[發明專利]一種面向IC卡生產過程的柔性感知裝置及方法

在審

• 申請號: 201610898296.2
• 申請日: 2016-10-10
• 公開（公告）號: CN107918308A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 郝剛;梁鵬;鄭振興;林智勇
• 申請（專利權）人: 廣東技術師范學院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;H05K13/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及智能制造領域，具體涉及一種面向IC卡生產過程的柔性感知裝置及方法。

背景技術

智能制造是未來工業生產的一個目標，其目的是達成可持續發展，提高已有主要生產指標如產量、質量等，以及技術融合的靈活性和社會、人與環境間的各種因素。運用產品開發和生產工藝中采集到的數據進行分析，并對生產過程進行優化是智能制造實現過程中重要的一部分。

現有的IC卡制造設備都是通過挑線、扶線、碰焊三道基本工序來完成的。其中，挑線工序要求用鉤針挑出IC卡中細微的金屬絲，扶線工序則要求用夾具將挑線工序中挑出的金屬絲扶直，然后碰焊工序要求當芯片、IC卡金屬絲、電焊針焊頭處于正確的電焊位置時，電焊針融化金屬線頭上的焊錫，與芯片卡對應的電路接口相連接。而在這三道工序中，IC卡中的金屬絲及其細微，其大小僅有0.1毫米，因此可能會在加工過程因受力過猛、過大而導致斷裂。因此，在IC卡制造過程中，需要相應地對金屬絲作保護處理。

目前常用的解決方案大致可以劃分為以下幾種技術手段：

(1)基于金屬絲斷裂檢測的方法：通過在生產設備上安裝圖像識別模塊或紅外檢測模塊，檢測加工后金屬絲的完整性，并根據檢測結果將金屬絲損壞的卡片收入廢卡盒。

(2)基于彈性緩沖機構的方法：通過在關鍵部件中加入彈性緩沖機構，在部件出力過大時，彈性機構能夠進行緩沖，減小金屬絲受力，不至于發生斷裂。

專利“一種新型智能卡芯片焊接設備，申請號201520321985.8”在芯片焊接裝置上采用彈性緩沖機構，在執行焊接動作時為焊接組件提供緩沖，抵消電焊針焊頭對金屬線和芯片過大的沖擊，防止金屬線被壓斷。這樣的柔性機構簡單實用，但智能化程度不高，且未能在挑線、扶線工序中對金屬絲進行有效的保護。

專利“一種挑線機，申請號201620110760.2”采用剃刀(美工刀、弧形刀)代替鉤針進行挑線、扶線工序以提高加工效率，但對目標金屬絲沒有做充分的保護措施，加工過程容易發生斷線現象，影響加工效率。

發明內容

本發明目的在于克服現有的IC卡生產方法中存在的不足，尤其是針對挑線過程中由于出力過大導致金屬絲斷裂的問題，本發明提出一種面向IC卡的柔性感知裝置及方法，通過PID控制器、數據通信和壓力傳感器的協同作業完成復雜的設備出力控制。

為解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：

一種面向IC卡生產過程的柔性感知裝置及方法，其特征在于，其中：

所述柔性感知裝置包括壓力傳感器、鉤針、水平驅動機構、豎直驅動機構、待挑線IC卡、通信模塊和控制模塊；所述鉤針位于水平驅動機構的終端，且面向待挑線IC卡；所述壓力傳感器位于水平驅動機構外側；所述通信模塊包括下位單片機和RS485串口通信協議；所述控制模塊內嵌PID控制器。

所述柔性感知方法包括以下步驟：

S1，在IC卡生產關鍵設備中加入壓力傳感器，檢測目標金屬絲的受力情況；

S2，通過通信模塊將敏感力學感應模塊的檢測結果實時傳輸到控制系統中；

S3，通過反饋控制，對生產設備進行調控，保持運動部件的出力適中。

進一步地，本發明的步驟S1中，所述的生產關鍵設備是IC卡挑線設備。

進一步地，本發明的步驟S2中，所述的敏感力學感應模塊包括壓力傳感器、信號放大器和模數轉換器。

進一步地，本發明的步驟S2中，所述的通信模塊包括下位單片機及RS485串口通信協議。

進一步地，本發明的步驟S3中，所述的反饋控制方法采用PID控制器方法。

本發明提出的一種面向IC卡的柔性感知裝置及方法，通過實時的、智能的生產數據監測，并應用PID控制器對IC卡生產過程進行精確的調控，有效地解決IC卡生產過程中金屬絲斷裂的問題，提高IC卡生產的效率。

附圖說明

圖1是本發明的一種實施例的裝置結構示意圖。

圖2是本發明的整體方法流程圖。

圖3是本發明的一種實施例的通信模塊示意圖。

圖4是PID控制器的原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發明進行更加詳細與完整的說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅用于解釋本發明，而非對本發明的限定。

如圖1所示，本發明的一種面向IC卡生產過程的柔性感知裝置，由壓力傳感器1、鉤針2、水平驅動機構3、豎直驅動機構4、待挑線IC卡組成。