柔性化生產線控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種控制系統,特別涉及一種柔性化生產線控制系統。
【背景技術】
[0002]電子產品生產線一般包括點焊和點膠等工序,有時根據客戶需求,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。現有的這些工序均是單獨設立的,有時還需要人工將工件及工裝放置到不同工序的設備中,這種形式不但效率低下,而且對于生產線的搭建需要針對不同的需求進行定制,通用性不強,產線的搭建效率低下。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題是:為了克服現有電子產品生產線多變導致通用性不強,產線搭建效率低下的不足,本實用新型提供一種柔性化生產線控制系統。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種柔性化生產線控制系統,所述生產線包括機械執行機構,所述控制系統包括主機和至少兩個執行單元,所述執行單元包括執行模塊,所述執行模塊控制生產線的機械執行機構運動,所述執行單元還包括分控模塊,所述分控模塊和執行模塊均具有處理器;同一個執行單元中的分控模塊與執行模塊信號連接;所述主機與執行單元采用總線型拓撲結構。
[0005]所述主機與執行單元采用相鄰兩個執行單元中的執行模塊相互信號連接,其中一個執行單元中的執行模塊與主機信號連接的總線型拓撲結構。這種形式的布線量少,并且能夠實現任意兩個執行單元的快速互換。
[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,所述執行模塊通過視覺系統控制,所述視覺系統與分控模塊信號連接。一般地,將視覺識別單元設置在生產線的第一道工序,使生產線在生產之前獲得整個控制系統的數據,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據信息。
[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線控制系統,采用分布式控制方式,允許各執行單元之間任意調換順序,只需要修改相應的參數即可;可以根據不同的需求搭建和調整控制系統,搭建和調整非常簡便,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線控制系統的系統框圖。
[0017]圖2是本實用新型的柔性化生產線控制系統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線控制系統中分控模塊的控制架構圖。
【具體實施方式】
[0019]現在結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構,因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。
[0020]如圖1所示,本實用新型的一種柔性化生產線控制系統的系統框圖。所述生產線包括機械執行機構,所述控制系統包括主機和至少兩個執行單元,所述執行單元包括執行模塊,所述執行模塊控制生產線的機械執行機構運動,所述執行單元還包括分控模塊,所述分控模塊和執行模塊均具有處理器;同一個執行單元中的分控模塊與執行模塊信號連接;所述主機與執行單元采用相鄰兩個執行單元中的執行模塊相互信號連接,其中一個執行單元中的執行模塊與主機信號連接的總線型拓撲結構。本實用新型的分控模塊進行了各個分控模塊的系統級聯,實現了多系統協調控制以及數據的共享。這種形式的布線量少,并且能夠實現任意兩個執行單元的快速互換。整個生產線控制系統由一個主機實現各個執行單元間的數據傳送及指令調度、監控各個執行單元的運行狀態、參數設置及機械執行機構中各個執行元件的狀態。通過界面設計能夠實現各個模塊的坐標校準、整機運行狀態及報警信息報表等高級功能。主機負責監控各個分控模塊的狀態,各個分控模塊根據主機發送的指令控制執行模塊的相關操作并反饋結果,執行模塊除了受分控模塊的調度,自身還對生產線的機械執行機構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,FPGA擴展外設板卡可以重新設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需求更改。
[0024]所述至少兩個執行單元中,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,所述執行模塊通過視覺系統控制,所述視覺系統與分控模塊信號連接。主機連接控制各個執行單元按照控制流程完成相應的工作,同時主機能夠獲取各個單元模塊的數據信息,及時通知或者顯示給用戶。一般地,將視覺識別單元設置在生產線的第一道工序,整個系統的數據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據信息,主機類似于大腦可以將數據信息加工后下發給各個執行單元,執行單元主要是執行動作,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、視覺系統進行數據交互,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據交互;視覺系統與執行模塊進行數據交互;執行模塊與鍵盤、顯示器或者示教編程器進行數據交互。視覺識別單元控制整個控制系統數據來源,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據信息。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]以上述依據本實用新型的理想實施例為啟示,通過上述的說明內容,相關工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術思想的范圍內,進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術性范圍并不局限于說明書上的內容,必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。
【主權項】
1.一種柔性化生產線控制系統,所述生產線包括機械執行機構,所述控制系統包括主機和至少兩個執行單元,所述執行單元包括執行模塊,所述執行模塊控制生產線的機械執行機構運動,其特征在于:所述執行單元還包括分控模塊,所述分控模塊和執行模塊均具有處理器;同一個執行單元中的分控模塊與執行模塊信號連接;所述主機與執行單元采用總線型拓撲結構。
2.如權利要求1所述的柔性化生產線控制系統,其特征在于:所述主機與執行單元采用相鄰兩個執行單元中的執行模塊相互信號連接,其中一個執行單元中的執行模塊與主機信號連接的總線型拓撲結構。
3.如權利要求1所述的柔性化生產線控制系統,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.如權利要求3所述的柔性化生產線控制系統,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擴展外設板卡。
5.如權利要求4所述的柔性化生產線控制系統,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.如權利要求1所述的柔性化生產線控制系統,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.如權利要求1所述的柔性化生產線控制系統,其特征在于:所述至少兩個執行單元中,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,所述執行模塊通過視覺系統控制,所述視覺系統與分控模塊信號連接。
8.如權利要求1所述的柔性化生產線控制系統,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.如權利要求1所述的柔性化生產線控制系統,其特征在于:所述分控模塊和/或執行模塊上連接有鍵盤、顯示器和/或示教編程器。
10.如權利要求9所述的柔性化生產線控制系統,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線控制系統,生產線包括機械執行機構,控制系統包括主機和至少兩個執行單元,執行單元包括執行模塊,執行模塊控制生產線的機械執行機構運動,執行單元還包括分控模塊,分控模塊和執行模塊均具有處理器;同一個執行單元中的分控模塊與執行模塊信號連接;主機與執行單元采用總線型拓撲結構。本實用新型的柔性化生產線控制系統,采用分布式控制方式,允許各執行單元之間任意調換順序,只需要修改相應的參數即可;可以根據不同的需求搭建和調整控制系統,搭建和調整非常簡便,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
【申請號】CN201520073213
【發明人】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