一种基于MES系统的包装材料生产管理系统的制作方法

本发明涉及生产管理，具体涉及一种基于mes系统的包装材料生产管理系统。

背景技术：

1、包装材料是指用于产品包装的材料，材料种类较多，其中，复合包装材料和纸质包装材料属于软性包装材料。

2、为了在运输时使软性包装材料不易受到损坏和减少占用空间，通常软性包装材料在制作完成后通过收卷机将软性包装材料收成卷状。

3、目前的收卷机通过转动收卷辊，使包装材料收卷在收卷辊上，但是，在包装材料绕卷在收卷辊的过程中，包装材料可能会发生位置偏移，使最终成卷的卷状包装材料的两端不整齐，在运输过程中卷状包装材料的两端经碰撞和挤压会有一定程度的损坏，降低客户收货时的产品质量；而且在收卷辊长期使用后，收卷辊会受到磨损，导致收卷辊在转动时会产生晃动或者收卷辊辊面不够光滑，凹凸不平，也会导致包装材料卷绕在收卷辊上会产生偏移。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于mes系统的包装材料生产管理系统，解决以下技术问题：

2、如何避免因包装材料绕卷在收卷辊上位置发生偏移。

3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

4、一种基于mes系统的包装材料生产管理系统，应用于包装材料收卷设备，所述收卷设备包括输料辊、收卷辊和用于驱动收卷辊的驱动单元，所述生产管理系统包括监测模块、位置纠正模块和分析控制模块；

5、所述监测模块，包括收卷辊监测单元和材料监测单元；

6、所述收卷辊监测单元，用于监测收卷辊两端的状态，并获取收卷辊状态数据；

7、所述材料监测单元，用于监测包装材料绕卷到收卷辊上的状态，并获取包装材料绕卷到收卷辊上的材料状态数据；

8、所述位置纠正模块，用于在包装材料绕卷到收卷辊前对包装材料进行位置纠正；

9、分析控制模块，与驱动单元、收卷辊监测单元和材料监测单元连接，用于在收卷机工作前对收卷辊状态数据进行分析，并根据分析结果判断收卷辊是否需要检修或更换，若无需检修或者更换，启动收卷机对包装材料进行收卷，对材料状态数据进行分析，判断包装材料绕卷在收卷辊上是否会发生偏移；若判断为会发生偏移，启动位置纠正模块，否则，继续工作。

10、作为本发明进一步的方案：所述收卷辊监测模块包括可移动测距仪；所述可移动测距仪滑动设置在收卷辊的转动轴线的正侧方；且可移动测距仪的移动轨迹与收卷辊的转动轴线平行。

11、作为本发明进一步的方案：所述收卷辊监测模块的监测过程为：

12、s1：通过分析控制模块控制可移动测距仪移动至收卷辊的一端端部；

13、s2：启动可移动测距仪检测可移动测距仪与收卷辊辊面的实时距离；同时通过分析控制模块启动驱动单元，驱动单元带动收卷辊按预设转速转动预设圈数后关闭驱动单元，同时可移动测距仪停止检测；

14、s3：通过分析控制模块启动可移动测距仪向收卷辊的另一端端部的方向移动；每次移动距离在预设移动距离范围内；

15、s4：依次重复步骤s2和步骤s3，直到可移动测距仪达到预设检测次数。

16、作为本发明进一步的方案：所述收卷辊状态数据包括可移动测距仪与收卷辊辊面的所述实时距离。

17、作为本发明进一步的方案：所述收卷辊是否需要更换的判断过程包括通过公式：

18、

19、计算收卷辊磨损指数p：

20、其中，m为所述预设检测次数，m∈m；δt为收卷辊按照所述预设转速转动预设圈数的预设时间；dm(t)为第m次检测时可移动测距仪与收卷辊辊面的实时距离随时间变化的曲线；d0为可移动测距仪与收卷辊的预设距离；qmf为第m次检测时可移动测距仪与收卷辊辊面的实时距离随时间变化的曲线的波峰数量；qmg为第m次检测时可移动测距仪与收卷辊辊面的实时距离随时间变化的曲线的波谷数量；c1为第一预设常数；c2为第二预设常数；γ1为第一权重系数；γ2为第二权重系数。

21、作为本发明进一步的方案：所述收卷辊是否需要更换的判断过程还包括：

22、将收卷辊磨损指数p和预设值r进行对比；r>0；

23、当p＝0时，说明收卷辊状态良好，无磨损，无需更换；

24、当0<p≤r，说明收卷辊状态一般，有轻微磨损，需要进行检修；

25、当r<p，说明收卷辊状态差，磨损严重，需要进行更换。

26、作为本发明进一步的方案：所述材料监测单元包括设置在收卷辊靠近输料辊的一侧上方的图像采集单元；所述材料状态数据包括收卷辊靠近输料辊的一侧包装材料的实时图像数据。

27、作为本发明进一步的方案：包装材料绕卷在收卷辊上是否会发生偏移的判断过程为：

28、s10：通过分析控制单元分析识别实时图像数据上收卷辊靠近输料辊的一侧包装材料的两条材料边缘线；

29、s20：检测两条材料边线是否平行；若平行，说明包装材料无卷边，继续步骤s30；若不平行，说明包装材料有卷边，发出预警，等待工作人员处理；

30、s30；再通过分析控制单元分析两条材料边缘线靠近收卷辊的一端端部是否分别在两个预设边缘线上；若在两个预设边缘线上，则继续进行步骤s40，若不在两个预设边缘线上，启动位置纠正模块纠正包装材料的位置；

31、s40；再通过分析控制单元分析材料边缘线与预设边缘线的夹角；若夹角大于误差允许值，启动位置纠正模块纠正包装材料的位置；若夹角在误差允许值内，无需纠正，正常工作。

32、本发明的有益效果：

33、(1)本发明通过收卷辊监测单元监测收卷辊两端的状态，并获取收卷辊状态数据；再通过分析控制模块在收卷机工作前对收卷辊状态数据进行分析，并根据分析结果判断收卷辊是否需要检修或更换，若无需检修或者更换，启动收卷机对包装材料进行收卷，避免因收卷辊磨损严重产生晃动或收卷辊凹凸不平不够光滑，导致包装材料绕卷到收卷辊上产生偏移；再通过材料监测单元监测包装材料绕卷到收卷辊上的状态，并获取包装材料绕卷到收卷辊上的材料状态数据；通过分析控制模块对材料状态数据进行分析，判断包装材料绕卷在收卷辊上是否会发生偏移；若判断为会发生偏移，启动位置纠正模块，避免包装材料在绕卷到收卷辊时产生偏移；

34、(2)本发明通过分析控制单元分析识别实时图像数据上收卷辊靠近输料辊的一侧包装材料的两条材料边缘线，再通过分析控制单元分析两条材料边线是否平行；若不平行，说明包装材料有卷边，发出预警，等待工作人员处理；避免因包装材料卷边导致包装材料卷绕在收卷辊上发生偏移；若平行，说明包装材料无卷边，再通过分析控制单元分析两条材料边缘线靠近收卷辊的一端端部是否分别在两个预设边缘线上；若不在两个预设边缘线上，说明两条材料边缘线靠近收卷辊的一端端部已经偏移，此时启动位置纠正模块纠正包装材料的位置；若在两个预设边缘线上，则通过分析控制单元分析材料边缘线与预设边缘线的夹角；若夹角大于误差允许值，说明输料辊到收卷辊之间的包装材料与收卷辊不垂直，包装材料启动位置纠正模块纠正包装材料的位置，使输料辊到收卷辊之间的包装材料与收卷辊垂直；确保包装材料卷绕在收卷辊上不会发生偏移。