柔性化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種控制系統(tǒng)，特別涉及一種柔性化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電子產(chǎn)品生產(chǎn)線一般包括點焊和點膠等工序，有時根據(jù)客戶需求，需要適當增減工序，例如用于定位的視覺標定工序，用于切斷線路的切線工序，用于檢測線路是否正常焊接的通斷檢測等等。現(xiàn)有的這些工序均是單獨設(shè)立的，有時還需要人工將工件及工裝放置到不同工序的設(shè)備中，這種形式不但效率低下，而且對于生產(chǎn)線的搭建需要針對不同的需求進行定制，通用性不強，產(chǎn)線的搭建效率低下。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:為了克服現(xiàn)有電子產(chǎn)品生產(chǎn)線多變導(dǎo)致通用性不強，產(chǎn)線搭建效率低下的不足，本實用新型提供一種柔性化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種柔性化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，所述生產(chǎn)線包括機械執(zhí)行機構(gòu)，所述控制系統(tǒng)包括主機和至少兩個執(zhí)行單元，所述執(zhí)行單元包括執(zhí)行模塊，所述執(zhí)行模塊控制生產(chǎn)線的機械執(zhí)行機構(gòu)運動，所述執(zhí)行單元還包括分控模塊，所述分控模塊和執(zhí)行模塊均具有處理器；同一個執(zhí)行單元中的分控模塊與執(zhí)行模塊信號連接；所述主機與執(zhí)行單元采用總線型拓撲結(jié)構(gòu)。
[0005]所述主機與執(zhí)行單元采用相鄰兩個執(zhí)行單元中的執(zhí)行模塊相互信號連接，其中一個執(zhí)行單元中的執(zhí)行模塊與主機信號連接的總線型拓撲結(jié)構(gòu)。這種形式的布線量少，并且能夠?qū)崿F(xiàn)任意兩個執(zhí)行單元的快速互換。
[0006]所述分控模塊包括主板，所述主板上具有第一外擴接口。一般地，分控模塊的主板上僅具有處理器，然后通過外部擴展達到擴展外設(shè)的目的。一方面，能夠縮小主板的尺寸；另一方面，能夠提高分控模塊的通用性，在不更換主板的前提下，靈活、快速地更換擴展板卡。
[0007]所述分控模塊還包括至少一塊擴展板卡，所述擴展板卡為擴展存儲板卡、擴展1板卡、擴展AD采集板卡或FPGA擴展外設(shè)板卡。
[0008]分控模塊中，具有一塊擴展板卡通過第一外擴接口與主板連接；當分控模塊中包括至少兩塊擴展板卡時，每塊擴展板卡上設(shè)有第二外擴接口，相鄰的擴展板卡通過第二外擴接口連接。這樣，可以采用層層堆疊的形式擴展板卡，縮小分控模塊的占用空間。
[0009]為了提高分控模塊的擴展性能，所述第一外擴接口和第二外擴接口為PC104擴展接口。
[0010]所述至少兩個執(zhí)行單元中，其中一個為視覺識別單元，所述視覺識別單元中還包括視覺系統(tǒng)，所述執(zhí)行模塊通過視覺系統(tǒng)控制，所述視覺系統(tǒng)與分控模塊信號連接。一般地，將視覺識別單元設(shè)置在生產(chǎn)線的第一道工序，使生產(chǎn)線在生產(chǎn)之前獲得整個控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，如識別工件坐標信息、檢測有無工件、工件位置是否正確等數(shù)據(jù)信息。
[0011]所述主機與分控模塊之間為有線或無線信號連接。
[0012]所述分控模塊和/或執(zhí)行模塊上連接有鍵盤、顯示器和/或示教編程器。
[0013]所述鍵盤、顯示器和示教編程器與分控模塊或執(zhí)行模塊之間為有線或無線串行通信連接。
[0014]本實用新型的有益效果是，本實用新型的柔性化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，采用分布式控制方式，允許各執(zhí)行單元之間任意調(diào)換順序，只需要修改相應(yīng)的參數(shù)即可；可以根據(jù)不同的需求搭建和調(diào)整控制系統(tǒng)，搭建和調(diào)整非常簡便，CPU的占用小，通信效率高，且人機交互方便。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0016]圖1是本實用新型的柔性化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。
[0017]圖2是本實用新型的柔性化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)中視覺識別單元的原理框圖。
[0018]圖3是本實用新型的柔性化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)中分控模塊的控制架構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0019]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0020]如圖1所示，本實用新型的一種柔性化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。所述生產(chǎn)線包括機械執(zhí)行機構(gòu)，所述控制系統(tǒng)包括主機和至少兩個執(zhí)行單元，所述執(zhí)行單元包括執(zhí)行模塊，所述執(zhí)行模塊控制生產(chǎn)線的機械執(zhí)行機構(gòu)運動，所述執(zhí)行單元還包括分控模塊，所述分控模塊和執(zhí)行模塊均具有處理器；同一個執(zhí)行單元中的分控模塊與執(zhí)行模塊信號連接；所述主機與執(zhí)行單元采用相鄰兩個執(zhí)行單元中的執(zhí)行模塊相互信號連接，其中一個執(zhí)行單元中的執(zhí)行模塊與主機信號連接的總線型拓撲結(jié)構(gòu)。本實用新型的分控模塊進行了各個分控模塊的系統(tǒng)級聯(lián)，實現(xiàn)了多系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制以及數(shù)據(jù)的共享。這種形式的布線量少，并且能夠?qū)崿F(xiàn)任意兩個執(zhí)行單元的快速互換。整個生產(chǎn)線控制系統(tǒng)由一個主機實現(xiàn)各個執(zhí)行單元間的數(shù)據(jù)傳送及指令調(diào)度、監(jiān)控各個執(zhí)行單元的運行狀態(tài)、參數(shù)設(shè)置及機械執(zhí)行機構(gòu)中各個執(zhí)行元件的狀態(tài)。通過界面設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)各個模塊的坐標校準、整機運行狀態(tài)及報警信息報表等高級功能。主機負責監(jiān)控各個分控模塊的狀態(tài)，各個分控模塊根據(jù)主機發(fā)送的指令控制執(zhí)行模塊的相關(guān)操作并反饋結(jié)果，執(zhí)行模塊除了受分控模塊的調(diào)度，自身還對生產(chǎn)線的機械執(zhí)行機構(gòu)進行具體工序的機械控制。
[0021 ] 所述分控模塊包括主板，所述主板上具有第一外擴接口。一般地，分控模塊的主板上僅具有處理器，然后通過外部擴展達到擴展外設(shè)的目的。一方面，能夠縮小主板的尺寸；另一方面，能夠提高分控模塊的通用性，在不更換主板的前提下，靈活、快速地更換擴展板卡。
[0022]所述分控模塊還包括至少一塊擴展板卡，所述擴展板卡為擴展存儲板卡、擴展1板卡、擴展AD采集板卡或FPGA擴展外設(shè)板卡。分控模塊中，具有一塊擴展板卡通過第一外擴接口與主板連接；當分控模塊中包括至少兩塊擴展板卡時，每塊擴展板卡上設(shè)有第二外擴接口，相鄰的擴展板卡通過第二外擴接口連接。所述第一外擴接口和第二外擴接口為PC104擴展接口。
[0023]其中，F(xiàn)PGA擴展外設(shè)板卡可以重新設(shè)計新的模塊進行擴展，各擴展板卡之間的堆疊順序可以更換，擴展板卡的功能可以根據(jù)需求更改。
[0024]所述至少兩個執(zhí)行單元中，其中一個為視覺識別單元，所述視覺識別單元中還包括視覺系統(tǒng)，所述執(zhí)行模塊通過視覺系統(tǒng)控制，所述視覺系統(tǒng)與分控模塊信號連接。主機連接控制各個執(zhí)行單元按照控制流程完成相應(yīng)的工作，同時主機能夠獲取各個單元模塊的數(shù)據(jù)信息，及時通知或者顯示給用戶。一般地，將視覺識別單元設(shè)置在生產(chǎn)線的第一道工序，整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源主要源于視覺識別單元，視覺識別單元類似于人的眼睛可以獲取主機需要的數(shù)據(jù)信息，主機類似于大腦可以將數(shù)據(jù)信息加工后下發(fā)給各個執(zhí)行單元，執(zhí)行單元主要是執(zhí)行動作，反饋信息。
[0025]所述主機與分控模塊之間為有線或無線信號連接。
[0026]所述分控模塊和執(zhí)行模塊上連接有鍵盤、顯示器和示教編程器。
[0027]所述鍵盤、顯示器和示教編程器與分控模塊或執(zhí)行模塊之間為有線或無線串行通信連接，無線串行通信連接可以是WiFi或者ZigBee通信方式。分控模塊通過不同的接口與主機、視覺系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互，鍵盤、顯示器或者示教編程器通過另外的接口與分控模塊進行數(shù)據(jù)交互；視覺系統(tǒng)與執(zhí)行模塊進行數(shù)據(jù)交互；執(zhí)行模塊與鍵盤、顯示器或者示教編程器進行數(shù)據(jù)交互。視覺識別單元控制整個控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源，如識別的工件坐標信息、或者檢測有無工件、位置是否存在正反等等數(shù)據(jù)信息。視覺識別單元的工作方式包括線掃描、點陣掃描、全局掃描等方式。
[0028]以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項】
1.一種柔性化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，所述生產(chǎn)線包括機械執(zhí)行機構(gòu)，所述控制系統(tǒng)包括主機和至少兩個執(zhí)行單元，所述執(zhí)行單元包括執(zhí)行模塊，所述執(zhí)行模塊控制生產(chǎn)線的機械執(zhí)行機構(gòu)運動，其特征在于:所述執(zhí)行單元還包括分控模塊，所述分控模塊和執(zhí)行模塊均具有處理器；同一個執(zhí)行單元中的分控模塊與執(zhí)行模塊信號連接；所述主機與執(zhí)行單元采用總線型拓撲結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的柔性化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，其特征在于:所述主機與執(zhí)行單元采用相鄰兩個執(zhí)行單元中的執(zhí)行模塊相互信號連接，其中一個執(zhí)行單元中的執(zhí)行模塊與主機信號連接的總線型拓撲結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的柔性化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，其特征在于:所述分控模塊包括主板，所述主板上具有第一外擴接口。
4.如權(quán)利要求3所述的柔性化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，其特征在于:所述分控模塊還包括至少一塊擴展板卡，所述擴展板卡為擴展存儲板卡、擴展1板卡、擴展AD采集板卡或FPGA擴展外設(shè)板卡。
5.如權(quán)利要求4所述的柔性化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，其特征在于:分控模塊中，具有一塊擴展板卡通過第一外擴接口與主板連接；當分控模塊中包括至少兩塊擴展板卡時，每塊擴展板卡上設(shè)有第二外擴接口，相鄰的擴展板卡通過第二外擴接口連接。
6.如權(quán)利要求1所述的柔性化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，其特征在于:所述第一外擴接口和第二外擴接口為PC104擴展接口。
7.如權(quán)利要求1所述的柔性化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，其特征在于:所述至少兩個執(zhí)行單元中，其中一個為視覺識別單元，所述視覺識別單元中還包括視覺系統(tǒng)，所述執(zhí)行模塊通過視覺系統(tǒng)控制，所述視覺系統(tǒng)與分控模塊信號連接。
8.如權(quán)利要求1所述的柔性化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，其特征在于:所述主機與分控模塊之間為有線或無線信號連接。
9.如權(quán)利要求1所述的柔性化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，其特征在于:所述分控模塊和/或執(zhí)行模塊上連接有鍵盤、顯示器和/或示教編程器。
10.如權(quán)利要求9所述的柔性化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，其特征在于:所述鍵盤、顯示器和示教編程器與分控模塊或執(zhí)行模塊之間為有線或無線串行通信連接。
【專利摘要】本實用新型涉及一種柔性化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，生產(chǎn)線包括機械執(zhí)行機構(gòu)，控制系統(tǒng)包括主機和至少兩個執(zhí)行單元，執(zhí)行單元包括執(zhí)行模塊，執(zhí)行模塊控制生產(chǎn)線的機械執(zhí)行機構(gòu)運動，執(zhí)行單元還包括分控模塊，分控模塊和執(zhí)行模塊均具有處理器；同一個執(zhí)行單元中的分控模塊與執(zhí)行模塊信號連接；主機與執(zhí)行單元采用總線型拓撲結(jié)構(gòu)。本實用新型的柔性化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，采用分布式控制方式，允許各執(zhí)行單元之間任意調(diào)換順序，只需要修改相應(yīng)的參數(shù)即可；可以根據(jù)不同的需求搭建和調(diào)整控制系統(tǒng)，搭建和調(diào)整非常簡便，CPU的占用小，通信效率高，且人機交互方便。
【IPC分類】G05B19-414
【公開號】CN204389991
【申請?zhí)枴緾N201520073213
【發(fā)明人】王強, 孫培, 耿玉新
【申請人】常州銘賽機器人科技股份有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年2月2日