包装盒封箱方法、装置和存储介质与流程

1.本发明涉及一种包装盒封箱方法、装置和存储介质，属于自动化作业技术领域。


背景技术：

2.当今，太阳能电池片作为太阳能发电的实现载体，已经呈现出大规模量产的态势。电池片的大规模生产，要求包装线要能够根据每一盒电池片的分档不同，实现高效率的封箱操作。在电池片生产流水线的末端，电池片会经过分选机，按照不同的电池片质量将电池片分档并放入对应的包装盒中，然后将包装盒封箱。
3.现有的一种包装盒封箱方法包括：通过rfid(radio frequency identification，射频识别技术)扫描得到每一个包装盒的档位信息，将包装盒顺序码放于暂存库位上并在系统中记录存放的位置，当某一档的电池片的数量达到设定值时，按照系统中存储的位置，再依次取出所有的包装盒，将包装盒放入包封箱，完成封箱操作。
4.然而上述方法在将包装盒码放到暂存库位时，码放位置是顺序性的，导致需要取出包装盒时，机械臂需要在整个暂存仓库上运动，运动了大量的无效路径；且该方法每次将包装盒放置在暂存库位上之后，当需要封箱的时候，需要机械臂重新再依次将所有的包装盒取出来进行封箱，机械臂的运动路径较长，运动次数较多，且大部分为无效运动，极大的阻碍了封箱的效率，难以满足大生产下高效率包装的需求。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种包装盒封箱方法、装置和存储介质，用于解决现有技术中存在的问题。
6.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.根据第一方面，本发明实施例提供了一种包装盒封箱方法，所述方法包括：
8.获取生产车间对目标产品的历史生产数据，所述历史生产数据包括所述目标产品的产品质量在各个分档的分布数据；
9.根据所述历史生产数据确定推荐码放区域；
10.根据所述推荐码放区域码放各个包装盒，每个包装盒用于放置一个或一批质量分档相同的所述目标产品；
11.在已码放的各个包装盒中属于预设分档的包装盒的数量达到封箱阈值时，对属于所述预设分档的包装盒进行封箱。
12.可选的，所述根据所述历史生产数据确定推荐码放区域，包括：
13.根据所述历史生产数据确定满足预设条件的分档的分档数量，所述预设条件包括对应的产品数量排名在前n位的分档，n为正整数或者预设比例；
14.根据所述分档数量以及所述封箱阈值确定所述推荐码放区域。
15.可选的，所述根据所述推荐码放区域码放各个包装盒，包括：
16.检测待抓取的目标个数的包装盒所属的分档是否属于目标分档；所述目标分档为
所述历史生产数据中的各个产品所属的分档的集合；
17.根据检测结果以及所述推荐码放区域码放各个包装盒。
18.可选的，所述根据检测结果以及所述推荐码放区域码放各个包装盒，包括：
19.若所述检测结果为所述目标个数的包装盒所属的分档全部属于所述目标分档，则在所述推荐码放区域中确定起始库位；
20.将所述目标个数的包装盒从所述起始库位开始依次码放。
21.可选的，所述在所述推荐码放区域中确定起始库位，包括：
22.在所述推荐码放区域内，选择距离最远的空余库位作为所述起始库位，所述距离为当前库位到所述推荐码放区域和非推荐码放区域的分界线的行数和列数的总和。
23.可选的，所述根据检测结果以及所述推荐码放区域码放各个包装盒，包括：
24.若所述检测结果为所述目标个数的包装盒所属的分档部分属于所述目标分档，则在所述推荐码放区域中确定第一起始库位；
25.将所述目标个数的包装盒中属于所述目标分档的各个包装盒从所述第一起始库位开始码放；
26.在所述推荐码放区域之外的区域中确定第二起始库位；
27.将所述目标个数的包装盒中不属于所述目标分档的各个包装盒从所述第二起始库位开始码放。
28.可选的，所述在所述推荐码放区域中确定第一起始库位，包括：
29.在所述推荐码放区域中选择距离最近的空余库位作为所述第一起始库位，所述距离为当前库位到所述推荐码放区域和非推荐码放区域的分界线的行数和列数的总和。
30.可选的，所述在所述推荐码放区域之外的区域中确定第二起始库位，包括：
31.在所述推荐码放区域之外的区域中选择距离最近的空余库位作为所述第二起始库位，所述距离为当前库位到所述推荐码放区域和非推荐码放区域的分界线的行数和列数的总和。
32.可选的，所述在已码放的各个包装盒中属于预设分档的包装盒的数量达到封箱阈值时，则对属于所述预设标分档的包装盒进行封箱，包括：
33.在封箱过程中，对于每次抓取的包装盒，检测抓取的目标个数的包装盒是否均属于所述预设分档；
34.若是，则将抓取的所述目标个数的包装盒进行封箱；
35.若否，则将抓取的所述目标个数的包装盒中不属于所述预设分档的包装盒置换为所述目标分档的包装盒，将置换后的所述目标个数的包装盒进行封箱。
36.第二方面，提供了一种包装盒封箱装置，所述装置包括存储器和处理器，所述存储器中存储有至少一条程序指令，所述处理器通过加载并执行所述至少一条程序指令以实现如第一方面所述的方法。
37.第三方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有至少一条程序指令，所述至少一条程序指令被处理器加载并执行以实现如第一方面所述的方法。
38.通过获取生产车间对目标产品的历史生产数据，所述历史生产数据包括所述目标产品的产品质量在各个分档的分布数据；根据所述历史生产数据确定推荐码放区域；根据所述推荐码放区域码放各个包装盒，每个包装盒用于放置一个所述目标产品；在已码放的
各个包装盒中属于预设分档的包装盒的数量达到封箱阈值时，对属于所述预设分档的包装盒进行封箱。解决了现有技术中在封箱时机械臂的运动路径较长，封箱效率较低的问题；达到了可以根据推荐码放区域码放各个包封箱，进而在封箱时可以减少机械臂的运动路径提高封箱效率的效果。
39.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
40.图1为本发明一个实施例提供的包装盒封箱过程的一种可能的示意图；
41.图2为本发明一个实施例提供的包装盒封箱方法的方法流程图；
42.图3为本发明一个实施例提供的确定得到的推荐码放区域的一种可能的示意图；
43.图4为本发明一个实施例提供的包装盒码放过程的一种可能的示意图；
44.图5为本发明一个实施例提供的包装盒置换过程的一种可能的示意图。
具体实施方式
45.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，都属于本发明保护的范围。
46.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
47.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
48.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
49.首先，为了便于理解，先对本技术所涉及的实施环境做简单介绍。如图1所示，其示出了包装盒封箱过程的一种可能的示意图。如图1所示，1为产品包装盒的暂存仓库示意图，其中包含若干暂存库位；2为产品包封箱示意图；3为产品包装盒传送装置示意图；4为机械臂示意图，机械臂每次可以抓取若干个包装盒；5为装有产品的包装盒示意图，每一盒都有且只有一个档位；6为rfid扫描装置示意图，用于获取每一盒产品的档位信息。
50.为便于阐述，设定上述暂存库位数量为h*w，h为高度数量，w为宽度数量，设定机械臂每次抓取的包装盒的最大数量为n，用于容纳包装盒的包封箱的容量为m，暂存库位上某一档的包装盒数量达到m时，系统会发出封箱信号；产品的档位集合设置为s＝{1，2，3，4，5，
…
，e}，共计e个档位。
51.请参考图2，其示出了本技术一个实施例提供的包装盒封箱方法的方法流程图，本实施例以该包装盒封箱方法用于图1所示的实施场景中来举例说明，如图2所示，所述方法包括：
52.步骤201，获取生产车间对目标产品的历史生产数据，所述历史生产数据包括所述目标产品的产品质量在各个分档的分布数据；
53.目标产品可以为电池片、手机、电脑、手表或者其他任意可能的产品。
54.实际实现时，可以获取生产车间在历史时间段内对目标产品的历史生产数据。历史时间段可以为最近3个月、最近半年或者最近一年等等，对此并不做限定。可选的，可以从车间管理系统中获取历史生产数据。
55.步骤202，根据所述历史生产数据确定推荐码放区域；
56.本步骤包括：
57.第一，根据所述历史生产数据确定满足预设条件的分档的分档数量，所述预设条件包括对应的产品数量排名在前n位的分档，n为正整数或者预设比例；
58.比如，排名在前5位的分档，又比如，排名在前80％的分档。当n为正整数时，确定得到的分档数量即为n，而在n为预设比例时，即可根据预设比例确定得到分档数量，比如，排名在前80％的分档共4个，则确定得到的分档数量即为4。
59.第二，根据所述分档数量以及所述封箱阈值确定所述推荐码放区域。
60.实际实现时，计算分档数量和封箱阈值的乘积，将计算得到的乘积向上取整即可得到推荐码放区域的容积。
61.在一种可能的实施例中，确定得到的分档数量为0.8*e，封箱阈值为m，则请参考图3，其示出了确定得到的推荐码放区域的一种可能的示意图。图中，虚线框部分即为确定得到的推荐码放区域。封箱阈值为包装箱中所能容纳的包装盒的最大值。
62.步骤203，根据所述推荐码放区域码放各个包装盒，每个包装盒用于放置一个或一批相同质量分档的所述目标产品；
63.本步骤可以包括：
64.第一，检测待抓取的目标个数的包装盒所属的分档是否属于目标分档；所述目标分档为所述历史生产数据中的各个产品所属的分档的集合；
65.假设机械臂每次所能抓取的包装盒的总个数为n，且其中设置i个空位，则此处所述的目标个数即为n-i。其中，i为正整数，且i的数值可以为设计人员可以实际需求设置，对其具体数值并不做限定。假设机械臂中设置1个空位，也即i＝1，则目标个数即为n-1。
66.另外，假设历史生产数据中的目标产品的产品质量分档的集合为，则可以检测待抓取的目标个数的包装盒的分档是否属于集合。
67.第二，根据检测结果以及所述推荐码放区域码放各个包装盒。
68.若所述检测结果为所述目标个数的包装盒所属的分档全部属于所述目标分档，则本步骤包括：
69.(1)、在所述推荐码放区域中确定起始库位；
70.在所述推荐码放区域内，选择距离最远的空余库位作为所述起始库位，所述距离为当前库位到所述推荐码放区域和非推荐码放区域的分界线的行数和列数的总和。
71.(2)、将所述目标个数的包装盒从所述起始库位开始依次码放。
72.机械臂每次的抓取的包装盒的最大数量为n，设定机械臂每次的抓取数量为n-1，空余1个抓取位置。包装盒在传送装置上流经rfid扫描装置时，rfid都会提前读取到当前待抓取的n-1个包装盒的分档，并保存在系统中。
73.机械臂采用单个码放逐次抬升的方式码放包装盒。每一次只能放进一个包装盒，当前包装盒码放完成后，机械臂向上抬升一个单位，将机械臂上抓取到下一个包装盒放入下一个库位。在平面上对码放过程进行展示，示意图如图4所示。其中，虚线为机械臂抓取到的包装盒，实线区域为暂存仓库的库位，机械臂的第一个位置为空位置，不抓取包装盒，第二个位置为i号位，i号位的包装盒会被码放到暂存库位的i号位置，然后机械臂向上移动一个单元，将ⅱ号位的包装盒码放到暂存库位的ⅱ号位置。如果不能再继续向上码放，机械臂会移动到相邻的下一列进行码放。
74.因此，结合上述论述，在确定得到起始库位之后，即可将抓取到的n-1个包装盒依次在起始库位所在列进行码放。其中，在码放过程中，若存在被占用的库位，则机械臂移动到当前列下一个未被占用的库位，并且在当前列没有可用库位时，机械臂移动到下一列继续码放。可选的，若推荐码放区域中已全部放满，则选择推荐码放区域之外的区域进行码放，同时更新每一个分档的包装盒的位置信息和数量信息。
75.而若所述检测结果为所述目标个数的包装盒所属的分档部分属于所述目标分档，则本步骤可以包括：
76.(1)、在所述推荐码放区域中确定第一起始库位；
77.在所述推荐码放区域中选择距离最近的空余库位作为所述第一起始库位，所述距离为当前库位到所述推荐码放区域和非推荐码放区域的分界线的行数和列数的总和。
78.(2)、将所述目标个数的包装盒中属于所述目标分档的各个包装盒从所述第一起始库位开始码放；
79.可选的，其具体码放细节与上述实施例中的码放方案类似，不同的是起始库位不同，在此不再赘述。
80.(3)、在所述推荐码放区域之外的区域中确定第二起始库位；
81.在所述推荐码放区域之外的区域中选择距离最近的空余库位作为所述第二起始库位，所述距离为当前库位到所述推荐码放区域和非推荐码放区域的分界线的行数和列数的总和。
82.(4)、将所述目标个数的包装盒中不属于所述目标分档的各个包装盒从所述第二起始库位开始码放。
83.本步骤与上述实施例中的码放方式类似，不同的是起始库位不同，在此不再赘述。
84.需要补充说明的是，在确定起始库位时，若某两个或多个位置的距离相同，对于推荐码放区域中的库位，选择推荐码放区域中靠近暂存仓库的物理边界的库位；对于推荐码放区域之外的区域中的库位，选择靠近推荐码放区域与非推荐码放区域的边界的库位。
85.步骤204，在已码放的各个包装盒中属于预设分档的包装盒的数量达到封箱阈值时，对属于所述预设分档的包装盒进行封箱。
86.在包装盒的码放过程中，实时检测已码放的各个包装盒中属于预设同一分档的包装盒的数量是否达到封箱阈值，若达到，则向机械臂发出封箱信号进行封箱，若未达到，则继续执行上述包装盒码放的步骤。在本实施例中，可以检测属于同一分档的包装盒的数量
是否达到m。
87.可选的，在封箱过程中，具体封箱步骤包括：
88.第一，对于每次抓取的包装盒，检测抓取的目标个数的包装盒是否均属于所述预设分档；
89.可选的，由于在包装盒的包装和传送过程中存储各个包装盒的分档信息，因此，在机械臂抓取到包装盒之后，即可根据已经存储的分档信息确定得到当前抓取的各个包装盒的分档，并检测确定得到的各个分档是否属于预设分档。
90.第二，若是，则将抓取的所述目标个数的包装盒进行封箱；
91.若是，则说明，当前机械臂抓取到包装盒均为需要封箱的包装盒，此时，即可直接将抓取的所述目标个数的包装盒进行封箱。
92.第三，若否，则将抓取的所述目标个数的包装盒中不属于所述预设分档的包装盒置换为所述目标分档的包装盒，将置换后的所述目标个数的包装盒进行封箱。
93.若检测结果为否，则说明机械臂当前抓取的各个包装盒中存在不属于预设分档的包装盒，也即存在不符合封箱条件的包装盒，此时，将抓取的所述目标个数的包装盒中不属于所述预设分档的包装盒置换为所述目标分档的包装盒，将置换后的所述目标个数的包装盒进行封箱。
94.具体的，读取存储的分档信息和数量信息，查询码放预设分档的包装盒的位置，将查询到的位置发送至机械臂，机械臂移动到查询到的各个位置中的第一个位置，并将空位对准该第一个位置，将该第一个位置中的包装盒取出，然后机械臂向上抬升一个单位，并将机械臂中之前存储有不属于预设分档的包装盒推入至该第一位置，完成包装盒的置换。同时，在置换成功之后，更新已存储的分档信息和数量信息。类似的，依次对机械臂中不属于预设分档的包装盒进行置换，直至机械臂中各个库位的包装盒均属于预设分档结束。在结束置换之后，将机械臂抓取到目标个数的包装盒进行封箱。
95.具体的，请参考图5，其示出了预设分档为第1档来举例说明。图中，实线区域为暂存仓库的库位，虚线区域为机械臂的抓取位置，图中所示数字代表包装盒的档位，数字相同的代表相同档位的包装盒。
96.上述置换过程中，如果机械臂抓取到的包装盒档位有需要封箱的档位，在置换过程中仍然需要将该档位的包装盒推入到暂存库位中进行置换操作。例如：在图5的实施例中，上述第1类档位的包装盒需要封箱，机械臂上也抓取到了第1档的包装盒，在置换过程中，机械臂上的第1档的包装盒仍然需要参与置换，推入到暂存库位中，以保证机械臂上有一个空余位置可以实现置换操作。
97.在上述封箱过程中，若包封箱已经装满，结束封箱操作，向系统发送封箱结束信号，然后，机械臂开始抓取包装盒码放到暂存库位的操作，而若包封箱没有装满，则继续执行包装盒的码放和置换的操作。对于已经装满的包封箱，使用agv(automated guided vehicle)将其运送到仓库进行码垛准备出厂。
98.综上所述，通过获取生产车间对目标产品的历史生产数据，所述历史生产数据包括所述目标产品的产品质量在各个分档的分布数据；根据所述历史生产数据确定推荐码放区域；根据所述推荐码放区域码放各个包装盒，每个包装盒用于放置一个所述目标产品；在已码放的各个包装盒中属于预设分档的包装盒的数量达到封箱阈值时，对属于所述预设分
档的包装盒进行封箱。解决了现有技术中在封箱时机械臂的无效运动路径较长，封箱效率较低的问题；达到了可以根据推荐码放区域码放各个包装盒，进而在封箱时可以减少机械臂的运动路径提高封箱效率的效果。
99.同时，在码放过程中，根据一定规则确定起始库位，进而从起始库位开始依次码放，进一步减少了机械臂的运动路径，提高封箱效率。
100.此时，由于实际封箱时，机械臂抓取到的各个包装盒可能并不全部属于所需封箱的分档，因此，本实施例中，在机械臂中设置有i个空余的抓取位置，进而方便进行包装盒的置换，达到了在需要封箱的时候可以在实现封箱的同时实现码放，封箱和码放同时进行的效果。
101.本技术还提供了一种包装盒封箱装置，所述装置包括存储器和处理器，所述存储器中存储有至少一条程序指令，所述处理器通过加载并执行所述至少一条程序指令以实现如上所述的方法。
102.本技术还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有至少一条程序指令，所述至少一条程序指令被处理器加载并执行以实现如上所述的方法。
103.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
104.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。