一种智能滚筒流水线和控制方法与流程

本发明涉及工业传输线领域，尤其涉及一种智能滚筒流水线和控制方法。

背景技术

传统的工业传输线主要包括皮带传输和滚筒传输。其中，现有皮带传输控制虽然简单，但是每个皮带传输装置整体在同一时间只能有一种传输速度，而且无法进行传输过程直接进行在线操作（如自动装配等）；现有滚筒传输方案中，滚筒传输装置的全部滚筒是通过同一链条进行动力传递，滚筒传输装置整体在同一时间只能有一种传输速度；当滚筒传输装置具有多个不同工位时，无法根据工位的不同调节对应区域的传送速度；存在传送模式单一等缺点。

本申请人发明了一种由多个滚筒线接驳形成的智能滚筒流水线方案，每个滚筒线可以单独的进行速度控制或者分区控制；滚筒线上具有顶升机构，可以通过智能滚筒流水线两侧的自动化设备进行在线生产；针对智能滚筒流水线方案，现有技术中缺乏一种配套的实现对智能滚筒流水进行智能速度控制、认证授权或管理的方案，无法实现根据工作环境，产线工艺等进行智能调速。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能滚筒流水线和控制方法。

本发明的目的通过以下方案实现：

一种智能滚筒流水线，包括中控管理系统和若干滚筒传送装置，所述滚筒传送装置依次逐一接驳成流水线；所述的中控管理系统用于对滚筒传送装置进行业务和数据的管理，其特征在于，所述中控管理系统内设有节拍生成器，所述的节拍生成器能够根据时间段、生产工艺、工位特性、物料传送现状中的一种或以上因素，生成用于速度控制的节拍表；所述中控管理系统根据节拍生成器生成的节拍表对各滚筒传送装置的传送速度进行控制。

优选地，所述滚筒传送装置具有一个或一个以上能够进行独立速度控制的传送分区，所述中控管理系统根据节拍生成器生成的节拍表对各滚筒传送装置的各传送分区的传送速度进行控制。

进一步，所述节拍表记录包括各滚筒传送装置或者各滚筒传送装置传送分区的编码、各滚筒传送装置或者各滚筒传送装置传送分区在在不同时间对应的节拍；所述的不同的节拍代表不同的速度值。

进一步，所述节拍表具有两种以上代表不同速度值的不同等级的节拍。

进一步，所述的中控管理系统内还设有调速模块，所述调速模块能够根据节拍生成器生成的节拍表生成输出至各滚筒传送装置控制器的调速指令。

进一步，所述的中控管理系统内还设有设备接入与认证模块，所述设备接入与认证模块能够与滚筒传送装置建立临时的会话，能够本地数据库或通过网络查询，验证滚筒传送装置的标识，对验证通过的滚筒传送装置进行获取业务的管理和数据访问的授权。

进一步，所述的智能滚筒流水线还包括若干设于流水线两侧的自动化设备，所述中控管理系统的设备接入与认证模块还能够从来自自动化设备的接入请求或者来自滚筒传送装置转发的自动化设备的接入请求中提取自动化设备的标识，通过本地数据库或网络查询，验证自动化设备的标识，对验证通过的自动化设备进行获取滚筒传送装置的业务协作或数据访问的授权。

本发明还提供一种智能滚筒流水线的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

节拍表生成步骤，中控管理系统的节拍生成器根据时间段、生产工艺、工位特性、物料传送现状中的一种或以上因素，生成用于速度控制的节拍表；

调速步骤，中控管理系统的调速模块根据节拍生成器生成的节拍表生成输出至各滚筒传送装置控制器的调速指令。

进一步，还包括以下步骤：

滚筒传送装置和自动化设备的接入认证与授权步骤，中控管理系统与滚筒传送装置建立临时的会话，从本地数据库或通过网络查询，验证滚筒传送装置的标识，对验证通过的滚筒传送装置进行获取业务的管理和数据访问的授权；中控管理系统从来自自动化设备的接入请求或者来自滚筒传送装置转发的自动化设备的接入请求中提取自动化设备的标识，通过本地数据库或网络查询，验证自动化设备的标识，对验证通过的自动化设备进行获取滚筒传送装置的业务协作或数据访问的授权。

进一步，节拍表生成步骤中，所述节拍表记录包括各滚筒传送装置或者各滚筒传送装置传送分区的编码、各滚筒传送装置或者各滚筒传送装置传送分区在在不同时间对应的节拍；所述的不同的节拍代表不同的速度值。

进一步，所述节拍表生成步骤中，包括日常节拍表创建和维护：首先触发对应的事件，判断是否已有对应的模式，如果有则显示对应模版，手动输入相关的参数后生成新的日常节拍表，然后保持；如果没有对应的模式，转到启动创建新模式的界面，手动定义和配置好新的模式后，保存后，再输入参数，生成新的日常节拍表并保存；新的日常节拍表保存后，触发调速事件，使中控管理系统的调速模块执行新的节拍表，根据新的节拍表进行调速。

进一步，所述节拍表生成步骤中，包括临时表创建与维护：当智能滚筒流水线的某个或多个区出现传送异常，则触发临时调速事件，调速算法生成临时节拍表并保存后，触发调速事件；中控管理系统的调速模块执行临时节拍表，根据新的节拍表进行临时调速和传送；判读是否到临时调速结束时间，如果是则继续执行日常节拍表，切换为原来的传送模式，继续执行日常节拍表；判断是否存在物理按钮调速事件，如果否则继续执行现有的节拍；如果是，则获取调速的分区及最终调速后的参数，更新正在执行的节拍表，并且进行缓存或保存。

进一步，所述滚筒传送装置和自动化设备的接入认证与授权步骤中，滚筒传送装置向中控管理系统发送接入认证请求；中控管理系统接收到验证请求后生成验证反馈信息，该验证反馈信息包括建立临时会话的序列；滚筒传送装置接收到验证反馈信息后，将临时会话的序列按照中控管理系统所要求的同一格式添加到验证凭证内，所述的验证凭证包括滚筒传送装置自身的标识；中控管理系统接收滚筒传送装置的验证凭证，提取并验证临时会话的序列，如果提取或验证不通过，则直接拒绝该滚筒传送装置的接入；如果会话的序列提取和验证通过，则从验证凭证提取滚筒传送装置的标识，并通过互联网查询对应的云数据，对该滚筒传送装置的标识进行验证，如果判断为非法设备，则直接拒绝该滚筒传送装置的接入，如果判断为合法设备则下发授权凭据，允许该设备接入中控管理系统，授予获取业务的协助/管理和数据访问的权限。

进一步，所述滚筒传送装置和自动化设备的接入认证与授权步骤中，自动化设备接入所在滚筒传送装置的提供的接口建立信号连接后，启动自动化设备向滚筒传送装置发送接入认证请求和验证凭证，所述的验证凭证包括滚筒传送装置自身的标识；滚筒传送装置按照中控管理系统所要求的同一格式将自动化设备的验证凭证与滚筒传送装置的标识整合成符合中控管理系统的数据包，发送到中控管理系统进行自动化设备验证请求；中控管理系统从请求中分别提取自动化设备的验证凭证，通过互联网查询对应的云数据，对该自动化设备的标识进行验证，如果判断是否为非法设备，则直接拒绝该自动化设备的接入，如果判断为合法设备则下发与滚筒传送装置的授权凭据相关联的子授权凭据，允许该自动化设备凭借该子授权凭据通过该滚筒传送装置接入中控管理系统，授予获取业务的协助和数据访问的权限。

相对于现有技术，本发明涉及的智能滚筒流水线彻底改变了传统的滚筒流整体只是一直以单一的速度进行物料传送的模式，实现了根据不同时段、不同工艺、甚至不同工位对滚筒流水线进行智能速度控制和设备的智能管理。通过节拍器以及节拍，整条产线中的各滚筒传送装置、甚至滚筒传送装置的传送分区可以进行多样化的节拍组合（传送速度组合）；另外，提供新的接入认证与授权，对设备的添加进行了有效安全管理，提供了滚筒传送装置和滚筒传送装置两侧的自动化设备进行了业务和数据协作的新模式等。

附图说明

图1为某优选实施例中滚筒传送装置的结构示意图；

图2为某优选实施例中智能滚筒流水线的结构示意图；

图3为某优选实施例中智能调速的结构框图；

图4为某优选实施例中智能滚筒流水线的结构示意图；

图5为某优选实施例中中控管理系统的局部框图

图6为某优选实施例中日常节拍表创建与维护流程图；

图7为某优选实施例中临时表创建与维护流程图；

图8为某优选实施例中物理按钮调速与节拍表的更新流程图；

图9为某优选实施例中滚筒传送装置的认证与授权流程图；

图10为某优选实施例中自动化设备的认证与授权流程图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施方式对本发明某优选实施例作进一步说明。

参考图4和2，某优选实施例中，智能滚筒流水线,整体上包括流水线、若干自动化设备和中控管理系统。其中，所述的流水线由若干段滚筒线（即滚筒传送装置）依次接驳组合形成，所述的自动化设备设于流水线的两侧用于完成生产所涉及的对应工序。所述的自动化设备完成对应的工序时，包括两种方式，1、直接在流水线的对应工位的顶升机构以及顶升机构上的载具上直接进行生产、组装；2、将流水线的载具移载到自动化设备自身的工位上进行生产、组装等。

参考图1所示，智能滚筒流水线上的滚筒传送装置具有一个或一个以上能够进行独立速度控制的传送分区。传送分区的数量可以根据滚筒传送装置的长度、对应的工位数等而定。每个传送分区具有一个动力滚筒和若干从滚筒构成，相邻的动力滚筒与从滚筒、从滚筒与从滚筒之间分别通过皮带进连接和动力传力。如分区a，由一个动力滚筒和3个从滚筒组合形成；分区b，由一个动力滚筒和4个从滚筒组合形成；分区n由一个动力滚筒和8个从滚筒组合形成。滚筒传送装置分区的数量、以及每个分区从滚筒的数量可以根据需要而定。通过对动力滚筒进行控制，则可以控制这个传送分区的速度。

参考图3和5，中控管理系统内设有节拍生成器，用于根据不同的时间段、不同的生产工艺、工位特性中的一个或一个以上的因素，生产代表流水线传送速度的节拍；最终根据节拍去控制流水线传送速度。设有调速模块，所述调速模块能够根据节拍生成器生成的节拍表生成输出至各滚筒传送装置控制器的调速指令。设有设备接入与认证模块，所述设备接入与认证模块能够与滚筒传送装置建立临时的会话，能够本地数据库或通过网络查询，验证滚筒传送装置的标识，对验证通过的滚筒传送装置进行获取业务的管理和数据访问的授权。

其中，针对不同的时间段生成不同的节拍，例如

刚上班时间：8：00～8：30节拍为慢；对应传送速度为：8m/min

效率提升时间段：8：31～9：30节拍为快；对应传送速度为：16m/min

休息缓冲时间段：9：31～10：00节拍为缓降；对应传送速度为：逐渐缓降至8m/min

效率提升时间段：10：01～11：00节拍为快；对应传送速度为：16m/min

针对不同的生产工艺生成不同的节拍，例如

手机组装产线：10m/min；相机组装产线：7m/min；电脑组装线16m/min…….

针对不同的工位特性生成不同的节拍，例如

假如某流水线上有40种不同工位，每个工位对应一个或一个以上的滚筒分区。分别针对各工位的耗时和目前工位的状态，分别确定40个工位所对应分区的传输速度，最终形成滚筒流水线整体的节拍表，最终根据节拍表对滚筒流水线整体或者各分区进行速度控制。

节拍生成器生成新的节拍表后，触发调速事件，中控管理系统根据节拍表生成控制各滚筒传送装置的指令，并发送至对于对应的滚筒控制器，进而实现整条滚筒流水线的速度智能控制。

参考图6、7、8所示，节拍生成器生成、管理、维护节拍表包括日常节拍表和临时调速节拍表。其中，需要进行日常节拍表创建和维护过程中，首先触发对应的事件，判断是否已有对应的模式，如果有则显示对应模版，手动输入相关的参数后生成新的日常节拍表，然后保持。如果没有对应的模式，转到启动创建新模式的界面，手动定义和配置好新的模式后，保存后，再输入参数，生成新的日常节拍表并保存；新的日常节拍表保存后，触发调速事件，使中控管理系统的调速模块执行新的节拍表，根据新的节拍表进行调速。临时表创建与维护：当智能滚筒流水线的某个或多个区出现传送异常，例如拥堵，或者物料不足时，触发临时调速事件，调速算法生成临时节拍表并保存后，触发调速事件；中控管理系统的调速模块执行临时节拍表，根据新的节拍表进行临时调速和传送。判读是否到临时调速结束时间，如果是则继续执行日常节拍表，切换为原来的传送模式（即继续执行日常节拍表）。物理按钮调速与节拍表：判断是否存在物理按钮调速事件，如果否则继续执行现有的节拍；如果是，则获取调速的分区及最终调速后的参数，更新正在执行的节拍表，并且进行缓存或保存。

参考图9所示，滚筒传送装置的接入认证与授权：滚筒传送装置接好线，启动后，通过超文本传输协议http向中控管理系统发送接入认证请求。中控管理系统接收到验证请求后生成验证反馈信息，该验证反馈信息包括建立临时会话的序列。滚筒传送装置接收到验证反馈信息后，将临时会话的序列按照中控管理系统所要求的同一格式添加到验证凭证内，所述的验证凭证包括滚筒传送装置自身的标识如设备编码或者mac地址。中控管理系统接收滚筒传送装置的验证凭证，提取并验证临时会话的序列，如果提取或验证不通过，则直接拒绝该滚筒传送装置的接入，判定为非法设备。如果会话的序列提取和验证通过，则从验证凭证提取滚筒传送装置的标识，并通过互联网查询对应的云数据，对该滚筒传送装置的标识进行验证，如果判断为非法设备，则直接拒绝该滚筒传送装置的接入，如果判断为合法设备则下发授权凭据，如数字签名等，允许该设备接入中控管理系统，授予获取业务的协助/管理和数据访问的权限。

参考图10所示，自动化设备的接入认证与授权：自动化设备接入通过网线或者其它专用接线与所在滚筒传送装置的提供的接口建立信号连接。启动自动化设备向滚筒传送装置发送接入认证请求和验证凭证，所述的验证凭证包括滚筒传送装置自身的标识如设备编码或者mac地址。滚筒传送装置按照中控管理系统所要求的同一格式将自动化设备的验证凭证与滚筒传送装置的标识整合成符合中控管理系统的数据包，发送到中控管理系统进行自动化设备验证请求。中控管理系统从请求中分别提取自动化设备的验证凭证，通过互联网查询对应的云数据，对该自动化设备的标识进行验证，如果判断是否为非法设备，则直接拒绝该自动化设备的接入，如果判断为合法设备则下发与滚筒传送装置的授权凭据相关联的子授权凭据，如数字签名等，允许该自动化设备凭借该子授权凭据通过该滚筒传送装置接入中控管理系统，授予获取业务的协助和数据访问的权限。

以上所述仅为本发明的某个或某些优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均应同理包括在本发明的专利保护范围内。另外，以上文字描述未尽之处也可以参考图的直接表达和常规的理解以及现有技术结合去实施。