本发明涉及控制领域，尤其涉及一种基于上位机集成控制的磁铁生产方法。
背景技术：
工业自动化实现了自动化生产，广泛应用于机械制造、建筑、信息技术、航空航天等领域。根据研究，全球工业自动化产业在2017年将达到2250亿美元，相比2013年增长30%；由于进入本行业较晚且缺乏核心技术积累，我国的工业自动化行业发展较为缓慢，目前高端产品主要依赖国外进口，西门子、库卡、abb、安川、发那科等国际厂商占据了国内较大市场份额。随着国内厂商生产技术和工艺的不断提高，对进口厂商产品的替代效应日益增强，认为在工业自动化领域，未来很长一段时间的驱动因素就来自于国产化的替代，国产替代品极高性价比是强有力的竞争优势。
国内的自动化生产线普遍存在功能单一，兼容性不够完备，自动化集成度不高，生产效率不高现象。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种针对磁铁生产的多功能、效率高、完备的兼容性且自动化程度高的基于上位机集成控制的磁铁生产方法。
本发明所采用的技术方案是，本发明方法在自动化磁铁生产线上实现，生产线基于总线通讯和windows平台设置，自动化磁铁生产线包括硬件系统、windows软件控制系统、手动界面、ui界面，所述硬件系统包括工控机、充磁设备、出标机、若干个ccd、测磁数据采集系统、rfid读写头、若干镭雕机、标签视觉检测系统、若干机械手、伺服模组、气缸及传感器，所述硬件系统中的伺服模组通过总线连接，所述硬件系统通过i/o口连接，该方法包括以下步骤：
（1）所述windows软件控制系统根据其自身的软件界面的操作指令发出相应的控制指令；
（2）所述windows软件控制系统通过总线方式控制分布式i/o口、传感器、伺服模组的伺服轴、气缸、机械手、扩展模块、充磁设备、出标机、ccd、测磁数据采集系统、rfid读写头、镭雕机及标签视觉检测系统进行逻辑运动、运动控制及数据存储的动作；
（3）所述传感器、工业仪表、伺服轴、气缸实时采集整个系统的状态信号并上传所述ui界面进行分析，最后上传所述windows软件控制系统存储；
（4）所述windows软件控制系统实时反馈控制各个硬件的动作，实现集中控制、实时监控，最后实现磁铁的自动化生产。
进一步地，所述步骤（3）中，整个系统的状态信号包括各个工站状态、伺服轴状态、机械手状态、充磁设备状态、出标机状态、ccd状态、测磁数据采集系统状态、rfid读写头状态、镭雕机状态、标签检测系统状态、气缸状态和传感器的状态。
再进一步地，所述ccd包括第一ccd和第二ccd，所述镭雕机包括第一镭雕机和第二镭雕机，所述机械手包括第一机械手、第二机械手和第三机械手，所述第一ccd、第二ccd、第一镭雕机、第二镭雕机、第一机械手、第二机械手和第三机械手分别设置在所述自动化磁铁生产线上的工站上。
此外，所述步骤2的具体步骤为：
a.整个自动化生产线软启动，磁铁料盒上料，所述第一机械手从磁铁料盒取磁铁移动至充磁夹具放磁铁，系统的上位机通知充磁机充磁，待完成充磁，第一机械手移动至充磁位取已充磁完成的磁铁至测磁位放置，测试磁铁充磁是否合格，所述第一机械手移动至出标机取标签，再移动至第一ccd拍照，确认标签信息，完成拍照后，第一机械手移动至测磁位对已测磁铁贴标；
b.所述第二机械手移动至测磁位取磁铁，再移动至rfid读写头处读写标签信息，所述第二机械手将磁铁移动至第一镭雕机处进行标签镭雕，完成镭雕后，所述第二机械手将磁铁移动至第二ccd进行标签镭雕质量检测，所述第二机械手将检测合格的磁铁产品移动至出料位；
c.所述第三机械手移动至料盘位取料盘并将料盘移动至出料位处，所述第二机械手将磁铁产品放置到料盘上，所述第三机械手移动至料盖位取料盖并将料盖移动至所述第二镭雕机处进行料盖标识镭雕，镭雕完成后，所述第三机械手将料盖移动至装有磁铁产品的料盘上并盖好料盘，料盘出料。
本发明的有益效果是：本发明采用基于通讯和windows平台设置，大大提高了兼容性，采用软件控制高精度机械手及伺服运动控制自动抓取磁铁，实现磁铁充磁、测磁、贴标、rfid读写、镭雕、标签检测、包装等功能，高度自动化集成，人性化的操作界面，自动处理一般报警错误，针对专业报警提示人员处理，综合了高度自动化，人性化的特性；采用充磁设备稳定充磁电压保证充磁稳定性，24位的高速高精度采集系统保证测磁数据的准确性，高精度大视野的ccd确保贴标精准稳定，以及整个过程中的rfid读写，镭雕及包装，实现生产的稳定性及高效性。
具体实施方式
本发明方法在自动化磁铁生产线上实现，生产线基于总线通讯和windows平台设置，自动化磁铁生产线包括硬件系统、windows软件控制系统、手动界面、ui界面，所述硬件系统包括工控机、充磁设备、出标机、若干个ccd、测磁数据采集系统、rfid读写头、若干镭雕机、标签视觉检测系统、若干机械手、伺服模组、气缸及传感器，所述硬件系统中的伺服模组通过总线连接，所述硬件系统通过i/o口连接。该方法包括以下步骤：
（1）所述windows软件控制系统根据其自身的软件界面的操作指令发出相应的控制指令；
（2）所述windows软件控制系统通过总线方式控制分布式i/o口、传感器、伺服模组的伺服轴、气缸、机械手、扩展模块、充磁设备、出标机、ccd、测磁数据采集系统、rfid读写头、镭雕机及标签视觉检测系统进行逻辑运动、运动控制及数据存储的动作；
（3）所述传感器、工业仪表、伺服轴、气缸实时采集整个系统的状态信号并上传所述ui界面进行分析，最后上传所述windows软件控制系统存储；
（4）所述windows软件控制系统实时反馈控制各个硬件的动作，实现集中控制、实时监控，最后实现磁铁的自动化生产。
进一步具体地，所述步骤（3）中，整个系统的状态信号包括各个工站状态、伺服轴状态、机械手状态、充磁设备状态、出标机状态、ccd状态、测磁数据采集系统状态、rfid读写头状态、镭雕机状态、标签检测系统状态、气缸状态和传感器的状态。
所述ccd包括第一ccd和第二ccd，所述镭雕机包括第一镭雕机和第二镭雕机，所述机械手包括第一机械手、第二机械手和第三机械手，所述第一ccd、第二ccd、第一镭雕机、第二镭雕机、第一机械手、第二机械手和第三机械手分别设置在所述自动化磁铁生产线上的工站上。
步骤（2）的具体步骤为：
a.整个自动化生产线软启动，磁铁料盒上料，所述第一机械手从磁铁料盒取磁铁移动至充磁夹具放磁铁，系统的上位机通知充磁机充磁，待完成充磁，第一机械手移动至充磁位取已充磁完成的磁铁至测磁位放置，测试磁铁充磁是否合格，所述第一机械手移动至出标机取标签，再移动至第一ccd拍照，确认标签信息，完成拍照后，第一机械手移动至测磁位对已测磁铁贴标；
b.所述第二机械手移动至测磁位取磁铁，再移动至rfid读写头处读写标签信息，所述第二机械手将磁铁移动至第一镭雕机处进行标签镭雕，完成镭雕后，所述第二机械手将磁铁移动至第二ccd进行标签镭雕质量检测，所述第二机械手将检测合格的磁铁产品移动至出料位；
c.所述第三机械手移动至料盘位取料盘并将料盘移动至出料位处，所述第二机械手将磁铁产品放置到料盘上，所述第三机械手移动至料盖位取料盖并将料盖移动至所述第二镭雕机处进行料盖标识镭雕，镭雕完成后，所述第三机械手将料盖移动至装有磁铁产品的料盘上并盖好料盘，料盘出料。
本发明中，系统的上位机的控制系统主程序主要包括伺服轴及机械手运动轨迹示教、生产班次管理、故障处理等。采用labview编程软件采用可视化图形编程，可视化图形编程简洁直观，类似于高级计算机编程语言，采用可视化图形编程特别适合上位机控制系统，尤其涉及大量的模拟量运算处理，机械手动作控制及多轴联动插补。
本发明基于总线通讯和windows平台开发环境，控制系统根据软件界面的操作指令，通过总线方式控制分布式i/o、传感器、伺服轴、机械手、扩展模块、充磁设备、出标机、ccd、高速高精度数据采集系统、rfid读写头、镭雕机、标签视觉检测平台，发出相应的控制指令，实现逻辑运动、运动控制、数据存储等，并接收传感器、工业仪表、伺服轴、气缸等状态信号，通过上述基于labview软件控制系统达到高度集中控制，实时监控。
与现有技术相比，本发明整机代替人工磁铁生产功能；兼容性强，可兼容2种规格4种极性磁铁；保证磁铁生产的稳定性和质量；结构紧凑、轻巧、简单，维护保养操作方便；整机使用寿命长。