本實用新型涉及一種監(jiān)控系統(tǒng)，特別是一種用于注塑生產(chǎn)的可視化監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，隨著塑料技術(shù)的發(fā)展及工程塑料的廣泛應(yīng)用，塑料產(chǎn)品越來越多地出現(xiàn)在人們的生產(chǎn)、生活當(dāng)中，而對注塑設(shè)備的制造技術(shù)、精度等的要求越來越高，隨之對注塑生產(chǎn)管理系統(tǒng)的要求也越來越高。

目前，在塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)現(xiàn)場，通常是通過安裝在注塑機上的控制面板按照設(shè)定的工作程序來控制注塑機進行生產(chǎn)，通過操作人員的實際經(jīng)驗來管理注塑機的輔機設(shè)備的操作流程。而通過人工對生產(chǎn)進行監(jiān)控，增加人力成本，而且對操作人員的要求比較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供了一種注塑生產(chǎn)的可視化監(jiān)控系統(tǒng)。

本實用新型通過以下的方案實現(xiàn)：一種注塑生產(chǎn)的可視化監(jiān)控系統(tǒng)，包括注塑裝置、模具在線監(jiān)控器、位置測量裝置、溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集器、通訊總線和后臺監(jiān)控設(shè)備；

所述注塑裝置包括料筒、注塑機械手、固定模板、活動模板和液壓系統(tǒng)；所述料筒用于裝溶膠，并通過管道傳輸至注塑機械手；所述液壓系統(tǒng)用于驅(qū)動活動模板與固定模板進行合?；蜷_模；所述注塑機械手用于向合模后的模腔中注入溶膠；

所述模具在線監(jiān)控器設(shè)置在注塑裝置上，用于采集整個注塑過程的圖像數(shù)據(jù)，并通過通訊總線發(fā)送至所述后臺監(jiān)控設(shè)備；

所述位置測量裝置用于測量所述活動模板的運行位置信息，并發(fā)送至所述所述數(shù)據(jù)采集器；

所述溫度傳感器設(shè)置在管道上，用于檢測溶膠的溫度信息，并發(fā)送至所述數(shù)據(jù)采集器；

所述數(shù)據(jù)采集器將采集到的數(shù)據(jù)，通過通訊總線發(fā)送至后臺監(jiān)控設(shè)備。

作為優(yōu)選，所述位置測量裝置為拉桿式電子尺，設(shè)置在活動模板的運動軌道上，用于檢測活動模板的運行的位置信息。

作為本實用新型的進一步改進，所述注塑裝置還包括人機交互界面，用于顯示所述數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)，以及用于接收操作命令。通過將數(shù)據(jù)采集器與人機交互界面連接，也可以方便在現(xiàn)場查看注塑裝置的參數(shù)信息。

作為本實用新型的進一步改進，所述數(shù)據(jù)采集器包括數(shù)據(jù)采集模塊和通訊模塊；所述數(shù)據(jù)采集模塊包括信號輸入端、I/V轉(zhuǎn)換模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和微處理器；所述信號輸入端，用于接收位置測量裝置和溫度傳感器的信號；所述I/V轉(zhuǎn)換模塊用于將電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號；所述A/D轉(zhuǎn)化模塊用于將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；所述微處理器將該數(shù)字信號進行處理后轉(zhuǎn)發(fā)至通訊模塊，由所述通訊模塊發(fā)送至所述通訊總線，再傳輸至所述后臺監(jiān)控設(shè)備。

作為本實用新型的進一步改進，所述通訊模塊包括通訊總線控制器、光電耦合器和通訊總線收發(fā)器；所述通訊總線控制器接收所述微處理器的信號，并經(jīng)過光電耦合器進行處理后，發(fā)送至通訊總線收發(fā)器，再發(fā)送至所述通訊總線。

作為本實用新型的進一步改進，所述模具在線監(jiān)控器包括攝像頭、視頻采集卡、照明光源和圖像處理計算機；所述攝像頭對圖像進行數(shù)據(jù)采集，再通過視頻采集卡轉(zhuǎn)發(fā)為數(shù)字信號，并發(fā)送至圖像處理計算機進行處理；所述照明光源用于輔助攝像頭對圖像進行采集。

作為本實用新型的進一步改進，所述后臺監(jiān)控設(shè)備包括注塑生產(chǎn)管理服務(wù)器和移動終端；所述注塑生產(chǎn)管理服務(wù)器用于存儲和處理通訊總線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并進行可視化處理；所述移動終端與注塑生產(chǎn)管理服務(wù)器進行連接，并進行數(shù)據(jù)的交互。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型可以實現(xiàn)注塑生產(chǎn)中的計劃、工藝、質(zhì)量等方面的管理要求，還可以通過對注塑機及周邊設(shè)備的在線監(jiān)控，獲取設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)設(shè)備的實時監(jiān)控及管理，解決目前注塑生產(chǎn)管理過程中信息斷層、人工監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)、紙質(zhì)化設(shè)備信息管理、數(shù)據(jù)離散且復(fù)雜等問題，實現(xiàn)注塑生產(chǎn)全過程的智能化生產(chǎn)，提高企業(yè)對注塑生產(chǎn)全過程的監(jiān)督和控制能力，以達到精細化、信息化、可視化的注塑生產(chǎn)管理要求。

為了更好地理解和實施，下面結(jié)合附圖詳細說明本實用新型。

附圖說明

圖1是本實用新型監(jiān)控系統(tǒng)的基本架構(gòu)框圖。

圖2是本實用新型的注塑裝置的結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本實用新型的數(shù)據(jù)采集器的內(nèi)部框圖。

具體實施方式

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型提供了一種應(yīng)用于注塑生產(chǎn)中的可視化監(jiān)控系統(tǒng)。具體通過以下的實施例進行介紹。

本實用新型的監(jiān)控系統(tǒng)包括注塑生產(chǎn)管理軟件、可視化在線監(jiān)控模塊兩大部分。其中，注塑生產(chǎn)管理的軟件是注塑生產(chǎn)管理軟件是系統(tǒng)的計劃管理層，通過可視化在線監(jiān)控模塊的實時采集生產(chǎn)現(xiàn)場機臺運行狀況、模具狀態(tài)和生產(chǎn)狀況等數(shù)據(jù)信息，對注塑生產(chǎn)過程進行全面的監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)車間生產(chǎn)現(xiàn)場的可視化管理，滿足注塑生產(chǎn)制程的追溯和管控需要，且能與ERP等信息系統(tǒng)進行對接和交互，提升生產(chǎn)相關(guān)職能部門的信息共享和協(xié)同效率。而所述可視化在線監(jiān)控模塊，則屬于用于輔助實現(xiàn)這個管理功能的硬件設(shè)置。

首先、介紹說明本實用新型中的整個系統(tǒng)的基本架構(gòu)和主要硬件的構(gòu)成。

請參閱圖1，其為本實用新型的監(jiān)控系統(tǒng)的基本架構(gòu)框圖。本實用新型的的注塑生產(chǎn)的可視化監(jiān)控系統(tǒng)，包括注塑裝置1、模具在線監(jiān)控器2、位置測量裝置3、溫度傳感器4、數(shù)據(jù)采集器5、通訊總線6和后臺監(jiān)控設(shè)備7。本實用新型通過模具在線監(jiān)控器2、位置測量裝置3、溫度傳感器4，分別對注塑裝置1進行數(shù)據(jù)采集。其中，模具在線監(jiān)控器2采集圖像信息，并發(fā)送至通訊總線6中，由后臺監(jiān)控設(shè)備7進行接收。而數(shù)據(jù)采集器5接收位置測量裝置3和溫度傳感器4的信號，并發(fā)送至通訊總線6中，再由后臺監(jiān)控設(shè)備7進行接收。

其中，請同時參閱圖2，其為本實用新型的注塑裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。所述注塑裝置1包括料筒11、注塑機械手12、固定模板13、活動模板14、液壓系統(tǒng)和人機交互界面15。所述料筒11用于裝溶膠，并通過管道121傳輸至注塑機械手12。所述液壓系統(tǒng)用于驅(qū)動活動模板與固定模板進行合模或開模；所述注塑機械手用于向合模后的模腔中注入溶膠。

所述模具在線監(jiān)控器2設(shè)置在注塑裝置上，用于采集整個注塑過程的圖像數(shù)據(jù)，并通過通訊總線發(fā)送至所述后臺監(jiān)控設(shè)備。

所述位置測量裝置3用于測量所述活動模板的運行位置信息，并發(fā)送至所述所述數(shù)據(jù)采集器。作為優(yōu)選，所述位置測量裝置為拉桿式電子尺，設(shè)置在活動模板的運動軌道上，用于檢測活動模板的運行的位置信息。

所述溫度傳感器4設(shè)置在管道上，用于檢測溶膠的溫度信息，并發(fā)送至所述數(shù)據(jù)采集器。

所述數(shù)據(jù)采集器5將采集到的數(shù)據(jù)，通過通訊總線發(fā)送至后臺監(jiān)控設(shè)備。

所述人機交互界面15，用于顯示所述數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)，以及用于接收操作命令。通過將數(shù)據(jù)采集器與人機交互界面連接，也可以方便在現(xiàn)場查看注塑裝置的參數(shù)信息。

進一步請參閱圖3，其為本實用新型的數(shù)據(jù)采集器的內(nèi)部連接框圖。所述數(shù)據(jù)采集器5包括數(shù)據(jù)采集模塊和通訊模塊。所述數(shù)據(jù)采集模塊包括信號輸入端、I/V轉(zhuǎn)換模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和微處理器。所述信號輸入端，用于接收位置測量裝置和溫度傳感器的信號；所述I/V轉(zhuǎn)換模塊用于將電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號；所述A/D轉(zhuǎn)化模塊用于將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；所述微處理器將該數(shù)字信號進行處理后轉(zhuǎn)發(fā)至通訊模塊，由所述通訊模塊發(fā)送至所述通訊總線，再傳輸至所述后臺監(jiān)控設(shè)備。

其中，所述通訊模塊包括通訊總線控制器、光電耦合器和通訊總線收發(fā)器；所述通訊總線控制器接收所述微處理器的信號，并經(jīng)過光電耦合器進行處理后，發(fā)送至通訊總線收發(fā)器，再發(fā)送至所述通訊總線。

具體的，在本實施例中，所述模具在線監(jiān)控器包括攝像頭、視頻采集卡、照明光源和圖像處理計算機；所述攝像頭對圖像進行數(shù)據(jù)采集，再通過視頻采集卡轉(zhuǎn)發(fā)為數(shù)字信號，并發(fā)送至圖像處理計算機進行處理；所述照明光源用于輔助攝像頭對圖像進行采集。

進一步，所述后臺監(jiān)控設(shè)備包括注塑生產(chǎn)管理服務(wù)器和移動終端。所述注塑生產(chǎn)管理服務(wù)器用于存儲和處理通訊總線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并進行可視化處理；所述移動終端與注塑生產(chǎn)管理服務(wù)器進行連接，并進行數(shù)據(jù)的交互。

其次、再介紹本實用新型的監(jiān)控系統(tǒng)的注塑生產(chǎn)管理軟件的構(gòu)成。

注塑生產(chǎn)管理軟件由數(shù)據(jù)管理中心、移動作業(yè)平臺、數(shù)據(jù)交互接口三部分組成。

a)數(shù)據(jù)管理中心

數(shù)據(jù)管理中心屬于注塑生產(chǎn)管理軟件的后臺，可采集、存儲、分析可視化在線監(jiān)控模塊的數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)可視化方法直觀的顯示注塑生產(chǎn)的全過程，具有實時監(jiān)控、批工管理、工藝管理、質(zhì)量管理、統(tǒng)計報表、OEE指標(biāo)、參數(shù)設(shè)置及系統(tǒng)管理八大功能。

實時監(jiān)控：通過可視化在線監(jiān)控模塊的數(shù)據(jù)信息，管理者可以直接通過電腦對注塑生產(chǎn)過程進行實時監(jiān)控。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時會有報警信息并根據(jù)設(shè)定通知相關(guān)工作人員進行處理。

批工管理：可根據(jù)訂單錄入，自動生成派工單，軟件從產(chǎn)品信息和產(chǎn)品描述篩選出產(chǎn)品對應(yīng)的機器、模具信息，管理員只需選擇要派工的設(shè)備、并錄入派工數(shù)量和計劃時間，明細列表顯示當(dāng)前機器已經(jīng)派工的工單信息。

工藝管理：通過可視化在線監(jiān)控模塊獲取生產(chǎn)過程中的實際成型參數(shù)(機器周期、人工周期、溫度、壓力)，以圖形化記錄方式做到每模產(chǎn)品質(zhì)量的可追溯，參數(shù)歷史可追溯。

質(zhì)量管理：通過對生產(chǎn)工藝參數(shù)指標(biāo)的實時獲取，與數(shù)據(jù)庫的工藝參數(shù)指標(biāo)進行定對比，以便問題追溯分析。同時可對生產(chǎn)過程中次品的各種原因進行統(tǒng)計和分析。

統(tǒng)計報表：根據(jù)生產(chǎn)管理的需要，準(zhǔn)確地生成各種報表，實現(xiàn)無紙化并節(jié)約人力資源。

OEE指標(biāo)：根據(jù)實時獲取的設(shè)備、產(chǎn)品等數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)設(shè)備綜合效率OEE分析，為企業(yè)找到影響生產(chǎn)效率的瓶頸，避免不必要的耗費，達到提高生產(chǎn)效率的目的。

參數(shù)設(shè)置：實現(xiàn)軟件的通訊參數(shù)配置，報警參數(shù)配置及其他的設(shè)置等。

系統(tǒng)管理：包括用戶管理、權(quán)限管理、信息管理、密碼管理等功能。

b)移動作業(yè)平臺

移動作業(yè)平臺通過無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，可實現(xiàn)設(shè)備查詢、任務(wù)下單、警示信息等功能，使注塑生產(chǎn)管理系統(tǒng)與辦公電腦、智能手機之間進行信息融合，實現(xiàn)對整個注塑生產(chǎn)過程進行全生命周期的追蹤管理。

實時監(jiān)控：可通過移動作業(yè)平臺與數(shù)據(jù)管理中心的通訊，實時獲得注塑生產(chǎn)過程中的相關(guān)信息。

任務(wù)下單：通過移動作業(yè)平臺將相關(guān)生產(chǎn)任務(wù)下達到數(shù)據(jù)管理中心，數(shù)據(jù)管理中心根據(jù)任務(wù)信息進行批工管理。

警示信息：當(dāng)出現(xiàn)異常情況時，數(shù)據(jù)管理中心將根據(jù)相關(guān)設(shè)定發(fā)送警示信息到移動作業(yè)平臺，通知相關(guān)工作人員進行處理。

c)數(shù)據(jù)交互接口

數(shù)據(jù)交互接口與ERP系統(tǒng)等企業(yè)信息系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互，并整合注塑生產(chǎn)現(xiàn)場各項生產(chǎn)數(shù)據(jù)，為注塑生產(chǎn)管理提供實時、準(zhǔn)確的生產(chǎn)數(shù)據(jù)來源，提升生產(chǎn)管理職能部門的信息共享、協(xié)同效率和過程優(yōu)化。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型可以實現(xiàn)注塑生產(chǎn)中的計劃、工藝、質(zhì)量等方面的管理要求，還可以通過對注塑機及周邊設(shè)備的在線監(jiān)控，獲取設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)設(shè)備的實時監(jiān)控及管理，解決目前注塑生產(chǎn)管理過程中信息斷層、人工監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)、紙質(zhì)化設(shè)備信息管理、數(shù)據(jù)離散且復(fù)雜等問題，實現(xiàn)注塑生產(chǎn)全過程的智能化生產(chǎn)，提高企業(yè)對注塑生產(chǎn)全過程的監(jiān)督和控制能力，以達到精細化、信息化、可視化的注塑生產(chǎn)管理要求。

本實用新型并不局限于上述實施方式，如果對本實用新型的各種改動或變形不脫離本實用新型的精神和范圍，倘若這些改動和變形屬于本實用新型的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變形。