电子物料车的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电子物料车，特别是印染行业用于承载加工布料的布车。目前此类布车单纯机械结构，布料加工信息大多通过二维码或者手工记录。此类方法对生产现场信息采集困难和生产作业管理信息交互性差。所述的电子物料车主要由射频标签、红外传感、布车控制装置组成。本发明信息化程度高、可与现有生产制造车间的信息系统实现无缝连接，可在系统工作下，实现生产现场中实时采集与处理，布车定位，可节约制造资源，优化生产调度。
【专利说明】电子物料车
【技术领域】
[0001]本发明属于智能生产【技术领域】，具体是一种电子物料车。
【背景技术】
[0002]作为制造业大国，但是我国信息化水平离支撑制造业发展还有较大的差距，国家确定了通过信息化带动工业的国策，推动制造企业实施制造业信息化。为服务制造业的发展，信息化越来越重要，然而制造现场信息的实时采集与处理、制造资源的实时跟踪与标识是制造执行系统中实现实时过程控制、作业计划调度及生产质量管理等技术关键问题。因此，对车间生产信息采集、现场生产调度的设计、检测和评估具有重要的实用价值。
[0003]目前离散制造业车间已经逐步采用RFID技术代替手工记录、纸质传递、条形码对物料信息记录和传递，为现场数据采集提供一种快捷、准确、方便的方法，解决由于生产现场状况复杂，物料放置混乱，管理不规范，常常出现物料丢失、缺损、供应滞后等问题，但是对于一些类似于布料，食品等加工环境特殊不适合在物体本身装配RFID标签的加工品，仍然无法实时跟踪物品加工信息，对于这类物品的加工仍然采用传统的记录信息的方法。
[0004]
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题在于针对上述出现技术中的不足，提供一种结构简单、设计新颖合理、实现方便、使用操作便捷、能够实现生产现场中准确快速跟踪加工物品。为解决上述技术问题，本发明中提出了一种在被加工织物的运载器(电子物料车)上安装标签如图1所示，通过对布车上的标签的动态读写，建立起加工机台一布车一被加工织物间的信息链。所述电子物料车主要由水平行走机构、红外感知器件、射频标签、控制系统组成。行走机构作为物料的载体，红外感知器件用于检测布车上是否有布，射频标签作为整个布车的标示和信息存储模块，信息部分包括当前布车的状态信息，所载布料的加工信息，控制部分包括检测部分和射频标签读写部分，控制器通过红外传感器间隙式检测布车状态，并将此状态写到电子标签里面。每台设备旁边都配一个射频读写器和操作终端，这些射频读写器主要用来识别布车，对布车标签进行读写操作和对布车的定位。
[0006]本发明的具体技术方案如下:
一种电子物料车，其特征在于其包括结构部分和电路部分，所述结构部分包括布车车身(18)、红外检测接受端(1)、红外检测发射端(2)、微控制器模块(21)、射频标签(20)，红外检测接受端(1)和红外检测发射端(2)分别设置在布车车身(18)两侧，微控制器模块
(21)、射频标签(20)分别设置在布车车身(18)上红外检测接受端(1)的同侧；所述电路部分包括处理器(3)、处理器接口(4)、射频读写模块(19)、Baiun模块(13)、信号放大器
(16)、低通滤波器(15)、定向耦合器(14)、天线(17)，其中射频读写模块(19)包括:数字转换模块(6 )、增益滤波(7 )、DRM滤波(8 )、变频混合器(10 )、射频信号接收接口( 12 )、EPCGen2协议控制器(5)、射频发送(9)、射频发送接口( 11)和LED指示灯(22)。
[0007]所述的电子物料车，其特征在于:所述微控制器模块(21)为单片机。
[0008]所述的电子物料车，其特征在于:所述射频读写模块(19)为无线射频通信。
[0009]所述的电子物料车，其特征在于:所述电子物料车车状态信息、所承载布料订单信息存储在射频标签里面。
[0010]所述的电子物料车，其特征在于:所述传感系统采用红外感应系统，实时感应布车状态，并可以通过无线射频将信息写到射频标签里面。
[0011]所述的电子物料车，其特征在于:操作终端可以通过生产车间的射频读写器快速定位指定布车。
[0012]所述的电子物料车，其特征在于:所述电子物料车有LED指示灯，分别用来指示布车有布、无布、锁定状态。
[0013]所述的电子物料车，其特征在于:通过终端的读写器可以定位指定布车。
[0014]所述的电子物料车，其特征在于:所述电子物料车为ERP提高现场生产信息。
[0015]使用所述的电子物料车的在生产现场数据采集和资源调度的方法，其特征在于包括如下步骤:
1)订单初始化，具体过程如下:
布料加工之前将通过ERP生产计划，设置一个制品编号，安排操作人员进行加工，操作人员定位一辆最近的电子物料车，将胚布放进电子物料车，并将订单号、客户信息、制造信息、加工步骤、加工状态等信息写进数据库里面写进RFID里面，同时将相关的信息写到数据库；
2)开始工序加工数据采集，具体过程如下:
当电子物料车被推到各个加工机台的指定位置时，机台上的RFID读写器读取电子物料车标签信息，并与存储在机台生产任务信息对比检验；检验正确后，机台终端提示卸载电子物料车上的胚布，通过检读取电子物料车上的RFID里面电子物料车的有无布的状态位上，确保织物正确卸载，当该机台按照标签信息对胚布加工时，机台终端将当前加工信息发给中央控制器，布车标签上的加工信息清零，加工信息在系统服务器中保存；
3)工序加工结束，数据下载，具体过程如下:
当该机台的生产工序结束时，机台终端上的RFID读写器定位最近的空闲状态的电子物料车，提示将该工序已加工完成的布匹从本机台卸下，装载到指定的电子物料车上，将刚完成的订单所有信息写入电子物料车的标签中，机台已经完成的工序作为加工历史数据保存。以此流程连续工作，实现生产信息的链接和布料加工过程的追踪；
4)重复上述步骤2)和步骤3)进行操作，系统记录数据并进行统计，直到所以工序都加工完成；
5)加工结束检测，具体过程如下:
将电子物料车推到检验终端，读取RFID里面的订单号，查询此订单工序是否完全加工完成，如完成则卸载布，系统将结束时间更新到数据库。如有遗漏的加工工序或者错误加工则将此单进行二次加工。
[0016]本发明的电子物料车，结构简单、设计新颖合理、实现方便、使用操作便捷、能够实现生产现场中准确快速跟踪加工物品。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的控制电路板原理示意图；
图中1 一红外检测接受:端；2—红外检测发射端；3—处理器；4一处理器接口 ；5 —EPCGen2协议控制器；6—数字转换模块；7—增益滤波；8 — DRM滤波；9一射频发送；10—变频混合器；11 一射频发送接口 ；12—射频信号接收接口 ；13 — Baiun模块；14一定向耦合器；15—低通滤波器；16—信号放大器；17—天线；18—布车车身；19一射频读写模块；20—射频标签；21—微控制器模块；22 — LED指示灯。
[0018]
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明进行详细说明。
[0020]如图1，图2所示，智能布车包括结构部分和电路部分。本发明采用射频技术，即在布车上面安装射频标签和射频标签的读写器。结合工序操作终端读写器，和红外感应技术，从而可以感应布车存货状态，记录加工工序状态。所述结构部分包括布车车身18、红外检测接受端1、红外检测发射端2、微控制器模块21、射频标签20，红外检测接受端1和红外检测发射端2分别设置在布车车身18两侧，微控制器模块21、射频标签20分别设置在布车车身18上红外检测接受端1的同侧；所述电路部分包括处理器3、处理器接口 4、射频读写模块19、Baiun模块13、信号放大器16、低通滤波器15、定向耦合器14、天线17，其中射频读写模块19包括:数字转换模块6、增益滤波7、DRM滤波8、变频混合器10、射频信号接收接口 12、EPC Gen2协议控制器5、射频发送9、射频发送接口 11和LED指示灯22。
[0021]1.定位电子物料车
每台设备边上都有一个射频读写器，这些读写器的天线会覆盖整个车间。电子物料车标签有唯一 ID号，可以通过查询命令，查询每个射频读写器识别范围的标签，能识别到该标签的射频读写器返回其坐标和标签返回的信号强度。根据射频标签返回信息强度和距离成反比的性质，上位机可以根据信号强度计算出标签距离射频读写器的距离，有三个射频读写器的返回便可以形成一个交叉点，再根据三个射频标签的坐标，得到最后得到具体位置。
[0022]2.电子物料车状态位检测
电子物料车状态分为两个状态位，一个表示有无布状态，称为有布态、无布态，布车间歇式通过控制芯片打开红外发送端，并开启检测接受端，检验布车是有布态或者无布态。另一个状态是锁定状态位，锁定态和未锁定态，锁定态表示该布车已经被选中。无布的电子物料车被选定为下一工序加工载体时，便将此状态位改为锁定态，以便不被其他任务误用。当此电子物料车完成上一工序加工以后，改变状态为未锁定位。这些状态都通过布车读写器和终端读写器写到布车的射频标签里面。
[0023]3.定位空的电子物料车
查询所有电子物料车的状态，将有布和无布的布车踢出，定位所有剩下的电子物料车，寻找出距离最近的电子物料车。
[0024]4.订单信息跟踪在工序加工之前，终端射频读写器将标签里订单信息读到终端并保存，待加工完以后将此订单信息再写到电子物料车标签里面。
[0025]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电子物料车，其特征在于其包括结构部分和电路部分，所述结构部分包括布车车身(18)、红外检测接受端(I)、红外检测发射端(2)、微控制器模块(21)、射频标签(20)，红外检测接受端(I)和红外检测发射端(2)分别设置在布车车身(18)两侧，微控制器模块(21)、射频标签(20)分别设置在布车车身(18)上红外检测接受端(I)的同侧；所述电路部分包括处理器(3)、处理器接口(4)、射频读写模块(19)、Balun模块(13)、信号放大器(16)、低通滤波器(15)、定向耦合器(14)、天线(17)，其中射频读写模块(19)包括:数字转换模块(6)、增益滤波(7)、DRM滤波(8)、变频混合器(10)、射频信号接收接口( 12)、EPCGen2协议控制器(5 )、射频发送(9 )、射频发送接口( 11)和LED指示灯(22 )。
2.按照权利要求1所述的电子物料车，其特征在于:所述微控制器模块(21)为单片机。
3.按照权利要求1所述的电子物料车，其特征在于:所述射频读写模块(19)为无线射频通信。
4.按照权利要求1所述的电子物料车，其特征在于:所述电子物料车车状态信息、所承载布料订单信息存储在射频标签里面。
5.按照权利要求1所述的电子物料车，其特征在于:所述传感系统采用红外感应系统，实时感应布车状态，并可以通过无线射频将信息写到射频标签里面。
6.按照权利要求1所述的电子物料车，其特征在于:操作终端可以通过生产车间的射频读写器快速定位指定布车。
7.按照权利要求1所述的电子物料车，其特征在于:所述电子物料车有LED指示灯，分别用来指示布车有布、无布、锁定状态。
8.按照权利要求1所述的电子物料车，其特征在于:通过终端的读写器可以定位指定布车。
9.按照权利要求1所述的电子物料车，其特征在于:所述电子物料车为ERP提高现场生产信息。
10.使用如权利要求1所述的电子物料车的在生产现场数据采集和资源调度的方法，其特征在于包括如下步骤: 1)订单初始化，具体过程如下: 布料加工之前将通过ERP生产计划，设置一个制品编号，安排操作人员进行加工，操作人员定位一辆最近的电子物料车，将胚布放进电子物料车，并将订单号、客户信息、制造信息、加工步骤、加工状态等信息写进数据库里面写进RFID里面，同时将相关的信息写到数据库； 2)开始工序加工数据采集，具体过程如下: 当电子物料车被推到各个加工机台的指定位置时，机台上的RFID读写器读取电子物料车标签信息，并与存储在机台生产任务信息对比检验；检验正确后，机台终端提示卸载电子物料车上的胚布，通过检读取电子物料车上的RFID里面电子物料车的有无布的状态位上，确保织物正确卸载，当该机台按照标签信息对胚布加工时，机台终端将当前加工信息发给中央控制器，布车标签上的加工信息清零，加工信息在系统服务器中保存； 3)工序加工结束，数据下载，具体过程如下: 当该机台的生产工序结束时，机台终端上的RFID读写器定位最近的空闲状态的电子物料车，提示将该工序已加工完成的布匹从本机台卸下，装载到指定的电子物料车上，将刚完成的订单所有信息写入电子物料车的标签中，机台已经完成的工序作为加工历史数据保存， 以此流程连续工作，实现生产信息的链接和布料加工过程的追踪； 4)重复上述步骤2)和步骤3)进行操作，系统记录数据并进行统计，直到所以工序都加工完成； 5)加工结束检测，具体过程如下: 将电子物料车推到检验终端，读取RFID里面的订单号，查询此订单工序是否完全加工完成，如完成则卸载布，系统将结束时间更新到数据库， 如有遗漏的加工工序或者错误加工则将此单进行二次加工。
【文档编号】B62D63/00GK104443110SQ201410555456
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】周砚江, 阮登峰, 汪雅丽 申请人:浙江理工大学