專利名稱：設(shè)備工作效率記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于記錄機(jī)器設(shè)備工作狀況的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種用于檢測(cè)和記錄設(shè)備工作效率(或設(shè)備完好率)的設(shè)備工作效率記錄儀。該記錄儀可為企業(yè)技術(shù)考核及生產(chǎn)管理的提供實(shí)時(shí)的參考數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
眾所周知，在社會(huì)飛速發(fā)展的今天，機(jī)器加工設(shè)備被廣泛應(yīng)用在所有領(lǐng)域。盡管機(jī)器加工的自動(dòng)化程度以及加工效率在不斷提高，但是，對(duì)于一般由人來(lái)控制和操作機(jī)械來(lái)完成的工作，過(guò)去用來(lái)衡量工作效率的辦法是在一段時(shí)間內(nèi)，看完成和生產(chǎn)的數(shù)量、件數(shù)、復(fù)雜程度、無(wú)故障率，這只能是在有可比性的范疇內(nèi)，由人工來(lái)完成。但是，對(duì)于不具有可比性任意的工作任務(wù)，沒(méi)有太好的方法計(jì)算工作效率和完好率。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供了一種通過(guò)檢測(cè)設(shè)備加工或運(yùn)行部分和電源部分的開關(guān)與閉合，分別記錄開斷時(shí)間，通過(guò)累計(jì)和計(jì)算其百分比，再結(jié)合計(jì)件數(shù)檢測(cè)，綜合統(tǒng)計(jì)機(jī)械設(shè)備工作效率和完好率的設(shè)備工作效率記錄儀。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括有時(shí)間及計(jì)件采樣電路，時(shí)間及計(jì)件采樣電路的輸出端與控制及運(yùn)算電路相連接，該控制及運(yùn)算電路還分別并聯(lián)有實(shí)時(shí)鐘及電池電路，串行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器電路，通迅接口電路，按鍵及顯示電路。
上述的控制及運(yùn)算電路是指帶有處理、統(tǒng)計(jì)、顯示、保存、通訊處理功能的單片機(jī)電路。
本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是<1>、時(shí)間采樣部分在電源主回路引出開關(guān)或接觸器合閘接點(diǎn)，作為上電時(shí)間檢測(cè)，根據(jù)不同的設(shè)備，在加工部分引出電機(jī)接觸器合閘接點(diǎn)或控制開關(guān)的接點(diǎn)，作為加工時(shí)間檢測(cè)，計(jì)件檢測(cè)可用紅外或接近開關(guān)，位置根據(jù)設(shè)備不同而定。不能自動(dòng)，也可用手動(dòng)按鈕輸入。
<2>、儀表部分由單片機(jī)、外圍接口、實(shí)時(shí)鐘、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，通訊接口，數(shù)字顯示、鍵盤接口、整流電源等電路組成。
<3>、記錄及計(jì)算部分通過(guò)對(duì)機(jī)床或其機(jī)械設(shè)備工作的上電時(shí)間，加工時(shí)間，加工件數(shù)的檢測(cè)和記錄，分別累計(jì)并計(jì)算當(dāng)前上電時(shí)間和總時(shí)間(上電時(shí)間+未上電時(shí)間)的百分比，加工時(shí)間與總時(shí)間的百分比，特別是計(jì)算當(dāng)前加工時(shí)間與上電時(shí)間的百分比(即工作效率或完好率)，同時(shí)計(jì)算在設(shè)定時(shí)間內(nèi)的最大(高)效率，最小(低)效率以及平均效率。對(duì)于完好率就是，最大(高)完好率，最小(低)完好率以及平均完好率。
說(shuō)明1因?yàn)橛行┰O(shè)備上電時(shí)間就是總時(shí)間，又有些設(shè)備加工時(shí)間就是上電時(shí)間，所以上電時(shí)間累積值、上電時(shí)間百分比、加工時(shí)間累積值、加工時(shí)間百分比，都可以作為工作效率和完好率的參考值或替代值。
說(shuō)明2對(duì)于需要停電處理故障的設(shè)備，也可以用加工時(shí)間百分比作為工作效率或完好率。
<4>、綜合匯總統(tǒng)計(jì)部分記錄數(shù)據(jù)通過(guò)通訊接口(無(wú)線或有線)，傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，或通過(guò)USB接口傳輸?shù)経盤中，或通過(guò)RS232直接傳輸?shù)焦P記本電腦。總之，將每臺(tái)設(shè)備工作效率記錄儀中保存的數(shù)據(jù)取出，提供給計(jì)算機(jī)進(jìn)行綜合匯總統(tǒng)計(jì)。在計(jì)算機(jī)上，通過(guò)運(yùn)行專門編制開發(fā)的軟件，一方面，生成日期數(shù)據(jù)文件存盤備查，另一方面，同時(shí)生成各種統(tǒng)計(jì)圖表。例如餅圖、直方圖、趨勢(shì)圖等。
本實(shí)用新型由于采用與被測(cè)設(shè)備連接的方式，而實(shí)現(xiàn)對(duì)該設(shè)備加工或運(yùn)行部分和電源部分的開關(guān)與閉合，分別記錄開斷時(shí)間，通過(guò)累計(jì)和計(jì)算其百分比，再結(jié)合計(jì)件數(shù)檢測(cè)，科學(xué)地統(tǒng)計(jì)出該機(jī)械設(shè)備工作效率和完好率。本實(shí)用新型是一種實(shí)用性很強(qiáng)的可自動(dòng)記錄的儀表，數(shù)據(jù)斷電不丟數(shù)據(jù)，可階段性保留。作為輔助的統(tǒng)計(jì)工具，為企業(yè)技術(shù)考核及生產(chǎn)管理的提供實(shí)時(shí)的參考數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型還具有成本低，操作方便，應(yīng)用范圍寬等特點(diǎn)。


圖1是本實(shí)用新型的電路原理方框圖它由以下幾部分電路組成1、時(shí)間及計(jì)件采樣電路；2、單片機(jī)電路；3、實(shí)時(shí)鐘及電池電路；4、串行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器電路；5、通訊接口電路6、鍵盤及顯示電路；7、整流電源電路。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例電路原理圖(CPU部分)圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例電路原理圖(按鍵及顯示部分)下面將結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但下述的實(shí)例僅僅是本實(shí)用新型其中的例子而已，并不代表本實(shí)用新型所限定的權(quán)利保護(hù)范圍，本實(shí)用新型的權(quán)利保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
具體實(shí)施方式
實(shí)例1在圖1本實(shí)用新型的電路原理方框圖中1、時(shí)間和計(jì)件采樣電路是對(duì)用電設(shè)備的上電時(shí)間，加工時(shí)間，加工件數(shù)的檢測(cè)，時(shí)間的采樣是通過(guò)檢測(cè)相關(guān)接點(diǎn)的通斷時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)的，接點(diǎn)可以是電源開關(guān)或接觸器輔助接點(diǎn)，也可以是中間繼電器接點(diǎn)，上電時(shí)間的采樣原則上是接在電源進(jìn)線開關(guān)合閘處，加工時(shí)間的采樣原則上是接在設(shè)備(電機(jī))運(yùn)行接觸器合閘處，具體接線要根據(jù)設(shè)備性質(zhì)而定。尤其是作為設(shè)備完好率的檢測(cè)，上電時(shí)間采樣的接點(diǎn)，既要考慮允許斷電檢修，又要考慮能代表上電時(shí)間的作用。接點(diǎn)是有源無(wú)源都可以，加光電隔離電路，連接到CPU單片機(jī)的輸入口。計(jì)件檢測(cè)可用紅外或接近開關(guān)，位置根據(jù)設(shè)備不同而定。不能自動(dòng)，也可用手動(dòng)按鈕輸入。
2、單片機(jī)電路是完成對(duì)采樣的數(shù)據(jù)的進(jìn)行處理、統(tǒng)計(jì)、顯示、保存、通訊等功能。分別累計(jì)并計(jì)算上電時(shí)間和總時(shí)間(上電時(shí)間+未上電時(shí)間)的百分比，加工時(shí)間與總時(shí)間的百分比，特別是計(jì)算當(dāng)前加工時(shí)間與上電時(shí)間的百分比(即工作效率或完好率)，以及在設(shè)定時(shí)間內(nèi)的工作效率或完好率的最大值，最小值以及平均值。
對(duì)于采樣和計(jì)算結(jié)果，作為當(dāng)前時(shí)間段(以實(shí)時(shí)鐘為時(shí)間標(biāo)準(zhǔn))的統(tǒng)計(jì)值，按設(shè)定時(shí)間(例如每10分鐘寫一次，根據(jù)用戶要求而設(shè)定)寫入到串行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，同時(shí)，也發(fā)送到通訊口。
3、實(shí)時(shí)鐘及電池電路是本實(shí)用新型的設(shè)備工作效率記錄儀的日期和時(shí)間基準(zhǔn)，記錄儀顯示和保存的數(shù)據(jù)都是有年、月、日、時(shí)、分、秒標(biāo)定的。
4、串行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器電路是指保存當(dāng)前時(shí)間以前記錄的數(shù)據(jù)。
5、通訊接口電路是與計(jì)算機(jī)通訊接口?？梢允荝S232直接連接筆記本計(jì)算機(jī)、或是RS485有線遠(yuǎn)程傳輸、或是無(wú)限數(shù)傳機(jī)無(wú)線遠(yuǎn)程傳輸、或是USB接口?？傊?，將每臺(tái)設(shè)備工作效率記錄儀中保存的數(shù)據(jù)取出，提供給計(jì)算機(jī)進(jìn)行綜合匯總統(tǒng)計(jì)。在計(jì)算機(jī)上，通過(guò)運(yùn)行專門編制開發(fā)的軟件，一方面，生成日期數(shù)據(jù)文件存盤備查，另一方面，同時(shí)生成各種統(tǒng)計(jì)圖表。例如餅圖、直方圖、趨勢(shì)圖等。
6、鍵盤及顯示電路是人機(jī)交互工具。鍵盤用來(lái)設(shè)置日期時(shí)間參數(shù)，設(shè)定保存記錄的時(shí)間段，效率統(tǒng)計(jì)時(shí)間段。查詢工作效率、日歷鐘、效率統(tǒng)計(jì)(設(shè)定時(shí)間內(nèi)的工作效率或完好率的最大值，最小值以及平均值)等。
顯示電路可以是液晶屏或數(shù)碼管方式，顯示內(nèi)容如下·當(dāng)前的加工時(shí)間(累計(jì)值)、上電時(shí)間(累計(jì)值)、計(jì)件、效率。
·設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的最大(高)效率、最小(低)效率、平均效率。也可以是最大(高)完好率、最小(低)完好率、平均完好率。
·日歷鐘顯示當(dāng)前日期和時(shí)間。
7、整流電源電路是提供本設(shè)備工作效率記錄儀的工作電源。
具體實(shí)施例1——機(jī)床效率記錄儀在圖2和圖3所示本實(shí)用新型電路原理圖的實(shí)施例1中該設(shè)備工作效率記錄儀是應(yīng)用在機(jī)床上作為機(jī)床效率記錄儀。采樣主軸運(yùn)行時(shí)間作為加工時(shí)間，采樣電源投入時(shí)間作為上電時(shí)間，二者之比即為機(jī)床加工效率。
各部分電路組成及功能1、時(shí)間及計(jì)件采樣電路由光電隔離器件U10、U11、U12、電阻R25、R26、R27接線端子J2、J41、J42、J43組成。端子J2-6接主軸接觸器合閘輔助接點(diǎn)，端子J2-5接電源進(jìn)線合閘輔助接點(diǎn)，端子J2-4接計(jì)數(shù)按鈕輔助接點(diǎn)。
2、單片機(jī)電路由單片機(jī)U7、電容C5、C13、C14、C15、電阻R24、晶振Y1、電阻排RN2組成。主要完成累計(jì)機(jī)床上電運(yùn)行時(shí)間、累計(jì)主軸工作時(shí)間(加工時(shí)間)、累計(jì)加工件計(jì)數(shù)。并分別計(jì)算上電運(yùn)行時(shí)間與總時(shí)間(上電時(shí)間+未上電時(shí)間)的百分比，加工時(shí)間與總時(shí)間的百分比，特別是計(jì)算當(dāng)前加工時(shí)間與上電時(shí)間的百分比(即機(jī)床工作效率)，以及在設(shè)定時(shí)間內(nèi)的機(jī)床工作效率的最大值，最小值以及平均值。上述采樣、累計(jì)、計(jì)算的實(shí)時(shí)參數(shù)，按設(shè)定的時(shí)間間隔寫入到串行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器電路。并通過(guò)通訊接口電路傳輸?shù)缴衔粰C(jī)或筆記本電腦。
3、實(shí)時(shí)鐘及電池電路由實(shí)時(shí)鐘芯片U9、晶振Y2、紐扣電池BT1、二極管D27、D28、電容C6、C17、C21組成。為記錄數(shù)據(jù)提供日期和時(shí)間依據(jù)。
4、串行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器電路由串行EEPROM芯片U6、電容C4組成?？蓴嚯姳４嬗涗洈?shù)據(jù)。
5、通訊接口電路由通訊接口芯片U8、電容C7、C16、C18、C19、C20、接線端子J1、J33組成。傳輸記錄數(shù)據(jù)到上位機(jī)或筆記本電腦。并由計(jì)算機(jī)進(jìn)行綜合匯總統(tǒng)計(jì)。在計(jì)算機(jī)上，通過(guò)運(yùn)行專門編制開發(fā)的機(jī)床效率軟件，一方面，生成機(jī)床效率日期數(shù)據(jù)文件存盤備查，另一方面，同時(shí)生成各種機(jī)床效率統(tǒng)計(jì)圖表。例如餅圖、直方圖、趨勢(shì)圖等。
6、鍵盤及顯示電路由譯碼電路U4，BCD七段數(shù)碼管譯碼驅(qū)動(dòng)電路U1、U2、U3、七段數(shù)碼管CS1、CS2、...CS8、三極管Q1、Q2、...Q9、Q11、Q13、發(fā)光二極管D7、D8、...D26、D1、D3、D5、電容C8、C9、C10、C11、按鍵S1、S2、S3、S4、電阻R23、電阻排RN1組成。
鍵盤用來(lái)設(shè)置日期時(shí)間參數(shù)，設(shè)定保存記錄的時(shí)間段，效率統(tǒng)計(jì)時(shí)間段。查詢工作效率、日歷鐘、效率統(tǒng)計(jì)(設(shè)定時(shí)間內(nèi)的工作效率或完好率的最大值，最小值以及平均值)等。
顯示電路是數(shù)碼管方式，顯示內(nèi)容如下·當(dāng)前的加工時(shí)間(累計(jì)值)、上電時(shí)間(累計(jì)值)、計(jì)件、效率。
·在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的最大(高)效率、最小(低)效率、平均效率。
·日歷鐘顯示當(dāng)前日期和時(shí)間。
7、整流電源電路由保險(xiǎn)管L1、變壓器T1、整流橋BR1、穩(wěn)壓電路U5、電容C1、C2、C3、C12組成。為本效率儀提供穩(wěn)定的直流電源。
具體實(shí)施例2——膠帶運(yùn)輸機(jī)完好(無(wú)故障)率記錄儀在圖2和圖3所示本實(shí)用新型電路原理圖的實(shí)施例2中本實(shí)用新型的設(shè)備工作效率記錄儀，應(yīng)用在膠帶運(yùn)輸機(jī)上作為膠帶運(yùn)輸機(jī)完好(無(wú)故障)率記錄儀。
加工時(shí)間為電機(jī)運(yùn)行時(shí)間，上電時(shí)間為發(fā)啟動(dòng)命令時(shí)間或電源進(jìn)線上電時(shí)間，二者之比即為膠帶運(yùn)輸機(jī)完好(無(wú)故障)率。
各部分電路組成及功能如上述的實(shí)施例1。
權(quán)利要求1.一種用于檢測(cè)和記錄設(shè)備工作效率或設(shè)備完好率的設(shè)備工作效率記錄儀，其特征在于它包括有時(shí)間及計(jì)件采樣電路，時(shí)間及計(jì)件采樣電路的輸出端與控制及運(yùn)算電路相連接，該控制及運(yùn)算電路還分別并聯(lián)有實(shí)時(shí)鐘及電池電路，串行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器電路，通迅接口電路，按鍵及顯示電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備工作效率記錄儀，其特征是在控制及運(yùn)算電路的旁路還連接有一保證電源穩(wěn)定的整流電源電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備工作效率記錄儀，其特征是控制及運(yùn)算電路是指帶有處理、統(tǒng)計(jì)、顯示、保存、通訊處理功能的單片機(jī)電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備工作效率記錄儀，其特征是時(shí)間及計(jì)件采樣電路是指對(duì)用電設(shè)備的上電時(shí)間，加工時(shí)間，加工件數(shù)進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)間及計(jì)件采樣電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備工作效率記錄儀，其特征是串行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器電路是指能保存當(dāng)前時(shí)間以前記錄數(shù)據(jù)的串行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備工作效率記錄儀，其特征是通迅接口電路是指能與計(jì)算機(jī)通訊接口相接的通迅接口電路。
專利摘要一種用于檢測(cè)和記錄設(shè)備工作效率或設(shè)備完好率的設(shè)備工作效率記錄儀，其技術(shù)要點(diǎn)是它包括有時(shí)間及計(jì)件采樣電路，時(shí)間及計(jì)件采樣電路的輸出端與控制及運(yùn)算電路相連接，該控制及運(yùn)算電路還分別并聯(lián)有實(shí)時(shí)鐘及電池電路，串行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器電路，通迅接口電路，按鍵及顯示電路。本實(shí)用新型由于采用與被測(cè)設(shè)備連接的方式，而實(shí)現(xiàn)對(duì)該設(shè)備加工或運(yùn)行部分和電源部分的開關(guān)與閉合，分別記錄開斷時(shí)間，通過(guò)累計(jì)和計(jì)算其百分比，再結(jié)合計(jì)件數(shù)檢測(cè)，科學(xué)地統(tǒng)計(jì)出該機(jī)械設(shè)備工作效率和完好率。本實(shí)用新型是一種實(shí)用性很強(qiáng)的可自動(dòng)記錄的儀表，數(shù)據(jù)斷電不丟數(shù)據(jù)，可階段性保留。作為輔助的統(tǒng)計(jì)工具，為企業(yè)技術(shù)考核及生產(chǎn)管理的提供實(shí)時(shí)的參考數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G01D9/00GK2876714SQ20052009234
公開日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2005年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月2日
發(fā)明者夏邦揚(yáng) 申請(qǐng)人:夏邦揚(yáng)