一种提高流水线上扫码稳定性的系统及方法与流程

文档序号：20443458发布日期：2020-04-17 22:34阅读：265来源：国知局

本发明涉及一种提高流水线上扫码稳定性的系统及方法，属于工业领域的扫码应用。

背景技术：

在物流仓管、工业生产等行业领域内，常常会采用“一物一码”的方式对物品进行管控，因此，物品条码的采集和录入是首当其冲的关键步骤。现有的流水线物品条码采集录入方案一般采用如图1所示的系统框架，系统运行流程图如图2所示。当物品在工业流水线上传输并经过信息采集工位时，工位上的条码扫描设备会将从流水线上扫描到的物品条码数据发送到上位机，再由上位机将数据按需处理后上传到服务器。

由于在生产车间或分拣仓库等工业环境下，条码扫描设备实际运作时可能存在被某种外界因素干扰而导致漏扫条码或者扫码失败的情况，例如：在工业流水线上，为了提升传输效率会尽可能提高流水线传送设备的传送速度，而当物品以过快的速度经过信息采集工位时，可能会造成条码扫描设备采集到的图像变得模糊，同时，流水线传送带的震动、物品之间的碰撞等也可能导致条码扫描设备采集到的图像无法解码，这些都将延长单个物品条码的扫描时间，从而导致漏扫后续物品条码或者解码失败的情况发生。此外，若需要扫描的物品条码类型不止一种、条码内包含的数据量过大，都将额外增加条码扫描设备的解码耗时，造成系统漏扫率升高。

漏扫或扫码失败，即便只是极小的概率也可能对整个物品管控流程造成一定的影响，为此，现有的应对方式包括：一、对条码扫描设备的性能提出了很高的要求，而采用越高性能的设备则意味着采购和维护成本的提高，然而也并不能完全避免存在差错情况的发生；二、流水线传送设备为了配合条码扫描设备的性能，降低整条流水线的传输速度，同时导致流水线工作效率下降，降低了产线生产效率。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种提高流水线上扫码稳定性的方法，其通过第二条码扫描设备发出信号控制流水线传送设备的行进速度，使信息采集工位的条码扫描设备能够得到利于解码的图像并快速解码，从而降低整个流水线物品条码采集录入系统的漏扫率并减少扫码失败的情况。

本发明技术方案一如下：

一种提高流水线扫码稳定性的系统，包括上位机、流水线传送设备、用于采集条码数据的第一条码扫描设备、用于检测流水线上是否存在条码的第二条码扫描设备和用来控制流水线速度的产线控制设备；所述第一条码扫描设备、第二条码扫描设备以及产线控制设备均与所述上位机通信连接，所述产线控制设备还通信连接所述流水线传送设备，所述第一条码扫描设备设于流水线上的信息采集工位，所述第二条码扫描设备设于所述信息采集工位的前方，物品在流水线上传输并经过所述第二条码扫描设备，所述第二条码扫描设备采集物品图像，判断是否包含条空特征或定位特征，若是即判定物品带有条码，向所述上位机发送包含检测到条码的通知消息；所述上位机接收后向所述产线控制设备发送减速指令，再由所述产线控制设备控制所述流水线传送设备减速，使带条码的物品低速通过所述信息采集工位，所述第一条码扫描设备采集物品上的条码并解码，然后将解码结果发送给所述上位机。

更优地，所述上位机首次接收到所述通知消息时，向所述产线控制设备发送减速指令并开始累计接收到通知消息的数量，得到所述第二条码扫描设备检测到的条码数量；所述上位机接收来自所述第一条码扫描设备的解码结果并判断解码是否成功，若解码结果为解码数据，则累计解码成功的条码数量，若解码结果为解码失败消息，则不做累计。

更优地，所述上位机在预设时间阈值t内均未接收到所述通知消息和解码数据时，所述上位机比对检测到的条码数量与接收到的解码成功的条码数量是否一致，若是，所述上位机发送恢复速度的控制指令至所述产线控制设备，所述产线控制设备控制所述流水线传送设备恢复原速；若否，所述上位机控制所述产线控制设备进行报警。

更优地，所述系统还包括一报警设备，所述产线控制设备还连接报警设备，所述上位机控制所述产线控制设备进行报警，具体为：所述上位机向所述产线控制设备发送报警及停止指令，所述产线控制设备控制所述流水线传送设备停止并控制所述报警设备发出告警提示。

更优地，所述条空特征是指物品图像中包含间隔设置的条和空，所述定位特征是指用于判定为条码的图像特征。

本发明还提供一种提高流水线扫码稳定性的方法。

本发明技术方案二如下：

一种提高流水线扫码稳定性的方法，该方法采用的系统为：包括上位机、流水线传送设备、用于采集条码数据的第一条码扫描设备、检测流水线上是否存在条码的第二条码扫描设备和用来控制流水线速度的产线控制设备；所述第一条码扫描设备、第二条码扫描设备以及产线控制设备均与所述上位机通信连接，所述产线控制设备还通信连接所述流水线传送设备，所述第一条码扫描设备设于流水线上的信息采集工位，所述第二条码扫描设备设于所述信息采集工位的前方，所述方法执行如下步骤：物品在流水线上传输并经过所述第二条码扫描设备，所述第二条码扫描设备采集物品图像，判断是否包含条空特征或定位特征，若是即判定物品带有条码，向所述上位机发送包含检测到条码的通知消息；所述上位机接收后向所述产线控制设备发送减速指令，再由所述产线控制设备控制所述流水线传送设备减速，使带条码的物品低速通过所述信息采集工位，所述第一条码扫描设备采集物品上的条码并解码，然后将解码结果发送给所述上位机。

更优地，所述上位机还执行如下步骤：所述上位机首次接收到所述通知消息时，向所述产线控制设备发送减速指令并开始累计接收到通知消息的数量，得到所述第二条码扫描设备检测到的条码数量；所述上位机接收来自所述第一条码扫描设备的解码结果并判断解码是否成功，若解码结果为解码数据，则累计解码成功的条码数量，若解码结果为解码失败消息，则不做累计。

更优地，所述条空特征是指物品图像中包含间隔设置的条和空，所述定位特征是指用于判定为条码的图像特征。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明一种提高流水线扫码稳定性的系统及方法，增设用于检测物品是否带条码的条码扫描设备让流水线传送设备提前减速，使带条码物品能以较低的速度和平稳的状态经过信息采集工位，且在该批次物品通过信息采集工位后，让流水线传送设备恢复原速，从而降低流水线物品条码采集录入系统的漏扫率并减少扫码失败的情况，同时，整条流水线传送设备的传输速度不用过分取决于条码扫描设备的性能，流水线传输效率得到一定的提升。

2、本发明一种提高流水线扫码稳定性的系统及方法，根据时间阈值t判断该批次物品扫码结束，并比对检测到的条码数量和解码成功的条码数量，及时发现漏扫问题，提升流水线扫码的准确度和可靠性。

附图说明

图1为现有流水线条码物品采集录入系统框图；

图2为现有流水线条码物品采集录入流程图；

图3为本发明实施例一的硬件系统框图；

图4为本发明的系统示意图；

图5为本发明实施例一的流程图；

图6为本发明的第二条码扫描设备的流程图；

图7为本发明的第一条码扫描设备的流程图；

图8为本发明实施例二的硬件系统框图；

图9为本发明实施例二的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。

请参阅图3和图4，一种提高流水线扫码稳定性的系统，包括上位机1、流水线传送设备2、用于采集条码数据的第一条码扫描设备3、用于检测流水线上是否有存在条码的第二条码扫描设备4和用来控制流水线速度的产线控制设备5；所述第一条码扫描设备3、第二条码扫描设备4以及产线控制设备5均与所述上位机1通信连接，所述产线控制设备5还通信连接所述流水线传送设备2，所述第一条码扫描设备3设于流水线上的信息采集工位，所述第二条码扫描设备4设于所述信息采集工位的前方，物品在流水线上传输并经过所述第二条码扫描设备4，所述第二条码扫描设备4采集物品图像，判断是否包含条空特征或定位特征，若是即判定物品带有条码，向上位机1发送包含检测到条码的通知消息；上位机1接收后向产线控制设备5发送减速指令，再由产线控制设备5控制流水线传送设备2减速，使带条码的物品低速通过信息采集工位，所述第一条码扫描设备3采集物品上的条码并解码，然后将解码结果发送给上位机1。所述解码结果为解码数据或解码失败消息，上位机1收到解码数据表示条码解码成功。

需要说明的是，在实际工业应用中，流水线长度和工位数量是不确定的，因此，信息采集工位位置是不确定的，从相对位置的角度来描述，信息采集工位不能在流水线的起始位置，因为要预留位置给第二条码扫描设备4所在的条码检测工位，如图4所示。第二条码扫描设备4安装在条码检测工位，流水线上物品需要先经过条码检测工位，再经过信息采集工位，第一条码扫描设备3和第二条码扫描设备4的镜头均对准流水线上物品经过的位置。第一条码扫描设备3和第二条码扫描设备4之间的安置距离根据流水线传送速度、第一条码扫码设备3的解码速度来调节，同时还要考虑具体的安装环境来确定安置位置。

所述条空特征是指物品图像中包含间隔设置的条和空，条空颜色搭配一般是要求条与空的颜色反差越大越好，常用的是黑条白空的搭配方式。一般地，所述条和空的数量，根据实际使用的码制表示最少字符时的条空数来设定，例如，目前常见的条形码包含最少字符时，条空数量为五条四空，因此，可以设置物品图像包含五条四空时判定为带条码图像，为提高检测精确度，也可以设置六条五空，七条六空等。所述定位特征是指用于判定为条码的图像特征，所述定位特征可以是间隔设置的条空、矩形色块、定位点等，例如，现有常用的二维码，其定位特征采用定位点或者定位块，通过该定位特征确定二维码的方向，但是对于pdf417二维码，其定位特征为间隔设置的条空图像，而非定位点。

所述第一条码扫描设备3和第二条码扫描设备4可以采用固定式条码扫描器，所述产线控制设备5可以采用plc控制器，所述上位机1可以采用工业pc。

请参阅图5，具体地，所述第二条码扫描设备4执行如下步骤：

步骤1、第二条码扫描设备4采集到条码图像后对其进行解码，判断该图像中是否存在条码；若未检测到条码，则执行步骤2，若检测到条码，则发送通知消息给上位机1；

步骤2、判断是否接收到停止检测指令，若否，则重复执行步骤1，若是，则结束检测；所述停止检测指令可以来自上位机1，也可以是人为手动设置。

请参阅图6，所述第一条码扫描设备3执行如下步骤：

步骤10、所述第一条码扫描设备3采集图像，判断是否成功采集到一帧图像，若是则对其进行解码，若否则跳转至步骤30；

步骤20、判断是否解码成功，若是，发送解码数据给上位机1，若否，发送解码失败消息给上位机1；然后执行步骤30；

步骤30、判断是否接收到停止运行指令，若否，则返回执行步骤10，若是，则结束运行；所述停止运行指令可以来自上位机1，也可以是人为手动设置。

本实施例通过第二条码扫描设备4的快速检测，发现条码物品并通知上位机1，上位机1发送减速指令至产线控制设备5，由产线控制设备5控制流水线传送设备2减速，使条码物品低速平稳通过信息采集工位，从而使第一条码扫描设备3能够有充足的时间采集到利于解码的条码图像，提高条码图像的清晰度，实现快速解码。同时，流水线传送设备2的传输速度不用过分取决于条码扫描设备的性能，流水线传输效率得到一定的提升。

实施例二

请参阅图7，为了及时发现扫码失败以及漏检问题，所述上位机1还执行如下步骤：上位机1首次接收到所述通知消息时，所述首次是指每次采集完一批的条码信息后的首次，以恢复流水线速度之后为节点，向产线控制设备5发送减速指令并开始累计接收到通知消息的数量，得到第二条码扫描设备4检测到的条码数量；上位机1接收来自第一条码扫描设备3的解码结果并判断解码是否成功，若为解码数据，则累计解码成功的条码数量，若为解码失败消息，则不做累计。上位机1在预设时间阈值t内均未接收到所述通知消息和解码数据时，上位机1比对检测到的条码数量与接收到的解码成功的条码数量是否一致，若是，上位机1发送恢复速度的控制指令至产线控制设备5，所述产线控制设备5控制流水线传送设备2恢复原速；若否，上位机1控制产线控制设备5进行报警。

所述上位机1控制产线控制设备5进行报警，具体为：本系统中还包括一报警设备7，所述产线控制设备5还连接报警设备7，上位机1向产线控制设备5发送报警及停止指令，产线控制设备5控制流水线传送设备2停止并控制报警设备7发出告警提示。所述告警提示包括声光提示。

请参阅图8，本实施例的执行过程如下：

步骤100、系统上电开始运行，第二条码扫描设备4一旦检测到条码，立即发送通知消息给上位机1；

步骤200、上位机1首次接收到通知消息时，发送减速指令给产线控制设备5，并开始累计接收到通知消息的数量；对于后续接收到的通知消息，不再发送减速指令，只用于累计数量；

步骤300、产线控制设备5控制流水线传送设备2减速；

步骤400、第一条码扫描设备3连续采集图像并对其解码，将解码结果发送给上位机1；

步骤500、上位机1根据解码结果进行判断，若为解码数据，则累计解码成功的条码数量，若为解码失败消息，则不做累计；

步骤600、上位机1运行一段时间后，在预设时间阈值t内均未接收到所述通知消息和解码数据时，比对检测到的条码数量与接收到的解码成功的条码数量是否一致，若是，上位机1发送恢复速度的控制指令至产线控制设备5；若否，则上位机1控制产线控制设备5进行报警；

步骤700、产线控制设备5控制流水线传送设备2恢复原速度传输。

所述上位机1还可以在一批物品扫码结束后，将解码数据上传至服务器6保存备份。

本实施例在实施例一的基础上，增加了条码数量统计步骤和报警步骤，使得一旦出现错误的情况能够第一时间被发现，提升流水线扫码的准确度和可靠性。

实施例三

请参阅图3和图4，一种提高流水线扫码稳定性的方法，该方法采用的系统为：包括上位机1、流水线传送设备2、用于采集条码数据的第一条码扫描设备3、检测流水线上是否存在条码的第二条码扫描设备4和用来控制流水线速度的产线控制设备5；所述第一条码扫描设备3、第二条码扫描设备4以及产线控制设备5均与所述上位机1通信连接，所述产线控制设备5还通信连接所述流水线传送设备2，所述第一条码扫描设备3设于流水线上的信息采集工位，所述第二条码扫描设备4设于所述信息采集工位的前方，所述方法执行如下步骤：物品在流水线上传输并经过所述第二条码扫描设备4，所述第二条码扫描设备4采集物品图像，判断是否包含条空特征或定位特征，若是即判定物品带有条码，向所述上位机1发送包含检测到条码的通知消息；所述上位机1接收后向所述产线控制设备5发送减速指令，再由所述产线控制设备5控制所述流水线传送设备2减速，使带条码的物品低速通过所述信息采集工位，所述第一条码扫描设备3采集物品上的条码并解码，然后将解码结果发送给所述上位机1。所述解码结果为解码数据或解码失败消息，上位机1收到解码数据表示条码解码成功。