节拍自动监测装置及其监测方法与流程

本发明涉及工业自动化技术领域，尤其涉及一种节拍自动监测装置及其监测方法。

背景技术：

生产线节拍也称生产节奏时间，即生产线每生产一件产品的间隔时间，目标节拍时间就是根据每天需要完成的目标数量，反推出的产品间隔时间。目前的生产模式中，按节拍生产是影响生产工序的重要因素。

以喷油器为例，其生产线的工艺设备非常复杂，自动化程度非常高，生产线节拍非常快，总装部分就有约52米长，15-17个顺序工位以及其它辅助系统。因此，喷油器的生产制造面临着巨大的市场压力，必须不断提高设备利用效率，而生产线节拍是影响设备利用率的重要因素，如果任何一个工位的节拍变慢，超过目标节拍，就会影响整条线的产出。一般的做法是定期(如每月)对每个分工位用秒表测量节拍，经过统计、汇总，针对超过目标节拍的工位采取改进措施。然而，采用秒表手工测量节拍的方式，效率低下，测量结果易出现偏差，并且，需要耗费较多的人力。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种节拍自动监测装置及其监测方法，解决现有技术中节拍测量效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种节拍自动监测装置，包括：

探测模块，当零件通过某一工位时，所述探测模块上产生一输入信号；

输入模块，与所述探测模块连接，对所述输入信号进行转换形成一转换信号；

处理模块，与所述输入模块连接并接收所述转换信号，所述处理模块对所 述转换信号进行处理，得到所述工位上的节拍以及平均节拍，并实时显示所述节拍以及平均节拍。

可选的，所述处理模块包括处理单元和存储单元，所述处理单元用于对所述转换信号进行处理，并将处理得到的所述节拍保存到所述存储单元中。

可选的，所述转换信号中相邻的上升信号的间隔时间为所述节拍。

可选的，当所述转换信号中产生上升信号时，零件的总产量的数值加1，所述平均节拍为所述总产量与生产时间之商，其中，所述生产时间为所述转换信号中第一个上升信号与该上升信号之间的间隔时间。

可选的，所述处理模块还包括滤波单元，所述滤波单元对所述转换信号进行滤波，并将滤波后的转换信号传送给所述处理单元处理。

可选的，所述处理单元采用LabView、C语言或Visual Basic对所述转换信号进行处理。

可选的，所述处理模块接收所述转换信号采用的扫描周期小于等于1微秒。

可选的，所述输入模块与所述处理模块之间通过USB接口、串口或者网口连接。

可选的，所述探测模块为一传感器。

可选的，所述传感器为非接触式传感器或接触式传感器。

可选的，还包括一车体，所述处理模块以及所述输入模块位于所述车体上，所述车体底部具有滚轮。

相应的，本发明还提供一种节拍自动监测方法，采用上述的节拍自动监测装置，包括如下步骤：

打开探测模块的开关，所述探测模块对一工位进行扫描，当零件通过所述工位时，所述探测模块中产生一输入信号；

输入模块接收所述输入信号，所述输入模块对所述输入信号进行转换，形成一转换信号；

处理模块接收所述转换信号，并对所述转换信号进行处理，得出所述工位的节拍以及平均节拍，且实时显示所述节拍以及所述平均节拍。

本发明的节拍自动监测装置及其监测方法，节拍自动监测装置包括：探测模块，当零件通过某一工位时，所述探测模块上产生一输入信号；输入模块， 与所述探测模块连接，对所述输入信号进行转换形成一转换信号；处理模块，与所述输入模块连接并接收所述转换信号，所述处理模块对所述转换信号进行处理，得到所述工位上的节拍以及平均节拍，并实时显示所述节拍以及平均节拍。本发明中，通过探测模块对工位进行监控，可以对生产线的节拍进行自动监测，并实时显示生产线的节拍，提高节拍的测量效率，提高生产效率。

附图说明

图1为本发明一实施例中节拍自动监测装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例中的节拍自动监测装置的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的节拍自动监测装置及其监测方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的核心思想在于，在工位上设置一探测模块，打开探测模块开关，所述探测模块对该工位进行扫描，当零件通过所述工位时，所述探测模块产生一输入信号到输入模块，所述输入模块对所述输入信号进行转换，形成一转换信号，转换信号传送到处理模块，所述处理模块对所述转换信号进行处理，得 出所述工位的节拍以及平均节拍，并实时显示所述节拍以及所述平均节拍。本发明中，对生产线的节拍进行自动监测，并实时显示在所述处理模块中，提高节拍的测量效率，提高生产效率。

下文结合图1和图2对本发明的节拍自动监测装置及其监测方法进行具体说明，图1为节拍自动监测装置的结构示意图，其包括：

探测模块10，探测模块10可以设置在工位的零件入口处或零件出口处，在本发明中，探测模块10可以为一传感器。当需要对节拍进行监控时，打开传感器10的开关，工位上连续对零件进行加工时，零件逐一通过工位的入口或出口。当零件通过某一工位的入口或出口时，所述传感器10上产生一输入信号。在本实施例中，所述传感器10可以为非接触式传感器或接触式传感器，例如，采用光电式或磁电式的非接触式传感器，光电式传感器可以采用工位上的光电信号的变化检测零件的通过，零件通过时，光电信号变化形成一输入信号，并且随着零件的连续经过输入信号连续产生，而接触式传感器设置在靠近工位的位置，并可以与零件之间产生接触，从而根据零件与传感器的接触产生输入信号。本实施例中，采用传感器10检测工位上零件的通过，其检测精度更高。

输入模块20，将输入模块20与所述传感器10连接，输入模块20对所述输入信号进行转换，形成转换信号。由于传感器10产生的输入信号难以处理模块直接接收，因此，需要对输入信号进行转换，在本实施例中，输入模块20可以采用PNP型24Vdc的I/O模块。

处理模块30，处理模块30与所述输入模块20连接，在本实施例中，所述输入模块20与所述处理模块30之间通过USB接口、串口或者网口等方式连接。处理模块30接收输入模块20的转换信号，所述处理模块30对所述转换信号进行处理，得到所述工位上的节拍以及平均节拍等，并实时显示所述节拍以及平均节拍等。具体的，处理模块30中包括滤波单元31、处理单元32、存储单元33以及显示单元34。滤波单元31对所述转换信号进行滤波，将滤波后的转换信号传送的处理单元32，从而增加监控数据的准确性。接着，所述处理单元32采用LabView、C语言或Visual Basic等方式对所述转换信号进行处理，并将处理得到的所述节拍的数据保存到存储单元33中，并且，显示单元34将转换信号以及处理单元32处理的信号实时显示出来，便于操作人员随时监控。

处理单元32工作的过程为：当转换信号中出现上升信号时，记录该上升信号对应的时间，将该上升信号对应的时间减去上一个上升信号对应的时间，从而得出单个零件的节拍，即：所述转换信号中相邻的上升信号的间隔时间为所述节拍。同时，处理单元32还可以计算得出工位上的平均节拍，当转换信号中出现上升信号时，表明工位上重新进入或送出一个零件，则零件的总产量的数值加1，将总产量除以生产运行的时间，从而得出平均节拍，其中，生产时间即为第一个上升信号到检测的该上升信号之间的间隔时间，平均节拍即为总产量与生产时间之商。之后，处理单元32将计算出节拍、平均节拍、节拍的最大值、最小值以及总产量等数据发送到存储单元33中。在本实施例中，为了便于后续对保存的数据进行处理分析，存储单元33为Excel文件，Excel中可以直接对数据进行处理，并便于后续查询。

在本实施例中，为了增加测量的准确性，所述处理模块接收转换信号的扫描周期小于等于1微秒，当然，扫描周期更小，其准确性更好，本发明应不以此为限。

此外，本发明的节拍自动监控装置还包括一车体(图中未示出)，所述处理模块30以及所述输入模块20位于所述车体上，所述车体底部具有滚轮。需要说明的是，车体上可以安装一非接触式的传感器10，车体可以在各个工位之间移动，从而方便对各个工位进行检测。然而，输入模块20也可以直接与安装在工位上的接触式的传感器10相连，通过该接触式的传感器10对节拍进行监控。本发明中，节拍的监控装置简易，并且可移动，便于对各个工位进行监测。

相应的，参考图2所示，采用上述节拍的自动监控装置，本发明还提供一种节拍的自动监测方法，包括如下步骤：

进行步骤S1，打开探测模块10开关，所述探测模块10对一工位进行扫描，当有零件通过所述工位时，所述探测模块10产生一输入信号；

进行步骤S2，输入模块20接收所述输入信号，所述输入模块20对所述输入信号进行转换，形成一转换信号；

进行步骤S3，处理模块30接收所述转换信号，所述处理模块30对所述转换信号进行处理，得出所述工位的节拍以及平均节拍，并实时显示所述节拍以及所述平均节拍。

综上所述，本发明的节拍自动监测装置包括：探测模块，当零件通过某一工位时，所述探测模块上产生一输入信号；输入模块，与所述探测模块连接，对所述输入信号进行转换，形成转换信号；处理模块，与所述输入模块连接并接收所述转换信号，所述处理模块对所述转换信号进行处理，得到所述工位上的节拍，并实时显示所述节拍。本发明中，可以对生产线的节拍进行自动监测，并实时显示在所述处理模块中，提高节拍的测量效率，提高生产效率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。