CN204389991U - 柔性化生产线控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种柔性化生产线控制系统，生产线包括机械执行机构，控制系统包括主机和至少两个执行单元，执行单元包括执行模块，执行模块控制生产线的机械执行机构运动，执行单元还包括分控模块，分控模块和执行模块均具有处理器；同一个执行单元中的分控模块与执行模块信号连接；主机与执行单元采用总线型拓扑结构。本实用新型的柔性化生产线控制系统，采用分布式控制方式，允许各执行单元之间任意调换顺序，只需要修改相应的参数即可；可以根据不同的需求搭建和调整控制系统，搭建和调整非常简便，CPU的占用小，通信效率高，且人机交互方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种控制系统，特别涉及一种柔性化生产线控制系统。
背景技术
电子产品生产线一般包括点焊和点胶等工序，有时根据客户需求，需要适当增减工序，例如用于定位的视觉标定工序，用于切断线路的切线工序，用于检测线路是否正常焊接的通断检测等等。现有的这些工序均是单独设立的，有时还需要人工将工件及工装放置到不同工序的设备中，这种形式不但效率低下，而且对于生产线的搭建需要针对不同的需求进行定制，通用性不强，产线的搭建效率低下。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有电子产品生产线多变导致通用性不强，产线搭建效率低下的不足，本实用新型提供一种柔性化生产线控制系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种柔性化生产线控制系统，所述生产线包括机械执行机构，所述控制系统包括主机和至少两个执行单元，所述执行单元包括执行模块，所述执行模块控制生产线的机械执行机构运动，所述执行单元还包括分控模块，所述分控模块和执行模块均具有处理器；同一个执行单元中的分控模块与执行模块信号连接；所述主机与执行单元采用总线型拓扑结构。
所述主机与执行单元采用相邻两个执行单元中的执行模块相互信号连接，其中一个执行单元中的执行模块与主机信号连接的总线型拓扑结构。这种形式的布线量少，并且能够实现任意两个执行单元的快速互换。
所述分控模块包括主板，所述主板上具有第一外扩接口。一般地，分控模块的主板上仅具有处理器，然后通过外部扩展达到扩展外设的目的。一方面，能够缩小主板的尺寸；另一方面，能够提高分控模块的通用性，在不更换主板的前提下，灵活、快速地更换扩展板卡。
所述分控模块还包括至少一块扩展板卡，所述扩展板卡为扩展存储板卡、扩展IO板卡、扩展AD采集板卡或FPGA扩展外设板卡。
分控模块中，具有一块扩展板卡通过第一外扩接口与主板连接；当分控模块中包括至少两块扩展板卡时，每块扩展板卡上设有第二外扩接口，相邻的扩展板卡通过第二外扩接口连接。这样，可以采用层层堆叠的形式扩展板卡，缩小分控模块的占用空间。
为了提高分控模块的扩展性能，所述第一外扩接口和第二外扩接口为PC104扩展接口。
所述至少两个执行单元中，其中一个为视觉识别单元，所述视觉识别单元中还包括视觉系统，所述执行模块通过视觉系统控制，所述视觉系统与分控模块信号连接。一般地，将视觉识别单元设置在生产线的第一道工序，使生产线在生产之前获得整个控制系统的数据，如识别工件坐标信息、检测有无工件、工件位置是否正确等数据信息。
所述主机与分控模块之间为有线或无线信号连接。
所述分控模块和/或执行模块上连接有键盘、显示器和/或示教编程器。
所述键盘、显示器和示教编程器与分控模块或执行模块之间为有线或无线串行通信连接。
本实用新型的有益效果是，本实用新型的柔性化生产线控制系统，采用分布式控制方式，允许各执行单元之间任意调换顺序，只需要修改相应的参数即可；可以根据不同的需求搭建和调整控制系统，搭建和调整非常简便，CPU的占用小，通信效率高，且人机交互方便。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的柔性化生产线控制系统的系统框图。
图2是本实用新型的柔性化生产线控制系统中视觉识别单元的原理框图。
图3是本实用新型的柔性化生产线控制系统中分控模块的控制架构图。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1所示，本实用新型的一种柔性化生产线控制系统的系统框图。所述生产线包括机械执行机构，所述控制系统包括主机和至少两个执行单元，所述执行单元包括执行模块，所述执行模块控制生产线的机械执行机构运动，所述执行单元还包括分控模块，所述分控模块和执行模块均具有处理器；同一个执行单元中的分控模块与执行模块信号连接；所述主机与执行单元采用相邻两个执行单元中的执行模块相互信号连接，其中一个执行单元中的执行模块与主机信号连接的总线型拓扑结构。本实用新型的分控模块进行了各个分控模块的系统级联，实现了多系统协调控制以及数据的共享。这种形式的布线量少，并且能够实现任意两个执行单元的快速互换。整个生产线控制系统由一个主机实现各个执行单元间的数据传送及指令调度、监控各个执行单元的运行状态、参数设置及机械执行机构中各个执行元件的状态。通过界面设计能够实现各个模块的坐标校准、整机运行状态及报警信息报表等高级功能。主机负责监控各个分控模块的状态，各个分控模块根据主机发送的指令控制执行模块的相关操作并反馈结果，执行模块除了受分控模块的调度，自身还对生产线的机械执行机构进行具体工序的机械控制。
所述分控模块包括主板，所述主板上具有第一外扩接口。一般地，分控模块的主板上仅具有处理器，然后通过外部扩展达到扩展外设的目的。一方面，能够缩小主板的尺寸；另一方面，能够提高分控模块的通用性，在不更换主板的前提下，灵活、快速地更换扩展板卡。
所述分控模块还包括至少一块扩展板卡，所述扩展板卡为扩展存储板卡、扩展IO板卡、扩展AD采集板卡或FPGA扩展外设板卡。分控模块中，具有一块扩展板卡通过第一外扩接口与主板连接；当分控模块中包括至少两块扩展板卡时，每块扩展板卡上设有第二外扩接口，相邻的扩展板卡通过第二外扩接口连接。所述第一外扩接口和第二外扩接口为PC104扩展接口。
其中，FPGA扩展外设板卡可以重新设计新的模块进行扩展，各扩展板卡之间的堆叠顺序可以更换，扩展板卡的功能可以根据需求更改。
所述至少两个执行单元中，其中一个为视觉识别单元，所述视觉识别单元中还包括视觉系统，所述执行模块通过视觉系统控制，所述视觉系统与分控模块信号连接。主机连接控制各个执行单元按照控制流程完成相应的工作，同时主机能够获取各个单元模块的数据信息，及时通知或者显示给用户。一般地，将视觉识别单元设置在生产线的第一道工序，整个系统的数据来源主要源于视觉识别单元，视觉识别单元类似于人的眼睛可以获取主机需要的数据信息，主机类似于大脑可以将数据信息加工后下发给各个执行单元，执行单元主要是执行动作，反馈信息。
所述主机与分控模块之间为有线或无线信号连接。
所述分控模块和执行模块上连接有键盘、显示器和示教编程器。
所述键盘、显示器和示教编程器与分控模块或执行模块之间为有线或无线串行通信连接，无线串行通信连接可以是WiFi或者ZigBee通信方式。分控模块通过不同的接口与主机、视觉系统进行数据交互，键盘、显示器或者示教编程器通过另外的接口与分控模块进行数据交互；视觉系统与执行模块进行数据交互；执行模块与键盘、显示器或者示教编程器进行数据交互。视觉识别单元控制整个控制系统数据来源，如识别的工件坐标信息、或者检测有无工件、位置是否存在正反等等数据信息。视觉识别单元的工作方式包括线扫描、点阵扫描、全局扫描等方式。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种柔性化生产线控制系统，所述生产线包括机械执行机构，所述控制系统包括主机和至少两个执行单元，所述执行单元包括执行模块，所述执行模块控制生产线的机械执行机构运动，其特征在于：所述执行单元还包括分控模块，所述分控模块和执行模块均具有处理器；同一个执行单元中的分控模块与执行模块信号连接；所述主机与执行单元采用总线型拓扑结构。
2.如权利要求1所述的柔性化生产线控制系统，其特征在于：所述主机与执行单元采用相邻两个执行单元中的执行模块相互信号连接，其中一个执行单元中的执行模块与主机信号连接的总线型拓扑结构。
3.如权利要求1所述的柔性化生产线控制系统，其特征在于：所述分控模块包括主板，所述主板上具有第一外扩接口。
4.如权利要求3所述的柔性化生产线控制系统，其特征在于：所述分控模块还包括至少一块扩展板卡，所述扩展板卡为扩展存储板卡、扩展IO板卡、扩展AD采集板卡或FPGA扩展外设板卡。
5.如权利要求4所述的柔性化生产线控制系统，其特征在于：分控模块中，具有一块扩展板卡通过第一外扩接口与主板连接；当分控模块中包括至少两块扩展板卡时，每块扩展板卡上设有第二外扩接口，相邻的扩展板卡通过第二外扩接口连接。
6.如权利要求1所述的柔性化生产线控制系统，其特征在于：所述第一外扩接口和第二外扩接口为PC104扩展接口。
7.如权利要求1所述的柔性化生产线控制系统，其特征在于：所述至少两个执行单元中，其中一个为视觉识别单元，所述视觉识别单元中还包括视觉系统，所述执行模块通过视觉系统控制，所述视觉系统与分控模块信号连接。
8.如权利要求1所述的柔性化生产线控制系统，其特征在于：所述主机与分控模块之间为有线或无线信号连接。
9.如权利要求1所述的柔性化生产线控制系统，其特征在于：所述分控模块和/或执行模块上连接有键盘、显示器和/或示教编程器。
10.如权利要求9所述的柔性化生产线控制系统，其特征在于：所述键盘、显示器和示教编程器与分控模块或执行模块之间为有线或无线串行通信连接。
Priority Applications (1)
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| CN201520073213.7U CN204389991U (zh) | 2015-02-02 | 2015-02-02 | 柔性化生产线控制系统 |
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Publications (1)
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| CN204389991U true CN204389991U (zh) | 2015-06-10 |
Family
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Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111448039A (zh) * | 2017-10-27 | 2020-07-24 | 费斯托股份两合公司 | 生产单元 |
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2015
- 2015-02-02 CN CN201520073213.7U patent/CN204389991U/zh active Active
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| CN111448039B (zh) * | 2017-10-27 | 2024-05-24 | 费斯托股份两合公司 | 生产单元 |
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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Denomination of utility model: Flexible production line control system Effective date of registration: 20170322 Granted publication date: 20150610 Pledgee: Jiangsu Jiangnan Rural Commercial Bank Limited by Share Ltd Pledgor: Changzhou Science and Technology Co., Ltd. of Ming Sai robot Registration number: 2017990000222 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20180411 Granted publication date: 20150610 Pledgee: Jiangsu Jiangnan Rural Commercial Bank Limited by Share Ltd Pledgor: Changzhou Science and Technology Co., Ltd. of Ming Sai robot Registration number: 2017990000222 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |