液壓支架智能焊接車間信息監(jiān)控與管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤礦液壓支架機(jī)器人焊接領(lǐng)域，特別涉及一種液壓支架智能焊接車間信息監(jiān)控與管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國工業(yè)的迅猛發(fā)展，機(jī)器人焊接技術(shù)已廣泛應(yīng)用于汽車、航天、船舶等機(jī)械制造領(lǐng)域。為保證焊接質(zhì)量與效率，減少焊接工人數(shù)量，改善工人的勞動(dòng)環(huán)境，煤機(jī)制造行業(yè)特別是煤礦液壓支架制造已逐步開始應(yīng)用焊接機(jī)器人完成生產(chǎn)任務(wù)，并以焊接機(jī)器人為核心，逐步建成了智能焊接車間。所謂液壓支架智能焊接車間，就是根據(jù)液壓支架焊接的工藝流程順序，搭建不同生產(chǎn)工位，并應(yīng)用智能物流小車搭載工件在各個(gè)工位之間轉(zhuǎn)運(yùn)焊接，從而實(shí)現(xiàn)工件的智能焊接。液壓支架智能焊接車間主要由內(nèi)焊縫焊接工作站、外焊縫焊接工作站、智能物流系統(tǒng)、工件拼接組裝工作站及輔助加熱系統(tǒng)組成。
[0003]然而現(xiàn)有焊接車間缺乏與上述技術(shù)相適應(yīng)的車間信息監(jiān)控與管理系統(tǒng)，企業(yè)決策層與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)之間缺乏有效數(shù)據(jù)溝通，難以合理調(diào)配車間生產(chǎn)資源，進(jìn)行設(shè)備與人員的管理以及生產(chǎn)質(zhì)量的追溯，無法發(fā)揮智能焊接車間的優(yōu)勢(shì)，確保焊接質(zhì)量，提高焊接效率。
[0004]現(xiàn)有的焊接車間監(jiān)控系統(tǒng)針對(duì)焊接監(jiān)控本身進(jìn)行了研究。專利CN 103240510A針對(duì)機(jī)器人焊接電壓與電流進(jìn)行監(jiān)控研究，并與機(jī)器人作業(yè)順序進(jìn)行關(guān)聯(lián)。專利CN102430883A則實(shí)現(xiàn)了對(duì)于焊接生產(chǎn)線夾具的精確定位及狀態(tài)指示，并對(duì)焊機(jī)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控。專利CN 104625510A通過布置多個(gè)攝像頭對(duì)整個(gè)焊接工作站進(jìn)行無死角監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)焊接安全房內(nèi)情況實(shí)時(shí)監(jiān)控。然而，以上焊接監(jiān)控系統(tǒng)僅對(duì)于焊接工作站本身進(jìn)行監(jiān)控，缺乏對(duì)于焊接車間的包括物流系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、工作人員的全方位監(jiān)控，無法了解整個(gè)車間的真實(shí)運(yùn)行狀況，造成管理與生產(chǎn)之間脫節(jié)。
[0005]鑒于以上論述，本發(fā)明設(shè)計(jì)液壓支架智能焊接車間信息監(jiān)控與管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)焊接車間各個(gè)工作系統(tǒng)與人員的信息監(jiān)控，確保焊接質(zhì)量，提高焊接效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的主要目的在于，提供一種液壓支架智能焊接車間信息監(jiān)控與管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能焊接車間設(shè)備、工作人員與車間管理層之間信息的快速采集與傳遞，確保對(duì)于整個(gè)車間的全方位監(jiān)控，從而提高焊接質(zhì)量和焊接效率。
[0007]本發(fā)明的目的還在于，提供一種可以有效監(jiān)測(cè)焊接機(jī)器人工作狀態(tài)、焊接電流電壓、焊接溫度等關(guān)鍵參數(shù)的機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明的進(jìn)一步的目的在于，提供一種可以適應(yīng)焊接生產(chǎn)線的物流小車監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于物流小車的準(zhǔn)確定位與狀態(tài)指示。
[0009]本發(fā)明的更進(jìn)一步目的在于，提供一種實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)分開存儲(chǔ)的監(jiān)控系統(tǒng)，保證歷史數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，還原真實(shí)的數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)。
[0010]本發(fā)明的主要目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:液壓支架智能焊接車間信息監(jiān)控與管理系統(tǒng)包括機(jī)器人焊接監(jiān)控系統(tǒng)、物流小車監(jiān)控系統(tǒng)、工件拼裝組對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)、加熱爐監(jiān)控系統(tǒng)、若干車間信息交互終端、數(shù)據(jù)緩存與通訊終端、云計(jì)算服務(wù)器以及顯示與管理終端組成。
[0011]所述的機(jī)器人焊接監(jiān)控系統(tǒng)包括機(jī)器人狀態(tài)檢測(cè)模塊、焊接電流電壓檢測(cè)模塊、焊接溫度檢測(cè)模塊、工件裝夾定位檢測(cè)模塊以及若干視頻監(jiān)測(cè)模塊組成?？梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)于單個(gè)焊接工作站的工作狀態(tài)及品質(zhì)參數(shù)的監(jiān)測(cè)。
[0012]所述的物流小車監(jiān)控系統(tǒng)包括工件感應(yīng)模塊、小車定位檢測(cè)模塊、小車速度檢測(cè)模塊以及若干視頻監(jiān)測(cè)模塊組成?？梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)于智能物流小車的行進(jìn)位置及承載工件狀況的監(jiān)測(cè)。
[0013]所述的數(shù)據(jù)緩存與通訊終端包括數(shù)據(jù)采集處理模塊(PLC)、數(shù)據(jù)緩存模塊以及數(shù)據(jù)通訊模塊組成。
[0014]所述的各個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)分別完成對(duì)于智能焊接車間中各生產(chǎn)設(shè)備工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控；所述的車間信息交互終端實(shí)現(xiàn)車間工人與車間管理層之間的數(shù)據(jù)交互；監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)與車間管理數(shù)據(jù)通過車間工業(yè)以太網(wǎng)發(fā)送至數(shù)據(jù)緩存與通訊終端，之后通過工廠環(huán)網(wǎng)發(fā)送至云計(jì)算服務(wù)器，并在顯示與管理終端實(shí)現(xiàn)工況顯示與數(shù)據(jù)管理。
[0015]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:焊接機(jī)器人上料時(shí)，工件夾具裝有重力傳感器用以檢測(cè)工件裝夾狀況；機(jī)器人在進(jìn)行焊接的過程中，應(yīng)用機(jī)器人狀態(tài)檢測(cè)模塊從機(jī)器人控制器的1 口上獲取機(jī)器人的工作狀態(tài)，并經(jīng)過無源光耦送至數(shù)據(jù)采集處理模塊(PLC);應(yīng)用霍爾電流電壓傳感器安裝于焊機(jī)內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)對(duì)于焊接電流電壓的檢測(cè)，送至PLC處理；在焊槍位置安裝紅外溫度傳感器，記錄工件焊接過程中的溫度；在夾具平臺(tái)上方與焊槍附近安裝高清攝像頭，用以監(jiān)控裝夾情況以及焊接狀況，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)于焊接關(guān)鍵參數(shù)與焊接情況的監(jiān)控。
[0016]本發(fā)明的進(jìn)一步目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:物流小車由子車和母車組成，母車背負(fù)著子車可以在縱向?qū)к壣贤鶑?fù)運(yùn)動(dòng)。母車安裝多個(gè)編碼傳感器用以檢測(cè)母車行進(jìn)速度及行進(jìn)位置，并通過紅外距離傳感器與接近開關(guān)確定母車停止工位位置；子車裝有重力傳感器檢測(cè)工件，并通過紅外距離傳感器與接近開關(guān)確定子車停止工位位置；物流小車沿線附近裝有若干高清攝像頭，監(jiān)控物流小車運(yùn)行狀況。通過上述各種傳感搭配，實(shí)現(xiàn)物流小車的準(zhǔn)確定位于狀態(tài)指示。
[0017]本發(fā)明的更進(jìn)一步目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:車間現(xiàn)場(chǎng)各種監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)緩存與通訊終端的數(shù)據(jù)緩存模塊將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)分開存儲(chǔ)與傳輸，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過通訊模塊傳輸至云計(jì)算服務(wù)器暫存與顯示，指示當(dāng)前設(shè)備工作狀態(tài)；通過數(shù)據(jù)緩存模塊將歷史數(shù)據(jù)加蓋時(shí)間戳以及焊接工作狀態(tài)，并打包傳輸至云計(jì)算服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于產(chǎn)品焊接關(guān)鍵參數(shù)歷史數(shù)據(jù)的追溯，還原最真實(shí)的數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)。
[0018]本發(fā)明液壓支架智能焊接車間信息監(jiān)控與管理系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)與有益效果，可達(dá)到相當(dāng)?shù)募夹g(shù)進(jìn)步性及實(shí)用性，并具有產(chǎn)業(yè)上的廣泛推廣價(jià)值，其至少具有下列優(yōu)點(diǎn)。
[0019](I)本發(fā)明液壓支架智能焊接車間信息監(jiān)控與管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)于車間級(jí)的機(jī)器人焊接系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、工作人員的全方位監(jiān)控，便于管理與工作人員了解整個(gè)車間的真實(shí)運(yùn)行狀況，提高了生產(chǎn)效率，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0020](2)本發(fā)明對(duì)于車間現(xiàn)場(chǎng)的各種監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)的分開傳輸與存儲(chǔ)，還原最真實(shí)的數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)，便于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品焊接關(guān)鍵參數(shù)歷史數(shù)據(jù)的追溯。
[0021](3)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)于焊接物流系統(tǒng)的準(zhǔn)確監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)工件在焊接工位件輪轉(zhuǎn)的自動(dòng)控制，提高焊接效率。
[0022](4)本發(fā)明將云計(jì)算服務(wù)器、顯示與管理終端以及車間信息交互終端組成有機(jī)整體，保證企業(yè)決策層與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)之間實(shí)現(xiàn)有效數(shù)據(jù)溝通，便于進(jìn)行設(shè)備與人員的管理，進(jìn)而合理調(diào)配車間生產(chǎn)資源。
[0023]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。
[0024]本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2是圖1中機(jī)器人焊接監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3是圖1中物流小車監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖4是本發(fā)明系統(tǒng)數(shù)據(jù)流傳輸與存儲(chǔ)過程示意圖。
[0029]1:機(jī)器人焊接監(jiān)控系統(tǒng)2:物流小車監(jiān)控系統(tǒng) 3:工件拼裝組對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)4:加熱爐監(jiān)控系統(tǒng)
5:車間信息交互終端6:數(shù)據(jù)緩存與通訊終端
7:云計(jì)算服務(wù)器8:顯示與管理終端
11:機(jī)器人狀態(tài)檢測(cè)模塊12:焊接電流檢測(cè)模塊
13:焊接電壓檢測(cè)模塊14:焊接溫度檢測(cè)模塊
15:工件裝夾定位檢測(cè)模塊16:視頻監(jiān)測(cè)模塊
21:工件感應(yīng)模塊22:母小車速度檢測(cè)模塊
23:母小車定位檢測(cè)模塊24:子小車定位檢測(cè)模塊
25:小車視頻監(jiān)測(cè)模塊61:數(shù)據(jù)采集處理模塊
62:數(shù)據(jù)緩存模塊63:數(shù)據(jù)通訊模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為進(jìn)一步闡述發(fā)明為達(dá)成發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的液壓支架智能焊接車間信息監(jiān)控與管理系統(tǒng)的【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
[0031]有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，在以下配合參考圖示的較佳實(shí)例的詳細(xì)說明中將可清楚呈現(xiàn)。通過【具體實(shí)施方式】的說明，可對(duì)本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效得以更加深入且具體的了解，然而所附圖示僅是提供參考與說明之用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。
[0032]本發(fā)明較佳實(shí)施例的液壓支架智能焊接車間信息監(jiān)控與管理系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)如圖1所