沖壓機產能采集系統的制作方法

本實用新型涉及信息采集領域，特別是涉及沖壓機產能采集系統。

背景技術：

沖壓機是通過電動機驅動飛輪，并通過離合器，傳動齒輪帶動曲柄連桿機構使滑塊上下運動，帶動拉伸模具對鋼板成型的機械，廣泛應用于鈑金零件的加工。

為提高沖壓工作效率和沖壓質量，必須對沖壓機工廠生產現場進行精細化管理，如實時了解沖壓機的各項性能、監控生產進度等。現有技術的沖壓機生產過程中，設備運行狀態、異常、產量等信息由人工定期進行手工記錄、匯總、分析。人工操作存在以下弊端，一方面，人工成本高，第二方面，管理效率低，管理層得到的產能報告存在滯后性，無法實時了解沖壓機生產動態，不便于及時處理生產異常，不利于提高沖壓質量和沖壓效率，第三方面，由于人工主觀和客觀原因，會造成采集的信息存在一定的誤差，不利于管理層真實了解產能情況，第四方面，管理層只能獲得報告，無法直觀的了解生產現場狀況。

技術實現要素：

為解決上述問題，本實用新型提供一種運行成本低、采集效率高、采集精度高、智能化程度高的沖壓機產能采集系統。

本實用新型所采用的技術方案是：沖壓機產能采集系統，包括用于采集沖壓機各項參數的數據采集裝置、連接于采集裝置進行數據處理的處理裝置、連接于處理裝置進行遠程控制的遠程控制終端、連接于處理裝置與遠程控制終端通訊的通訊裝置，還包括連接于處理裝置以接受遠程控制終端遠程控制的執行裝置；所述數據采集裝置包括連接于沖壓機PLC以采集各項數據的采集卡、連接于采集卡進行校準的校準模塊、連接于采集卡進行數據緩存的緩存模塊、連接于緩存模塊實時顯示采集數據的顯示器、連接于采集卡進行參數設定的按鍵和用于供電的電源；所述采集卡包括用于采集沖壓機具體位置的定位器、用于采集溫度信息的溫度傳感器、用于采集壓力信息的壓力傳感器、用于采集位移信息的位移傳感器、用于產量計數的計數器、用于現場監控的攝像頭、用于發出警報的報警器、用于探測沖壓機振動幅度的振動傳感器、用于沖壓模具保養時間統計的計時器；所述執行裝置包括連接于處理裝置的用于上料的上料機械手、用于下料的下料機械手、用于沖壓件碼垛的碼垛機器人。

對上述技術方案的進一步改進為，所述采集卡的接口包括數字量輸入接口、模擬量輸入接口、RS485輸入接口、RS232輸入接口、視頻輸入接口中的一種或多種。

對上述技術方案的進一步改進為，所述計數器包括用于檢測沖壓機曲軸角度變化的光電編碼器、連接于光電編碼器以根據曲軸角度變化計算角度、速度和產量的單片機。

對上述技術方案的進一步改進為，所述通訊裝置包括wifi信號放大器和wifi無線路由器；所述處理裝置包括用于數據采集裝置輸入數據的輸入接口、連接于輸入接口用于儲存數據的儲存單元、連接于儲存單元用于處理數據的處理單元、連接于處理單元用于向通訊裝置進行數據輸出的輸出接口、連接于處理單元用于接收通信裝置反饋信號的遠程信號接口；所述處理裝置的輸出接口與wifi無線路由器的信號輸入端之間通過wifi無線連接，所述wifi無線路由器的信號輸出端與wifi信號放大器的信號輸入端之間通過wifi無線連接，所述wifi信號放大器的信號輸出端與處理裝置的遠程信號接口連接，所述wifi無線路由器的遠程通信端與遠程控制終端之間通過互聯網連接。

對上述技術方案的進一步改進為，所述wifi無線路由器包括供電模塊、CPU模塊、4G模塊和wifi模塊，所述供電模塊連接于CPU模塊、4G模塊和wifi模塊以供電；所述CPU模塊通過PCI連接于4G模塊，所述4G模塊與廣域網絡通信；所述CPU模塊與WIFI模塊連接，將4G模塊從廣域網絡接收或者發送的信息轉換后通過WIFI模塊無線轉發。

對上述技術方案的進一步改進為，所述wifi信號放大器包括wifi模擬信號解調模塊、數字信號處理模塊、wifi數字信號調制模塊和wifi模擬信號放大模塊，所述wifi模擬信號解調模塊與所述數字信號處理模塊相連，所述數字信號處理模塊與所述wifi數字信號調制模塊相連，所述wifi數字信號調制模塊與所述wifi模擬信號放大模塊相連。

對上述技術方案的進一步改進為，所述wifi模擬信號放大模塊為線性放大器，所述wifi模擬信號放大模塊為RF2126芯片。

對上述技術方案的進一步改進為，所述遠程控制終端為PC機或手機或PAD，所述遠程控制終端包括用于收集服務器反饋信息的信息收集單元、用于進行遠程控制的控制單元、用于啟動系統的啟動單元，所述啟動單元內部嵌設有指紋加密協議以及指紋解密協議。

對上述技術方案的進一步改進為，所述處理裝置為實體處理器或云服務器。

本實用新型的有益效果為：

1、一方面，本實用新型通過數據采集裝置采集沖壓機各項參數，經處理裝置處理后，通過通訊裝置反饋至遠程控制終端，供管理者實時監控沖壓機生產情況，同時，管理者可根據沖壓機生產情況通過執行裝置實時控制生產現場，智能化程度高，工作效率高，數據處理能力強、采集精度高、時效性強、運行成本低、便于大規模推廣使用。第二方面，數據采集裝置包括連接于沖壓機PLC以采集各項數據的采集卡、連接于采集卡進行校準的校準模塊、連接于采集卡進行數據緩存的緩存模塊、連接于緩存模塊實時顯示采集數據的顯示器、連接于采集卡進行參數設定的按鍵和用于供電的電源，先根據實際情況通過按鍵設定采集卡的各項工作參數，再通過校準模塊對采集卡進行校準，再通過采集卡高速采集沖壓機各項參數，采集的數據暫時儲存于緩存模塊中以防丟失，最后通過顯示器實時顯示這些數據，由于采集前經過了參數設定和校準，采集的數據真實可靠，且采集的數據會進行緩存防止丟失，提高了本實用新型的采集精度。第三方面，所述采集卡包括用于采集沖壓機具體位置的定位器、用于采集溫度信息的溫度傳感器、用于采集壓力信息的壓力傳感器、用于采集位移信息的位移傳感器、用于產量計數的計數器、用于現場監控的攝像頭、用于發出警報的報警器、用于探測沖壓機振動幅度的振動傳感器、用于沖壓模具保養時間統計的計時器，定位器定位具體是哪臺沖壓機、溫度傳感器采集主軸潤滑油溫度、齒輪潤滑油溫度等溫度信息，壓力傳感器采集沖壓過程壓力信息、位移傳感器采集沖頭滑塊位移信息、計數器進行產量計數、攝像頭監控沖壓現場畫面、當監控到沖壓現場異常時報警器發出警報以通知工作人員及時處理異常、計時器采集模具保養時間以防止模具過期未保養而降低沖壓質量，采集卡采集的參數能全方位的評價沖壓機性能和生產狀況，使得系統采集的生產信息全面準確，便于管理層做出準確的生產決策。第四方面，設有執行裝置，當檢測到需要上料時，通過上料機械手上料，需要下料時通過下料機械手下料，需要碼垛時啟動碼垛機器人，上料下料碼垛等工作可通過管理者遠程操控機器人執行，進一步提高了工作下料和智能化程度，降低生產成本。

2、采集卡的接口包括數字量輸入接口、模擬量輸入接口、RS485輸入接口、RS232輸入接口、視頻輸入接口中的一種或多種，采集卡的輸入接口有多種，可根據具體傳感器的不同選擇合適的接口，由于沖壓機生產現場電磁干擾強烈，通過不同的輸入接口來屏蔽電磁干擾，防止信號輸入前發生畸變，進一步提高了系統產能采集的精度。

3、計數器包括用于檢測沖壓機曲軸角度變化的光電編碼器、連接于光電編碼器以根據曲軸角度變化計算角度、速度和產量的單片機，計數器不僅可以統計產量，還能統計曲軸角度和速度，這些數據通過顯示屏實時顯示，便于工作人員及時了解這些數據，以進行模具安裝和轉速調整，進一步提高了系統自動化程度。

4、通訊裝置包括wifi信號放大器和wifi無線路由器；采用wifi進行信號傳輸，傳輸速度高、有效距離長，保證數據能快速、準確的傳輸至遠程控制終端，提高了產能采集精度。

5、處理裝置包括用于數據采集裝置輸入數據的輸入接口、連接于輸入接口用于儲存數據的儲存單元、連接于儲存單元用于處理數據的處理單元、連接于處理單元用于向通訊裝置進行數據輸出的輸出接口、連接于處理單元用于接收通信裝置反饋信號的遠程信號接口；所述處理裝置的輸出接口與wifi無線路由器的信號輸入端之間通過wifi無線連接，所述wifi無線路由器的信號輸出端與wifi信號放大器的信號輸入端之間通過wifi無線連接，所述wifi信號放大器的信號輸出端與處理裝置的遠程信號接口連接，所述wifi無線路由器的遠程通信端與遠程控制終端之間通過互聯網連接。處理裝置與遠程控制終端之間的信號傳遞為雙向的，既能快速準確的將數據采集裝置采集的信號傳輸至遠程控制終端，又能接受遠程控制終端的控制，實現遠程操控，進一步增加了網關的智能性，且數據經處理裝置處理后輸出，使得信號在傳輸過程中減小失真，從而提高數據采集的精確度。

6、wifi無線路由器包括供電模塊、CPU模塊、4G模塊和wifi模塊，所述供電模塊連接于CPU模塊、4G模塊和wifi模塊以供電；所述CPU模塊通過PCI連接于4G模塊，所述4G模塊與廣域網絡通信；所述CPU模塊與WIFI模塊連接，將4G模塊從廣域網絡接收或者發送的信息轉換后通過WIFI模塊無線轉發。wifi無線路由器既有4G模塊，又有wifi模塊，當遠程控制終端距離wifi無線路由器較遠時，可采用4G無線廣域網絡轉WIFI無線局域網絡的方式進行通訊，以確保信息傳遞的及時準確，保證數據采集精度和時效。

7、wifi信號放大器包括wifi模擬信號解調模塊、數字信號處理模塊、wifi數字信號調制模塊和wifi模擬信號放大模塊，所述wifi模擬信號解調模塊與所述數字信號處理模塊相連，所述數字信號處理模塊與所述wifi數字信號調制模塊相連，所述wifi數字信號調制模塊與所述wifi模擬信號放大模塊相連。在信號放大前，通過wifi模擬信號解調模塊對傳輸過程中衰減的信號進行解調還原為數字信號，再通過數字信號處理模塊對數字信號進行校驗，消除失真，再通過wifi數字信號調制模塊轉換為模擬信號，最后再通過wifi模擬信號放大模塊進行信號放大。通過此過程可保證放大后的信號中噪聲不會疊加，信號靈敏度高，信號傳輸可靠性高，有利于進一步提高數據采集精度。

8、wifi模擬信號放大模塊為線性放大器，線性放大器對輸入信號中特定頻率部分的進行放大,從而實現對輸入WIFI信號的放大，驅動負載能力好、抗干擾能力強,信號傳輸可靠性高，wifi模擬信號放大模塊為RF2126芯片，輸出功率典型值為1W，應用范圍廣，有利于本實用新型的推廣應用。

9、遠程控制終端為PC機或手機或PAD，用戶選擇多樣化，所述遠程控制終端包括用于收集服務器反饋信息的信息收集單元、用于進行遠程控制的控制單元、用于啟動系統的啟動單元，所述啟動單元內部嵌設有指紋加密協議以及指紋解密協議。設有啟動單元，只有當輸入正確的指紋時，系統才能啟動，以進行遠程控制，增加了本實用新型使用的安全性，防止惡意入侵造成的遠程控制失靈，進一步確保產能信息采集的準確性。

10、處理裝置為實體處理器或云服務器。處理裝置可為云服務器，各類沖壓機產能數據均能反饋至服務器，數據儲存量大，且能避免實體服務器故障造成的系統無法正常工作。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型的數據采集裝置的結構示意圖；

圖3為本實用新型的計數器的結構示意圖；

圖4為本實用新型的處理裝置的結構示意圖；

圖5為本實用新型的遠程控制終端的結構示意圖；

圖6為本實用新型的wifi信號放大器的結構示意圖；

圖7為本實用新型的wifi無線路由器的結構示意圖；

圖8為本實用新型的執行裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

如圖1所示，為本實用新型的結構示意圖。

沖壓機產能采集系統100，包括用于采集沖壓機各項參數的數據采集裝置110、連接于采集裝置進行數據處理的處理裝置120、連接于處理裝置120進行遠程控制的遠程控制終端130、連接于處理裝置120與遠程控制終端130通訊的通訊裝置140，還包括連接于處理裝置120以接受遠程控制終端130遠程控制的執行裝置150。

如圖2所示，為本實用新型的數據采集裝置的結構示意圖。

數據采集裝置110包括連接于沖壓機PLC以采集各項數據的采集卡111、連接于采集卡111進行校準的校準模塊112、連接于采集卡111進行數據緩存的緩存模塊113、連接于緩存模塊113實時顯示采集數據的顯示器114、連接于采集卡111進行參數設定的按鍵115和用于供電的電源。

采集卡111包括用于采集沖壓機具體位置的定位器111a、用于采集溫度信息的溫度傳感器111b、用于采集壓力信息的壓力傳感器111c、用于采集位移信息的位移傳感器111d、用于產量計數的計數器111e、用于現場監控的攝像頭111f、用于發出警報的報警器111g、用于探測沖壓機振動幅度的振動傳感器111h、用于沖壓模具保養時間統計的計時器111i。

采集卡111的接口包括數字量輸入接口、模擬量輸入接口、RS485輸入接口、RS232輸入接口、視頻輸入接口中的一種或多種，采集卡111的輸入接口有多種，可根據具體傳感器的不同選擇合適的接口，由于沖壓機生產現場電磁干擾強烈，通過不同的輸入接口來屏蔽電磁干擾，防止信號輸入前發生畸變，進一步提高了系統100產能采集的精度。

如圖3所示，為本實用新型的計數器的結構示意圖。

計數器111e包括用于檢測沖壓機曲軸角度變化的光電編碼器111e1、連接于光電編碼器111e1以根據曲軸角度變化計算角度、速度和產量的單片機111e2，計數器111e不僅可以統計產量，還能統計曲軸角度和速度，這些數據通過顯示器114實時顯示，便于工作人員及時了解這些數據，以進行模具安裝和轉速調整，進一步提高了系統100自動化程度。

如圖4所示，為本實用新型的處理裝置的結構示意圖。

處理裝置120包括用于數據采集裝置110輸入數據的輸入接口121、連接于輸入接口121用于儲存數據的儲存單元122、連接于儲存單元122用于處理數據的處理單元123、連接于處理單元123用于向通訊裝置140進行數據輸出的輸出接口124、連接于處理單元123用于接收通信裝置反饋信號的遠程信號接口125。

處理裝置120為實體處理器或云服務器。處理裝置120可為云服務器，各類沖壓機產能數據均能反饋至服務器，數據儲存量大，且能避免實體服務器故障造成的系統100無法正常工作。

如圖5所示，為本實用新型的遠程控制終端的結構示意圖。

遠程控制終端130為PC機或手機或PAD，用戶選擇多樣化，遠程控制終端130包括用于收集服務器反饋信息的信息收集單元131、用于進行遠程控制的控制單元132、用于啟動系統100的啟動單元133，啟動單元133內部嵌設有指紋加密協議以及指紋解密協議。設有啟動單元133，只有當輸入正確的指紋時，系統100才能啟動，以進行遠程控制，增加了本實用新型使用的安全性，防止惡意入侵造成的遠程控制失靈，進一步確保產能信息采集的準確性。

如圖6和圖7所示，分別為本實用新型的wifi信號放大器和wifi無線路由器的結構示意圖。

通訊裝置140包括wifi信號放大器141和wifi無線路由器142；采用wifi進行信號傳輸，傳輸速度高、有效距離長，保證數據能快速、準確的傳輸至遠程控制終端130，提高了產能采集精度。

處理裝置120的輸出接口124與wifi無線路由器142的信號輸入端之間通過wifi無線連接，wifi無線路由器142的信號輸出端與wifi信號放大器141的信號輸入端之間通過wifi無線連接，wifi信號放大器141的信號輸出端與處理裝置120的遠程信號接口125連接，wifi無線路由器142的遠程通信端與遠程控制終端130之間通過互聯網連接。處理裝置120與遠程控制終端130之間的信號傳遞為雙向的，既能快速準確的將數據采集裝置110采集的信號傳輸至遠程控制終端130，又能接受遠程控制終端130的控制，實現遠程操控，進一步增加了網關的智能性，且數據經處理裝置120處理后輸出，使得信號在傳輸過程中減小失真，從而提高數據采集的精確度。

wifi無線路由器142包括供電模塊142a、CPU模塊142b、4G模塊142c和wifi模塊142d，供電模塊142a連接于CPU模塊142b、4G模塊142c和wifi模塊142d以供電；CPU模塊142b通過PCI連接于4G模塊142c，4G模塊142c與廣域網絡通信；CPU模塊142b與WIFI模塊連接，將4G模塊142c從廣域網絡接收或者發送的信息轉換后通過WIFI模塊無線轉發。wifi無線路由器142既有4G模塊142c，又有wifi模塊142d，當遠程控制終端130距離wifi無線路由器142較遠時，可采用4G無線廣域網絡轉WIFI無線局域網絡的方式進行通訊，以確保信息傳遞的及時準確，保證數據采集精度和時效。

wifi信號放大器141包括wifi模擬信號解調模塊141a、數字信號處理模塊141b、wifi數字信號調制模塊141c和wifi模擬信號放大模塊141d，wifi模擬信號解調模塊141a與數字信號處理模塊141b相連，數字信號處理模塊141b與wifi數字信號調制模塊141c相連，wifi數字信號調制模塊141c與wifi模擬信號放大模塊141d相連。在信號放大前，通過wifi模擬信號解調模塊141a對傳輸過程中衰減的信號進行解調還原為數字信號，再通過數字信號處理模塊141b對數字信號進行校驗，消除失真，再通過wifi數字信號調制模塊141c轉換為模擬信號，最后再通過wifi模擬信號放大模塊141d進行信號放大。通過此過程可保證放大后的信號中噪聲不會疊加，信號靈敏度高，信號傳輸可靠性高，有利于進一步提高數據采集精度。

wifi模擬信號放大模塊141d為線性放大器，線性放大器對輸入信號中特定頻率部分的進行放大,從而實現對輸入WIFI信號的放大，驅動負載能力好、抗干擾能力強,信號傳輸可靠性高，wifi模擬信號放大模塊141d為RF2126芯片，輸出功率典型值為1W，應用范圍廣，有利于本實用新型的推廣應用。

如圖8所示，為本實用新型的執行裝置的結構示意圖。

執行裝置150包括連接于處理裝置120的用于上料的上料機械手151、用于下料的下料機械手152、用于沖壓件碼垛的碼垛機器人153。

一方面，本實用新型通過數據采集裝置110采集沖壓機各項參數，經處理裝置120處理后，通過通訊裝置140反饋至遠程控制終端130，供管理者實時監控沖壓機生產情況，同時，管理者可根據沖壓機生產情況通過執行裝置150實時控制生產現場，智能化程度高，工作效率高，數據處理能力強、采集精度高、時效性強、運行成本低、便于大規模推廣使用。第二方面，數據采集裝置110包括連接于沖壓機PLC以采集各項數據的采集卡111、連接于采集卡111進行校準的校準模塊112、連接于采集卡111進行數據緩存的緩存模塊113、連接于緩存模塊113實時顯示采集數據的顯示器114、連接于采集卡111進行參數設定的按鍵115和用于供電的電源，先根據實際情況通過按鍵115設定采集卡111的各項工作參數，再通過校準模塊112對采集卡111進行校準，再通過采集卡111高速采集沖壓機各項參數，采集的數據暫時儲存于緩存模塊113中以防丟失，最后通過顯示器114實時顯示這些數據，由于采集前經過了參數設定和校準，采集的數據真實可靠，且采集的數據會進行緩存防止丟失，提高了本實用新型的采集精度。第三方面，采集卡111包括用于采集沖壓機具體位置的定位器111a、用于采集溫度信息的溫度傳感器111b、用于采集壓力信息的壓力傳感器111c、用于采集位移信息的位移傳感器111d、用于產量計數的計數器111e、用于現場監控的攝像頭111f、用于發出警報的報警器111g、用于探測沖壓機振動幅度的振動傳感器111h、用于沖壓模具保養時間統計的計時器111i，定位器111a定位具體是哪臺沖壓機、溫度傳感器111b采集主軸潤滑油溫度、齒輪潤滑油溫度等溫度信息，壓力傳感器111c采集沖壓過程壓力信息、位移傳感器111d采集沖頭滑塊位移信息、計數器111e進行產量計數、攝像頭111f監控沖壓現場畫面、當監控到沖壓現場異常時報警器111g發出警報以通知工作人員及時處理異常、計時器111i采集模具保養時間以防止模具過期未保養而降低沖壓質量，采集卡111采集的參數能全方位的評價沖壓機性能和生產狀況，使得系統100采集的生產信息全面準確，便于管理層做出準確的生產決策。第四方面，設有執行裝置150，當檢測到需要上料時，通過上料機械手151上料，需要下料時通過下料機械手152下料，需要碼垛時啟動碼垛機器人153，上料下料碼垛等工作可通過管理者遠程操控機器人執行，進一步提高了工作下料和智能化程度，降低生產成本。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。