專利名稱：一種數(shù)據(jù)采集器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及數(shù)據(jù)采集設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特指一種基于RFID技術(shù)的應(yīng)用于 離散制造業(yè)生產(chǎn)線管理的數(shù)據(jù)采集器。
背景技術(shù)：
在機(jī)械加工、電子元器件制造、汽車、服裝、家具、五金、玩具等離散型
制造業(yè)中，其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝路線和設(shè)備配置非常靈活、零部件種類繁多； 產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率很大程度依賴工人的技術(shù)水平。因此，這些產(chǎn)品的生產(chǎn)完 成就需要一個完整的加工流程。其加工流程分為若干基本工序，每個加工單元
只完成其中的一道工序，在加工過程中只重復(fù)地完成一個簡單操作；生產(chǎn)加工過
程中的所有單元通過一條主導(dǎo)軌相連，被加工的物料在該導(dǎo)軌上傳遞，形成生 產(chǎn)流水線。同時，主導(dǎo)軌在各加工單元處分支出一條支導(dǎo)軌，供物料或產(chǎn)品進(jìn) 出加工單元。支軌可以起到為各站點(diǎn)緩沖任務(wù)的作用。
在離散制造業(yè)中很多采用計(jì)件方式統(tǒng)計(jì)核算工資和評估工人表現(xiàn)。 一般的 計(jì)件方式有手工記載、圖章記錄、條形碼記錄。手工記載使得統(tǒng)計(jì)麻煩，不利 于發(fā)現(xiàn)問題，只能適用于小規(guī)模加工廠商。圖章記錄比手工計(jì)數(shù)稍提高些，但 仍然需要大量的人工輸入、人工核對等繁瑣工作。條碼記錄的確提高不少效率， 但還有不少明顯的缺點(diǎn)，如實(shí)時性不高、掃描的效果嚴(yán)重依賴打印的效果、工
人和計(jì)算工資人員仍然需要很大的工作量以及紙張浪費(fèi)等問題?？梢姡陨?的計(jì)件方式影響生產(chǎn)線的工作效率。
另外，離散制造業(yè)需要掌握生產(chǎn)線上工序的實(shí)時狀態(tài)信息，依據(jù)這些信息 監(jiān)控生產(chǎn)狀態(tài)、平衡各生產(chǎn)線產(chǎn)能、排產(chǎn)作業(yè)、用料成本控制和跟蹤生產(chǎn)進(jìn)度 等等，從而提供生產(chǎn)效率。然而，在現(xiàn)有的生產(chǎn)線上的數(shù)據(jù)采集不準(zhǔn)確或者采 集方式不夠自動化，使得對工序難以管理。
因此，為了解決離散制造業(yè)生產(chǎn)線以上的各種問題，開發(fā)數(shù)據(jù)采集自動化
高、實(shí)時性好、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)迅速的數(shù)據(jù)采集器是非常有意義的。而RFID(Radio Frequency Identification,射頻識別)技術(shù)是一種射頻數(shù)據(jù)采集技術(shù)，由于具 有非可視傳輸、傳輸速度快、穿透性較強(qiáng)、較強(qiáng)的抗惡劣環(huán)境能力以及可重復(fù) 使用等優(yōu)點(diǎn)而倍受眾多的行業(yè)與專業(yè)人士關(guān)注。因此，開發(fā)基于RFID技術(shù)的數(shù) 據(jù)采集器是對解決離散制造業(yè)生產(chǎn)線管理問題、提高生產(chǎn)效率有十分重要的意 義。
而在基于RFID技術(shù)的基礎(chǔ)上，提供人性化、智能化的信息提示功能，方便 使用者的操作、使用；亦極為重要。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題是提供一種可提供人性化、智能化的信息提示 的基于RFID技術(shù)的應(yīng)用于離散制造業(yè)生產(chǎn)線管理的數(shù)據(jù)采集器。
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的主要包括有單片機(jī)、 RF模塊、天線、LCD顯示單元、鍵盤、通訊接口；所述的RF模塊、LCD顯示單 元、鍵盤及通訊接口與單片機(jī)相連，天線連接RF模塊；還包括有語音提示單元， 該語音提示單元與單片機(jī)連接。
所述的RF模塊是頻率為13.56MHz、可識別ISO 14443A/B和ISO 15693標(biāo)
準(zhǔn)電子標(biāo)簽的高頻芯片。
所述的單片機(jī)是超低功耗類型的單片機(jī)。 所述的通訊接口為RS485或TCP/IP接口 。
本實(shí)用新型的有益效果是通過語音提示單元依據(jù)設(shè)定的模式發(fā)出提示語 言、報(bào)錯信息、讀卡響應(yīng)聲音等；根據(jù)按下功能按鍵和判別掃描到的射頻卡類 別觸發(fā)不同的語言提示，比如"開始上班"、"離線休息"、"下班"、"開始任務(wù)"、 "結(jié)束任務(wù)"、"非法卡"、"該卡已記錄"。使得數(shù)據(jù)采集器更智能化、人性化， 方便使用者的操作、使用。以下結(jié)合附圖
對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明-附圖是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖。
附圖圖號說明
LCD顯示單元 11 鍵盤 12
語音提示單元 13 天線 14
RF模塊 15 單片機(jī) 16
通訊接口 1具體實(shí)施方式
如附圖所示，本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集器包括有單片機(jī)16、 RF模塊15、天線 14、語音提示單元13、鍵盤12、 LCD顯示單元ll、通訊接口 17; RF模塊15、 LCD顯示單元11、鍵盤12、語音提示單元13及通訊接口 17與單片機(jī)16相連， 天線14連接RF模塊15。所述的RF模塊14是頻率為13.56MHz、可識別ISO
14443A/B和ISO 15693標(biāo)準(zhǔn)電子標(biāo)簽的高頻芯片。
通過天線14與標(biāo)簽進(jìn)行能量與信息的傳遞，并將標(biāo)簽信息及時地通過RF 模塊15傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)16進(jìn)行分析處理，通過天線14發(fā)送和接收電磁信號，實(shí) 現(xiàn)標(biāo)簽ID的接收和發(fā)送。鍵盤12操作電路，可對數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行功能操作、 參數(shù)設(shè)置。LCD顯示單元11顯示所識別的射頻卡信息以及數(shù)據(jù)采集器的功能菜 單。語音提示單元13依據(jù)設(shè)定的模式發(fā)出提示語言、報(bào)錯信息、讀卡響應(yīng)聲音； 根據(jù)按下功能按鍵和判別掃描到的射頻卡類別觸發(fā)不同的語言提示，比如"開 始上班"、"離線休息"、"下班"、"開始任務(wù)"、"結(jié)束任務(wù)"、"非法卡"、"該卡 己記錄"。使得數(shù)據(jù)采集器更智能化、人性化，方便員工操作使用。通訊接口 17 采用了RS485接口或TCP/IP接口，通過通訊接口 17可把數(shù)據(jù)采集器采集到的
數(shù)據(jù)往計(jì)算機(jī)系統(tǒng)傳輸，也可以接收后臺系統(tǒng)發(fā)送過來的命令和數(shù)據(jù)；超低功 耗類型的單片機(jī)16對以上幾個電路進(jìn)行智能、協(xié)調(diào)控制，完成系統(tǒng)設(shè)定的各種 功能，起到控制器作用；此外，除了計(jì)算機(jī)傳來的命令可以控制單片機(jī)16外， 還可以通過鍵盤12輸入控制。
本實(shí)用新型的主要功能有參數(shù)設(shè)置功能、標(biāo)簽識別功能、卡類判別與分 類操作功能、LCD顯示功能、語音提示功能。參數(shù)設(shè)置功能是指設(shè)置數(shù)據(jù)采集 器的工作參數(shù)，包括數(shù)據(jù)采集器的ID、通訊地址和通訊波特率，以及工序相關(guān) 信息。標(biāo)簽識別功能，能識別多種協(xié)議的標(biāo)簽，包括有IS014443A/B、IS015693。 所述的卡類判別與分類操作功能是指識別的射頻卡分四類，分別是代表管理員 身份的管理員射頻識別卡；代表員工身份的員工射頻識別卡；代表相應(yīng)生產(chǎn)工 序信息的工序射頻識別卡；代表工件信息的工件射頻識別卡。通過RF射頻模塊 識別標(biāo)簽后再判別卡類和作相應(yīng)的分類操作，比如有在LCD顯示信息、發(fā)出語
音提示和向計(jì)算機(jī)發(fā)送所采集的數(shù)據(jù)；如果是非法卡或者該卡所表示的工位信 息不匹配，則發(fā)出錯誤提示音和在LCD顯示錯誤信息。所述的LCD顯示功能 是指顯示射頻卡信息、操作提示信息、鍵盤輸入的信息；另外，員工可以通過 查詢功能按鈕可以查看他當(dāng)天的工作情況，并顯示在LCD上，以便于員工了解 自己的工作情況。所述的語音提示功能是指依據(jù)設(shè)定的模式發(fā)出提示語言、報(bào) 錯信息、讀卡響應(yīng)聲音。
本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)采集操作過程包括以下步驟啟動數(shù)據(jù)采集 器；刷生產(chǎn)管理員卡，生產(chǎn)管理人員對數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行設(shè)置，包括數(shù)據(jù)采集器 ID、工序信息，如果已經(jīng)設(shè)置好，這步可以直接跳過；刷員工卡，說明該員工 己在工位上，同時獲取員工的考勤信息；刷工序卡，如果前面已設(shè)置好，這里 就不用再刷；刷工件卡，計(jì)算員工生產(chǎn)的數(shù)量；若期間要換工序，要刷一次工 序卡，對工序進(jìn)行重新設(shè)置；若工人需要休息或下班，則要刷員工卡，再根據(jù) 需要選擇下班或休息。所有的這些電子標(biāo)簽信息都實(shí)時的通過數(shù)據(jù)采集器發(fā)給 后臺計(jì)算機(jī)。
本實(shí)用新型主要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線上的生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時采集作用。后臺計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)和管理。利用這些數(shù)據(jù)方便地計(jì)算員工薪酬， 評估工人表現(xiàn)，改善計(jì)件統(tǒng)計(jì)方法；可以查看和統(tǒng)計(jì)員工的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，從而清 晰了解每個員工、生產(chǎn)組、每條生產(chǎn)線，甚至整個車間的生產(chǎn)情況；也可以依 據(jù)這些生產(chǎn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)線瓶頸與缺陷，進(jìn)行優(yōu)化生產(chǎn)線、平衡各生產(chǎn)線產(chǎn)能、 嚴(yán)謹(jǐn)排產(chǎn)作業(yè)，以及實(shí)行用料成本控制；也可以利用采集的數(shù)據(jù)來跟蹤生產(chǎn)進(jìn) 度，確保貨期。
權(quán)利要求1、一種基于RFID技術(shù)的應(yīng)用于離散制造業(yè)生產(chǎn)線管理的數(shù)據(jù)采集器，主要包括有單片機(jī)(16)、RF模塊(15)、天線(14)、LCD顯示單元(11)、鍵盤(12)、通訊接口(17)；所述的RF模塊(15)、LCD顯示單元(11)、鍵盤(12)及通訊接口(17)與單片機(jī)(16)相連，天線(14)連接RF模塊(15)；其特征在于還包括有語音提示單元(13)，該語音提示單元(13)與單片機(jī)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于所述的RF模塊(15) 是頻率為13.56MHz、可識別ISO 14443A/B和ISO 15693標(biāo)準(zhǔn)電子標(biāo)簽的高頻 心片。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于所述的單片機(jī)(16)是超低功耗類型的單片機(jī)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于所述的通訊接口 (17)為RS485或TCP/IP接口 。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于所述的通訊接口 (17) 為RS485或TCP/IP接口。
專利摘要本實(shí)用新型涉及數(shù)據(jù)采集設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特指一種基于RFID技術(shù)的應(yīng)用于離散制造業(yè)生產(chǎn)線管理的數(shù)據(jù)采集器。主要包括有單片機(jī)、RF模塊、天線、LCD顯示單元、鍵盤、通訊接口；所述的RF模塊、LCD顯示單元、鍵盤及通訊接口與單片機(jī)相連，天線連接RF模塊；還包括有語音提示單元，該語音提示單元與單片機(jī)連接。本實(shí)用新型通過語音提示單元可提供人性化、智能化的信息提示，有效地方便了使用者的操作、使用；可廣泛應(yīng)用于基于RFID技術(shù)的應(yīng)用于離散制造業(yè)生產(chǎn)線管理的數(shù)據(jù)采集器中。
文檔編號G06K7/00GK201177820SQ200820042668
公開日2009年1月7日 申請日期2008年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月10日
發(fā)明者畫 譚, 譚廷華, 斌 黎, 龔建軒 申請人:東莞市凌康信息技術(shù)有限公司