一种轴承装配产线效率监控方法技术

本发明专利技术属于智能制造领域，具体的说是一种轴承装配产线效率监控方法。该监控方法包括以下步骤：步骤一、对装配线单点效率、产线效率、生产率、操作速率和质量系数进行监控；步骤二、效率显示器中，将会对无效操作动作进行记录，并详细记录无效操作动作每一工位完成情况，供管理者查看。本发明专利技术引入体感技术，通过Kinect V2采集的骨骼点数据，识别轴承的各类操作动作，完成有效动作的识别判定，根据计划工作次数、传感器输出的实际产量和质检人员实时更新的质检情况对生产现场的效率进行实时监控，解决了工厂通过日检、周检或者月检来判断工厂实际生产效率存在的一些问题，填补当前领域的空白。

An Efficiency Monitoring Method for Bearing Assembly Line

【技术实现步骤摘要】
一种轴承装配产线效率监控方法
本专利技术属于智能制造领域，具体的说是一种轴承装配产线效率监控方法。
技术介绍
由于轴承产品繁多，为实现柔性生产，大多装配产线采用人为操作。而以操作员工为主的产线为了维持高效产能，必须保证没有任何干扰和质量损耗。当然，实际生产中是不可能达到这一要求，由于许多的因素，装配产线存在着大量的失效：例如，产线操作员工疲劳、偷懒的行为造成单点产品堆积，当员工状态较差就会造成装配产品次品率提高，产生次品或者返工等情况，降低产线的实际效率。随着互联网的不断发展，中国大多数工厂开始从工业2.0的自动化向着工业3.0的信息化推进。生产线的检测不再是通过现场巡检，而是采用电子化的看板进行直接监控，而在实际生产，很难直接反馈出实时的装配效率，因为实际操作情况无法预知。
技术实现思路
本专利技术引入体感技术，通过KinectV2采集的骨骼点数据，识别轴承的各类操作动作，完成有效动作的识别判定，根据计划工作次数、传感器输出的实际产量和质检人员实时更新的质检情况对生产现场的效率进行实时监控，解决了工厂通过日检、周检或者月检来判断工厂实际生产效率存在的上述问题，填补当前领域的空白。本专利技术技术方案结合附图说明如下：一种轴承装配产线效率监控方法，该监控方法包括以下步骤：步骤一、对装配线单点效率i1、产线效率I、生产率O1、操作速率O2和质量系数O3进行监控；其中装配线单点效率i1包含3项参数，分别生产率O1，操作速率O2，质量系数O3，单点效率i1＝O1·O2·O3；产线效率等于各单点效率乘积，即为I＝i1×i2…×in；生产率O1＝实际生产数P1/计划生产数P2，装配线将在每个流水线的出口安装红外传感器，对生产零件进行计数，从而持续更正实际生产数P1；计划生产数P2，自启动系统开始，每经过t秒，t根据产线实际情况调整，自动加1；操作速率O2＝有效操作次数P3/计划操作次数P4，计划操作次数P4随着系统启动后，每经过T秒，T根据产线实际情况调整，自动加1；质量系数O3＝良品数目P5/总生产数量P6，在产品装配结束时，质检人员将会对产品进行监测，结果合格将放入合格同道，反之放入不合格通道检修，良品数量将通过合格通道的红外传感器反馈，总生产数量将加和合格与不合格通道的总通过数量；步骤二、效率显示器中，将会对无效操作动作进行记录，并详细记录无效操作动作每一工位完成情况，供管理者查看。所述的有效操作次数P3的具体测算方法包括以下步骤：1)首先利用KinectV2采集25个人体骨骼点包括头、颈、肩中心、左拇指A1(x1,i,y1,i,z1,i)、右拇指A2(x2,i,y2,i,z2,i)、左指尖A3(x3,i,y3,i,z3,i)、右指尖A4(x4,i,y4,i,z4,i)、左手A5(x5,i,y5,i,z5,i)、右手A6(x6,i,y6,i,z6,i)、左手腕、右手腕、左肘、右肘、左肩膀、右肩膀、脊柱、髋关节中心、左臀、左膝盖、左脚踝、左脚A7(x7,i,y7,i,z7,i)、右臀、右膝盖、右脚踝、右脚A8(x8,i,y8,i,z8,i)，其中，A1(x1,i,y1,i,z1,i)表示第i帧的左拇指点的坐标点；2)要在多个不同工位进行装配操作，一个有效操作不是操作者完成一个工位的工作，而是连续完成多个工位的操作；3)对工位中的双脚落点和双手落点进行标记，左手落点B工位1,左手,i(X左手,i,Y左手,i,Z左手,i)、右手落点B工位1,右手,i(X右手,i,Y右手,i,Z右手,i)、左脚落点B工位1,左脚,i(X左脚,i,Y左脚,i,Z左脚,i)、右脚落点B工位1,右脚,i(X右脚,i,Y右脚,i,Z右脚,i)，其中B工位1,左手,i表示第i个左手需要完成的落点，左、右脚在同一工位中只有1个落点，左、右手在同一工位中有多个落点；4)计算操作人员在工位1是否完成规定动作；流程1：首先需要满足左手、右手、左脚和右脚均在规定坐标7cm范围内，其次需要双手完成抓取动作，具体计算过程如下：左手与左手落点1的距离为同理可得到右手与右手落点1的距离l2、左脚与左脚落点1的距离l3、右脚与右脚落点1的距离l4；同时计算左手到左拇指向量与左手到左指尖向量的夹角θ1，右手到右拇指向量与右手到右指尖向量的夹角θ2，当l1、l2、l3、l4均小于7cm，且θ1、θ2均小于30°，双手落点i＝i+1，转向流程2；流程2：完成流程1后，需要评定是否完成安装动作，需要计算左手和右手是否到达各自的落点2，并完成放手动作，具体计算过程如下:计算左手与左手落点2的距离为l5，右手与右手落点2的距离l6，左手到左拇指向量与左手到左指尖向量的夹角θ3，右手到右拇指向量与右手到右指尖向量的夹角θ4，当l5、l6均小于7cm，且θ3、θ4均大于30°，认为完成流程2，转流程3；流程3：该工位如果只一个操作来回，即认为完成该工位操作，否则i＝i+1，转向流程1；5)计算操作人员在其它工位是否完成规定动作；本步骤将与步骤4)流程相同，当操作员工在完成所有工位的操作动作后，认为完成一次有效操作动作，加和进P3。本专利技术的有益效果为：本专利技术通过体感技术识别装配线操作人员的动作，利用传感器输出的实际产量和质检人员实时更新的质检情况完成装配线效率监测，从而减少专业人员的工作量，减少人力成本。当前领域暂未有相关技术研究，本方法填补当前空白。附图说明图1为本专利技术的骨骼关节点分布示意图；图2为本专利技术的装配操作顺序示意图；图3为本专利技术的骨骼落点示意图。具体实施方式一种轴承装配产线效率监控方法，该监控方法包括以下步骤：步骤一、对装配线单点效率i1、产线效率I、生产率O1、操作速率O2和质量系数O3进行监控；其中装配线单点效率i1包含3项参数，分别生产率O1，操作速率O2，质量系数O3，单点效率i1＝O1·O2·O3；产线效率等于各单点效率乘积，即为I＝i1×i2…×in；生产率O1＝实际生产数P1/计划生产数P2，装配线将在每个流水线的出口安装红外传感器，对生产零件进行计数，从而持续更正实际生产数P1；计划生产数P2，自启动系统开始，每经过t秒，t根据产线实际情况调整，自动加1；操作速率O2＝有效操作次数P3/计划操作次数P4，计划操作次数P4随着系统启动后，每经过T秒，T根据产线实际情况调整，自动加1；有效操作次数P3测算方法包括以下步骤：参阅图1，1)首先利用KinectV2采集25个人体骨骼点包括头、颈、肩中心、左拇指A1(x1,i,y1,i,z1,i)、右拇指A2(x2,i,y2,i,z2,i)、左指尖A3(x3,i,y3,i,z3,i)、右指尖A4(x4,i,y4,i,z4,i)、左手A5(x5,i,y5,i,z5,i)、右手A6(x6,i,y6,i,z6,i)、左手腕、右手腕、左肘、右肘、左肩膀、右肩膀、脊柱、髋关节中心、左臀、左膝盖、左脚踝、左脚A7(x7,i,y7,i,z7,i)、右臀、右膝盖、右脚踝、右脚A8(x8,i,y8,i,z8,i)。其中，A1(x1,i,y1,i,z1,i)表示第i帧的左拇指点的坐标点。2)对操作者在不同位置进行标记，分别记为工位1，工位2等等，参阅图2，装配操作者需要在多个不同工位进行装配操作，一个有效操作不是操作者完成一个工位的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴承装配产线效率监控方法，其特征在于，该监控方法包括以下步骤：步骤一、对装配线单点效率i1、产线效率I、生产率O1、操作速率O2和质量系数O3进行监控；其中装配线单点效率i1包含3项参数，分别生产率O1，操作速率O2，质量系数O3，单点效率i1＝O1·O2·O3；产线效率等于各单点效率乘积，即为I＝i1×i2…×in；生产率O1＝实际生产数P1/计划生产数P2，装配线将在每个流水线的出口安装红外传感器，对生产零件进行计数，从而持续更正实际生产数P1；计划生产数P2，自启动系统开始，每经过t秒，t根据产线实际情况调整，自动加1；操作速率O2＝有效操作次数P3/计划操作次数P4，计划操作次数P4随着系统启动后，每经过T秒，T根据产线实际情况调整，自动加1；质量系数O3＝良品数目P5/总生产数量P6，在产品装配结束时，质检人员将会对产品进行监测，结果合格将放入合格同道，反之放入不合格通道检修，良品数量将通过合格通道的红外传感器反馈，总生产数量将加和合格与不合格通道的总通过数量；步骤二、效率显示器中，将会对无效操作动作进行记录，并详细记录无效操作动作每一工位完成情况，供管理者查看。

【技术特征摘要】
1.一种轴承装配产线效率监控方法，其特征在于，该监控方法包括以下步骤：步骤一、对装配线单点效率i1、产线效率I、生产率O1、操作速率O2和质量系数O3进行监控；其中装配线单点效率i1包含3项参数，分别生产率O1，操作速率O2，质量系数O3，单点效率i1＝O1·O2·O3；产线效率等于各单点效率乘积，即为I＝i1×i2…×in；生产率O1＝实际生产数P1/计划生产数P2，装配线将在每个流水线的出口安装红外传感器，对生产零件进行计数，从而持续更正实际生产数P1；计划生产数P2，自启动系统开始，每经过t秒，t根据产线实际情况调整，自动加1；操作速率O2＝有效操作次数P3/计划操作次数P4，计划操作次数P4随着系统启动后，每经过T秒，T根据产线实际情况调整，自动加1；质量系数O3＝良品数目P5/总生产数量P6，在产品装配结束时，质检人员将会对产品进行监测，结果合格将放入合格同道，反之放入不合格通道检修，良品数量将通过合格通道的红外传感器反馈，总生产数量将加和合格与不合格通道的总通过数量；步骤二、效率显示器中，将会对无效操作动作进行记录，并详细记录无效操作动作每一工位完成情况，供管理者查看。2.根据权利要求1所述的一种轴承装配产线效率监控方法，其特征在于，所述的有效操作次数P3的具体测算方法包括以下步骤：1)首先利用KinectV2采集25个人体骨骼点包括头、颈、肩中心、左拇指A1(x1,i,y1,i,z1,i)、右拇指A2(x2,i,y2,i,z2,i)、左指尖A3(x3,i,y3,i,z3,i)、右指尖A4(x4,i,y4,i,z4,i)、左手A5(x5,i,y5,i,z5,i)、右手A6(x6,i,y6,i,z6,i)、左手腕、右手腕、左肘、右肘、左肩膀、右肩膀、脊柱、髋关节中心、左臀、左膝盖、左脚踝、左脚A7(x7,i,y7,i,z7,i)、右臀、右膝盖、右脚踝、右脚A8(x8,i,y8,i,z8,i)，其中，A1(...

【专利技术属性】
技术研发人员：于新，王坤，姜盛乾，杨兆军，赵安然，陈传海，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22