一种用于工业生产线的无线工位读卡装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于工业生产线的无线工位读卡装置，其主要功能模块包括微处理器、复位电路、晶振电路、存储器、电源模块、液晶显示电路、RFID读卡模块、实时呼叫模块、在线烧录模块、条码阅读模块、分体式无线遥控键盘模块，其还包含有ZIGBEE无线传输模块及接口电路。本发明不仅节约了PC配置和网络布线、产线耗材的费用，而且简约了生产环境，提高了产线的生产效率，并提高了所述读卡装置的客制化水平。
【专利说明】-种用于工业生产线的无线工位读卡装置
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及工业生产线的数据采集及管理【技术领域】，准确地说是涉及在制造业生 产线数据采集及管理方面的工位读卡装置的【技术领域】。
【背景技术】：
[0002] 目前制造业生产线的生产数据主要采用手工统计分析、浪费大量纸张耗材和人力 成本，耗时耗力、效率低，不能即时反映生产进度、生产效率、找出生产瓶颈和平衡生产线产 能。即使已实行信息化管理、实施ERP的企业，生产数据也是在通过手工录入系统后再由系 统进行分析，同样存在无法实时呈现数据的问题。"信息系统+有线采集器"模式的企业，其 生产数据采集所用的数据采集终端仍多为条码阅读器或有线RFID读卡器。"条码阅读器" 或"有线RFID读卡器"均需要通过RS485连接电脑再接入局域网。既增加了系统实施成本， 又不能方便移动和实现精益简约化生产。且现有技术中，机车出现故障时无法通知维修人 员及时检修，影响生产进度和拖延交货期。
【发明内容】
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[0003] 为了解决目前生产线工位读卡装置（数据采集终端）必须通过RS485或TCP/IP 有线方式与PC工作站或主服务器连接通讯造成增加布线成本、不便移动生产和管理的缺 陷，本发明提供了一种包含ZIGBEE通讯模块和RFID读卡模块的工业产线无线工位读卡装 置。
[0004] 所述无线工位读卡装置的主要功能模块包括微处理器、复位电路、晶振电路、存储 器、电池及电源电路、液晶显示电路、ZIGBEE无线传输模块及接口电路、RFID读卡模块、实 时呼叫模块、在线烧录模块、条码阅读模块、分体式无线遥控键盘模块等。
[0005] 所述无线工位读卡装置的双RFID读卡模块带有两个RFID射频卡读头。
[0006] 所述无线工位读卡装置分体式遥控器设置有功能键和数字键。
[0007] 所述无线工位读卡装置实时呼叫模块设置有"呼叫"键。
[0008] 本发明的有益效果是：由于采用ZIGBEE无线通讯方式，工位读卡器不再需要通过 PC接入局域网，因而既节约了 PC配置和网络布线的费用，又简约了生产环境；由于采用分 体式遥控键盘、减少了工人不断按键浪费的生产时间，节约的生产时间可转化为有效工时 从而提高了生产效率；采用RFID射频识别技术可以节约大量生产线需要用到的纸菲、打印 墨粉等耗材费用，还可节约打菲、剪菲等大量人工成本；采用实时传呼功能，可让故障机车 得到及时维修、维护，提高生产效率；在线烧录设计，可以实现硬件固件免折机升级，因而可 根据客户个性化需求定制嵌入式应用程序，使本产品更具有通用性和不同行业适应性
[0009] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】：
[0010] 图1是本发明的无线工位读卡装置原理示意图
【具体实施方式】：
[0011] 现将参照附图，对本发明作一详细的描述。
[0012] 现有生产线中生产数据采集所用的数据采集终端仍多为条码阅读器或有线RFID 读卡器。"条码阅读器"或"有线RFID读卡器"均需要通过RS485连接电脑再接入局域网， 如此需要增加系统实施的硬件成本，并且对数据采集终端进行移动。
[0013] ZIGBEE技术具有无线传输、低功耗、自组网（星型、片状、网状型等拓扑结构）、 网络扩充性强等特点，而且，ZIGBEE芯片除了自带IEEE802. 15. 4通信协议外，还具有高性 能的8051微控制器、数据加密处理、电池监测、温度监测等功能，以及丰富的I/O 口、A/D、 USART等接口，可方便地符合实际应用的需要。
[0014] 因而本发明基于ZIGBEE技术的特色给出了一种包含ZIGBEE通讯模块的RFID无 线工位读卡装置，配合基于ZIGBEE技术的无线基站装置，从而解决生产线工位读卡装置不 可移动使用的问题，方便生产调度和生产线产能平衡。
[0015] 图1是本发明的无线工位读卡装置原理示意图。
[0016] 如图1所示，一种用于工业生产线的无线工位读卡装置，其包括微处理器、复位电 路、晶振电路、存储器、电池及电源电路、液晶显示电路、双RFID读卡模块、实时呼叫模块、 在线烧录模块、条码阅读模块、分体式无线遥控键盘模块等。，其还包含ZIGBEE无线传输模 块及接口电路。
[0017] 具体实施时，包括如下步骤：
[0018] 首先，为生产线每个工位人员配置一张识别员工身份的RFID射频卡（人员卡）； 根据生产线上的不同工艺要求，为每一工件（工序、物料）配置一张工件射频识别卡（物料 卡）。
[0019] 其次，为生产线每个工位对应配置一台所述无线工位读卡装置。
[0020] 所述无线工位读卡装置的双RFID读卡模块带有两个RFID射频卡读头。一个读头 读取"员工卡"或"管理员卡"信息；另一个读头读取"物料卡"信息，生产时以每扎物料为 计算单位捆绑一张"物料卡"。
[0021] 然后，当生产装配开始时，工人在工位读卡器的两个读卡槽中分别插入"人员卡" 和工序卡（物料卡），装配结束拔出"人员卡"和工序卡（物料卡），员工卡和工序卡（物料 卡）中的信息被工位读卡装置读出，并通过无线ZIGBEE方式实时发送至无线基站，由无线 基站再发送到中心服务器中进行统计分析。
[0022] 通过员工插卡和拔卡，一是可以实时计算员工每道工序每批物料的生产时间，分 析其生产效率；二是可以统计员工在该班次生产的合格品数量和不良品数量；三是可以明 确一批货物由谁、在什么时间哪个车位生产，便于追踪落实质量责任；四是可以实时监控生 产进度、改善生产瓶颈、统计计件工资。
[0023] 并且，所述无线工位读卡装置的分体式遥控器设置有功能键和数字键，IE管理员 通过它可以"分配/改变/拆分"对应工位的工序，登记不良品数量；实时"查询"该员工本 班次所生产合格品、返工数量、应得工资等。
[0024] 所述无线工位读卡装置面板还设计有"呼叫"键，当员工所在工位生产设备发生故 障时，员工按"呼叫"键，请求维护的信息可即时传递给机修人员，机修人员接到呼叫后，可 及时对故障设备进行维修。
[0025] 综上，有了所述ZIGBEE技术建立的无线基站和无线工位读卡装置，在生产线中， 生产资源计划ERP和生产现场控制SFC(Shop Floor Control)之间便有了信息实时交互 的纽带，避免出现信息孤岛。生产过程中各种物料、工序绑定的电子工票在生产线流转 过程中通过工位读卡装置读取到其中的信息，可以对生产加工各环节的数据实行在线采 集、实时监控，以减少因次品、废品返工所造成的资源和时间浪费；通过无线个人区域网 WPAN(wireless personal area networks)与工位读卡装置通过TCP方式与中心服务器通 讯，形成"内网""外网" 一体化，实现生产数据的"实时无线采集"和生产指令的实时发送。
[0026] 如此，既节约了 PC配置和网络布线的费用，又简约了生产环境，并且实现了工业 生产线生产数据的实时采集管理。
[0027] 在线烧录模块的设计，当客户有个性化需求时，可以实现硬件固件免折机升级，将 客户个性化需求定制嵌入式应用程序，使本发明更具有通用性和不同行业适应性。
[0028] 综上所述，虽然本发明公开如上，本发明所属【技术领域】的技术人员，在不脱离本发 明的精神和范围内的情况下，应当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围应当视 所附的权利要求书的范围所界定者为准。
【权利要求】
1. 一种用于工业生产线的无线工位读卡装置，该工位读卡装置包括微处理器、复位电 路、晶振电路、存储器、电池及电源电路、液晶显示电路、RFID读卡模块、ZIGBEE无线传输模 块及接口电路、实时呼叫模块、在线烧录模块、条码阅读模块、分体式无线遥控键盘模块。
2. 如权利要求1所述的无线工位读卡装置，其特征在于所述RFID读卡模块设置有两个 RFID射频卡读头。
3. 如权利要求1所述的无线工位读卡装置，其特征在于所述无线工位读卡装置分体式 遥控器设置有功能键和数字键。
4. 如权利要求1所述的无线工位读卡装置，其特征在于所述的所述无线工位读卡装置 实时呼叫模块设置有"呼叫"键。
【文档编号】G05B19/418GK104091183SQ201410256285
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月10日 优先权日:2014年6月10日
【发明者】李晓峰, 王瑞 申请人:东莞市麦蒂科技有限公司