一种料箱自动回流的系统及方法与流程

本发明涉及自动化生产制造技术领域，具体涉及一种料箱自动回流的系统及方法。

背景技术：

随着科学技术水平的不断提升，自动化生产变得越来越普及。物料分拣作为自动化生产中必不可少的环节，需要的自动化度也越来越高，针对多分拣位同时装配多种物料，并且不同物料的料箱内衬泡棉形状各异，所以料箱需要回流到出发的分拣位。

目前，针对这种情况还需要人工参与，等料箱回流一定数量后，人工介入，根据泡棉形状进行人工判断，确认料箱物料后，人工搬运到该物料对应的分拣位。当前分配方式需要人工配合，由于人为因素的原因，导致误差多，实时性差，生产效率底下，而且占用劳动力，增加企业成本。

技术实现要素：

当前分配方式需要人工配合，由于人为因素的原因，导致误差多，实时性差，生产效率底下，而且占用劳动力，增加企业成本的问题，针对多分拣位同时装配多种物料，并且盛放不同物料的料箱内衬泡棉形状各异，所以料箱需要回流到出发的分拣位，方便分拣人员继续使用，鉴于此，本发明提供一种料箱自动回流的系统及方法。

本发明的技术方案是：

一方面，本发明技术方案提供一种料箱自动回流系统，包括回流子系统、plc控制子系统、上位机子系统和mes子系统；上位机子系统与plc控制子系统通信连接；上位机子系统与mes子系统通信连接；

回流子系统包括扫码位和分拣位；扫码位设置有扫码枪和感应器，感应器与plc控制子系统连接；上位机子系统与扫码枪通信连接；

感应器，用于感应料箱到位信息并将感应到的到位信息发送给plc控制子系统；感应器用于感应料箱是否到达扫码位，为了保证扫码的准确性；

扫码枪，用于接收到上位机子系统发送的扫码命令时进行扫码操作并返回数据到上位机子系统；为了保证扫码的准确性。

plc控制子系统，用于接收到感应器发送的到位信息后进行数据块的数据存储；还用于当接收到上位机子系统发送的料箱流出的分拣位编号时，控制将料箱推入到对应的分拣位；

上位机子系统，用于实时监听plc控制子系统数据块存储的数据，当监听到plc控制子系统数据块存储的数据发生变化时，发送扫码命令到扫码枪并接收扫码枪返回的扫码数据；还用于将接收到的扫码枪返回的正常数据发送给mes子系统；还用于接收mes子系统发送的料箱流出的分拣位编号并将接收到的分拣位编号发送给plc控制子系统；

mes子系统，用于接收上位机子系统发送的扫码枪返回的正常数据；还用于根据接收到的正常数据判断料箱流出的分拣位编号，并发送给上位机子系统。

优选地，回流子系统还包括设置在扫码位之前的接近开关和阻挡气缸；扫码位还设置有与plc控制子系统连接的扫码位阻挡气缸；

接近开关与阻挡气缸分别与plc控制子系统电连接，用于当料箱到达接近开关时，plc控制子系统控制阻挡气缸升起，当plc控制子系统判断当前扫码位没有料箱时，控制阻挡气缸降下使料箱流入扫码位前，plc控制子系统控制扫码位阻挡气缸的升起推动气缸将料箱推入扫码位。为了保证扫码过程不受干扰，扫码准确，需要保证扫码位每次只能一个料箱。plc控制子系统控制阻挡气缸升起阻挡料想继续前进，当判断扫码位没有料箱时，控制阻挡气缸降下使料箱流入扫码位前，为了保证料箱准确的落入扫码位，plc控制子系统控制扫码位阻挡气缸的升起推动气缸将料箱推入扫码位。

优选地，plc控制子系统包括第一数据块，plc控制子系统，用于接收到感应器发送的到位信息后将第一数据块的值由false设置为true；

上位机子系统，用于当监听到plc控制子系统第一数据块存储的数据发生变化并且为true时，发送扫码命令到扫码枪。

优选地，回流子系统还包括ng分拣位；所述的ng分拣位设置有与plc控制子系统连接的ng分拣位阻挡气缸；plc控制子系统还包括第二数据块；

上位机子系统，用于接收到扫码枪返回的正常数据时，判断数据是否符合料箱的编码格式，若是，将得到的料箱sn码发送给mes子系统；否则，上位机子系统继续给扫码枪发送扫码命令，发送扫码命令设定次数后仍不到正确数据，则判定为ng，并将ng信息写到第二数据块；

mes子系统，用于接收到上位机子系统发送的料箱sn码后，判断料箱的sn码是否已经录入系统，若系统内不存在该sn码，返回ng信息到上位机子系统，上位机子系统将ng信息发送给plc控制子系统；若系统内存在该sn码，验证该料箱是否从自动化工站回流，若不是，返回ng信息到上位机子系统，提示该料箱未绑定，上位机子系统将ng信息发送给plc控制子系统；若是，验证该料箱物料是否有剩余，根据剩余数量，实时通知仓库系统，更新物料数量，并返回结果及分拣位编号到上位机子系统；

plc控制子系统，用于检测到第二数据块写入的ng信息后控制扫码位阻挡气缸降下使料箱流到ng分拣位前，然后控制ng分拣位阻挡气缸升起，推动气缸将料箱推入到ng分拣位。

优选地，分拣位设置有与plc控制子系统连接的分拣位阻挡气缸；plc控制子系统还包括第三数据块和第四数据块；

上位机子系统，用于若收到mes子系统返回结果为ok时，则提取分拣位编号，并将提取到的分拣位编号写到第三数据块，plc控制子系统检测到第三数据块对应的写入数据后，控制扫码位阻挡气缸降下，料箱流入到对应编号的分拣位前，plc控制子系统控制分拣位阻挡气缸升起，将料箱推入到对应编号的分拣位；还用于若收到mes子系统返回结果为ng，将ng信息写到第四数据块，plc控制子系统检测到第四数据块对应的写入的ng信息后，控制扫码位阻挡气缸降下，料箱流入到ng分拣位前，plc控制子系统控制ng分拣位阻挡气缸升起，将料箱推入到ng分拣位。

另一方面，本发明技术方案提供一种料箱自动回流方法，包括如下步骤：

自动化工站生产完成后料箱流出，料箱到达扫码位后扫码位发送到位信息到plc控制子系统；

plc控制子系统接收到到位信息后进行数据块的数据存储及设置；

上位机子系统实时监听plc控制子系统数据块存储的数据，当监听到plc控制子系统数据块存储的数据发生变化时，发送扫码命令到扫码枪，扫码枪扫码完成后返回数据到上位机子系统；

上位机子系统接收到扫码枪返回的正常数据后发送料箱sn码到mes子系统；

mes子系统根据料箱sn码判断料箱流出的分拣位编号发送给上位机子系统；

上位机子系统将接收的料箱流出的分拣位编码发送给plc控制子系统；

plc控制子系统控制将料箱推入到分拣位编码对应的分拣位。将料箱回流到出发的分拣位，方便分拣人员继续使用。

优选地，自动化工站生产完成后料箱流出，料箱到达扫码位后扫码位发送到位信息到plc控制子系统的步骤包括：

自动化工站生产完成后料箱流出，料箱到达扫码位前，plc控制子系统判断当前扫码位是否有料箱，若扫码位有料箱，等待该料箱扫码完成后，再控制扫码位前的料箱流入扫码位；若扫码位没有料箱，控制扫码位前的料箱流入扫码位，料箱到达扫码位后扫码位发送到位信息到plc控制子系统。为了保证扫码过程不受干扰，扫码准确，需要保证扫码位每次只能一个料箱。

优选地，plc控制子系统接收到到位信息后进行数据块的数据存储及设置的步骤包括：

plc控制子系统接收到到位信息后将第一数据块的值由false设置为true。将到位信息存储到特定的数据块位置，方便系统通过监控数据块的变化来进行控制命令的发送判断。

优选地，上位机子系统实时监听plc控制子系统数据块存储的数据，当监听到plc控制子系统数据块存储的数据发生变化时，发送扫码命令到扫码枪，扫码枪扫码完成后返回数据到上位机子系统的步骤包括：

上位机子系统实时监听plc控制子系统第一数据块存储的数据；当监听到plc控制子系统第一数据块存储的数据发生变化并且为true时，发送扫码命令到扫码枪；扫码枪扫码完成后返回数据到上位机子系统。

优选地，上位机子系统接收到扫码枪返回的正常数据后发送料箱sn码到mes子系统的步骤还包括：

上位机子系统接收到扫码枪返回的正常数据时，判断数据是否符合料箱的编码格式，若是，将得到的料箱sn码发送给mes子系统；否则，上位机子系统继续给扫码枪发送扫码命令，发送扫码命令设定次数后仍不到正确数据，则判定为ng，并将ng信息发送给plc控制子系统。为了减少误判，将扫码不正确的料箱多次发送指令到扫码枪进行多次扫描判断。

优选地，为了保证料箱是该回流子系统分拣位出去的料箱，需要对料箱sn码进行验证；mes子系统根据料箱sn码判断料箱流出的分拣位编号发送给上位机子系统的步骤包括：

mes子系统接收到上位机发送的料箱sn码后，判断料箱的sn码是否已经录入系统，若系统内不存在该sn码，返回ng信息到上位机子系统，上位机子系统将ng信息发送给plc控制子系统；

若系统内存在该sn码，验证该料箱是否从自动化工站回流，若不是，返回ng信息到上位机子系统，提示该料箱未绑定，上位机子系统将ng信息发送给plc控制子系统；若是，验证该料箱物料是否有剩余，根据剩余数量，实时通知仓库系统，更新物料数量，并返回结果及分拣位编号到上位机子系统；

plc控制子系统接收到ng信息后，控制将料箱推入到ng分拣位。

优选地，该方法还包括：

若上位机子系统收到mes子系统返回结果为ok，则提取分拣位编号，并将提取到的分拣位编号发送到plc控制子系统进行数据块的数据存储；当plc控制子系统检测到写入数据后，控制将料箱推入到对应编号的分拣位；

若上位机子系统收到mes子系统返回结果为ng，将ng信息发送到plc控制子系统进行数据块的数据存储，plc控制子系统检测到写入的ng信息后，控制将料箱推入到ng分拣位。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：通过本发明可以完全取消料箱自动回流环节人工参与，节省劳动力，提高生产效率，降低企业成本。

此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例的系统的工作过程的示意图。

图2是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

分拣员将料箱装满物料后，通过扫码枪扫描料箱上的sn码，通过mes系统将料箱sn码和分拣位进行绑定，绑定成功后，料箱流出，通过倍速链运输到自动化工站进行生产，生产完成后，通过倍速链回流到分拣位。

针对多分拣位同时装配多种物料，料箱需要回流到出发的分拣位，方便分拣人员继续使用；如图1所示，本发明实施例还提供一种料箱自动回流系统，包括回流子系统、plc控制子系统、上位机子系统和mes子系统；

回流子系统包括扫码位和分拣位；

扫码位设置有扫码枪和感应器，感应器与plc控制子系统连接，用于将感应到的料箱到位信息发送给plc控制子系统；感应器用于感应料箱是否到达扫码位，为了保证扫码的准确性。

plc控制子系统，用于接收到感应器发送的到位信息后进行数据块的数据存储；

上位机子系统与plc控制子系统通信连接，用于实时监听plc控制子系统数据块存储的数据；

为了保证扫码的准确性，上位机子系统与扫码枪通信连接，用于当监听到plc控制子系统数据块存储的数据发生变化时，发送扫码命令到扫码枪；

扫码枪，用于接收到扫码命令时进行扫码操作并返回数据到上位机子系统；

上位机子系统与mes子系统通信连接，用于当上位机子系统接收扫码枪返回的正常数据时发送信息到mes子系统；mes子系统用于判断料箱流出的分拣位编号发送给上位机子系统；上位机子系统还用于将接收的料箱流出的分拣位编号发送给plc控制子系统；plc控制子系统控制将料箱推入到对应的分拣位。

在有些实施例中，回流子系统还包括设置在扫码位之前的接近开关和阻挡气缸；扫码位还设置有与plc控制子系统连接的扫码位阻挡气缸；

接近开关与阻挡气缸分别与plc控制子系统电连接，用于当料箱到达接近开关时，plc控制子系统控制阻挡气缸升起，当plc控制子系统判断当前扫码位没有料箱时，控制阻挡气缸降下使料箱流入扫码位前，plc控制子系统控制扫码位阻挡气缸的升起推动气缸将料箱推入扫码位。为了保证扫码过程不受干扰，扫码准确，需要保证扫码位每次只能一个料箱。plc控制子系统控制阻挡气缸升起阻挡料想继续前进，当判断扫码位没有料箱时，控制阻挡气缸降下使料箱流入扫码位前，为了保证料箱准确的落入扫码位，plc控制子系统控制扫码位阻挡气缸的升起推动气缸将料箱推入扫码位。

在有些实施例中，plc控制子系统包括第一数据块，plc控制子系统，用于接收到感应器发送的到位信息后将第一数据块的值由false设置为true；

上位机子系统，用于当监听到plc控制子系统第一数据块存储的数据发生变化并且为true时，发送扫码命令到扫码枪。

在有些实施例中，回流子系统还包括ng分拣位；所述的ng分拣位设置有与plc控制子系统连接的ng分拣位阻挡气缸；plc控制子系统还包括第二数据块；

上位机子系统，用于接收到扫码枪返回的正常数据时，判断数据是否符合料箱的编码格式，若是，将得到的料箱sn码发送给mes子系统；否则，上位机子系统继续给扫码枪发送扫码命令，发送扫码命令设定次数后仍不到正确数据，则判定为ng，并将ng信息写到第二数据块；

mes子系统，用于接收到上位机子系统发送的料箱sn码后，判断料箱的sn码是否已经录入系统，若系统内不存在该sn码，返回ng信息到上位机子系统，上位机子系统将ng信息发送给plc控制子系统；若系统内存在该sn码，验证该料箱是否从自动化工站回流，若不是，返回ng信息到上位机子系统，提示该料箱未绑定，上位机子系统将ng信息发送给plc控制子系统；若是，验证该料箱物料是否有剩余，根据剩余数量，实时通知仓库系统，更新物料数量，并返回结果及分拣位编号到上位机子系统；

plc控制子系统，用于检测到第二数据块写入的ng信息后控制扫码位阻挡气缸降下使料箱流到ng分拣位前，然后控制ng分拣位阻挡气缸升起，推动气缸将料箱推入到ng分拣位。

在有些实施例中，分拣位设置有与plc控制子系统连接的分拣位阻挡气缸；plc控制子系统还包括第三数据块和第四数据块；

上位机子系统，用于若收到mes子系统返回结果为ok时，则提取分拣位编号，并将提取到的分拣位编号写到第三数据块，plc控制子系统检测到第三数据块对应的写入数据后，控制扫码位阻挡气缸降下，料箱流入到对应编号的分拣位前，plc控制子系统控制分拣位阻挡气缸升起，将料箱推入到对应编号的分拣位；还用于若收到mes子系统返回结果为ng，将ng信息写到第四数据块，plc控制子系统检测到第四数据块对应的写入的ng信息后，控制扫码位阻挡气缸降下，料箱流入到ng分拣位前，plc控制子系统控制ng分拣位阻挡气缸升起，将料箱推入到ng分拣位。

需要说明的是，扫码枪的具体设置位置以及设置方式根据需要进行方便使用采用现有的方式进行安装设置；本发明中，阻挡气缸、扫码位阻挡气缸、分拣位阻挡气缸以及ng分拣位阻挡气缸的设置安装方式可以根据工位的需要才有现有的安装方式进行安装，再次不做赘述。

进一步的，在ng分拣位设置一体机显示ng原因，人工处理ng分拣位料箱。这部分可以用现有技术的一体机设置方式进行实现，在次不多赘述。

如图2所示，本发明技术方案提供一种料箱自动回流方法，包括如下步骤：

步骤一：自动化工站生产完成后料箱流出，料箱到达扫码位后扫码位发送到位信息到plc控制子系统；

步骤二：plc控制子系统接收到到位信息后进行数据块的数据存储及设置；

步骤三：上位机子系统实时监听plc控制子系统数据块存储的数据，当监听到plc控制子系统数据块存储的数据发生变化时，发送扫码命令到扫码枪，扫码枪扫码完成后返回数据到上位机子系统；

步骤四：上位机子系统接收到扫码枪返回的正常数据后发送料箱sn码到mes子系统；

步骤五：mes子系统根据料箱sn码判断料箱流出的分拣位编号发送给上位机子系统；

步骤六：上位机子系统将接收的料箱流出的分拣位编码发送给plc控制子系统；

步骤七：plc控制子系统控制将料箱推入到分拣位编码对应的分拣位。将料箱回流到出发的分拣位，方便分拣人员继续使用。

在有些实施例中，自动化工站生产完成后料箱流出，料箱到达扫码位后扫码位发送到位信息到plc控制子系统的步骤包括：

自动化工站生产完成后料箱流出，料箱到达扫码位前，plc控制子系统判断当前扫码位是否有料箱，若扫码位有料箱，等待该料箱扫码完成后，再控制扫码位前的料箱流入扫码位；若扫码位没有料箱，控制扫码位前的料箱流入扫码位，料箱到达扫码位后扫码位发送到位信息到plc控制子系统。为了保证扫码过程不受干扰，扫码准确，需要保证扫码位每次只能一个料箱。

在有些实施例中，plc控制子系统接收到到位信息后进行数据块的数据存储及设置的步骤包括：plc控制子系统接收到到位信息后将第一数据块的值由false设置为true。将到位信息存储到特定的数据块位置，方便系统通过监控数据块的变化来进行控制命令的发送判断。

对应的，上位机子系统实时监听plc控制子系统第一数据块存储的数据；当监听到plc控制子系统第一数据块存储的数据发生变化并且为true时，发送扫码命令到扫码枪；扫码枪扫码完成后返回数据到上位机子系统。例如，料箱a到达接近开关时，阻挡气缸升起，plc控制子系统判断扫码位有没有料箱，如果没有，plc控制子系统控制阻挡气缸下降，料箱a流入扫码位，如果扫码位有料箱b，等待b料箱扫码完成a料箱再流入扫码位，扫码位的感应器感应到料箱a到位后，会通知plc控制子系统料箱到位，plc控制子系统得到消息后会将扫码对应的第一数据块的值由false改为true。上位机子系统通过s7.net库(封装好的跟plc通信的类库)连接plc控制子系统，实时监听第一数据块存储的数据，当第一数据块的存储数据发生变化并且为true时，给扫码枪发送扫码命令，进行扫码操作。

在有些实施例中，上位机子系统接收到扫码枪返回的正常数据后发送料箱sn码到mes子系统的步骤还包括：

上位机子系统接收到扫码枪返回的正常数据时，判断数据是否符合料箱的编码格式，若是，将得到的料箱sn码发送给mes子系统；否则，上位机子系统继续给扫码枪发送扫码命令，发送扫码命令设定次数后仍不到正确数据，则判定为ng，并将ng信息发送给plc控制子系统。为了减少误判，将扫码不正确的料箱多次发送指令到扫码枪进行多次扫描判断。

在有些实施例中，具体的，上位机子系统接收到扫码枪返回的正常数据时，判断数据是否符合料箱的编码格式，若是，将得到的料箱sn码发送给mes子系统；否则，上位机子系统继续给扫码枪发送扫码命令，发送扫码命令设定次数后仍不到正确数据，则判定为ng，并将ng信息写到plc控制子系统的第二数据块。

在有些实施例中，为了保证料箱是该回流子系统分拣位出去的料箱，需要对料箱sn码进行验证；mes子系统根据料箱sn码判断料箱流出的分拣位编号发送给上位机子系统的步骤包括：

mes子系统接收到上位机发送的料箱sn码后，判断料箱的sn码是否已经录入系统，若系统内不存在该sn码，返回ng信息到上位机子系统，上位机子系统将ng信息发送给plc控制子系统；

若系统内存在该sn码，验证该料箱是否从自动化工站回流，若不是，返回ng信息到上位机子系统，提示该料箱未绑定，上位机子系统将ng信息发送给plc控制子系统；若是，验证该料箱物料是否有剩余，根据剩余数量，实时通知仓库系统，更新物料数量，并返回结果及分拣位编号到上位机子系统；

plc控制子系统接收到ng信息后，控制将料箱推入到ng分拣位。

在有些实施例中，具体的，mes子系统接收到上位机子系统发送的料箱sn码后，判断料箱的sn码是否已经录入系统，若系统内不存在该sn码，返回ng信息到上位机子系统，上位机子系统将ng信息发送给plc控制子系统；若系统内存在该sn码，验证该料箱是否从自动化工站回流，若不是，返回ng信息到上位机子系统，提示该料箱未绑定，上位机子系统将ng信息发送给plc控制子系统；若是，验证该料箱物料是否有剩余，根据剩余数量，实时通知仓库系统，更新物料数量，并返回结果及分拣位编号到上位机子系统；

plc控制子系统检测到第二数据块写入的ng信息后控制扫码位阻挡气缸降下使料箱流到ng分拣位前，然后控制ng分拣位阻挡气缸升起，推动气缸将料箱推入到ng分拣位。

在有些实施例中，该方法还包括：

若上位机子系统收到mes子系统返回结果为ok，则提取分拣位编号，并将提取到的分拣位编号发送到plc控制子系统进行数据块的数据存储；当plc控制子系统检测到写入数据后，控制将料箱推入到对应编号的分拣位；

若上位机子系统收到mes子系统返回结果为ng，将ng信息发送到plc控制子系统进行数据块的数据存储，plc控制子系统检测到写入的ng信息后，控制将料箱推入到ng分拣位。

在有些实施例中，具体的，上位机子系统，用于若收到mes子系统返回结果为ok时，则提取分拣位编号，并将提取到的分拣位编号写到第三数据块，plc控制子系统检测到第三数据块对应的写入数据后，控制扫码位阻挡气缸降下，料箱流入到对应编号的分拣位前，plc控制子系统控制分拣位阻挡气缸升起，将料箱推入到对应编号的分拣位；还用于若收到mes子系统返回结果为ng，将ng信息写到第四数据块，plc控制子系统检测到第四数据块对应的写入的ng信息后，控制扫码位阻挡气缸降下，料箱流入到ng分拣位前，plc控制子系统控制ng分拣位阻挡气缸升起，将料箱推入到ng分拣位。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。