一种基于红外成像测温的贴片机疲劳度监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种贴片机疲劳度监测报警系统，特别涉及一种基于红外成像测温的贴片机疲劳度监测系统。


背景技术：

2.传统流水线里，大型设备和人不同，人可以在累的时候休息，机器却不可以，必须要一直工作，这就造成了机器疲劳，日积月累会造成设备损坏，而机器手臂作为大型设备工作的关键部件，在工作过程中会产生较大的振动，在机械臂长时间工作后，其主轴会出现裂纹进而发生断裂，如果发生断裂会有可能危害工作人员的人身安全，以及损坏其他设备部件，此外，若是机械臂断裂后，其更换较为麻烦，影响实际的生产制造效率。
3.在传统流水线制造中，贴片机上用于抓取电子器件的机器手臂只能靠设备定时停机或者没有生产任务时进行维护。在人员与工种众多、管理环节及方式复杂的密集型生产企业里，由于流水线工作的不可预见性，以及维护手段的单一，只靠人工定期维护，但是由于缺少特定设备，工作人员对于贴片机机器手臂轴承的损坏程度无法测量，只能进行简单的润滑清洁工作，并且很多时候都是事后维护，也即当设备损坏导致生产停止时进行更换。因此，目前的方法费时费力，并且效果低下。
4.工厂里机器手臂的维护存在以下问题：维护过程中由于缺少专业的设备，仅靠操作人员肉眼去判断一些可见的破损，如履带断裂等，但对于机器手臂滑轨主轴的监测基本等同于无，但是滑轨主轴是控制机器手臂运动路径的，一旦损坏，轻则设备无法运动，重则机器手臂之间互相碰撞，甚至对人员造成伤亡，因此实用性和安全性有很大隐患。


技术实现要素：

5.本实用新型为克服上述现有技术的不足之处，提供一种基于红外成像测温的贴片机疲劳度监测系统，以期能实现非人工在线实时监测贴片机的疲劳情况，监测贴片机机器手臂运行过程中的异常振动与升温情况，从而能降低人工劳作强度，节省成本，并提高工作效率。
6.为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
7.本实用新型一种基于红外成像测温的贴片机疲劳度监测系统的特点包括：红外摄像头、振动传感器、lcd显示屏、采集设备、数据监控中心、手机客户端；
8.所述红外摄像头安装于贴片机的外壳横杆上，用于获取贴片机上机器手臂滑轨的实时温度数据并传输给采集设备；
9.所述振动传感器通过螺纹固定于贴片机的机器手臂主轴上，用于获取机器手臂主轴的振动频率与位移数据并传输给采集设备；
10.所述采集设备将所接收到的振动频率与位移数据、以及实时温度数据发送给所述lcd显示屏进行实时显示，同时通过自身的无线通讯模块发送给数据监控中心以及手机客户端进行实时显示。
11.本实用新型所述的一种基于红外成像测温的贴片机疲劳度监测系统的特点也在于：所述采集设备包括：stm32f103zet6处理器、无线通讯模块和型号为max485的串口电路；所述红外摄像头为mlx90640摄像头，所述振动传感器为lh-st-485传感器，所述无线通讯模块为lte-615模块，所述lcd显示屏采用st7789驱动的显示屏；
12.所述stm32f103zet6处理器的pa3/txd2引脚、pa2/rxd2引脚分别与所述max485的串口电路的di引脚、ro引脚相连，所述串口电路的a引脚、b引脚分别与所述振动传感器的a引脚、b引脚相连，用于获取所述振动频率与位移数据；
13.所述stm32f103zet6处理器的pb10/scl引脚、pb11/sda引脚分别与mlx90640摄像头的scl引脚、sda引脚相连接，用于获取所述实时温度数据；
14.所述stm32f103zet6处理器的pa9/txd1引脚和pa10/rxd1引脚分别与lte-615模块的rx引脚和tx引脚相连接，用于传输所采集的数据；
15.所述stm32f103zet6处理器的pa4/cs引脚、pa5/clk引脚、pa7/mosi引脚分别与所述显示屏的cs引脚、scl引脚、sda引脚相连接，用于显示实时温度、振动频率和位移数据。
16.与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：
17.1、本实用新型利用红外成像技术，通过红外摄像头、振动传感器、lcd显示屏、采集设备、数据监控中心和客户端，完成了对贴片机疲劳度的实时监测，具有成本低，易普及，实时性好，准确度高的优点；
18.2、本实用新型从两个方面对贴片机疲劳度进行了监测，而贴片机机器手臂的运行情况，很大程度上可以代表着贴片机的疲劳程度，因此，从两方面对贴片机机器手臂的运行情况监测，一方面监测贴片机机器手臂运动中滑轨主轴的振动频率与位移，另一方面监测滑轨实时温度，防止滑轨过度摩擦生热产生变形。
19.3、本实用新型实现了自动化测量，监测结果实时性好，准确度高，大幅度降低了人工劳动强度，提高了测量精度，并减少了成本，可以广泛应用于贴片机机器手臂的监测。
附图说明
20.图1是本实用新型系统的空间布置示意图；
21.图2是本实用新型系统的电路示意图；
22.图3是本实用新型系统的数据传输流程图；
23.图中标号：1红外摄像头；2振动传感器；3贴片机机器手臂及滑轨主轴；4操作员；5lcd显示屏；6采集设备；7数据监控中心；8手机客户端；9微处理器；10无线通信模块。
具体实施方式
24.本实施例中，如图1和图3所示，一种基于红外成像测温的贴片机疲劳度监测系统，包括：红外摄像头1、振动传感器2、lcd显示屏5、采集设备6、数据监控中心7、手机客户端8。
25.如图1所示，红外摄像头1安装于贴片机的外壳横杆上，对贴片机机器手臂滑轨温度进行监控，由于贴片机机器手臂运动过程中摩擦生热，滑轨温度会逐渐升高，这样通过红外摄像头1所得到的实时温度数据就会发送给采集设备6；振动传感器2通过螺纹固定于贴片机机器手臂主轴上，另一端连接到采集设备6上，贴片机机器手臂运动过程中会产生振动，而振动传感器会将所采集的贴片机机器手臂主轴振动频率与位移数据传输给采集设备
6，然后采集设备6将所接收到的振动频率与位移数据、以及实时温度数据发送给lcd显示屏进行实时显示，同时通过自身的无线通讯模块发送给数据监控中心以及手机客户端进行实时显示，如图3所示。
26.采集设备6包括：微处理器9、无线通信模块10和型号为ma485的串口电路11，对无线通讯模块10供电并将其连接3g/4g网络，通过信号塔中转，将测量到的振动频率与位移数据、以及实时温度数据远距离传输到数据监控中心7，并在手机客户端8设计的手机app软件上显示，防止由于意外或者人员不足导致不能及时发现设备故障，减少人员浪费；
27.本实施例中，如图2所示，振动传感器2采用lh-st-485，是一款选用高性能的mems芯片，采用嵌入式技术、温度传感技术、振动传感技术开发生产的高性能、抗干扰和复合型振动传感器，通过rs485芯片11与微处理器9进行通讯；采集设备6的微处理器型号9为stm32f103zet6，该芯片性能稳定，对于程序编写要求较高，也保证了程序的保密性；红外摄像头1采用mlx90640，是符合工业标准并经过完全校准的32*24像素热红外阵列传感器，采用4脚to39封装以及i2c兼容的数字接口，可以通过iic进行度传感器的读取，保证了数据的高精度性；无线通讯模块10采用lte-615模块，是一款使用7模全网通模块进行无线数据传输的嵌入式终端，lcd显示屏采用st7789驱动的lcd显示屏。
28.如图2所示，stm32f103zet6处理器的pa3/txd2引脚、pa2/rxd2引脚分别与max485的串口电路的di引脚、ro引脚相连接，max485的串口电路11的a引脚、b引脚与振动传感器的a引脚、b引脚相连，用于获取振动频率与位移数据；
29.stm32f103zet6处理器的pb10/scl引脚、pb11/sda引脚分别与红外摄像头的scl引脚、sda引脚相连接，用于获取实时温度数据；
30.stm32f103zet6处理器的pa9/txd1引脚和pa10/rxd1引脚分别与lte-615模块的rx和tx引脚相连接，用于传输振动频率与位移数据、以及实时温度数据；同时stm32f103zet6处理器的pa4/cs引脚、pa5/clk引脚、pa7/mosi引脚分别与lcd模块的cs引脚、scl引脚、sda引脚相连接，可以实时显示温度与振动信息。
31.综上所述，本实用新型以振动传感器、红外成像测温为基础，能够以较低的成本实现精确的监控，及时发现贴片机机器手臂运动过程中的异常情况，以便监控贴片机的疲劳程度，且人力资源利用的最大化，实现了流水线工作的在线实时监测，具有能够准确监控，监测结果实时性好，准确度高，降低了人工劳作强度，节省了成本。