一种用于注塑机快速切换模具数据的系统及方法与流程

1.本发明涉及注塑模具的技术领域，特别是涉及一种用于注塑机快速切换模具数据的系统及方法。


背景技术：

2.注塑机可以搭载各式各样的模具，但每套模具所对应的注塑机工艺参数都是不同的，当用户完成一次注塑生产并更换注塑模具后，都需要使注塑机重新载入所对应的新装入模具的数据。然而，一个普通注塑件生产企业的模具数量一般都在数十种，甚至数千种；而当注塑机中对应的模具数量较多时，用户在注塑机的操作画面中很难或者无法快速找到所需对应的模具数据。模具智能数字识别与信息化管理是企业管理中、特别是注塑生产企业管理中一项非常重要的工作。具体的，要实现模具智能管识别信息化管理，必须使模具本身配备相应数字信息模块，通过另一设备准确快速读取，并将其转换数字信号，要求数字信息模块具有耐高温、耐腐蚀、机械式外力碰撞下完好等特性。当前大量使用的数字信息模块主要为电子芯片、二维码或条形码，由于该种数字化信息模块的识别需要使用到专门的识别设备来对其识别，例如工业用扫码枪等设备。然而，工业用扫码枪等设备的价格昂贵并且具有体积笨重等缺点，因而不利于其大量推广。
3.基于此，中国专利cn112439895a公开了一种模具简易识别系统，其设置在模具上，所述简易识别系统包括安装在模具上的固定座和设置在模具一侧的感应装置；所述固定座包括若干安装孔和检测件，所述安装孔设置在模具上，且位置与所述感应装置相匹配，至少一个所述安装孔中设置检测件；所述感应装置包括感应器；所述感应器用于感应所述检测件。上述的模具简易识别系统，通过感应装置中的感应器感应固定座中检测件的安装数量及位置，将感应到的信息转换成编码，然后再与模具设定编码进行比对，从而识别模具。
4.然而，上述所公开的一种模具简易识别系统还存在信息识别量低的技术问题。具体的，在上述所公开的模具简易识别系统中，模具固定位置设置固定座，所述固定座的位置与所述感应器相对应，每种模具有唯一的检测件布置，感应器感应到安装孔中设置有检测件的则输出1，感应器未感应到安装孔中设置有检测件的则输出0，如此形成一个二进制编号，即每个模具有唯一的二进制编号。当模具运行至感应装置时，感应装置中的感应器开始工作；通过感应器感应固定座中检测件的有无，读取信息并转换，从而完成模具的识别。由此可见，上述的模具简易识别系统主要通过感应装置中的感应器感应待识别模具固定座安装孔中检测件的数量及位置，从而反馈一组数据以0、1编码的数据信息，然后将其与模具编码进行比对，进而识别出具体的模具型号。也即，系统能识别的模具数量被所述安装孔以及检测件的布置数量所限制，由于单套模具的体积以及可布置安装孔数量的限制，进而限制了系统能识别到的二进制编码的数量量，也即，系统实际能识别到的模具种类数量受限。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对如何优化模具数据识别系统的技术问题，提供一种用于注塑
机快速切换模具数据的系统及方法。
6.一种用于注塑机快速切换模具数据的系统，其包括：数字化信息模块、信息识别模块移动端、无线串口设备、控制主机以及显示设备。所述数字化信息模块记录各个模具具有唯一标识的数字化信息；所述信息识别模块移动端装载有识别所述数字化信息模块所记录的数字化信息的程序，并且，该程序与所述无线串口可自动建立用于交互数据的socket通讯。所述无线串口设备具有数据加密单元以及串口单元；所述数据加密单元将接收到的数字化信息先加密然后再将加密后的数据通过所述串口单元传递至所述控制主机。所述控制主机通过所述串口单元与所述无线串口设备进行信息交互，并且，所述控制主机具有数据解密单元以及数据储存单元。所述数据解密单元接收并解密数据；所述数据储存单元各模具的数据化信息；所述控制主机将解密后的数据与所述数据储存单元内的数据库比对后，将结果传递给所述显示设备；所述显示设备用于信息展示。
7.进一步的，所述数字化信息模块为条形码、二维码或电子芯片；所述信息识别模块移动端为手机、平板电脑或电脑。
8.进一步的，一种应用于所述的一种用于注塑机快速切换模具数据的系统的方法，其包括如下步骤：s1：预先在各个模具标记具有唯一数字化信息的条形码或二维码；s2：在显示设备上将每一模具数据与所对应的条形码或二维码进行绑定，并将所有的模具数据保存至控制主机所设有的数据储存单元中；s3：信息识别模块移动端首先连接无线串口设备的网络热点；然后，打开信息识别模块移动端预先装载的程序，此时，信息识别模块移动端自动建立与无线串口设备的socket通讯；s4：使用信息识别模块移动端识别模具上的条形码或二维码；然后，信息识别模块移动端将读取到的数据通过网络热点传输至无线串口设备；s5：无线串口设备将接收到的数据经过数据加密单元加密后通过串口单元传输至控制主机；s6：控制主机将接收到的数据通过数据解密单元解析后，再将解析后的数据与数据储存单元内的数据库所保存的数据进行比对，如果数据匹配成功则通过显示设备自动载入所对应的模具数据；如果数据匹配失败则由显示设备发出警报信息。
9.进一步的，当无线串口设备与控制主机每次重新连接后，两者进行初次握手验证：首先，控制主机将自身的控制主机唯一序列号值与控制主机型号值发送给无线串口设备；然后，无线串口设备生成一随机字符串值并将该随机字符串值结合所接收到的控制主机唯一序列号值与控制主机型号值按预设算法计算得到无线串口设备密钥值；接着，无线串口设备将该无线串口设备密钥值与随机字符串值均发送至控制主机；然后，控制主机将接收到的随机字符串值结合自身的控制主机唯一序列号值与控制主机型号值按预设算法计算得到控制主机密钥值；当无线串口设备密钥值与控制主机密钥值匹配时，则握手验证通过，无线串口设备与控制主机之间建立数据通讯通道；若无线串口设备密钥值与控制主机密钥值不匹配，则由控制主机控制显示设备发出警报信息。
10.进一步的，控制主机唯一序列号值为控制主机出厂的唯一编码；随机字符串值为无线串口设备每次随机生成的字符串值；控制主机型号值为控制主机型号的缩写。
11.进一步的，预设算法包括授权码算法以及密钥算法；无线串口设备根据其自身生成的随机字符串值结合控制主机所发送的控制主机唯一序列号值与控制主机型号值先按授权码算法计算出无线串口设备授权码；然后，无线串口设备再根据无线串口设备授权码按密钥算法计算出无线串口设备密钥值；接着，控制主机接收到无线串口设备所传输的无线串口设备密钥值以及随机字符串值后，再结合其自身的控制主机唯一序列号值与控制主机型号值先按授权码算法计算出控制主机授权码；然后，控制主机再根据控制主机授权码按密钥算法计算出控制主机密钥值。
12.具体的，授权码算法具体为：value1=控制主机唯一序列号所有字符的ascii码值之和，并只保留低位；value2=随机字符串值所有字符的ascii码值之和，并只保留低位；value3=控制主机型号值所有字符的ascii码值之和，并只保留低位；value4=f(value1,value2,value3)；value5=g(value1,value2,value3)；value6=h(value1,value2,value3)；value7=i(value1,value2,value3)；value8=将value4、value5、value6、vlaue7依次拼接成一个新的数字；其中：函数1：f(x,y,z)=(x&y)|((~x)&z)；函数2：g(x,y,z)=(x&z)|(y&(~z))；函数3：h(x,y,z)=x^y^z；函数4：i(x,y,z)=y^(x|(~z))；并且，&代表与运算，|代表或运算，~代表非运算，^代表异或运算。
13.具体的，密钥算法具体为：value9=将value8按照16进制逆向排序重新取得的新数字；value10=将value9值的每一位与value8值的每一位按照16进制进行依次交叉组合排列；其中，value9的值为高位，value8的值为低位。
14.具体的，数据加密单元的加密方法为：a.将待加密的数据按数据块进行分割，以8个字节为一个数据块，最后一组若不足8个字节，剩余n个就按0x0n的方式进行填充，直到满8个字节；b.将每个数据块的值依次轮流异或密钥中的8个字节。
15.综上所述，本发明一种用于注塑机快速切换模具数据的系统分别设有数字化信息模块、信息识别模块移动端、无线串口设备、控制主机以及显示设备；结合本发明一种用于注塑机快速切换模具数据的方法，其中，所述数字化信息模块分别对应每一模具进行设置，并使每一模具具有唯一的数字化信息标识；所述信息识别模块移动端用于识别所述数字化信息模块，并将所识别到的信息通过热点传输给所述无线串口设备；所述无线串口设备与所述控制主机每次连接前都需进行握手验证，当握手验证通过过才将所述信息识别模块移动端所传送过来的数据使用数据加密单元进行加密后才通过所述无线串口单元将加密数据传输给所述控制主机；若上述的握手验证不通过，所述控制主机通过所述显示设备展示警报信息；若上述的握手验证通过，所述控制主机将送无线串口设备处传输过来的加密数
据先使用数据解密单元进行解密，然后，再将解密后的数据与其对应预先储存于数据储存单元中的模具数据进行匹配；若数据匹配通过，则通过所述显示设备自动载入对应的模具数据，若数据匹配失败，则由所述显示设备展示警报信息。由于所述信息识别模块移动端可以使用手机、平板或移动电脑等常见的移动设备，利用上述移动设备可以节省工业用扫码枪的成本投入，并更利于推广使用；此外，所述无线串口设备与所述控制主机每次重新连接后都会进行握手验证，只有当两者握手验证通过后才会进行数据传输与匹配；此外，所述无线串口设备按指定的数据加密方法对所传输的数据进行加密再发送给所述控制主机，从而使数据通讯更加安全有保障。因此，本发明一种用于注塑机快速切换模具数据的系统及方法解决了如何优化模具数据识别系统的技术问题。
附图说明
16.图1为本发明一种用于注塑机快速切换模具数据的系统的功能框图；图2为本发明一种用于注塑机快速切换模具数据的方法的流程图。
具体实施方式
17.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
18.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
19.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
20.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
21.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
22.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另
一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
23.请参阅图1，图1为本发明一种用于注塑机快速切换模具数据的系统的功能框图。如图1所示，本发明一种用于注塑机快速切换模具数据的系统包括：数字化信息模块、信息识别模块移动端、无线串口设备、控制主机以及显示设备。所述数字化信息模块记录各个模具具有唯一标识的数字化信息；所述信息识别模块移动端装载有识别所述数字化信息模块所记录的数字化信息的程序，并且，该程序与所述无线串口可自动建立用于交互数据的socket通讯。所述无线串口设备具有数据加密单元以及串口单元；所述数据加密单元将接收到的数字化信息先加密然后再将加密后的数据通过所述串口单元传递至所述控制主机。所述控制主机通过所述串口单元与所述无线串口设备进行信息交互，并且，所述控制主机具有数据解密单元以及数据储存单元。所述数据解密单元接收并解密数据；所述数据储存单元各模具的数据化信息；所述控制主机将解密后的数据与所述数据储存单元内的数据库比对后，将结果传递给所述显示设备；所述显示设备用于信息展示。
24.具体的，所述数字化信息模块包括但不限于具有信息记录功能的条形码、二维码或电子芯片等；所述信息识别模块移动端可以为手机、平板电脑、笔记本电脑或便携的微机等。一种较优的实施例为：所述数字化信息模块为条形码；所述条形码可以粘贴或者铭刻于注塑模具的表面；所述信息识别模块一般可以为手机；所述手机可以预先装载有扫码程序；所述扫码程序用于识别所述条形码并与所述无线串口设备进行数据交互。
25.更具体的，请继续参阅图2，图2为本发明一种用于注塑机快速切换模具数据的方法的流程图；图2展示了一种应用于所述的一种用于注塑机快速切换模具数据的系统的方法流程图。如图2所示；本发明一种用于注塑机快速切换模具数据的方法包括如下步骤：s1：预先在各个模具标记具有唯一数字化信息的条形码或二维码；s2：在显示设备上将每一模具数据与所对应的条形码或二维码进行绑定，并将所有的模具数据保存至控制主机所设有的数据储存单元中；s3：信息识别模块移动端首先连接无线串口设备的网络热点；然后，打开信息识别模块移动端预先装载的程序，此时，信息识别模块移动端自动建立与无线串口设备的socket通讯；s4：使用信息识别模块移动端识别模具上的条形码或二维码；然后，信息识别模块移动端将读取到的数据通过网络热点传输至无线串口设备；s5：无线串口设备将接收到的数据经过数据加密单元加密后通过串口单元传输至控制主机；s6：控制主机将接收到的数据通过数据解密单元解析后，再将解析后的数据与数据储存单元内的数据库所保存的数据进行比对，如果数据匹配成功则通过显示设备自动载入所对应的模具数据；如果数据匹配失败则由显示设备发出警报信息。
26.进一步的，为了防止数据被截包以保证设备之间通讯的安全性，控制主机与无线串口设备之间的通讯内容需要结合密钥进行加密或解密；并且，每次所述无线串口设备与所述控制主机之间重新连接后都需要重新进行密钥值的计算与匹配。具体的，当无线串口
设备与控制主机每次重新连接后，两者进行初次握手验证：首先，控制主机将自身的控制主机唯一序列号值与控制主机型号值发送给无线串口设备；然后，无线串口设备生成一随机字符串值并将该随机字符串值结合所接收到的控制主机唯一序列号值与控制主机型号值按预设算法计算得到无线串口设备密钥值；接着，无线串口设备将该无线串口设备密钥值与随机字符串值均发送至控制主机；然后，控制主机将接收到的随机字符串值结合自身的控制主机唯一序列号值与控制主机型号值按预设算法计算得到控制主机密钥值；当所述无线串口设备密钥值与所述控制主机密钥值匹配时，则握手验证通过，所述无线串口设备与所述控制主机之间建立数据通讯通道；若所述无线串口设备密钥值与所述控制主机密钥值不匹配，则由控制主机控制显示设备发出警报信息。
27.具体的，所述无线串口设备密钥值与所述控制主机密钥值均由控制主机唯一序列号值、随机字符串值以及控制主机型号值这三部分经过预设算法的计算后的数值组成。其中，所述控制主机唯一序列号值为控制主机出厂的唯一编码；所述随机字符串值为所述无线串口设备每次随机生成的字符串值；所述控制主机型号值为控制主机型号的缩写。
28.更具体的，所述预设算法包括授权码算法以及密钥算法；所述无线串口设备根据其自身生成的随机字符串值结合所述控制主机所发送的控制主机唯一序列号值与控制主机型号值先按所述授权码算法计算出无线串口设备授权码；然后，所述无线串口设备再根据无线串口设备授权码按密钥算法计算出无线串口设备密钥值。同理，所述控制主机接收到所述无线串口设备所传输的所述无线串口设备密钥值以及所述随机字符串值后，再结合其自身的控制主机唯一序列号值与控制主机型号值先按所述授权码算法计算出控制主机授权码；然后，所述控制主机再根据所述控制主机授权码按所述密钥算法计算出所述控制主机密钥值。然后，所述控制主机再将所述无线串口设备密钥值与所述控制主机密钥值进行匹配判断。
29.具体的，所述授权码算法具体如下：value1=控制主机唯一序列号所有字符的ascii码值之和，并只保留低位；value2=随机字符串值所有字符的ascii码值之和，并只保留低位；value3=控制主机型号值所有字符的ascii码值之和，并只保留低位；value4=f(value1,value2,value3)；value5=g(value1,value2,value3)；value6=h(value1,value2,value3)；value7=i(value1,value2,value3)；value8=将value4、value5、value6、vlaue7依次拼接成一个新的数字；其中：函数1：f(x,y,z)=(x&y)|((~x)&z)；函数2：g(x,y,z)=(x&z)|(y&(~z))；函数3：h(x,y,z)=x^y^z；函数4：i(x,y,z)=y^(x|(~z))；并且，&代表与运算，|代表或运算，~代表非运算，^代表异或运算。
30.具体的，所述密钥算法具体如下：value9=将value8按照16进制逆向排序重新取得的新数字；
value10=将value9值的每一位与value8值的每一位按照16进制进行依次交叉组合排列；其中，value9的值为高位，value8的值为低位。
31.更具体的，所述授权码算法以及所述密钥算法的一个运算实施例具体如下所示：所述控制主机所发送的所述控制主机唯一序列号值为：17871352；所述控制主机型号值为：kb；而所述无线串口设备本次随机生成的所述随机字符串值为：abcd。
32.将上述控制主机唯一序列号值17871352、随机字符串值abcd以及控制主机型号值kb按授权码算法计算如下：value1=0x31+0x37+0x38+0x37+0x31+0x33+0x35+0x32=0x01a2=0xa2；value2=0x61+0x62+0x63+0x64=0x018a=0x8a；value3=0x6b+0x62=0x00cd=0xcd；value4=cf；value5=82；value6=e5；value7=38；value8=cf82e538。
33.上述value8的数值固定为8位。
34.接着，按密钥算法计算如下：value9=835e28fc；value10=8c3f58e22e85f3c8。
35.上述value10的数值固定为16位。
36.若在所述无线串口设备中按所述授权码算法以及所述密钥算法计算所得出的无线串口设备密钥值与在所述控制主机中按所述授权码算法以及所述密钥算法计算所得出的控制主机密钥值相匹配，则所述无线串口设备与所述控制主机握手验证通过。
37.进一步的，所述无线串口设备具有数据加密单元，由所述信息识别模块移动端所识别并读取得出的数据经由所述数据加密单元加密后通过所述无线串口单元传输给所述控制主机；其中，所述数据加密单元的加密方法如下：a．将待加密的数据按数据块进行分割，以8个字节为一个数据块，最后一组若不足8个字节，剩余n个就按0x0n的方式进行填充，直到满8个字节；b．将每个数据块的值依次轮流异或密钥中的8个字节。
38.例如，在上述步骤a中，一个实施例如下所示：0123456789abcdef 0123456789abcdef 0123456789ab可知，上述实施例中，最后一组数据块只有6个字节，不足8个字节；因此，使用0x02的方式进行填充，填充后的实施例如下：0123456789abcdef 0123456789abcdef 0123456789ab0202具体的，在上述步骤b中，一个实施例如下表所示：
由上表可知，左侧为待加密数据，右侧上方为一个密钥值；左侧的数据中每个数据块的值依次轮流异或密钥中的8个字节后即可获得右侧下方的加密数据。
39.综上所述，本发明一种用于注塑机快速切换模具数据的系统分别设有数字化信息模块、信息识别模块移动端、无线串口设备、控制主机以及显示设备；结合本发明一种用于注塑机快速切换模具数据的方法，其中，所述数字化信息模块分别对应每一模具进行设置，并使每一模具具有唯一的数字化信息标识；所述信息识别模块移动端用于识别所述数字化信息模块，并将所识别到的信息通过热点传输给所述无线串口设备；所述无线串口设备与所述控制主机每次连接前都需进行握手验证，当握手验证通过过才将所述信息识别模块移动端所传送过来的数据使用数据加密单元进行加密后才通过所述无线串口单元将加密数据传输给所述控制主机；若上述的握手验证不通过，所述控制主机通过所述显示设备展示警报信息；若上述的握手验证通过，所述控制主机将送无线串口设备处传输过来的加密数据先使用数据解密单元进行解密，然后，再将解密后的数据与其对应预先储存于数据储存单元中的模具数据进行匹配；若数据匹配通过，则通过所述显示设备自动载入对应的模具数据，若数据匹配失败，则由所述显示设备展示警报信息。由于所述信息识别模块移动端可以使用手机、平板或移动电脑等常见的移动设备，利用上述移动设备可以节省工业用扫码枪的成本投入，并更利于推广使用；此外，所述无线串口设备与所述控制主机每次重新连接后都会进行握手验证，只有当两者握手验证通过后才会进行数据传输与匹配；此外，所述无线串口设备按指定的数据加密方法对所传输的数据进行加密再发送给所述控制主机，从而使数据通讯更加安全有保障。因此，本发明一种用于注塑机快速切换模具数据的系统及方法解决了如何优化模具数据识别系统的技术问题。
40.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。
41.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。