CN109101003A - 一种高柔性智能产线设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明旨在提供一种适合全自动、多品种、不同品种交叉作业、有效提高作业效率的高柔性智能产线设计方法。本发明方法包括以下步骤:工站设置;控制***建立;根据产品数据特性对工站进行针对性组合和排布,组成智能产线,工站与工站之间利用统一的总线通过统一的对接接口进行连接,总线与控制***进行通信;通过对实时采集的测试数据进行相关性分析,并根据相关性分析评估,初步诊断异常,预防由于硬件或软件故障造成大批量异常,精准定位发生异常的位置或干扰因素。本发明应用于自动化领域。
Description
技术领域
本发明涉及自动化领域,特别涉及一种高柔性智能产线设计方法。
背景技术
传统自动化产线仅适合于单品种或少品种大批量规模生产,而在针对多品种、多样化订单需求应变能力不足,缺乏可扩展性。现有行业的柔性制造解决方案为应对同一问题的不同兼容方案,存在单元占地大、投资高等问题。当产品的更新迭代越来越快,产品的生命周期不断缩短,对应设备的生命周期也存在巨大挑战,而随着产品的更换,设备需要做大量的设计优化和结构变动才足以延长生命周期。由于市场多样化发展,传统工业3.0的自动化解决方案均面临着小品种多批量的变化需求,特别是电子产品更新换代快,其自动化测试行业的设备生命周期也逐渐缩短,而每一次设备的升级或更换都意味着成本提高。现在测试行业,装配与测试各个工站相对独立,且采用不同设备,所涉及的***接口,硬件设备,外观等各不相同,设备之间切换存在多次装夹、多次定位误差较大、加工精度不高、适用范围较小等的技术问题。传统测试线根据产品需求定制,针对产品不同的测试项目需要专用设备,测试设备大多独立成单独的工站,测试数据之间较少在***上互联,针对全测试周期较少有***的数据分析和管理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种适合全自动、多品种、不同品种交叉作业、有效提高作业效率的高柔性智能产线设计方法。
本发明所述方法所采用的技术方案是,本发明方法包括以下步骤:
(1)工站设置:建立囊括产品自动化组装和测试工序的所有工站,每个工站设置统一的对接接口并定义兼容的接口协议,在每个工站上设置有数据采集装置;
(2)控制***建立:设置支持插件式模组集成架构的控制中心,设置采集模块、存储模块、数据处理分析模块、数据输送模块,其中,采集模块接收每个工站上的数据采集装置上传的工站作业数据,工站作业数据存储到存储模块中,数据处理分析模块对产品的全生命周期数据管理和分析,找出产品不良原因,追溯异常产品信息和工序,并向相应工站下发产品工艺改善指令,数据输送模块将数据处理分析模块下发的指令传输至相应的工站,并将相应的事件发送至上层管理***;
(3)根据产品数据特性对工站进行针对性组合和排布,组成智能产线,工站与工站之间利用统一的总线通过统一的对接接口进行连接,总线与控制***进行通信;
(4)通过对实时采集的测试数据进行相关性分析,并根据相关性分析评估,初步诊断异常,预防由于硬件或软件故障造成大批量异常,精准定位发生异常的位置或干扰因素。
进一步地,对于小批量、多品种产品,根据单个产品特性,所述控制***设计符合其特征的测试路线,组合多种产品进行混流测试,形成交叉调度产品测试路径。
再进一步地,所述产品自动化组装和测试工序包括但不限于自动上料、自动组装、自动点胶、自动打螺丝、自动光学测试、ICT/FCT测试、缺陷检测、气密性测试和/或自动下料。
再又进一步地,所述自动光学测试工序包括但不限于波长l、功率w、辐射角θ、光强q、亮点/暗点数目n、电流I、电压V、温度T、光学距离精度d、机械定位精度公差t、相机与产品的光学中心对位偏差e或光学性能参数组合r(n)。
又再进一步地,数据采集装置包括但不限于各类传感器、视觉定位装置和/或二维码扫描装置。
更进一步地,数据采集装置采集的工站作业数据包括但不限于残品组装参数、产品测试参数及设备运行参数。
本发明的有益效果是:本发明从整体架构上定义统一的精度管控标准,和统一的精密对接接口,从独立工站而言,通过插件式结构设计保证测试工站核心精密模组与***设备隔离,其精度管控独立运作,同时通过精美对接结构保证与其他设备或全自动化产线无缝连接;除了结构上实现各个环节统一标准的互联外,在软件和***层面亦可支持插件模式集成,与自动化装配和传输不同,测试设备不仅需要管控设备本身的自动化信息,还需要采集产品的性能参数,并根据生产数据进行统计性分析,或者深度挖掘,找出产品不良原因,追溯异常产品信息和工序,进一步指导了产品工艺改善;本发明中,上下料、传输带、测试等工站采用统一的外观风格和对接衔接结构设计,上下料与传输带之间采用同一对接精度设计标准,不同机台之间对接可无缝替换,确保柔性产线组合时***统一的结构兼容性;可扩展性强,多工站可根据需求任意组合,需求变换、应变能力强;工站之间采用统一的精确定位接口,可根据产品设计变更,随意修改各个测试工序组合条件,提高硬件对整体产线的组合柔性;可根据测试数据结果,智能评估分析产品特性,并定位、跟踪产品工艺问题、故障回溯。
此外,整体产线统一控制***可根据单个产品特性,交叉调度产品测试路径。整线的可维护性强,避免为适应产品的变化而修改和调整产线结构。也优化利用了测试资源,节省资源切换时间,提高产线测试柔性。
附图说明
图1是本发明所述智能产线的简易布局示意图。
具体实施方式
如图1所示,本发明方法包括以下步骤:
(1)工站A设置:建立囊括产品自动化组装和测试工序的所有工站,每个工站设置统一的对接接口并定义兼容的接口协议,在每个工站上设置有数据采集装置。所述产品自动化组装和测试工序包括但不限于自动上料、自动组装、自动点胶、自动打螺丝、自动光学测试、ICT/FCT测试、缺陷检测、气密性测试和/或自动下料。所述自动光学测试工序包括波长l、功率w、辐射角θ、光强q、亮点/暗点数目n、电流I、电压V、温度T、光学距离精度d、机械定位精度公差t、相机与产品的光学中心对位偏差e或光学性能参数组合r(n)。数据采集装置包括但不限于各类传感器、视觉定位装置和/或二维码扫描装置。
(2)控制***B建立:设置支持插件式模组集成架构的控制中心,设置采集模块、存储模块、数据处理分析模块、数据输送模块,其中,采集模块接收每个工站上的数据采集装置上传的工站作业数据,工站作业数据存储到存储模块中,数据处理分析模块对产品的全生命周期数据管理和分析,找出产品不良原因,追溯异常产品信息和工序,并向相应工站下发产品工艺改善指令,数据输送模块将数据处理分析模块下发的指令传输至相应的工站,并将相应的事件发送至上层管理***C。数据采集装置采集的工站作业数据包括但不限于残品组装参数、产品测试参数及设备运行参数。
(3)根据产品数据特性对工站进行针对性组合和排布,组成智能产线,工站与工站之间利用统一的总线D通过统一的对接接口进行连接,总线与控制***进行通信。各个工站采用统一的外观和结构风格,对各测试工站可单独拆除和拼接,可根据产品设计变更,随意修改各个测试工序组合条件,提高硬件对整体产线的组合柔性。
(4)通过对实时采集的测试数据进行相关性分析,并根据相关性分析评估,初步诊断异常,预防由于硬件或软件故障造成大批量异常,精准定位发生异常的位置或干扰因素。
对于小批量、多品种产品,根据单个产品特性,所述控制***设计符合其特征的测试路线,组合多种产品进行混流测试,形成交叉调度产品测试路径。
具有高度柔性化特点,可根据产品数据特性针对性排布测试序列,以测试数据驱动动态调度待测品与测试设备间的匹配关系,实现电子类产品的自动化组装与测试。
本发明应用于自动化领域。
Claims (6)
1.一种高柔性智能产线设计方法,该高柔性智能产线用于产品的自动化组装和测试,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1)工站设置:建立囊括产品自动化组装和测试工序的所有工站,每个工站设置统一的对接接口并定义兼容的接口协议,在每个工站上设置有数据采集装置;
(2)控制***建立:设置支持插件式模组集成架构的控制中心,设置采集模块、存储模块、数据处理分析模块、数据输送模块,其中,采集模块接收每个工站上的数据采集装置上传的工站作业数据,工站作业数据存储到存储模块中,数据处理分析模块对产品的全生命周期数据管理和分析,找出产品不良原因,追溯异常产品信息和工序,并向相应工站下发产品工艺改善指令,数据输送模块将数据处理分析模块下发的指令传输至相应的工站,并将相应的事件发送至上层管理***;
(3)根据产品数据特性对工站进行针对性组合和排布,组成智能产线,工站与工站之间利用统一的总线通过统一的对接接口进行连接,总线与控制***进行通信;
(4)通过对实时采集的测试数据进行相关性分析,并根据相关性分析评估,初步诊断异常,预防由于硬件或软件故障造成大批量异常,精准定位发生异常的位置或干扰因素。
2.根据权利要求1所述的一种高柔性智能产线设计方法,其特征在于:对于小批量、多品种产品,根据单个产品特性,所述控制***设计符合其特征的测试路线,组合多种产品进行混流测试,形成交叉调度产品测试路径。
3.根据权利要求1所述的一种高柔性智能产线设计方法,其特征在于:所述产品自动化组装和测试工序包括但不限于自动上料、自动组装、自动点胶、自动打螺丝、自动光学测试、ICT/FCT测试、缺陷检测、气密性测试和/或自动下料。
4.根据权利要求3所述的一种高柔性智能产线设计方法,其特征在于:所述自动光学测试工序包括波长l、功率w、辐射角θ、光强q、亮点/暗点数目n、电流I、电压V、温度T、光学距离精度d、机械定位精度公差t、相机与产品的光学中心对位偏差e或光学性能参数组合r(n)。
5.根据权利要求1所述的一种高柔性智能产线设计方法,其特征在于:数据采集装置包括但不限于各类传感器、视觉定位装置和/或二维码扫描装置。
6.根据权利要求1所述的一种高柔性智能产线设计方法,其特征在于:数据采集装置采集的工站作业数据包括但不限于残品组装参数、产品测试参数及设备运行参数。
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