CN212624109U - 智能任务卡和包括该智能任务卡的检测任务管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于检测任务管理系统的智能任务卡，该智能任务卡包括：取电装置，其上设置有无线供电线圈；控制装置，其上设置有用于与读写器进行通信的通信线圈；存储芯片，其通过第一总线连接至所述控制装置，以根据所述控制装置的控制存储从读写器获取的信息；以及显示装置，其通过第二总线连接至所述控制装置，以根据所述控制装置的控制选择性地显示从读写器获取的信息中的一者或多者。本实用新型还公开了一种包括上述智能任务卡的检测任务管理系统。根据本实用新型的智能任务卡具备可直观显示任务信息、安全性高、可批量读取任务信息、低耗材、可重复使用等优点，能够帮助用户实现对产品质量的数字化管理。

Description

智能任务卡和包括该智能任务卡的检测任务管理系统

技术领域

本实用新型涉及质量管理和电子任务卡领域，更具体而言，本实用新型涉及一种用于检测任务管理系统的、特别是用在待上市产品/工件的质量检测过程中的智能任务卡，以及包括该智能任务卡的检测任务管理系统。

背景技术

在制造业中，随着生产技术的进步，人们不再满足于产品的生产效率的提升，而是越来越注重于产品质量，质量管理系统由此应运而生。在产品上市之前，必须利用质量管理系统对待测产品进行质量检测，以严格把控产品上市后的质量标准。

检测任务管理(Inspection Task Management Solution，简称“ITMS”)系统着眼于产品(或“工件”)的质量检测任务管理，是构成产品全生命周期数字化管理中的关键一环。这种检测任务管理系统包括基础数据配置、任务创建、任务分配、任务控制管理、数据管理、用户管理、角色管理等几大核心模块，其工作流程主要涉及基础数据配置、任务创建、任务分配、检测任务调度、全自动检测任务执行以及检测任务结果实时通知等核心环节，在这几个核心环节中，任务卡始终贯穿其中以保证检测任务的正常进行。

在检测任务管理系统中，任务卡可以以条码或文字的形式记录工件的信息数据，并将记录有信息数据的任务卡附在工件上面，在后续的读卡过程中，通过利用数据采集器扫描任务卡中的条码，或者通过手动录入任务卡中的信息数据，来完成工件信息的录入工作。

在现有的任务管理系统中，通常选用纸质任务卡，这种纸质任务卡存在耗材多、易污损等问题，尤其是当在纸质任务卡中手动写入信息时，纸质卡上的字迹易被涂改或难以辨认，容易造成检测过程的出错。另一部分任务管理系统选用电子任务卡，例如磁质任务卡，这种电子任务卡虽然不易污损，但任务卡中的信息无法实时更新，且用户无法直观地从任务卡上读取相关任务信息，造成了在任务管理过程中使用起来不方便。

对于现有的纸质任务卡和电子任务卡，在检测任务数量较庞大的情况下，只能靠机器或操作人员逐一识别多个任务卡，识别效率过低，拖延了检测任务的整体进度；此外，对于需要使用精密仪器完成的检测任务，精密仪器往往需要授权后才能使用，通常的办法是由操作人员手动输入密码以进行解锁，这也降低了检测流程中的工作效率。

实用新型内容

为了解决应用于检测任务管理系统中的现有任务卡所存在的上述问题中的一者或多者，本实用新型提出了一种智能任务卡，该智能任务卡具备可直观显示任务信息、安全性高、可批量读取任务信息、低耗材、可重复使用等优点，能够很好地解决目前检测任务管理系统中纸质或电子任务卡所存在的缺陷，帮助用户实现理想测量室的日常运作，实现对产品质量的数字化管理，减少产品质量检测过程中的人力劳动。

具体地，本实用新型提出了一种用于检测任务管理系统的智能任务卡，该智能任务卡包括：取电装置，在所述取电装置上设置有无线供电线圈，该无线供电线圈基于电磁感应原理从读写器获取电能，以为所述智能任务卡供电；控制装置，在该控制装置上设置有用于与读写器进行通信的通信线圈，所述控制装置配置为控制和处理来自读写器和/或存储芯片的任务信息；存储芯片，该存储芯片通过第一总线连接至所述控制装置，以根据所述控制装置的控制存储从读写器和/或控制装置所获取的信息；以及显示装置，该显示装置通过第二总线连接至所述控制装置，以根据所述控制装置的控制选择性地显示从读写器和/或控制装置所获取的信息中的一者或多者。

根据一可选实施例，所述存储芯片为flash芯片；和/或所述显示装置为电子墨水屏。

根据一可选实施例，所述第一总线和所述第二总线为串行外设接口总线。

本实用新型还提出一种用于对加工制造过程中所生产的产品进行质量检测的检测任务管理系统，该系统包括上文所述的智能任务卡。

根据一可选实施例，所述任务信息包括送检类型、加工工艺、生产区域、检测设备类型、检测设备名称、测量程序版本、测量工序以及检测工作流中的一个或多个。

根据一可选实施例，在显示装置上所显示的任务信息包括产品编号、任务创建时间、任务优先级以及任务二维码中的一个和多个。

根据一可选实施例，所述读写器包括读卡器，所述读卡器配置为将任务信息发送至所述检测任务管理系统并自动调用对应的检测程序对待测产品进行质量检测。

根据一可选实施例，所述读写器包括写卡器，所述写卡器配置为将来自所述检测任务管理系统的新的任务信息写入所述智能任务卡中以替换原有的任务信息。

根据一可选实施例，该检测任务管理系统包括配置为对待测产品进行质量检测的一个或多个检测设备，其中，所述读卡器和所述写卡器设置在所述一个或多个检测设备上，或者独立于所述一个或多个检测设备设置在该检测任务管理系统中。

根据一可选实施例，所述一个或多个检测设备包括三坐标测量机、平面度测量仪、粗糙度测量仪以及圆度测量仪。

根据本实用新型的智能任务卡及包括该任务卡的检测任务管理系统具有如下特点：

-在智能任务卡的读、写操作中，采用轻量级的紧凑式二进制NFC数据交换格式(即，“NDEF”)，其具备良好的兼容性，并且在NDEF中封装了NFC标签的种类细节信息，这使得NFC的各种功能能够更容易地使用各种支持的标签类型进行数据传输；

-采用电子墨水屏技术显示智能任务卡中的任务信息，方便用户进行任务管理和信息的查看，提高质量检测流程的效率，这种电子墨水屏可形成像素图像，具有断电阅读不耗电、可长时间显示等特点；

-在读卡操作中，选用超高频UHF RFID非接触自动识别技术批量读取任务信息，其通信协议标准为ISO/IEC 18000-6C，该技术具有信息读取距离远、存储容量大、无需电池、多任务处理能力强等优点，能够实现远距离批量读取任务卡中的任务信息，减少了人工操作，可以快速将任务信息批量传送至检测室；

-在测试设备、特别是精密测试仪器的使用过程中，智能任务卡可以实现近距离授信读卡，其通信协议标准为ISO/IEC 14443-A，该技术具有工作距离短、能耗低、安全性高等特点，通过该智能任务卡将检测设备与检测任务彼此对应，避免了漏检或错检的可能性；以及

-在完成检测任务后，可回收智能任务卡并对其进行初始化处理，以待在下一次使用时写入新的任务信息，这种可反复读写的任务卡具备环保、低耗材等优点，可为用户节省大量的成本。

附图说明

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本实用新型的某些原理的具体实施方式，本实用新型的系统和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以说明。在附图中：

图1示出了根据本实用新型一示例性实施例的智能任务卡的结构框图；和

图2示出了图1中的智能任务卡在检测任务管理系统中的应用的工作流程图。

具体实施方式

下面将参照附图并通过实施例来描述根据本实用新型的智能任务卡以及包括该智能任务卡的检测任务管理系统。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本实用新型。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本实用新型的实现可不具有这些具体细节中的一些。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本实用新型，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的各个方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

图1示出了根据本实用新型一示例性实施例的智能任务卡(Smart Task Card，简称“STC”)的结构框图，该智能任务卡例如可应用于产品的加工制造和检测过程中。如图1中所示，根据该实施例的智能任务卡包括取电装置，在该取电装置上设置有无线供电线圈，该无线供电线圈基于电磁感应原理从读写器获取电能。

读写器包括写卡器和读卡器，其中，写卡器仅在创建检测任务时使用，本文所选用的写卡器具备反复写入不出错、写入延迟低等特点。当创建检测任务时，STC智能任务卡与工件必须一一对应，即一张STC智能任务卡对应一个工件。将STC智能任务卡放置在写卡器上，送检人员在任务管理系统操作界面，点击写卡按钮，通过写卡器将STC智能任务卡中原有的任务信息清除，并将新的任务信息写入。同时，任务信息将在STC智能任务卡的E-ink电子显示屏上显示，方便操作人员查看。

读卡器仅在执行检测任务时使用，本文所选用的读卡器无需任何驱动程序，具有读卡速度快、准确、操作方便、使用广泛等特点。由于STC智能任务卡与工件一一对应，在授信读卡执行测量过程中，测量程序也一一对应，即一张STC智能任务卡，对应一个工件，对应这个工件的检测程序。在授信读卡检测过程中，将STC智能任务卡靠近读卡器，即可将任务信息发送至任务管理系统，自动调用对应的检测程序进行工件的测量。同时，可对系统中任务或工件的状态进行更新，并且对STC智能任务卡的E-ink电子墨水屏所显示的内容进行相应的刷新，用以表征任务或工件的实时状态。

其中，该取电模块仅刷卡时才能工作，例如，在产品的质量检测工序中，当在创建任务的步骤需要执行写卡操作时，该取电模块可通过在创建任务模块中的读写器上的刷卡动作完成取电。

具体地，当STC进入读写器的电场内，STC中的无线供电线圈——即，无线供电接收线圈——可与读写器上的无线供电发射线圈进行耦合，以通过谐振技术从读写器终端获取信号，取电模块可把获取的信号转换成电压或电流信号以供负载使用，从而实现对STC的无线供电。

该智能任务卡还可包括一控制装置，该控制装置与取电装置电连接以从其获取电能。例如，该控制装置可以是一集成芯片，在该芯片上可集成有通信线圈和MCU。其中通信线圈可以是近场通信(Near Field Communication，NFC)线圈，借助该NFC线圈可以与读写器终端的信号通信，该通信采用NFC数据交换格式(NFC Data Exchange Format，NDEF)。经由NFC通信线圈获取的信号可被传输至控制装置的MCU以作进一步的处理和分析。

MCU采用TurboNFC技术，可支持高效的NFC信号采集，其集成了自适应信号采集功能，可以智能地检测信号采集过程，确保在NFC信号完整性得到保证的前提下最大限度地采集信号。

该智能任务卡还可包括一存储芯片，该存储芯片与取电装置电连接以从其获取电能，并且通过SPI总线连接至控制装置，特别是控制装置的MCU，以根据MCU的控制存储从读写器获取的信息。具体地，在写卡的时候，MCU将从读写器获取的数据写入存储芯片；在读卡的时候，MCU可将存储芯片中所存储的数据传输给读写器，其中读卡过程可实现跨平台(安卓&IOS平台)兼容。

可选地，存储芯片为Flash芯片，其可通过SPI总线将从读写器获取的NDEF数据或其他用户自定义的数据存储到其中。Flash芯片是一种可以反复读写的存储介质，其使得STC智能任务卡具备更灵活的存储空间；这种Flash芯片的特点是掉电后数据不会丢失，这保证了芯片中的信息可长时间保存，方便用户反复读卡。

根据一可选实施例，智能任务卡还可包括一显示装置，该显示装置与取电装置电连接以从其获取电能，并且通过SPI总线连接至控制装置，以根据控制装置的控制选择性地显示从读写器获取的信息和/或存储芯片中所存储的信息中的一者或多者。

该显示装置例如可以是电子墨水屏，其采用电泳式电子墨水技术形成像素图形，该技术的特点是断电后可继续保持显示内容。电子墨水屏具备护眼、耗电率低以及刷新速度快等特点。当STC智能任务卡接收到读写器发送的图片数据后，该图片数据可通过SPI总线最终传输到该显示装置，从而借助电子墨水屏向用户直观地显示由读写器发送的任务信息。

根据本实用新型的智能任务卡可应用于产品/工件的加工制造和检测过程中，特别是可应用于待上市产品的检测任务管理系统中。该检测任务管理系统包括配置为对待测产品进行质量检测的一个或多个检测设备，其中，读卡器和写卡器设置在所述一个或多个检测设备上，或者独立于所述一个或多个检测设备设置在该检测任务管理系统中。所述一个或多个检测设备可包括三坐标测量机、平面度测量仪、粗糙度测量仪以及圆度测量仪。

在检测任务管理系统中，STC用于记录检测任务的相关信息，同时作为任务信息的载体为检测任务的追溯提供媒介，方便用户查看任务情况，并实时更新系统中任务的信息与状态，将检测任务与检测设备一一对应起来，减少了误操作的可能性。

具体地，在产品的质量检测流程中，当创建任务时，用户可通过智能任务卡中的通信线圈将待检测的任务信息写入智能任务卡中，该任务信息包含了任务调度过程中需要涉及到的检测设备，随后可通过在相应的检测设备的读写器处的刷卡动作来启动相应的检测任务。在检测设备启动之前，通过刷卡操作来对检测设备进行授权并读取任务卡中的任务信息，然后检测设备可启动对应的检测任务。智能任务卡中所存储的任务信息可随着检测设备的更换而自动更新，每当在某一检测设备处刷卡后，智能任务卡中的任务信息便会自动更新，并将更新的信息实时显示在电子墨水屏上，以表示该检测任务已被执行，方便用户直观地了解已完成了哪些检测工序。

作为一个示例，根据本实用新型的智能任务卡可与检测任务管理系统(简称为“ITMS”)配套使用，该ITMS系统可用于对加工制造过程中所生产的产品进行质量检测，其工作流程大体涉及以下几个环节：

系统设置及基础数据配置，该环节主要涉及系统和测量基础数据的配置，包括送检类型、加工工艺、生产区域、检测设备类型、检测设备名称、测量程序版本、测量工序、检测工作流等的配置；

任务创建，该环节主要涉及送检任务与检测任务的创建，由生产线工作人员抽取工件送到测量室，并通过扫描工件信息自动创建检测任务(也称为“测量任务”)；

任务分派，该环节主要是对测量任务的调度，涉及将测量任务具体分派到哪台测量设备；

任务执行，该环节是在完成任务分派之后，由相应的测量设备执行相应的测量任务的具体操作过程；以及

结果汇总与展示，该环节是向生产线工作人员汇总、展示各个测量任务的反馈结果。

下面参照图2介绍根据本实用新型的智能任务卡在检测任务管理系统中的应用示例，该智能任务卡的应用可贯穿检测任务管理系统中的多个检测环节。

首先，在执行工件的测量任务之前，需要对待测工件的基础信息、所关联的设备和流程等进行预先配置，该配置例如涉及到待测工件所需完成的测量工序、送检类型、检测设备类型以及检测程序等。

在完成系统的预先配置之后，送检人员将待测工件送至实验室，并创建检测任务。创建的检测任务可根据系统已有的基础配置进行相关设定。主要包括检测内容、检测工作流(在哪些设备上执行检测)、检测工序等的设定。在创建任务时，送检人员需要在对应的读写器上刷智能任务卡，将任务卡中旧的任务信息清除，并将新的任务信息写入其中。智能任务卡的显示装置可按照预设的排版显示各项任务信息，以方便工作人员查看。其中，显示装置上所显示的任务信息包括产品编号、任务创建时间、任务优先级、任务二维码以及其他用户指定显示的各类信息。

在任务创建完成之后，检测人员可将各项任务手动分派至对应的检测设备；或者，可由ITMS系统将各项任务自动调度至对应的检测设备。也就是说，可根据检测任务的优先级由检测人员手动分派检测设备或由系统自动分派检测设备。

在工件的质量检测过程中，智能任务卡始终跟随对应的检测任务或对应的工件。例如，当任务卡随检测任务流转至检测工作流中的每道工序时，可对智能任务卡进行写卡操作，从而对任务卡中的任务或工件状态进行更新，并且对智能任务卡的电子墨水屏所显示的内容进行相应的刷新，以表征任务或工件的实时状态。

在进入实际检测工序后，在每个检测设备使用之前，需刷卡后方能操作设备(即，对应于读卡操作)，表示检测人员同意启动该设备的检测任务；此时的刷卡动作也意味着对检测设备的授权，使得检测设备可获取智能任务卡中存储的相关信息，从而依据任务卡中所存储的不同任务的优先级依次执行相应的检测任务。

伴随着检测任务的执行重复上述写卡/读卡操作，直至完成智能任务卡中的所有检测任务流程。

在完成所有检测流程之后，可通过智能任务卡在检测设备上的读卡操作获取各项检测任务的结果数据；在工作人员完成检测结果的汇总之后，可回收智能任务卡并对其进行初始化操作，以备下一个任务继续使用。

根据本实用新型的智能任务卡及包括该智能任务卡的检测任务管理系统具有如下特点：

-在智能任务卡的读、写操作中，采用轻量级的紧凑式二进制NFC数据交换格式(即，“NDEF”)，其具备良好的兼容性，并且在NDEF中封装了NFC标签的种类细节信息，这使得NFC的各种功能能够更容易地使用各种支持的标签类型进行数据传输；

-采用电子墨水屏技术显示智能任务卡中的任务信息，方便用户进行任务管理和信息的查看，提高质量检测流程的效率，这种电子墨水屏可形成像素图像，具有断电阅读不耗电、可长时间显示等特点；

-在读卡操作中，选用超高频UHF RFID非接触自动识别技术批量读取任务信息，其通信协议标准为ISO/IEC 18000-6C，该技术具有信息读取距离远、存储容量大、无需电池、多任务处理能力强等优点，能够实现远距离批量读取任务卡中的任务信息，减少了人工操作，可以快速将任务信息批量传送至检测室；

-在测试设备、特别是精密测试仪器的使用过程中，智能任务卡可以实现近距离授信读卡，其通信协议标准为ISO/IEC 14443-A，该技术具有工作距离短、能耗低、安全性高等特点，通过该智能任务卡将检测设备与检测任务彼此对应，避免了漏检或错检的可能性；以及

-在完成检测任务后，可回收智能任务卡并对其进行初始化处理，以待在下一次使用时写入新的任务信息，这种可反复读写的任务卡具备环保、低耗材等优点，可为用户节省大量的成本。

虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，但本实用新型并非限于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本实用新型的保护范围内，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种用于检测任务管理系统的智能任务卡，其特征在于，该智能任务卡包括：

取电装置，在所述取电装置上设置有无线供电线圈，该无线供电线圈基于电磁感应原理从读写器获取电能，以为所述智能任务卡供电；

控制装置，在该控制装置上设置有用于与读写器进行通信的通信线圈，所述控制装置配置为控制和处理来自读写器和/或存储芯片的任务信息；

存储芯片，该存储芯片通过第一总线连接至所述控制装置，以根据所述控制装置的控制存储从读写器和/或控制装置所获取的信息；以及

显示装置，该显示装置与通过第二总线连接至所述控制装置，以根据所述控制装置的控制选择性地显示从读写器和/或控制装置所获取的信息中的一者或多者。

2.根据权利要求1所述的智能任务卡，其特征在于，所述存储芯片为flash芯片；和/或所述显示装置为电子墨水屏。

3.根据权利要求1或2所述的智能任务卡，其特征在于，所述第一总线和所述第二总线为串行外设接口总线。

4.一种用于对加工制造过程中所生产的产品进行质量检测的检测任务管理系统，其特征在于，该系统包括根据权利要求1至3中任一项所述的智能任务卡。

5.根据权利要求4所述的检测任务管理系统，其特征在于，所述任务信息包括送检类型、加工工艺、生产区域、检测设备类型、检测设备名称、测量程序版本、测量工序以及检测工作流中的一个或多个。

6.根据权利要求4或5所述的检测任务管理系统，其特征在于，在显示装置上所显示的任务信息包括产品编号、任务创建时间、任务优先级以及任务二维码中的一个和多个。

7.根据权利要求4或5所述的检测任务管理系统，其特征在于，所述读写器包括读卡器，所述读卡器配置为将任务信息发送至所述检测任务管理系统并自动调用对应的检测程序对待测产品进行质量检测。

8.根据权利要求7所述的检测任务管理系统，其特征在于，所述读写器包括写卡器，所述写卡器配置为将来自所述检测任务管理系统的新的任务信息写入所述智能任务卡中以替换原有的任务信息。

9.根据权利要求8所述的检测任务管理系统，其特征在于，该检测任务管理系统包括配置为对待测产品进行质量检测的一个或多个检测设备，其中，所述读卡器和所述写卡器设置在所述一个或多个检测设备上，或者独立于所述一个或多个检测设备设置在该检测任务管理系统中。

10.根据权利要求9所述的检测任务管理系统，其特征在于，所述一个或多个检测设备包括三坐标测量机、平面度测量仪、粗糙度测量仪以及圆度测量仪。

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