一種用于工業(yè)生產(chǎn)線的無線工位讀卡裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于工業(yè)生產(chǎn)線的無線工位讀卡裝置，其主要功能模塊包括微處理器、復(fù)位電路、晶振電路、存儲(chǔ)器、電源模塊、液晶顯示電路、RFID讀卡模塊、實(shí)時(shí)呼叫模塊、在線燒錄模塊、條碼閱讀模塊、分體式無線遙控鍵盤模塊，其還包含有ZIGBEE無線傳輸模塊及接口電路。本發(fā)明不僅節(jié)約了PC配置和網(wǎng)絡(luò)布線、產(chǎn)線耗材的費(fèi)用，而且簡約了生產(chǎn)環(huán)境，提高了產(chǎn)線的生產(chǎn)效率，并提高了所述讀卡裝置的客制化水平。
【專利說明】-種用于工業(yè)生產(chǎn)線的無線工位讀卡裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及工業(yè)生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)采集及管理【技術(shù)領(lǐng)域】，準(zhǔn)確地說是涉及在制造業(yè)生 產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集及管理方面的工位讀卡裝置的【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】：
[0002] 目前制造業(yè)生產(chǎn)線的生產(chǎn)數(shù)據(jù)主要采用手工統(tǒng)計(jì)分析、浪費(fèi)大量紙張耗材和人力 成本，耗時(shí)耗力、效率低，不能即時(shí)反映生產(chǎn)進(jìn)度、生產(chǎn)效率、找出生產(chǎn)瓶頸和平衡生產(chǎn)線產(chǎn) 能。即使已實(shí)行信息化管理、實(shí)施ERP的企業(yè)，生產(chǎn)數(shù)據(jù)也是在通過手工錄入系統(tǒng)后再由系 統(tǒng)進(jìn)行分析，同樣存在無法實(shí)時(shí)呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的問題。"信息系統(tǒng)+有線采集器"模式的企業(yè)，其 生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集所用的數(shù)據(jù)采集終端仍多為條碼閱讀器或有線RFID讀卡器。"條碼閱讀器" 或"有線RFID讀卡器"均需要通過RS485連接電腦再接入局域網(wǎng)。既增加了系統(tǒng)實(shí)施成本， 又不能方便移動(dòng)和實(shí)現(xiàn)精益簡約化生產(chǎn)。且現(xiàn)有技術(shù)中，機(jī)車出現(xiàn)故障時(shí)無法通知維修人 員及時(shí)檢修，影響生產(chǎn)進(jìn)度和拖延交貨期。


【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003] 為了解決目前生產(chǎn)線工位讀卡裝置（數(shù)據(jù)采集終端）必須通過RS485或TCP/IP 有線方式與PC工作站或主服務(wù)器連接通訊造成增加布線成本、不便移動(dòng)生產(chǎn)和管理的缺 陷，本發(fā)明提供了一種包含ZIGBEE通訊模塊和RFID讀卡模塊的工業(yè)產(chǎn)線無線工位讀卡裝 置。
[0004] 所述無線工位讀卡裝置的主要功能模塊包括微處理器、復(fù)位電路、晶振電路、存儲(chǔ) 器、電池及電源電路、液晶顯示電路、ZIGBEE無線傳輸模塊及接口電路、RFID讀卡模塊、實(shí) 時(shí)呼叫模塊、在線燒錄模塊、條碼閱讀模塊、分體式無線遙控鍵盤模塊等。
[0005] 所述無線工位讀卡裝置的雙RFID讀卡模塊帶有兩個(gè)RFID射頻卡讀頭。
[0006] 所述無線工位讀卡裝置分體式遙控器設(shè)置有功能鍵和數(shù)字鍵。
[0007] 所述無線工位讀卡裝置實(shí)時(shí)呼叫模塊設(shè)置有"呼叫"鍵。
[0008] 本發(fā)明的有益效果是：由于采用ZIGBEE無線通訊方式，工位讀卡器不再需要通過 PC接入局域網(wǎng)，因而既節(jié)約了 PC配置和網(wǎng)絡(luò)布線的費(fèi)用，又簡約了生產(chǎn)環(huán)境；由于采用分 體式遙控鍵盤、減少了工人不斷按鍵浪費(fèi)的生產(chǎn)時(shí)間，節(jié)約的生產(chǎn)時(shí)間可轉(zhuǎn)化為有效工時(shí) 從而提高了生產(chǎn)效率；采用RFID射頻識別技術(shù)可以節(jié)約大量生產(chǎn)線需要用到的紙菲、打印 墨粉等耗材費(fèi)用，還可節(jié)約打菲、剪菲等大量人工成本；采用實(shí)時(shí)傳呼功能，可讓故障機(jī)車 得到及時(shí)維修、維護(hù)，提高生產(chǎn)效率；在線燒錄設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)硬件固件免折機(jī)升級，因而可 根據(jù)客戶個(gè)性化需求定制嵌入式應(yīng)用程序，使本產(chǎn)品更具有通用性和不同行業(yè)適應(yīng)性
[0009] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

【專利附圖】

【附圖說明】：
[0010] 圖1是本發(fā)明的無線工位讀卡裝置原理示意圖

【具體實(shí)施方式】：
[0011] 現(xiàn)將參照附圖，對本發(fā)明作一詳細(xì)的描述。
[0012] 現(xiàn)有生產(chǎn)線中生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集所用的數(shù)據(jù)采集終端仍多為條碼閱讀器或有線RFID 讀卡器。"條碼閱讀器"或"有線RFID讀卡器"均需要通過RS485連接電腦再接入局域網(wǎng)， 如此需要增加系統(tǒng)實(shí)施的硬件成本，并且對數(shù)據(jù)采集終端進(jìn)行移動(dòng)。
[0013] ZIGBEE技術(shù)具有無線傳輸、低功耗、自組網(wǎng)（星型、片狀、網(wǎng)狀型等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）、 網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充性強(qiáng)等特點(diǎn)，而且，ZIGBEE芯片除了自帶IEEE802. 15. 4通信協(xié)議外，還具有高性 能的8051微控制器、數(shù)據(jù)加密處理、電池監(jiān)測、溫度監(jiān)測等功能，以及豐富的I/O 口、A/D、 USART等接口，可方便地符合實(shí)際應(yīng)用的需要。
[0014] 因而本發(fā)明基于ZIGBEE技術(shù)的特色給出了一種包含ZIGBEE通訊模塊的RFID無 線工位讀卡裝置，配合基于ZIGBEE技術(shù)的無線基站裝置，從而解決生產(chǎn)線工位讀卡裝置不 可移動(dòng)使用的問題，方便生產(chǎn)調(diào)度和生產(chǎn)線產(chǎn)能平衡。
[0015] 圖1是本發(fā)明的無線工位讀卡裝置原理示意圖。
[0016] 如圖1所示，一種用于工業(yè)生產(chǎn)線的無線工位讀卡裝置，其包括微處理器、復(fù)位電 路、晶振電路、存儲(chǔ)器、電池及電源電路、液晶顯示電路、雙RFID讀卡模塊、實(shí)時(shí)呼叫模塊、 在線燒錄模塊、條碼閱讀模塊、分體式無線遙控鍵盤模塊等。，其還包含ZIGBEE無線傳輸模 塊及接口電路。
[0017] 具體實(shí)施時(shí)，包括如下步驟：
[0018] 首先，為生產(chǎn)線每個(gè)工位人員配置一張識別員工身份的RFID射頻卡（人員卡）； 根據(jù)生產(chǎn)線上的不同工藝要求，為每一工件（工序、物料）配置一張工件射頻識別卡（物料 卡）。
[0019] 其次，為生產(chǎn)線每個(gè)工位對應(yīng)配置一臺所述無線工位讀卡裝置。
[0020] 所述無線工位讀卡裝置的雙RFID讀卡模塊帶有兩個(gè)RFID射頻卡讀頭。一個(gè)讀頭 讀取"員工卡"或"管理員卡"信息；另一個(gè)讀頭讀取"物料卡"信息，生產(chǎn)時(shí)以每扎物料為 計(jì)算單位捆綁一張"物料卡"。
[0021] 然后，當(dāng)生產(chǎn)裝配開始時(shí)，工人在工位讀卡器的兩個(gè)讀卡槽中分別插入"人員卡" 和工序卡（物料卡），裝配結(jié)束拔出"人員卡"和工序卡（物料卡），員工卡和工序卡（物料 卡）中的信息被工位讀卡裝置讀出，并通過無線ZIGBEE方式實(shí)時(shí)發(fā)送至無線基站，由無線 基站再發(fā)送到中心服務(wù)器中進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
[0022] 通過員工插卡和拔卡，一是可以實(shí)時(shí)計(jì)算員工每道工序每批物料的生產(chǎn)時(shí)間，分 析其生產(chǎn)效率；二是可以統(tǒng)計(jì)員工在該班次生產(chǎn)的合格品數(shù)量和不良品數(shù)量；三是可以明 確一批貨物由誰、在什么時(shí)間哪個(gè)車位生產(chǎn)，便于追蹤落實(shí)質(zhì)量責(zé)任；四是可以實(shí)時(shí)監(jiān)控生 產(chǎn)進(jìn)度、改善生產(chǎn)瓶頸、統(tǒng)計(jì)計(jì)件工資。
[0023] 并且，所述無線工位讀卡裝置的分體式遙控器設(shè)置有功能鍵和數(shù)字鍵，IE管理員 通過它可以"分配/改變/拆分"對應(yīng)工位的工序，登記不良品數(shù)量；實(shí)時(shí)"查詢"該員工本 班次所生產(chǎn)合格品、返工數(shù)量、應(yīng)得工資等。
[0024] 所述無線工位讀卡裝置面板還設(shè)計(jì)有"呼叫"鍵，當(dāng)員工所在工位生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生故 障時(shí)，員工按"呼叫"鍵，請求維護(hù)的信息可即時(shí)傳遞給機(jī)修人員，機(jī)修人員接到呼叫后，可 及時(shí)對故障設(shè)備進(jìn)行維修。
[0025] 綜上，有了所述ZIGBEE技術(shù)建立的無線基站和無線工位讀卡裝置，在生產(chǎn)線中， 生產(chǎn)資源計(jì)劃ERP和生產(chǎn)現(xiàn)場控制SFC(Shop Floor Control)之間便有了信息實(shí)時(shí)交互 的紐帶，避免出現(xiàn)信息孤島。生產(chǎn)過程中各種物料、工序綁定的電子工票在生產(chǎn)線流轉(zhuǎn) 過程中通過工位讀卡裝置讀取到其中的信息，可以對生產(chǎn)加工各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)實(shí)行在線采 集、實(shí)時(shí)監(jiān)控，以減少因次品、廢品返工所造成的資源和時(shí)間浪費(fèi)；通過無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng) WPAN(wireless personal area networks)與工位讀卡裝置通過TCP方式與中心服務(wù)器通 訊，形成"內(nèi)網(wǎng)""外網(wǎng)" 一體化，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的"實(shí)時(shí)無線采集"和生產(chǎn)指令的實(shí)時(shí)發(fā)送。
[0026] 如此，既節(jié)約了 PC配置和網(wǎng)絡(luò)布線的費(fèi)用，又簡約了生產(chǎn)環(huán)境，并且實(shí)現(xiàn)了工業(yè) 生產(chǎn)線生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集管理。
[0027] 在線燒錄模塊的設(shè)計(jì)，當(dāng)客戶有個(gè)性化需求時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)硬件固件免折機(jī)升級，將 客戶個(gè)性化需求定制嵌入式應(yīng)用程序，使本發(fā)明更具有通用性和不同行業(yè)適應(yīng)性。
[0028] 綜上所述，雖然本發(fā)明公開如上，本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā) 明的精神和范圍內(nèi)的情況下，應(yīng)當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)視 所附的權(quán)利要求書的范圍所界定者為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于工業(yè)生產(chǎn)線的無線工位讀卡裝置，該工位讀卡裝置包括微處理器、復(fù)位電 路、晶振電路、存儲(chǔ)器、電池及電源電路、液晶顯示電路、RFID讀卡模塊、ZIGBEE無線傳輸模 塊及接口電路、實(shí)時(shí)呼叫模塊、在線燒錄模塊、條碼閱讀模塊、分體式無線遙控鍵盤模塊。
2. 如權(quán)利要求1所述的無線工位讀卡裝置，其特征在于所述RFID讀卡模塊設(shè)置有兩個(gè) RFID射頻卡讀頭。
3. 如權(quán)利要求1所述的無線工位讀卡裝置，其特征在于所述無線工位讀卡裝置分體式 遙控器設(shè)置有功能鍵和數(shù)字鍵。
4. 如權(quán)利要求1所述的無線工位讀卡裝置，其特征在于所述的所述無線工位讀卡裝置 實(shí)時(shí)呼叫模塊設(shè)置有"呼叫"鍵。
【文檔編號】G05B19/418GK104091183SQ201410256285
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】李曉峰, 王瑞 申請人:東莞市麥蒂科技有限公司