块、扫码枪与MES系统的数据传输；无线网关节点可支持蓝牙或WIFI的小范围通信及NB-IoT较大范围通信。在蓝牙或WIFI信号失效时，NB-IoT模块启动，并与远端服务器建立通讯，完成数据传输。
在本实施例中，所述信息管理层还包括与所述MES系统通信的B/S客户端以及数据库服务器，数据库服务器用于数据信息读取、传输和存储处理；焊接数据库模块中存储的被焊工件的原始焊接规范，该原始焊接规范包括焊接电流、焊接电压、保护气类型与流量、产品代号、零部件条码/二维码。
在本实施例中，网络传输控制层包括工业协议转换网关、工业防火墙、无线网关节点、控制层B/S客户端，防火墙起到隔离过滤安全互传数据的作用。
在本实施例中，每一个工位上的焊机均设有对应的焊机控制模块以及采集模块，使得一个信息管理层能同时管理多个工位上的现场设备层。
本申请工作步骤如下：
S1、于信息管理层上，计算机中构建数据库服务器和MES系统，其中焊接数据库模块中存储所有焊接工件的原始焊接规范；
S2、焊接员用扫码枪扫描工牌条形码或二维码，进行身份认证，方可启动焊接设备，二维码与MES系统中的焊接员工号一一对应；
S3、扫描待焊工件条形码或二维码并回传至MES系统，从焊接数据库模块中调取与被焊工件对应的原始焊接规范经网络传输控制层回传至焊机控制模块，焊机根据该规范进行实际焊接操作；
S4、焊机数据采集模块实时采集焊接电源的电压、电流和温度信号，并与规范数据进行比对，超过限定范围时，停机告警，保证焊接质量；并将实时数据经网络传输控制层上传MES系统设备监测管理模块；
S5、焊接结束，再次扫描操作工件条形码或二维码，将实际操作参数及焊接员工号经无线网关回传MES系统，形成生产数据报表、劳务计件报表，通过MES与ERP的集成，将信息传递给各部门管理人员，从而形成动态监控。
S6、信息管理层B/S客户端、控制层的B/S客户端指令亦可下达到现场设备。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请实施的范围，其他凡其原理和基本结构与本申请相同或近似的，均在本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于MES的智能焊机系统，其特征在于：包括现场设备层、网络传输控制层以及信息管理层，所述现场设备层与所述网络传输控制层连接，所述网络传输控制层再与所述信息管理层连接，其中；
所述现场设备层包括焊机控制模块，所述焊机控制模块上连接有用于获取操作人员以及工件信息的扫码枪，所述焊机控制模块通过扫码枪采集操作者信息后开启焊机，所述焊机控制模块还设有通信模块；
所述网络传输控制层通过所述通信模块与所述现场设备层通信连接，所述网络传输控制层通过Web接口与所述信息管理层通信连接，以使得所述现场设备层与信息管理层通信；
所述信息管理层设有获取扫码枪采集的信息的MES系统以及存储有不同工件对应的加工规范的数据库服务器，获取信息后将数据库服务器的加工规范传输至焊机控制模块以开启焊机。
2.根据权利要求1所述的一种基于MES的智能焊机系统，其特征在于：所述焊机控制模块包括MCU控制器，所述MCU控制器连接有用于采集焊接加工信息的采集模块、存储与显示模块及外围电路。
3.根据权利要求2所述的一种基于MES的智能焊机系统，其特征在于：所述通信模块为无线通信节点，其为蓝牙、wifi或NB-IoT的一种。
4.根据权利要求1所述的一种基于MES的智能焊机系统，其特征在于：所述信息管理层还包括与所述MES系统通信的B/S客户端以及数据库服务器。
5.根据权利要求1所述的一种基于MES的智能焊机系统，其特征在于：网络传输控制层包括工业协议转换网关、工业防火墙、无线网关节点、控制层B/S客户端。
6.根据权利要求1所述的一种基于MES的智能焊机系统，其特征在于：每一个工位上的焊机均设有对应的焊机控制模块以及采集模块。
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| CN202021209903.8U CN212586711U (zh) | 2020-06-28 | 2020-06-28 | 一种基于mes的智能焊机系统 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113231762A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-08-10 | 中核工程咨询有限公司 | 焊接控制系统及焊接控制方法 |
| CN113927217A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-14 | 广州佳帆计算机有限公司 | 一种智能焊接系统 |
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2020
- 2020-06-28 CN CN202021209903.8U patent/CN212586711U/zh not_active Expired - Fee Related
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