本实用新型的实施方式总体上涉及生产过程质量管控领域，更具体地，涉及生产过程检测设备和生产过程检测记录设备。
背景技术：
在生产过程中，操作人员通常需要根据工艺标准要求，每隔一段时间就需要对在制品进行抽样自检，确保在制品质量符合工艺标准要求。
然而，目前由于缺少专门的抽样间隔计时和记录装置，导致操作人员因其工作繁忙而忘记在规定时间内进行抽样自检的现象时有发生，造成有质量问题的产品流入下道工序。另外由于没有取样时刻的记录装置，当问题产品流入下道工序后，无法根据操作人员自检抽样记录确定有质量问题的产品的数量，给质量管控工作带来很大的不便。
技术实现要素：
为了解决现有技术中的上述问题，在第一方面，本实用新型的实施方式提供了一种生产过程检测设备，所述生产过程检测设备包括按钮输入装置、控制器、计时器、报警驱动器、报警装置、生产运行信号输入装置、接口装置和电源装置。其中，所述控制器分别与所述按钮输入装置、所述生产运行信号输入装置、所述计时器、所述报警驱动器和所述接口装置电连接，所述报警驱动器与所述报警装置电连接，所述电源装置分别与所述按钮输入装置、所述控制器、所述计时器、所述报警驱动器、所述报警装置和所述接口装置电连接并为其供电。并且其中，所述按钮输入装置包括按钮，在所述按钮被按压时生成按钮输入信号，并将所述按钮输入信号传输给所述控制器。所述生产运行信号输入装置用于采集生产运行信号，并将所述生产运行信号传输给所述控制器。所述控制器在接收到所述按钮输入信号时将所述计时器复位；通过所述接口装置发送与所述按钮输入信号相关的信息；在所述计时器溢出时，向所述报警驱动器发送报警驱动信号；以及，在接收到的所述生产运行信号指示生产停机时，向所述报警驱动器发送停止报警驱动信号。所述报警驱动器在接收到所述报警驱动信号时，驱动所述报警装置执行报警；在接收到所述停止报警驱动信号时，驱动所述报警装置停止报警。
在一些实施方式中，所述生产过程检测设备还包括接线端子，其中，所述按钮输入装置和所述生产运行信号输入装置通过所述接线端子与所述控制器电连接，所述报警驱动器通过所述接线端子与所述报警装置电连接。
在一些实施方式中，所述按钮输入装置包括多个所述按钮，所述多个按钮共同构成所述按钮输入装置的输出端，在所述多个按钮中的一个按钮被按压时，所生成的所述按钮输入信号包括所述一个按钮的标识信息。
在一些实施方式中，所述控制器包括集成电路、第一电容器、第二电容器、第一电阻器和跳线插头，其中所述跳线插头包括第一脚和第二脚。并且，所述接口装置包括第一管脚和第二管脚。其中，所述集成电路具有第一管脚至第十六管脚，所述集成电路的第一管脚构成报警驱动信号输出端，所述集成电路的第二管脚构成生产运行信号输入端；所述集成电路的第三管脚至第五管脚共同构成按钮输入信号输入端；所述集成电路的第十二管脚与所述接口装置的第一管脚、所述第一电阻器的一端共线；所述集成电路的第十三管脚与所述接口装置的第二管脚电连接；所述集成电路的第十四管脚是所述集成电路的电源端负极；所述集成电路的第十五管脚与所述第一电容器的一端的连接点是所述集成电路的电源端正极；所述集成电路的第十六管脚与所述第二电容器一端、所述跳线插头的第一脚共线；所述跳线插头的第二脚与所述第一电阻器电连接。
在一些实施方式中，所述报警驱动器包括第二电阻器、第三电阻器、第三电容器、场效应晶体管和继电器，其中，所述继电器包括第一线圈接线端、第二线圈接线端、第一触点接线端和第二触点接线端。其中，所述第二电阻器的一端是所述报警驱动器的报警驱动信号输入端；所述第二电阻器的另一端与所述第三电阻器的一端、所述第三电容器的一端、所述场效应晶体管的栅极共线；所述第三电阻器的另一端、所述第三电容器的另一端、所述场效应晶体管的源极的连接点是所述报警驱动器的电源端负极；所述场效应晶体管的漏极与所述继电器的所述第二线圈接线端电连接；所述继电器的所述第一线圈接线端、所述第一触点接线端的连接点是所述报警驱动器的电源端正极；所述继电器的所述第二触点接线端是所述报警驱动器的报警信号输出端。
在一些实施方式中，所述电源装置包括集成芯片、第一电解电容器、第二电解电容器、电感器和稳压管，其中所述集成芯片包括第一管脚至第五管脚。其中，所述集成芯片的第一管脚与所述第一电解电容的正极的连接点是所述电源装置的第一电压电源端正极；所述第一电解电容的负极、所述第二电解电容的负极、所述集成芯片的第三管脚和第五管脚、所述稳压管的阳极的连接点是所述电源装置的公共负极；所述集成芯片的第二管脚、所述电感器的一端、所述稳压管的阴极共线；所述集成芯片的第四管脚、所述电感器的另一端、所述第二电解电容的正极的连接点是所述电源装置的第二电压电源端正极。
在一些实施方式中，所述生产运行信号输入装置包括包装机运行信号继电器。
在第二方面，本实用新型的实施方式提供一种生产过程检测记录设备，所述生产过程检测记录设备包括如上述任何实施方式所述的生产过程检测设备以及存储器。其中，所述存储器设置有存储器接口，所述存储器接口与所述生产过程检测设备的所述接口装置电连接。所述存储器通过所述存储器接口接收所述控制器通过所述接口装置发送的所述与按钮输入信号相关的信息，并且存储所述与按钮输入信号相关的信息。
本实用新型的实施方式提供的生产过程检测设备和生产过程检测记录设备电路结构简单、成本低廉。当自检抽样间隔超过规定的时间间隔时，通过报警装置提醒操作人员进行过程质量自检工作，记录自检抽样执行人员身份、抽样时间等信息，集计时、报警、记录功能于一身，解决了生产过程中操作人员忘记自检作业，自检工作无法准确计时、记录的问题。可以推广至所有生产企业包装车间以及其他行业需要按时对产品进行取样自检的场合，应用前景广阔。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述，本实用新型实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本实用新型的若干实施方式，其中：
图1示出了根据本实用新型的一个实施方式的生产过程检测设备的框图；
图2示出了根据本实用新型的一个实施方式的控制器和接口装置的电路原理图；
图3示出了根据本实用新型的一个实施方式的报警驱动器的电路原理图；
图4示出了根据本实用新型的一个实施方式的接线端子和按钮输入装置的电路原理图；
图5示出了根据本实用新型的一个实施方式的电源装置的电路原理图。
在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
具体实施方式
下面将参考若干示例性实施方式来描述本实用新型的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本实用新型，而并非以任何方式限制本实用新型的范围。
在一个方面，本实用新型的实施方式提供了一种生产过程检测设备。参考图1，其示出了根据本实用新型的一个实施方式的生产过程检测设备的框图。该生产过程检测设备包括按钮输入装置、控制器、计时器、报警驱动器、报警装置、生产运行信号输入装置、接口装置和电源装置。
控制器分别与按钮输入装置、生产运行信号输入装置、计时器、报警驱动器和接口装置电连接，报警驱动器与报警装置电连接。电源装置分别与按钮输入装置、控制器、计时器、报警驱动器、报警装置和接口装置电连接并为其供电。为了清楚起见，图1中未绘出电源装置与需要供电的各部件之间的连接。
电源装置可以是各种类型的电池，也可以连接外部电源，将外部电源转换为需供电的各部件所需要的电压。例如，电源装置可以将外部电源直接引入生产过程检测设备，其中外部电源可以包括提供多个不同电压的电源，也可以包括将外部电源的电压转换为生产过程检测设备中的各个装置和部件所需要的电压。
按钮输入装置包括按钮，在按钮被按压时生成按钮输入信号，并将按钮输入信号传输给控制器。生产运行信号输入装置用于采集生产运行信号，并将生产运行信号传输给控制器。控制器在接收到按钮输入信号时将计时器复位；通过接口装置发送与按钮输入信号相关的信息；在计时器溢出时，向报警驱动器发送报警驱动信号；以及，在接收到的生产运行信号指示生产停机时，向报警驱动器发送停止报警驱动信号。报警驱动器在接收到报警驱动信号时，驱动报警装置执行报警；在接收到停止报警驱动信号时，驱动报警装置停止报警。
作为本实用新型的一个实施方式，控制器可以接收和发出不同电位的电信号，并通过内部的电路逻辑实现输入信号与输出信号之间的运算，不同电位的电信号表示上文描述的各种信号或信息。
作为本实用新型的一个实施方式，生产过程检测设备还可以包括壳体，为了清楚起见，在以下附图中未绘出壳体。
本实用新型的实施方式提供的生产过程检测设备克服了现有技术的不足，电路结构简单、成本低廉，当自检抽样间隔超过规定的时间间隔时，通过报警装置提醒操作人员进行过程质量自检工作，解决了生产过程中操作人员忘记自检作业、自检工作无法准确计时的问题。可以推广至所有生产企业包装车间以及其他行业需要按时对产品进行取样自检的场合，应用前景广阔。
参考图2，其示出了根据本实用新型的一个实施方式的控制器和接口装置的电路原理图。
如图2所示，控制器包括集成电路u1、第一电容器c1、第二电容器c2、第一电阻器r1和跳线插头j1，其中跳线插头j1包括第一脚和第二脚。在该示例中，接口装置包括usb(通用串行总线)接口，作为示例，可以是usba型插座母座，图中示出为usba，其包括第一管脚d+和第二管脚d-。
在本实施例中，集成电路u1为ch552g型号的单片机。集成电路u1具有第一管脚至第十六管脚，集成电路u1的第一管脚(alarm)构成报警驱动信号输出端，集成电路u1的第二管脚(run)构成生产运行信号输入端；集成电路u1的第三管脚至第五管脚(key1-key3)共同构成按钮输入信号输入端，也可称为取样信号输入端；集成电路u1的第十二管脚与接口装置usba的第一管脚d+、第一电阻器r1的一端共线；集成电路u1的第十三管脚与接口装置usba的第二管脚d-电连接；集成电路u1的第十四管脚(gnd/vss)是集成电路的dc5v电源端负极；集成电路u1的第十五管脚(vcc/vdd)与第一电容器c1的一端的连接点是集成电路的dc5v电源端正极；集成电路u1的第十六管脚与第二电容器一端、跳线插头j1的第一脚共线；跳线插头j1的第二脚与第一电阻器r1电连接。j1的作用是：当用短路帽连接j1两端后再上电时，集成电路u1自动进入程序烧录阶段。
接口装置可以将相关信息发送至计算机、显示器、存储器等设备以用于进一步的数据显示或处理。
参照图3，其示出了根据本实用新型的一个实施方式的报警驱动器的电路原理图。作为本实用新型的一个实施方式，报警驱动器包括第二电阻器r2、第三电阻器r3、第三电容器c3、场效应晶体管q1和继电器k1。其中，继电器k1包括第一线圈接线端、第二线圈接线端、第一触点接线端和第二触点接线端。
如图3所示，第二电阻器r2的一端是报警驱动器的报警驱动信号输入端(alarm)。第二电阻器r2的另一端与第三电阻器r3的一端、第三电容器c3的一端、场效应晶体管q1的栅极共线。第三电阻器r3的另一端、第三电容器c3的另一端、场效应晶体管q1的源极的连接点是报警驱动器的电源端负极。场效应晶体管q1的漏极与继电器k1的第二线圈接线端2电连接。继电器k1的第一线圈接线端1、第一触点接线端3的连接点是报警驱动器的dc24v电源端正极。继电器k1的第二触点接线端4是报警驱动器的报警信号输出端(alarm_led)。
本实施例中，场效应晶体管q1选择了irf540n型号的场效应晶体管，继电器k1选择了srd-24vdc-sl-a型继电器。
作为本实用新型的一个实施方式，生产过程检测设备还包括接线端子，其中，按钮输入装置和生产运行信号输入装置通过接线端子与控制器电连接，报警驱动器通过接线端子与报警装置电连接。
作为本实用新型的一个实施方式，按钮输入装置设有dc5v电源端和采样信号输出端；控制器设有取样信号输入端、生产运行信号输入端、usb通信端、报警信号输出端、dc5v电源端；报警驱动器设有报警信号输入端、dc24v电源端、dc2v报警信号输出端；电源装置设有dc24v电源端、dc5v电源端；接线端子设有24v电源端、按钮输入装置接线端、生产运行信号接线端、报警装置接线端；报警装置设有报警信号输入端；生产运行信号输入模块具有生产运行信号输出端；usb接口具有usb信号端、dc5v电源端。所述dc24v和dc5v电源端均有正极和负极。
作为本实用新型的一个实施方式，按钮输入装置与接线端子按钮输入装置接线端电连接；控制器取样信号输入端与接线端子按钮输入装置接线端电连接；控制器生产运行信号输入端与接线端子生产运行信号接线端电连接；控制器usb通信端与usb接口usb通信端双向电连接；控制器报警信号输出端与报警驱动器报警信号输入端电连接；控制器dc5v电源端与电源装置dc5v电源端电连接；报警驱动器dc24v电源端与电源装置dc24v电源端电连接；报警装置与接线端子报警装置接线端电连接；生产运行信号输入模块与接线端子生产运行信号接线端电连接。
参照图4，其示出了根据本实用新型的一个实施方式的接线端子和按钮输入装置的电路原理图。作为本实用新型的一个实施方式，按钮输入装置包括多个按钮，多个按钮共同构成按钮输入装置的输出端，在多个按钮中的一个按钮被按压时，所生成的按钮输入信号包括一个按钮的标识信息。
如图4所示，在本实施例中，按钮输入装置包括3个按钮，key1、key2、key3共同构成采样信号输出端，公共(com)线构成按钮输入模块dc5v电源端正极。
接线端子选用kf2edg型号的10针3.81mm插拔式pcb(印刷电路板)接线端子，10针插座焊接在pcb板上，10针插头分别连接了外接24vdc电源，按钮输入装置、生产运行信号输入装置、报警装置。报警装置可以包括视觉报警装置(例如报警灯)或听觉报警装置(蜂鸣器)。在本示例中，报警装置选用了24v3w的led报警灯(图中示出为lamp)，亮度高、节能。生产运行信号输入装置可以采用生产线机器自带的运行继电器，从而可以降低成本。
按钮输入装置的主要作用是当操作工取样进行自检时，按下取样按钮，按下的按钮对应取样人员的身份信息。同时，将按钮的按下的信息通过接线端子传输给控制器。控制器在收到按钮按下的信息时将计时器复位，重新开始计时。如果自检计时器溢出时，控制器输出报警驱动信号，通过报警驱动器驱动报警装置发出报警，提醒操作人员按时自检。
根据一个实施方式，按钮输入装置可以包括3个薄膜按钮，key1、key2、key3，通过电缆接接线端子p1-2的公头第3、4、5脚，公共(com)线接接线端子p1-2公头第6脚。不同的按钮可以表示不同的采样人员身份。仅作为示例，key1代表的人员身份为主操作工，key2代表的人员身份信息为辅助操作工，key3代表的人员身份信息为质量管理人员。
参照图5，其示出了根据本实用新型的一个实施方式的电源装置的电路原理图。
如图5所示，电源装置包括集成芯片u2、第一电解电容器ec1、第二电解电容器ec2、电感器l1和稳压管d1。本实施例中，仅作为示例，集成芯片u2选用lm2596型号的降压型开关调节器，集成芯片u2包括第一管脚至第五管脚。本实施例中，仅作为示例，稳压管d1选用s554型号的稳压管。
集成芯片u2的第一管脚与第一电解电容ec1的正极的连接点是电源装置的第一电压24v电源端正极(示出为dc24v)；第一电解电容ec1的负极、第二电解电容ec2的负极、集成芯片u2的第三管脚和第五管脚、稳压管d1的阳极的连接点是电源装置的公共负极；集成芯片u2的第二管脚、电感器l1的一端、稳压管d1的阴极共线；集成芯片u2的第四管脚、电感器l1的另一端、第二电解电容ec2的正极的连接点是电源装置的第二电压dc5v电源端正极(示出为dc5v)。
作为示例，电源装置可以为控制器、按钮输入装置、生产运行信号输入装置提供dc5v电源。
根据本实用新型的实施方式的生产过程检测设备可以应用于卷烟生产过程。在这种场景下，相应的，生产运行信号输入装置可以包括卷烟包装机自带的运行继电器，可以降低设备成本。
本实用新型还提出了一种生产过程检测记录设备，生产过程检测记录设备包括上述任一实施方式所描述的生产过程检测设备以及存储器。存储器设置有存储器接口，存储器接口与生产过程检测设备的接口装置电连接。存储器通过存储器接口接收控制器通过接口装置发送的与按钮输入信号相关的信息，并且存储与按钮输入信号相关的信息。
作为一个实施方式，接口装置和存储器接口均可以是usb接口类型。在这种情况下，生产过程检测设备中的控制器可以是usbhid(通用串行总线人机接口设备)类设备，与存储器的通信遵从自定义usbhid类设备的通信协议。
作为一个实施方式，存储器可以实现为仅具有存储功能的各种存储装置，也可以实现为具有存储功能的上位计算(pc)机。作为示例，控制器将按钮按下的信息通过自定义协议传输给上位pc机，上位pc机的主要作用是将自检采样时间、采样人员身份、班次、采样间隔时间等信息写入数据库，实现采样信息永久化。
本实用新型的实施方式提供的生产过程检测记录设备电路结构简单、成本低廉。当自检抽样间隔超过规定的时间间隔时，通过报警装置提醒操作人员进行过程质量自检工作，记录自检抽样执行人员身份、抽样时间等信息，集计时、报警、记录功能于一身，解决了生产过程中操作人员忘记自检作业，自检工作无法准确计时、记录的问题。可以推广至所有生产企业包装车间以及其他行业需要按时对产品进行取样自检的场合，应用前景广阔。
需要注意，本实用新型的实施方式中，电阻器、电容器、场效应晶体管、集成电路、集成芯片、继电器、电解电容器、接线端子、接口装置等元件的型号和规格仅作为示例，在实际应用中也可以选择其他适合的型号和规格。
出于示意的目的，已经给出了本实用新型的实施方式的前述说明，其并非是穷举性的也并非要将本实用新型限制为所公开的确切形式。本领域技术人员可以理解的是，在不偏离本实用新型的范围的情况下可以做出各种变化，并且可以将其中的元件替换为等同物。另外，在不偏离本实用新型的基本范围的情况下，可以进行很多修改以使得特定的情况或材料适应于本实用新型的教导。因此，本实用新型不试图限制于所公开的作为用于实现本实用新型所预期的最佳模式的特定实施方式，本实用新型将包括落入所附的权利要求的范围内的所有实施方式。
1.一种生产过程检测设备，其特征在于，所述生产过程检测设备包括按钮输入装置、控制器、计时器、报警驱动器、报警装置、生产运行信号输入装置、接口装置和电源装置，
其中，所述控制器分别与所述按钮输入装置、所述生产运行信号输入装置、所述计时器、所述报警驱动器和所述接口装置电连接，所述报警驱动器与所述报警装置电连接，所述电源装置分别与所述按钮输入装置、所述控制器、所述计时器、所述报警驱动器、所述报警装置和所述接口装置电连接并为其供电，
并且其中，
所述按钮输入装置包括按钮，在所述按钮被按压时生成按钮输入信号，并将所述按钮输入信号传输给所述控制器；
所述生产运行信号输入装置用于采集生产运行信号，并将所述生产运行信号传输给所述控制器；
所述控制器在接收到所述按钮输入信号时将所述计时器复位；通过所述接口装置发送与所述按钮输入信号相关的信息；在所述计时器溢出时，向所述报警驱动器发送报警驱动信号；以及，在接收到的所述生产运行信号指示生产停机时，向所述报警驱动器发送停止报警驱动信号；
所述报警驱动器在接收到所述报警驱动信号时，驱动所述报警装置执行报警；在接收到所述停止报警驱动信号时，驱动所述报警装置停止报警。
2.根据权利要求1所述的生产过程检测设备，其特征在于，所述生产过程检测设备还包括接线端子，其中，所述按钮输入装置和所述生产运行信号输入装置通过所述接线端子与所述控制器电连接，所述报警驱动器通过所述接线端子与所述报警装置电连接。
3.根据权利要求1所述的生产过程检测设备，其特征在于，所述按钮输入装置包括多个所述按钮，所述多个按钮共同构成所述按钮输入装置的输出端，在所述多个按钮中的一个按钮被按压时，所生成的所述按钮输入信号包括所述一个按钮的标识信息。
4.根据权利要求1所述的生产过程检测设备，其特征在于，所述控制器包括集成电路、第一电容器、第二电容器、第一电阻器和跳线插头，其中所述跳线插头包括第一脚和第二脚，并且，
所述接口装置包括第一管脚和第二管脚，
其中，所述集成电路具有第一管脚至第十六管脚，所述集成电路的第一管脚构成报警驱动信号输出端，所述集成电路的第二管脚构成生产运行信号输入端；所述集成电路的第三管脚至第五管脚共同构成按钮输入信号输入端；所述集成电路的第十二管脚与所述接口装置的第一管脚、所述第一电阻器的一端共线；所述集成电路的第十三管脚与所述接口装置的第二管脚电连接；所述集成电路的第十四管脚是所述集成电路的电源端负极；所述集成电路的第十五管脚与所述第一电容器的一端的连接点是所述集成电路的电源端正极；所述集成电路的第十六管脚与所述第二电容器一端、所述跳线插头的第一脚共线；所述跳线插头的第二脚与所述第一电阻器电连接。
5.根据权利要求1所述的生产过程检测设备，其特征在于，所述报警驱动器包括第二电阻器、第三电阻器、第三电容器、场效应晶体管和继电器，其中，所述继电器包括第一线圈接线端、第二线圈接线端、第一触点接线端和第二触点接线端，
其中，所述第二电阻器的一端是所述报警驱动器的报警驱动信号输入端；所述第二电阻器的另一端与所述第三电阻器的一端、所述第三电容器的一端、所述场效应晶体管的栅极共线；所述第三电阻器的另一端、所述第三电容器的另一端、所述场效应晶体管的源极的连接点是所述报警驱动器的电源端负极；所述场效应晶体管的漏极与所述继电器的所述第二线圈接线端电连接；所述继电器的所述第一线圈接线端、所述第一触点接线端的连接点是所述报警驱动器的电源端正极；所述继电器的所述第二触点接线端是所述报警驱动器的报警信号输出端。
6.根据权利要求1所述的生产过程检测设备，其特征在于，所述电源装置包括集成芯片、第一电解电容器、第二电解电容器、电感器和稳压管，其中所述集成芯片包括第一管脚至第五管脚，
其中，所述集成芯片的第一管脚与所述第一电解电容的正极的连接点是所述电源装置的第一电压电源端正极；所述第一电解电容的负极、所述第二电解电容的负极、所述集成芯片的第三管脚和第五管脚、所述稳压管的阳极的连接点是所述电源装置的公共负极；所述集成芯片的第二管脚、所述电感器的一端、所述稳压管的阴极共线；所述集成芯片的第四管脚、所述电感器的另一端、所述第二电解电容的正极的连接点是所述电源装置的第二电压电源端正极。
7.根据权利要求1所述的生产过程检测设备，其特征在于，所述生产运行信号输入装置包括包装机运行信号继电器。
8.一种生产过程检测记录设备，其特征在于，所述生产过程检测记录设备包括如权利要求1-7中任一项所述的生产过程检测设备以及存储器，其中，
所述存储器设置有存储器接口，所述存储器接口与所述生产过程检测设备的所述接口装置电连接，
所述存储器通过所述存储器接口接收所述控制器通过所述接口装置发送的所述与按钮输入信号相关的信息，并且存储所述与按钮输入信号相关的信息。
技术总结