惯性传感器的柔性化生产系统和方法与流程

1.本发明涉及惯性传感器生产技术领域，具体而言，涉及一种惯性传感器的柔性化生产系统和方法。


背景技术：

2.惯性传感器的基本构成为外壳、pcb板、上盖，三者组装在一起为成品。不同产品种类的惯性传感器具有不同外型尺寸的外壳、pcb板、上盖。
3.在现有技术中，针对不同种类的惯性传感器，其通常采用的是固定式的加工流程，而由于不同种类的惯性传感器加工工序有所不同，在切换新的种类时，需要将原有生产线上的半成品清空，造成批次切换时间较长，同时操作复杂，造成人力和时间的浪费。


技术实现要素：

4.本发明的目的包括，例如，提供了一种惯性传感器的柔性化生产系统和方法，其在切换批次时无需将原有生产线上的半成品情况，缩短了批次切换时间，避免人力和时间的浪费。
5.本发明的实施例可以这样实现：
6.第一方面，本发明提供一种惯性传感器的柔性化生产系统，包括：
7.用于承载待加工产品的载具；
8.用于输送所述载具的传送带；
9.用于扫描所述待加工产品上的标识图案的扫描模块；
10.与所述扫描模块电连接的控制器，所述控制器用于获取所述待加工产品的产品代码编号；
11.以及，与所述控制器电连接的加工设备，所述加工设备用于依据所述产品代码编号选择对应的加工程序，并加工所述待加工产品。
12.在可选的实施方式中，所述惯性传感器的柔性化生产系统还包括用于提供加工物料的上料托盘，所述上料托盘设置在所述传送带上，并由所述传送带输送至所述加工设备，以向所述加工设备提供对应的加工物料。
13.在可选的实施方式中，所述上料托盘上设置有标定信号孔，所述加工设备上还设置有光电传感器，所述光电传感器用于识别所述标定信号孔，以使所述上料托盘与所述加工设备相适配。
14.在可选的实施方式中，所述标定信号孔设置在所述上料托盘的边缘，所述光电传感器包括发射端和接收端，所述发射端和接收端分别用于适配在所述标定信号孔的两侧，以识别所述标定信号孔。
15.在可选的实施方式中，所述传送带的两侧分布有多个加工工位，每个所述加工工位处设置有所述加工设备，每个所述加工设备上集成安装有所述扫描模块，以使每个所述加工设备在加工前均能够通过所述扫描模块扫描所述待加工产品上的标识图案。
16.在可选的实施方式中，所述扫描模块包括ccd传感器和扫描支架，所述扫描支架设置在所述加工设备上，并朝向所述传送带延伸，所述ccd传感器设置在所述扫描支架的自由端，并位于所述传送带的上方，以使所述ccd传感器与所述待加工产品上的标识图案相对应。
17.在可选的实施方式中，所述载具上设置有多个不同尺寸的装夹位，多个所述装夹位相邻设置或重叠设置，以适配不同外形尺寸的所述待加工产品。
18.在可选的实施方式中，所述载具上设置有第一台阶和第二台阶，且所述载具上开设有下料口，所述第一台阶和所述第二台阶相对设置在所述下料口的两侧，所述第一台阶具有多个第一台阶面，所述第二台阶具有多个第二台阶面，多个所述第一台阶面和多个所述第二台阶面分别对应并形成多个不同尺寸的夹持槽，所述夹持槽用于放置所述待加工产品。
19.在可选的实施方式中，所述载具上还设置有第一抵持凸起和第二抵持凸起，所述第一抵持凸起和所述第二抵持凸起分别设置在所述下料口的两侧，且所述第一抵持凸起位于所述第一台阶远离所述第二台阶的一侧，所述第二抵持凸起位于所述第二台阶远离所述第一台阶的一侧，所述第一抵持凸起和所述第二抵持凸起均用于抵持在所述待加工产品的两侧。
20.第二方面，本发明提供一种惯性传感器的柔性化生产方法，适用于如前述实施方式任一项所述的惯性传感器的柔性化生产系统，包括：
21.将待加工产品搭载在载具上；
22.将搭载有待加工产品的载具输送至所述加工设备处；
23.扫描所述待加工产品上的标识图案；
24.获取所述待加工产品的产品代码编号；
25.依据所述产品代码编号选择对应的加工程序，并加工所述待加工产品。
26.在可选的实施方式中，所述方法还包括：
27.识别位于上料托盘上的标定信号孔，以使所述上料托盘与所述加工设备相适配。
28.在可选的实施方式中，识别位于上料托盘上的标定信号孔的步骤，包括：
29.利用光电传感器识别标定信号孔；
30.若所述标定信号孔与所述光电传感器适配，则将所述上料托盘输送至所述加工设备；
31.若所述标定信号孔与所述光电传感器不适配，则将所述上料托盘排出，并发出报警信号。
32.本发明实施例的有益效果包括，例如：
33.本发明实施例提供了一种惯性传感器的柔性化生产系统和方法，其通过载具承载待加工产品，并利用传送带将载具输送至加工设备处，在此过程中可以利用扫描模块对待加工产品上的标识图案进行扫描，控制器能够根据扫描结果获取待加工产品的产品代码编号，加工设备可以根据产品代码编号选择对应的加工程序，并按照该加工程序加工该待加工产品，完成惯性传感器的工艺流程。相较于现有技术，本发明实施例通过扫描标识图案的方式确定加工工序，加工设备根据不同的待加工产品上的标识图案选择不同的加工程序，从而采用不同的加工工序实现对不同种类的惯性传感器的加工，一方面使得传送带上不同
的载具上能够分别承载不同种类的半成品，提升了生产线的兼容性，另一方面在切换新的传感器种类时，原有的传感器能够得以兼容，无需将原有生产线上的半成品情况，缩短了批次切换时间，避免人力和时间的浪费。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
35.图1为本发明第一实施例提供的惯性传感器的柔性化生产系统的示意图；
36.图2为图1中扫描模块的结构示意图；
37.图3为图1中上料托盘的结构示意图；
38.图4为图1中载具的结构示意图。
39.图标：100-惯性传感器的柔性化生产系统；110-载具；111-第一台阶；113-第二台阶；115-下料口；117-第一抵持凸起；119-第二抵持凸起；130-传送带；150-扫描模块；151-ccd传感器；153-扫描支架；160-光电传感器；161-发射端；163-接收端；170-加工设备；180-控制器；190-上料托盘；191-标定信号孔；
具体实施方式
40.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
41.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
43.在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
44.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
45.正如背景技术中所公开的，现有的惯性传感器的生产线，其通常采用的是固定流程式的产线结构，即针对某一款惯性传感器，采用特定的载具、特定的加工设备，且加工设备采用特定的加工工序/加工程序实现对半成品的加工，这种生产线的好处在于针对单一传感器品种，由于载具、加工设备等都是制式结构，建造成本低，同时惯性传感器能够高速
流转，生产效率高。
46.然而，经发明人调研发现，当需要切换不同种类的惯性传感器时，由于原有生产线对于新的惯性传感器并不兼容，导致需要将原生产线上的惯性传感器的半成品清空，这无疑造成了批次切换时间较长，同时操作复杂，造成了人力和时间的浪费。同时，由于载具兼容性差，导致更换批次时也需要将载具进行更换，增加了成本，并且无法实现不同种类产品的混合流动。此外，由于加工设备的供料是通过单一的供料托盘实现的，而当生产线上采用不同种类产品的半成品时，其加工所需原料并不一定相同，供料托盘容易出现混料情况，导致多品种生产时，容易用错物料，影响加工。
47.为了解决上述问题，本发明提供了一种新型的惯性传感器的柔性化生产系统和方法，需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
48.第一实施例
49.请参考图1和图2，本实施例提供了一种惯性传感器的柔性化生产系统100，其兼容性更好，在切换批次时无需将原有生产线上的半成品情况，缩短了批次切换时间，避免人力和时间的浪费。同时能够实现多种不同类型的传感器的混合加工，实现各类产品的混合流动。此外，能够防止多种类产品生产时用错物料，保证加工安全性和可靠性。
50.本实施例提供的惯性传感器的柔性化生产系统100，包括载具110、传送带130、扫描模块150和加工设备170，载具110用于承载待加工产品，传送带130用于输送载具110，扫描模块150用于扫描待加工产品上的标识图案，控制器180与扫描模块150电连接，用于获取待加工产品的产品代码编号，加工设备170与控制器180电连接，用于依据产品代码编号选择对应的加工程序，并加工该待加工产品。
51.需要说明的是，本实施例中的待加工产品指的是惯性传感器的半成品，其中惯性传感器的基本构成为外壳、pcb板、上盖，三者组装在一起为成品。不同产品种类的惯性传感器具有不同外型尺寸的外壳、pcb板、上盖。此处传送带130为常规生产线上的输送带状结构，传送带130包括带体和驱动件，驱动件用于驱动带体滚动，从而实现对放置在带体上的载具110的输送。
52.在本实施例中，扫描模块150可以集成在加工设备170上，控制器180可以为整个生产线的中控机，也可以是集成在加工设备170上的控制模块，加工设备170在加工前需要通过扫描模块150对待加工产品表面的标识图案进行扫描，然后通过控制器180得到产品代码编号，加工设备170依据该产品代码编号来选择不同的加工程序，从而实现对不同种类的待加工产品采用不同的加工工序。
53.需要说明的是，本实施例中待加工产品上的标识图案可以在待加工产品进入传送带130之前提前绘制。优选地，本实施例中的标识图案可以是二维码，扫描模块150扫描该二维码并将获取到的二维码信息传送至控制器180，控制器180根据该二维码信息得到该待加工产品的产品代码编号。此处通过不同的二维码标定不同种类的待加工产品，当然，此处标识图案也可以是具有特殊含义标定图案，例如不同种类的待加工产品分别用矩形、三角形和圆形标识。
54.本实施例提供的惯性传感器的柔性化生产系统100，通过扫描标识图案的方式确定加工工序，加工设备170根据不同的待加工产品上的标识图案选择不同的加工程序，从而采用不同的加工工序实现对不同种类的惯性传感器的加工，一方面使得传送带130上不同
的载具110上能够分别承载不同种类的半成品，提升了生产线的兼容性，另一方面在切换新的传感器种类时，原有的传感器能够得以兼容，无需将原有生产线上的半成品情况，缩短了批次切换时间，避免人力和时间的浪费。
55.在本实施例，传送带130的两侧分布有多个加工工位，每个加工工位处设置有加工设备170，每个加工设备170上集成安装有扫描模块150，以使每个加工设备170在加工前均能够通过扫描模块150扫描待加工产品上的标识图案。具体地，多个加工设备170位于不同的加工工位，每个加工设备170均具有至少一个加工程序。优选地，每个加工设备170上具有多个加工程序。
56.需要说明的是，此处加工设备170依据产品代码编号选择对应的加工程序，并加工该待加工产品，包含了两层选择，其中第一层为选择对应的加工设备170，第二层为选择对应的加工程序，即流水线式的传送带130将载具110输送至不同的加工设备170，每个加工设备170上的扫描模块150均进行扫描，若依据产品代码编号确定为该加工设备170，则该加工设备170将载具110截留，并依据产品代码编号选择该加工设备170上对应的加工程序进行加工，若依据产品代码编号确定该加工设备170无法加工时，则继续输送至下一个加工设备170进行扫描。
57.当然，在本发明其他较佳的实施例中，也可以采用不同的加工组合方式，例如针对不同种类的待加工产品设定对应数量的加工设备170，每个加工设备170均能够单独完成对应种类的待加工产品的加工流程，则此时加工设备170依据产品代码编号选择对应的加工程序指的是选择不同加工设备170上的加工程序。再例如针对不同种类的待加工产品设定了多个加工设备170，每个加工设备170仅仅包含一个加工工序，并针对不同种类的待加工产品设定多个加工程序。对于加工工序和加工程序的设定，在此不作具体限定。
58.扫描模块150包括ccd传感器151和扫描支架153，扫描支架153设置在加工设备170上，并朝向传送带130延伸，ccd传感器151设置在扫描支架153的自由端，并位于传送带130的上方，以使ccd传感器151与待加工产品上的标识图案相对应。具体地，扫描支架153呈悬臂结构，ccd传感器151能够精准地对待加工产品上的二维码进行扫描，准确性较高。
59.进一步地，惯性传感器的柔性化生产系统100还包括用于提供加工物料的上料托盘190，上料托盘190设置在传送带130上，并由传送带130输送至加工设备170，以向加工设备170提供对应的加工物料。具体地，传送带130为分散式结构，其不仅构成了载具110的流水线，还局部形成了上料托盘190的输送线，当然，此处用于输送载具110和用于输送上料托盘190的传送带130也可以分别单独设置。
60.参见结合参见图3，在本实施例中，不同产品所使用的加工物料不同，特别是多种待加工产品共线生产时，更易发生混料现象，为了避免混料，本实施例中针对不同的产品设计相对唯一的上料托盘190，即不同的加工原料无法放入同一上料托盘190中，同时通过对上料托盘190的识别，来保证加工物料的准确性。具体地，上料托盘190上设置有标定信号孔191，加工设备170上还设置有光电传感器160，光电传感器160用于识别标定信号孔191，以使上料托盘190与加工设备170相适配。
61.在本实施例中，加工设备170在针对不同的待加工产品进行加工时，光电传感器160识别标定信号孔191来确定上料托盘190，当上料托盘190确定后，加工设备170才会利用该加工物料实现对该待加工产品的加工。
62.在本实施例中，标定信号孔191设置在上料托盘190的边缘，光电传感器160包括发射端161和接收端163，发射端161和接收端163分别用于适配在标定信号孔191的两侧，以识别标定信号孔191。具体地，发射端161和接收端163均可以是多个，同时标定信号孔191为多个，从而通过发射端161和接收端163的识别情况来判定上料托盘190的种类以及其是否与该加工设备170相适配。例如，针对3种不同的待加工产品需要3种不同的加工原料，则对应需要有3种不同的上料托盘190，标定为a托盘、b托盘和c托盘，此时发射端161和接收端163均可以是3个，同时a托盘的标定信号孔191为3个，b托盘为2个，c托盘为1个，若此时扫描结果和控制器180确定该加工设备170需要a托盘中的加工原料，则可以通过三个发射端161和接收端163的识别情况来判定是否为a托盘，即3个接收端163均接收到信号的上料托盘190为a托盘，其余情况均为错误的上料托盘190。通过光电传感器160与标定信号孔191能够发现混料情况，此时传送带130可以将错误的上料托盘190排出，并发出报警信号，提醒工作人员及时排查。
63.参见图4，在本实施例中，载具110进行了共通化设计，以使载具110能够实现各品种批次的产品混合流动。而由于不同产品的外形尺寸不同，故可以在载具110上设置有多个不同尺寸的装夹位，多个装夹位相邻设置或重叠设置，以适配不同外形尺寸的待加工产品。在载具110上加工出与待加工产品外壳尺寸相匹配的特征结构，使得同一载具110能够装夹不同的产品零件，因此在批次切换时也无需更换相应的载具110。
64.在本实施例中，载具110上设置有第一台阶111和第二台阶113，且载具110上开设有下料口115，第一台阶111和第二台阶113相对设置在下料口115的两侧，第一台阶111具有多个第一台阶111面，第二台阶113具有多个第二台阶113面，多个第一台阶111面和多个第二台阶113面分别对应并形成多个不同尺寸的夹持槽，夹持槽用于放置待加工产品。具体地，第一台阶111上设置有两个第一台阶111面，第二台阶113上设置有两个第二台阶113买了，从而形成了两个不同尺寸的夹持槽，以适配不同尺寸的两个待加工产品。
65.进一步地，载具110上还设置有第一抵持凸起117和第二抵持凸起119，第一抵持凸起117和第二抵持凸起119分别设置在下料口115的两侧，且第一抵持凸起117位于第一台阶111远离第二台阶113的一侧，第二抵持凸起119位于第二台阶113远离第一台阶111的一侧，第一抵持凸起117和第二抵持凸起119均用于抵持在待加工产品的两侧。具体地，第一抵持凸起117和第二抵持凸起119之间的空间用于夹持不同尺寸的第三个待加工产品，故本实施例中的载具110可以分别承载三种不同尺寸的待加工产品。
66.综上所述，本实施例提供的惯性传感器的柔性化生产系统100和方法，其通过载具110承载待加工产品，并利用传送带130将载具110输送至加工设备170处，在此过程中可以利用扫描模块150对待加工产品上的标识图案进行扫描，控制器180能够根据扫描结果获取待加工产品的产品代码编号，加工设备170可以根据产品代码编号选择对应的加工程序，并按照该加工程序加工该待加工产品，完成惯性传感器的工艺流程，同时载具110采用通用化设计，能够承载不同尺寸的待加工产品，并且能够识别是否投错物料。相较于现有技术，本实施例通过扫描标识图案的方式确定加工工序，加工设备170根据不同的待加工产品上的标识图案选择不同的加工程序，从而采用不同的加工工序实现对不同种类的惯性传感器的加工，一方面使得传送带130上不同的载具110上能够分别承载不同种类的半成品，提升了生产线的兼容性，另一方面在切换新的传感器种类时，原有的传感器能够得以兼容，无需将
原有生产线上的半成品情况，缩短了批次切换时间，避免人力和时间的浪费。此外，通过载具110的共同化设计，进一步提升了生产线的兼容性，在批次切换时也无需更换载具110。同时，利用上料托盘190上的标定信号孔191来判断是否投错加工物料，防止多品种生产时用错加工物料。
67.第二实施例
68.本实施例提供了一种惯性传感器的柔性化生产方法，适用于如第一实施例提供的惯性传感器的柔性化生产系统100。
69.本实施例提供的惯性传感器的柔性化生产方法，包括以下步骤：
70.s1：将待加工产品搭载在载具110上。
71.具体地，载具110采用通用化设计，载具110上设置有多个不同尺寸的装夹位，多个装夹位相邻设置或重叠设置，以适配不同外形尺寸的待加工产品，在进入传送带130之前首先需要将待加工产品搭载在载具110上。
72.需要说明的是，在步骤s1之前，还需要在待加工产品的表面绘制标识图案，例如可以通过激光刻印的方式形成二维码，以方便后续进行识别。
73.s2：将搭载有待加工产品的载具110输送至加工设备170处。
74.具体地，将载具110送入传送带130，在中控机的控制下，利用传送带130将载具110输送至加工设备170处。
75.s3：扫描待加工产品上的标识图案。
76.具体地，利用加工设备170上集成的扫描模块150对待加工产品上的二维码进行扫描。
77.s4：获取待加工产品的产品代码编号。
78.具体地，可以利用与扫描模块150电连接的控制器180依据扫描结果获取产品代码编号。
79.s5：依据产品代码编号选择对应的加工程序，并加工待加工产品。
80.具体地，加工设备170与控制器180电连接，且加工设备170能够依据产品代码编号选择对应的加工程序，并实现加工。
81.在本实施例中，在加工之前，即步骤s5之前，还需要识别位于上料托盘190上的标定信号孔191，以使上料托盘190与加工设备170相适配。具体地，首先利用光电传感器160识别标定信号孔191，若标定信号孔191与光电传感器160适配，则将上料托盘190输送至加工设备170；若标定信号孔191与光电传感器160不适配，则将上料托盘190排出，并发出报警信号。具体的适配判定步骤可以参考第一实施例中的相关描述。
82.本实施例提供的惯性传感器的柔性化生产方法，其通过载具110承载待加工产品，并利用传送带130将载具110输送至加工设备170处，在此过程中可以利用扫描模块150对待加工产品上的标识图案进行扫描，控制器180能够根据扫描结果获取待加工产品的产品代码编号，加工设备170可以根据产品代码编号选择对应的加工程序，并按照该加工程序加工该待加工产品，完成惯性传感器的工艺流程。相较于现有技术，本实施例通过扫描标识图案的方式确定加工工序，加工设备170根据不同的待加工产品上的标识图案选择不同的加工程序，从而采用不同的加工工序实现对不同种类的惯性传感器的加工，一方面使得传送带130上不同的载具110上能够分别承载不同种类的半成品，提升了生产线的兼容性，另一方
面在切换新的传感器种类时，原有的传感器能够得以兼容，无需将原有生产线上的半成品情况，缩短了批次切换时间，避免人力和时间的浪费。同时，利用上料托盘190上的标定信号孔191来判断是否投错加工物料，防止多品种生产时用错加工物料。
83.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。