本發(fā)明的一種智能倉儲設備的控制系統(tǒng)及方法，屬于工業(yè)倉儲庫房管理技術領域。

背景技術：

目前，在加工制造工廠中，工人通常需要對車間、庫房的貨物、零件、刀具、工具進行有序的管理，特別是對型號品種繁多的產品和工具經常需要進行規(guī)范有序的存儲起來，而目前工廠為了解決這一難題，大多都是采用專人進行管理，或者是采購市面上已有的立體貨柜等。但這些都不能夠徹底解決這一問題，還是存在很多漏洞。

采用人工管理則效率低下，浪費人力，成本較高，存取物品時都需要經過庫房管理人員進行登記，或通過電腦手工輸入記錄所需要存取的物品信息、存放位置等，同時貨物繁多時也容易出現差錯，或存取不及時難以快速準確的對工具產品進行存取。

采用市面上已有的小型立體庫、貨柜進行管理，雖然在管理時間，管理辦法上都有了較大改進，但物品的存放也是需要通過工人進行人為參與輸入記錄存取物品的種類、數量、存放位置等，由于立體庫料盤數量較多，物品都是集中放置在同一個料盤不同的料框里，存取時設備整個料盤都會伸出，這樣也會存在較大的管理漏洞，工人在存取物料時容易出現，多領少存、少領多存或把同一料盤上的其他物品領走等現象，庫房內的物品管理數據容易出現與實際庫存量不符，所以現有的倉儲設備的控制方法還是不夠完善。

技術實現要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的是：提供一種結構簡單、實用、設備成本低，能夠實現工廠庫房的智能化管理和加工現場工人快速存取物料，規(guī)范了生產現場的物料及工具擺放、提高生產效率、降低人工管理成本，并能夠將工作人員的身份信息、物料信息進行記錄保存，解決了庫房或生產現場管理中存在的凌亂問題的一種智能倉儲設備的控制系統(tǒng)及方法，以克服現有技術的不足。

本發(fā)明是這樣實現的：一種智能倉儲設備的控制系統(tǒng)，包括計算機工具云系統(tǒng)，所述計算機工具云系統(tǒng)由工具庫、DNC系統(tǒng)和移動互聯(lián)網APP組成，所述工具庫上安裝有計算機本地工具管理系統(tǒng)，所述的計算機本地工具管理系統(tǒng)包括PLC控制系統(tǒng)、RFID識別系統(tǒng)、指紋識別系統(tǒng)、二維碼掃描識別系統(tǒng)和稱重系統(tǒng)，所述計算機工具云系統(tǒng)的輸出端通過數據線分別與工具庫的計算機本地工具管理系統(tǒng)、DNC系統(tǒng)和移動互聯(lián)網APP的輸入端連接，所述計算機本地工具管理系統(tǒng)的輸出端通過數據線分別與PLC控制系統(tǒng)的輸入端、RFID識別系統(tǒng)的輸入端、指紋識別系統(tǒng)的輸入端、稱重系統(tǒng)的輸入端和二維碼識別系統(tǒng)的輸入端相連接，所述RFID識別系統(tǒng)與識別物料信息模塊連接，所述指紋識別系統(tǒng)與指紋錄入模塊連接，所述稱重系統(tǒng)與重力傳感器模塊連接，所述二維碼識別系統(tǒng)與二維碼掃描器模塊相連接，所述PLC控制系統(tǒng)與機械手取料裝置相連接，機械手取料裝置與工具庫相連接，所訴DNC系統(tǒng)通過互聯(lián)網與手機APP相連接。

所述計算機工具云系統(tǒng)可以實現與計算機本地工具管理系統(tǒng)、DNC系統(tǒng)的聯(lián)結，獲得工具庫的異動信息，支持移動互聯(lián)設備的訪問，接收移動互聯(lián)設備的指令，通過計算機本地工具管理系統(tǒng)控制工具庫貨柜；

所述計算機本地工具管理系統(tǒng)，具有數據接收、上傳、判斷處理和派發(fā)各控制單元的信息指令功能，同時在網絡不暢通或中斷的情況下，也可以進行脫網單機控制，使工具庫能夠保證正常運行，待網絡正常后再將數據信息上傳到云端系統(tǒng)；

所述移動互聯(lián)網APP是通過聯(lián)網建立移動互聯(lián)網APP對工具庫進行移動管理，管理員可以及時通過手機客戶端APP獲得工具庫的實時信息，通過APP派發(fā)控制指令、執(zhí)行工具庫盤點、推送故障報警信息；

所述DNC系統(tǒng)可實現對工具庫的在線監(jiān)管、在線派工分發(fā)任務等指令的傳輸；

所述RFID識別系統(tǒng)是一種通過無線射頻識別技術來識別特定目標并讀寫相關數據的識別器，由RFID讀寫器跟射頻標簽組成，可對物料身份信息進行識別，同時上傳數據到計算機本地工具管理系統(tǒng)，保證工具庫內物料身份信息與存儲位置的一致性；

所述PLC控制系統(tǒng)實現了與計算機本地工具管理系統(tǒng)的數據交換與對接，通過接收和發(fā)送位置指令控制整個工具庫的運行動作；

所述指紋識別系統(tǒng)可對工具庫管理人員的身份信息進行識別，只有在通過指紋權限的情況下，才能對工具庫進行貨物存放以及單機取料、設備參數調整；

所述二維碼掃描識別系統(tǒng)對DNC系統(tǒng)下發(fā)的二維碼信息進行掃描識別，同時將信息上傳至計算機本地工具管理系統(tǒng)中；

所述稱重系統(tǒng)是一種通過稱重傳感器將質量信號轉變?yōu)榭蓽y量的電信號輸出裝置，可對進出工具庫的物料進行稱重，并上傳數據到計算機本地工具管理系統(tǒng)。

所述工具庫分A、B兩側存放貨架，物料存放工位成矩形陣列分部在A、B兩側貨架上，每側各50個工位，共100個。

工具庫1到100號工位的坐標值要事先錄入到計算機本地工具管理系統(tǒng)中，并且對每一個工位進行編號并賦予固定的坐標值。

工具庫的工控機界面上會根據物料存儲信息實時顯示存料數目以及貨架工位存儲狀態(tài)。

一種智能倉儲設備的控制系統(tǒng)的控制方法，首先通過網絡將各控制單元進行對接互聯(lián)，形成計算機工具云系統(tǒng)，使物料的存取過程完全實現了設備的智能自動化存取過程，以及設備的在線監(jiān)管，然后將設備的控制動作分為存料動作和取料動作，存料時，管理員通過指紋錄入以后，將帶有RFID芯片的物料放入工具庫抽屜箱料框中，RFID識別系統(tǒng)啟動將物料信息上傳至計算機本地工具管理系統(tǒng)，再由計算機本地工具管理系統(tǒng)自動判斷物料存放位置，通過發(fā)出位置指令到PLC控制系統(tǒng)，機械手取料裝置將料框存放到指定的貨架工位上，同時將存放信息上傳至計算機工具云系統(tǒng)，取料時，工人在收到DNC系統(tǒng)發(fā)來的派工二維碼信息后，將該二維碼在掃描器中識別物料信息，同時數據上傳到計算機本地工具管理系統(tǒng)中，由計算機本地工具管理系統(tǒng)自動判別該物料型號的具體存放位置，再將該位置指令發(fā)送至PLC控制系統(tǒng)中，由PLC控制系統(tǒng)驅動機械手取料裝置執(zhí)行取料動作，同時將取出的物料信息數據上傳至計算機工具云系統(tǒng)。

當網絡中斷不能進行在線下發(fā)派工，不能進行移動互聯(lián)網監(jiān)管控制實施的情況下，管理員可以進行脫網單機控制設備運行，通過管理員在工控機界面中直接錄入物料信息進行取料操作，當恢復網絡通訊時，工具庫的物料信息將自動上傳到計算機工具云系統(tǒng)。

由于采用了上述技術方案，本發(fā)明工作時，可以對工具物料進行實時智能存取，存料時只需要有權限的管理員進行指紋錄入，工具庫貨柜抽屜自動打開即可放入要存放的物料，取料時，分為工人取料和管理員取料兩種方式，工人取料時通過二維碼掃描即可取出對應的物料，再脫網單機情況下，管理員可以通過錄入物料信息即可取出對應的物料型號，通過本系統(tǒng)及控制方法可有效的解決工廠物料的有效管理，同時所有工人只需要在接收到二維碼派工信息時，就可以進行領取物料，大大的節(jié)省了人工管理成本，同時物料的存放、領取型號，以及領料人員信息等數據能夠實時上傳到計算機工具云系統(tǒng)，實現了物料的過程管理及監(jiān)控，便于后續(xù)的管理查閱工作等優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結構的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的工作流程圖；

附圖標記說明：1-計算機工具云系統(tǒng)，2-移動互聯(lián)網APP，3- DNC系統(tǒng)，4- RFID識別系統(tǒng)，5- PLC控制系統(tǒng)，6-指紋識別系統(tǒng)，7-二維碼掃描識別系統(tǒng)，8-稱重系統(tǒng)，9-工具庫，10-計算機本地工具管理系統(tǒng)，11-手機APP，12-二維碼掃描器模塊，13-重力傳感器模塊，14-指紋錄入模塊，15-識別物料信息模塊，16-機械手取料裝置。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但不作為對本發(fā)明的限制。

本發(fā)明的實施例：一種智能倉儲設備的控制系統(tǒng)，包括計算機工具云系統(tǒng)1，所述計算機工具云系統(tǒng)由工具庫9、DNC系統(tǒng)3和移動互聯(lián)網APP2組成，所述工具庫9上安裝有計算機本地工具管理系統(tǒng)10，所述的計算機本地工具管理系統(tǒng)10包括PLC控制系統(tǒng)5、RFID識別系統(tǒng)4、指紋識別系統(tǒng)6、二維碼掃描識別系統(tǒng)7和稱重系統(tǒng)8，所述計算機工具云系統(tǒng)1的輸出端通過數據線分別與工具庫9的計算機本地工具管理系統(tǒng)10、DNC系統(tǒng)3和移動互聯(lián)網APP2的輸入端連接，所述計算機本地工具管理系統(tǒng)10的輸出端通過數據線分別與PLC控制系統(tǒng)5的輸入端、RFID識別系統(tǒng)4的輸入端、指紋識別系統(tǒng)6的輸入端、稱重系統(tǒng)8的輸入端和二維碼識別系統(tǒng)7的輸入端相連接，所述RFID識別系統(tǒng)4與識別物料信息模塊15連接，所述指紋識別系統(tǒng)6與指紋錄入模塊14連接，所述稱重系統(tǒng)8與重力傳感器模塊13連接，所述二維碼識別系統(tǒng)7與二維碼掃描器模塊12相連接，所述PLC控制系統(tǒng)5與機械手取料裝置16相連接，機械手取料裝置16與工具庫9相連接，所述DNC系統(tǒng)3與手機APP11。

所述計算機工具云系統(tǒng)1可以實現與計算機本地工具管理系統(tǒng)10、DNC系統(tǒng)3的聯(lián)結，獲得工具庫的異動信息，支持移動互聯(lián)設備的訪問，接收移動互聯(lián)設備的指令，通過計算機本地工具管理系統(tǒng)10控制工具庫貨柜；

所述計算機本地工具管理系統(tǒng)，具有數據接收、上傳、判斷處理和派發(fā)各控制單元的信息指令功能，同時在網絡不暢通或中斷的情況下，也可以進行脫網單機控制，使工具庫能夠保證正常運行，待網絡正常后再將數據信息上傳到云端系統(tǒng)；

所述移動互聯(lián)網APP是通過聯(lián)網建立移動互聯(lián)網APP對工具庫進行移動管理，管理員可以及時通過手機客戶端APP獲得工具庫的實時信息，通過APP派發(fā)控制指令、執(zhí)行工具庫盤點、推送故障報警信息；

所述DNC系統(tǒng)可實現對工具庫的在線監(jiān)管、在線派工分發(fā)任務等指令的傳輸；

所述RFID識別系統(tǒng)是一種通過無線射頻識別技術來識別特定目標并讀寫相關數據的識別器，由RFID讀寫器跟射頻標簽組成，可對物料身份信息進行識別，同時上傳數據到計算機本地工具管理系統(tǒng)，保證工具庫內物料身份信息與存儲位置的一致性；

所述PLC控制系統(tǒng)實現了與計算機本地工具管理系統(tǒng)的數據交換與對接，通過接收和發(fā)送位置指令控制整個工具庫的運行動作；

所述指紋識別系統(tǒng)可對工具庫管理人員的身份信息進行識別，只有在通過指紋權限的情況下，才能對工具庫進行貨物存放以及單機取料、設備參數調整；

所述二維碼掃描識別系統(tǒng)對DNC系統(tǒng)下發(fā)的二維碼信息進行掃描識別，同時將信息上傳至計算機本地工具管理系統(tǒng)中；

所述稱重系統(tǒng)是一種通過稱重傳感器將質量信號轉變?yōu)榭蓽y量的電信號輸出裝置可對進出工具庫的物料進行稱重，并上傳數據到計算機本地工具管理系統(tǒng)。

所述工具庫分A、B兩側存放貨架，物料存放工位成矩形陣列分部在A、B兩側貨架上，每側各50個工位，共100個。

工具庫1到100號工位的坐標值要事先錄入到計算機本地工具管理系統(tǒng)中，并且對每一個工位進行編號并賦予固定的坐標值。

工具庫的工控機界面上會根據物料存儲信息實時顯示存料數目以及貨架工位存儲狀態(tài)。

一種智能倉儲設備的控制系統(tǒng)的控制方法，首先通過網絡將各控制單元進行對接互聯(lián)，形成計算機工具云系統(tǒng)，使物料的存取過程完全實現了設備的智能自動化存取過程，以及設備的在線監(jiān)管，然后將設備的控制動作分為存料動作和取料動作，存料時，管理員通過指紋錄入以后，將帶有RFID芯片的物料放入工具庫抽屜箱料框中，RFID識別系統(tǒng)啟動將物料信息上傳至計算機本地工具管理系統(tǒng)，再由計算機本地工具管理系統(tǒng)自動判斷物料存放位置，通過發(fā)出位置指令到PLC控制系統(tǒng)，機械手取料裝置將料框存放到指定的貨架工位上，同時將存放信息上傳至計算機工具云系統(tǒng)，取料時，工人在收到DNC系統(tǒng)發(fā)來的派工二維碼信息后，將該二維碼在掃描器中識別物料信息，同時數據上傳到計算機本地工具管理系統(tǒng)中，由計算機本地工具管理系統(tǒng)自動判別該物料型號的具體存放位置，再將該位置指令發(fā)送至PLC控制系統(tǒng)中，由PLC控制系統(tǒng)驅動機械手取料裝置執(zhí)行取料動作，同時將取出的物料信息數據上傳至計算機工具云系統(tǒng)。

當網絡中斷不能進行在線下發(fā)派工，不能進行移動互聯(lián)網監(jiān)管控制實施的情況下，管理員可以進行脫網單機控制設備運行，通過管理員在工控機界面中直接錄入物料信息進行取料操作，當恢復網絡通訊時，工具庫的物料信息將自動上傳到計算機工具云系統(tǒng)。

如圖1所示，已存入的現實為黑色。

所述 二維碼掃描器模塊12， 重力傳感器模塊13，指紋錄入模塊14，識別物料信息模塊15，都是現有的識別和測量模塊。

機械手取料裝置16為現有的一種取料裝置。

DNC系統(tǒng)將二維碼物料領取信息通過手機APP11發(fā)送到員工手機。

手機APP11為現有的一種能收取信息的模塊。

本發(fā)明設備的動作控制分為存料和取料兩種，如圖2，存料時，管理員通過指紋錄入通過驗證后，按下工控機界面存物料按鍵，再按A或B抽屜打開按鍵，選擇存放兩側位置，電動抽屜自動打開后，將帶有RFID芯片的物料放入工具庫抽屜箱料框中，按抽屜關閉按鍵，抽屜關好到位后，RFID識別系統(tǒng)啟動將物料信息識別并上傳至計算機本地工具管理系統(tǒng)，再由本地工具管理系統(tǒng)自動判斷物料存放位置 ，通過發(fā)出位置指令到PLC控制系統(tǒng)，機械手動作將料框存放到指定的貨架工位上，同時工控機界面會自動顯示出存料數目、重量與當前貨架空位等信息，并將存放信息上傳至計算機工具云系統(tǒng)。

取料時，分管理員取料和工人取料兩種方式，工人在收到DNC系統(tǒng)發(fā)來的派工二維碼信息后，將該二維碼在掃描器中識別物料信息，同時數據上傳到計算機本地工具管理系統(tǒng)中，按下取料按鍵，由計算機本地工具管理系統(tǒng)自動判別工具庫內是否還有該型號物料，如果有將繼續(xù)下一步動作，如果界面提示已無當前型號物料則需重新放入新物料，計算機本地工具管理系統(tǒng)根據物料信息自動判別物料存放位置，再將該位置指令發(fā)送至PLC系統(tǒng)中，由PLC控制系統(tǒng)驅動機械手執(zhí)行取料動作，同時將取出的物料信息數據上傳至計算機工具云系統(tǒng)。

當網絡中斷不能進行在線下發(fā)派工，不能進行移動互聯(lián)網監(jiān)管控制實施的情況下，管理員可以進行脫網單機控制設備運行，通過指紋錄取后管理員在工控機界面中直接錄入物料信息進行取料操作。當恢復網絡通訊時，工具庫的物料信息將自動上傳到計算機工具云系統(tǒng)。