CN109573199A - 一种面向电商智能选箱装包生产流水线的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面向电商智能选箱装包生产流水线的控制方法及系统，该方法包括以下步骤：对当前批次的商品进行视觉扫描以获取其三维尺寸，根据三维尺寸计算与该批次商品匹配的纸箱规格、纸箱数量以及商品的装箱顺序；根据纸箱规格、纸箱数量从箱胚库中选取当前批次商品对应的纸箱；调度当前批次商品及其对应的纸箱进入装箱通道，根据装箱次序进行排序装箱；对装箱完成的纸箱进行视觉扫描并根据扫描结果计算纸箱剩余空间，并根据纸箱剩余空间计算得到缓冲材料填充量；本发明可根据待包装商品的尺寸大小智能选择适合的纸箱，根据装箱后的纸箱剩余空间计算缓冲材料填充量，保证不同商品包装质量的统一并且节省了包装成本。

Description

一种面向电商智能选箱装包生产流水线的控制方法及系统

技术领域

本发明属于电子商务仓储物流技术领域，更具体地，涉及一种智能选箱装包生产流 水线、控制系统及控制方法。

背景技术

中国电子商务尤其是以京东、天猫为代表的B2C型电子零售连续十多年的井喷式发展，积极带动了仓储物流领域自动化设备的快速发展，如商品存储环节的自动化立体 仓库、包裹配送环节的交叉带分拣机等自动化设备得到了广大的应用。但在包装环节却 几乎无任何自动化设备，订单商品的包装都是完全依靠人工完成，目前包装已是仓储物 流中使用人工最多的一个环节。而随着我国逐步进入人口老龄化社会，劳动力稀缺的状 况日益突出，人工使用成本不断升高，电商对包装环节自动化设备的需求也越迫切。

人工进行订单商品纸箱包装的整个包装过程包括：根据订单商品尺寸选箱、订单商 品装箱、发票等纸质清单装箱、填充缓冲材料、封箱、粘贴快递标签。由于选箱、装箱、 填充缓冲材料均是由操作工主观判断决定，因此人工装箱会存在纸箱选择偏大，商品装 箱顺序不合理、缓冲材料填充不足或过量等缺点，由此会造成包装成本的浪费与包装质 量的不统一。

发明内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种面向电商智能选箱装 包生产流水线的控制方法及系统，其目的在于解决现有的人工包装方式存在的人力成本 高、包装质量不统一、浪费包装成本的问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种面向电商智能选箱装包生产 流水线的控制方法，包括以下步骤：

S100：获取当前订单商品的商品信息及其对应的订单信息，将商品数量大于设定值 的订单商品分为多个批次处理；

S200：对当前批次的商品进行视觉扫描以获取其三维尺寸，根据所述三维尺寸计算 与该批次商品匹配的纸箱规格、纸箱数量以及商品的装箱顺序；

S300：根据所述纸箱规格、纸箱数量从箱胚库中选取当前批次商品对应的纸箱；

S400：调度当前批次商品及其对应的纸箱进入装箱通道，根据所述装箱次序进行排 序装箱；

S500：对装箱完成的纸箱进行视觉扫描并根据扫描结果计算纸箱剩余空间，并根据 所述纸箱剩余空间计算得到缓冲材料填充量。

优选的，上述控制方法，预先为生产流水线中的每个工位建立独立的结构体变量，用于存储经过该工位的物料的相关信息；当物料在相邻工位间进行传输时，系统将当前 工位的结构体变量中存储的物料信息传递到下一个工位的结构体变量中，并将当前工位 的结构体变量清零。

优选的，上述控制方法，其步骤S300之后还包括以下步骤：将当前批次商品调度进入缓存区并测试商品重量。

优选的，上述控制方法，其步骤S100中获取订单信息的过程包括以下子步骤：

S110：获取用于存放商品的中转箱上的条形码信息，判断当前导入通道是否有待加 入商品的订单；若是，则将待加入商品的订单标记为异常订单，并发出告警信息；若否，则根据所述条形码信息获取对应的订单信息；

S111：判断是否检索到对应的订单信息，若是，则进入下一步；若否，则发出告警信息；

S112：判断是否能够从订单信息中获取订单商品的尺寸和重量，若是，则进入步骤S113；若否，则进入步骤S114；

S113：判断订单商品是否超过尺寸或重量限制，若是，则发出告警信息；若否，则进入步骤S114；

S114：判断订单处理记录中是否已经存在该订单，若是，则发出告警信息；若否，则将该订单设置为当前订单，订单状态为待加入商品。

优选的，上述控制方法，其步骤S100中获取商品信息的过程包括以下子步骤：

S120：获取商品信息，判断当前导入通道是否存在待加入商品的订单；若是，则进入下一步；若否，则发出提示信息；

S121：判断当前商品是否属于订单未扫码商品，若是，则将商品信息写入扫码商品队列及当前工位的结构体变量中；若否，则发出提示信息；

S122：将当前商品移动至下一个工位，返回步骤S120，直至订单内的商品全部扫码完毕。

优选的，上述控制方法，其步骤S200中包括以下子步骤：

S210：判断订单状态是否正常，若是，则调用视觉扫描设备测量当前商品的三维尺寸；若否，则将当前商品设置为视觉扫描完毕；

S211：判断当前商品的三维尺寸是否超出尺寸限制，若是，则将当前商品对应的订单标记为异常订单；若否，则进入下一步；

S212：判断当前商品是否为同一批次商品的最后一件；若是，则根据所述三维尺寸计算与该批次商品匹配的纸箱规格、纸箱数量以及商品的装箱顺序，并将所述纸箱规格、纸箱数量和装箱顺序写入纸箱信息队列，将当前商品移动至下一个工位处；若否，则返 回步骤S210。

优选的，上述控制方法，其步骤S300中包括以下子步骤：

S310：读取选箱工位状态并判断是否空闲；若是，则进入下一步；若否，则等待预设时间后再次读取并判断；

S311：读取所述纸箱信息队列并判断是否为空，若是，则等待预设时间后再次读取并判断；若否，则进入下一步；

S312：判断纸箱信息队列中最靠前的订单内各批次对应的纸箱所对应的箱胚库是否 为空，若是，则将当前订单各批次对应的纸箱在纸箱信息队列中的位置后移；若否，则从箱胚库中取出对应纸箱；

S313：判断当前订单内各批次对应的纸箱是否全部输出，若是，则将当前订单内各批次商品对应的通道信息写入通道准备列表中；若否，则返回步骤S312。

优选的，上述控制方法，将当前批次商品调度进入缓存区并测试商品重量具体包括 以下子步骤：

S010：遍历所述通道准备列表并判断其是否为空；若是，则等待设定时间后再次判断；若否，则进入下一步；

S011：判断商品缓存区是否为空，若是，则将通道准备列表中顺序最前的通道上的批次商品输送至商品缓存区，并从通道准备列表中删除该通道信息；若否，则等待设定 时间后再次判断；

S012：控制自动检重装置测量当前批次商品的重量；

S013：判断商品所属订单的状态是否正常，若是进入下一步，则；若否，则返回步骤S010；

S014：根据获取的商品重量判断订单内是否存在超重商品，若是，则将当前订单的状态标记为异常；若否，则返回步骤S010。

优选的，上述控制方法，调度订单商品进入装箱通道的过程包括以下步骤：

S410：判断前一个订单批次的纸箱是否分拨完毕，若是，则获取当前批次商品所属订单的订单状态；若否，则等待前一批次分拨完毕；

S411：获取各装箱通道的空闲状态，若所有的装箱通道都不空闲则等待设定时间后 再次判断；若有任一个装箱通道空闲，则将当前批次商品输送至空闲的装箱通道；

S412：获取订单状态并判断是否异常，若是，则将同一批次商品输送至空闲的装箱通道；若否，则将同一批次商品输送至空闲的装箱通道，并记录对应装箱通道的通道ID、 以及该批次商品对应的纸箱ID。

优选的，上述控制方法，调度订单纸箱进入装箱通道的过程包括以下步骤：

S420：获取当前批次商品的订单状态并判断是否正常，若是，则进入下一步；若否，则直接将当前纸箱输送至空闲的装箱通道上；

S421：根据所述通道ID判断对应商品是否已分拨进入装箱通道，若是，则进入下一步；若否，则等待对应的商品分拨完毕；

S422：将当前纸箱与当前批次商品对应的纸箱ID逐一进行比对，并判断当前纸箱是否与任一个所述纸箱ID相匹配，若是，则进入下一步；若否，则发出告警信息；

S423：根据所述通道ID判断与该通道ID对应的装箱通道是否空闲；若是，将当前纸箱输送至对应的装箱通道上；若否，则等待设定时间后再次判断。

优选的，上述控制方法，排序装箱的过程包括以下步骤：

S430：获取当前批次商品的订单状态并判断是否正常，若是，则进入下一步；若否，则直接将纸箱输送至异常处理通道；

S431：获取装箱顺序并按照所述装箱顺序中的商品装箱次序依次将各商品输送至装 箱位，并将商品对应的纸箱输送至对应的纸箱装箱区；

S432：分别对纸箱及当前商品进行视觉扫描，视觉扫描完成后将当前商品装箱，返回步骤S431。

优选的，上述控制方法，其步骤S500之后还包括以下步骤：

S600：判断当前纸箱对应订单的状态是否正常，若是，则根据所述缓冲材料填充量获取相应数量的缓冲材料并将其填充进纸箱；若否，则将当前纸箱输送至异常处理通道；

S700：对当前纸箱进行内摇盖折叠、纸箱封箱；

S800：读取当前纸箱对应的订单信息以获取物流信息；

S900：将所述物流信息打印在快递标签上并贴附在当前纸箱表面。

按照本发明的另一个方面，提供了一种面向电商智能选箱装包生产流水线的控制系 统，包括上位机和下位控制器；

所述上位机用于获取订单信息及订单状态监控，并用于根据同一批次商品的尺寸计 算与该批次商品匹配的纸箱规格以及商品的装箱顺序；并用于根据商品装箱后的纸箱剩 余空间计算对应纸箱的缓冲材料填充量；

所述下位控制器用于实现物料的位置定位及运动控制，为生产流水线中的每个工位 建立独立的结构体变量，用于存储经过该工位的物料的相关信息；当物料在相邻工位间进行传输时，下位控制器将当前工位的结构体变量中存储的物料信息传递到下一个工位的结构体变量中，并将当前工位的结构体变量清零。

优选的，上述控制系统，其上位机包括客户端、服务器和装箱控制单元；

所述客户端用于提供用户操作界面；所述服务器具有仓库管理系统(WarehouseManagement System，WMS)接口、下位机接口和网络接口，服务器通过所述WMS接口 与电商WMS系统对接，从WMS系统中查询订单信息并向WMS系统反馈商品包装结 果；通过所述下位机接口与下位控制器相连以获取实时的物料及包装信息；通过所述网 络接口与客户端、装箱控制单元相连；

所述装箱控制单元用于进行物料的视觉定位以及操控机械臂抓取物体和装箱。

优选的，上述控制系统，商品输送工位的结构体变量中包含商品批次所属订单ID、订单状态、订单商品总数量、商品ID、对应纸箱ID、商品重量、扫码进入的通道、商 品对应装箱序号；纸箱输送工位的结构体变量中包含纸箱对应订单ID、纸箱ID、纸箱 类型、缓冲材料填充量。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益 效果：

(1)本发明提供的面向电商智能选箱装包生产流水线的控制方法及系统，可根据待包装商品的尺寸大小智能选择适合的纸箱，并能全自动地实现商品的装箱、封箱、贴 标，从而节省了原有的人工包装员，大大节省了人力，同时由控制系统通过智能计算得 到与商品尺寸相匹配的纸箱及缓冲材料填充量，避免造成浪费，保证不同商品包装质量 的统一并且节省了包装成本。

(2)本发明提供的面向电商智能选箱装包生产流水线的控制方法及系统，控制系统对整个打包过程进行整体控制、物料信息追踪、订单信息获取、纸箱匹配、订单分拨 调度、装箱，确保智能选箱装包生产流水线的正常、高效运转。

附图说明

图1是本发明实施例提供的面向电商智能选箱装包生产流水线的结构图；

图2是本发明实施例提供的商品导入台区中一条导入通道的三维结构示意图；

图3是本发明实施例提供的面向电商智能选箱装包生产流水线的控制系统的组成示 意图；

图4是本发明实施例提供的面向电商智能选箱装包生产流水线的控制方法的流程图；

图5是本发明实施例提供的中转箱扫码上线的方法流程图；

图6是本发明实施例提供的商品扫码上线的方法流程图；

图7是本发明实施例提供的商品选箱的方法流程图；

图8是本发明实施例提供的选箱输出的方法流程图；

图9是本发明实施例提供的调度商品进入商品缓存区的方法流程图；

图10是本发明实施例提供的调度订单商品进入不同的装箱通道的方法流程图；

图11是本发明实施例提供的调度订单纸箱进入不同的装箱通道的方法流程图；

图12是本发明实施例提供的排序装箱的方法流程图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-商品导入台区，1.1-中转箱，1.2-操作员，1.3-商品放置区，1.4-商品导入区，1.5-视觉扫描机构；2-商品汇总区，3-检重区，4-订单商品缓存一区，5-订单商品缓存二区，6-订单商品缓存三区， 7-选箱区，8-开箱区，9-折外摇盖封底区，10-纸箱翻转区，11-清单投递区，12-撑箱区， 13-A装箱通道商品装箱缓存区，14-B通道装箱商品装箱缓存区，15-A装箱通道商品排 序装箱区，16-B装箱通道商品排序装箱区，17-A装箱通道纸箱装箱区，18-B装箱通道 纸箱装箱区，19-A装箱通道机械臂及视觉处理结构，20-B装箱通道机械臂及视觉处理 结构，21-纸箱合流区，22-缓冲材料填充区，23-折内摇盖区，24-折外摇盖封箱区，25- 贴标区，26-异常处理通道。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征 只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1是本实施例所提供的一种面向电商智能选箱装包生产流水线的结构图，如图1所示，该生产流水线根据结构和功能的不同分为若干不同的功能区，该功能区包括商品 导入台区1、商品缓存区、与商品缓存区相连的若干条商品装箱通道、选箱区7、纸箱 处理区、与纸箱处理区末端相连的若干条纸箱装箱通道、安装于商品装箱通道与纸箱装 箱通道上方的装箱通道机械臂及视觉处理结构(19，20)、缓冲材料填充区22和封箱 贴标区；相邻功能区的连接处设有传感器，用于对传输过程中的商品或纸箱进行定位；

每个功能区含有若干不同的工位，对于商品通道而言，一个可容纳最大商品的区间 即为一个工位，例如一个完整的商品缓存区最多可容纳四件商品，则将其划分成四个工位；对于纸箱通道而言，一个功能区同时最多可容纳几个纸箱即划分成几个工位，大多 数纸箱功能区均只含一个工位。

商品导入台区1内设有扫码设备和视觉扫描机构；扫码设备用于扫描存放订单商品 的中转箱及订单商品的条码信息，视觉扫描机构用于测量商品的三维尺寸信息；扫码设备、视觉扫描机构均与控制系统通讯连接，将获取的条码信息和商品尺寸信息传输至控 制系统；控制系统调用装箱算法为同一订单或订单内各批次的商品匹配相应规格的纸箱 并规划商品装箱顺序；

为了提高将商品导入生产流水线的效率，本实施例提供的商品导入台区1包括三条 导入通道，每条导入通道配有一名导入员，三条导入通道同时进行商品导入；

图2是商品导入台区中一条导入通道的三维结构示意图，如图2所示，每一条导入通道包括商品放置区1.3、商品导入区1.4、扫码设备和视觉扫描机构1.5；操作员1.2 从中转箱1.1中取出订单商品，扫描后将商品放入商品放置区1.3并自动输送至商品导 入区1.4的第一个工位，在商品导入区1.4的第一个工位处，视觉扫描机构1.5对商品进 行视觉扫描测量其三维尺寸，测量完成后将商品输送至商品导入区1.4的最后一个工位 处。

商品缓存区包括商品汇总区2、检重区3、订单商品缓存一区4、订单商品缓存二区5和订单商品缓存三区6；三条导入通道的末端均与商品汇总区相连，各条导入通道上 的商品完成视觉扫描后首先进入订单商品汇总区2，经订单商品汇总区2后进入检重区 3，检重区3设有自动检重秤，用于测量经过检重区3的商品重量并将该商品重量发送 至控制系统，由控制系统判断商品是否超重；检重后的商品依次进入订单商品缓存一区 4、订单商品缓存二区5和订单商品缓存三区6；为了减小生产流水线的占地面积，订单 商品缓存二区5的形状优选设置为U型，订单商品缓存一区4和订单商品缓存三区6 分别与订单商品缓存二区5的两个U型端部相连。

选箱区7包括若干个箱胚库以及设于箱胚库上方的取箱机构，不同的箱胚库内存放 不同型号、规格的纸箱，取箱机构根据系统指令从箱胚库中取出与相应规格的纸箱，使纸箱的尺寸与待封装的商品尺寸相匹配；

纸箱处理区用于对选箱区7输出的纸箱进行开箱、封底、翻转、清单投递和撑箱操作，包括一字型连接的开箱区8、折外摇盖封底区9、纸箱翻转区10、清单投递区11 和撑箱区12；开箱区8内的开箱机构根据纸箱规格调整自身位置，输送纸箱进入开箱区 8并进行内开箱；纸箱在开箱区完成开箱后，折外摇盖封底区9内的折外摇盖封底机构 根据纸箱规格调整自身位置，输送纸箱进入折外摇盖封底区9并对纸箱进行封底；纸箱 翻转区10内的翻转机构将进入纸箱翻转区10的纸箱进行翻转，使纸箱开口方向朝上。 清单投递区11包括打印机和清单投递机构，打印机接收控制系统发送的清单信息并打 印，得到纸质清单；清单投递机构将该纸质清单投放至纸箱中；对于无需打印发票或发 货单等纸质清单的订单，清单投递区11仅用于将纸箱输送至撑箱区12；撑箱区12内的 撑箱机构根据纸箱规格调整自身位置，输送纸箱进入撑箱区12并进行纸箱撑箱。

商品装箱通道与商品缓存三区6相连，为了提高流水线上的装箱效率，缩短装包时间；本实施例提供的流水线包括两条平行设置的直线形商品装箱通道，一条商品装箱通 道与商品缓存三区6的中部相接，连接处设有商品分拨设备；另一条商品装箱通道与商 品缓存三区6的端部弧形连接；通过商品分拨设备将商品分拨至空闲的商品装箱通道；

商品装箱通道包括商品装箱缓存区(13,14)和商品排序装箱区(15,16)，进入商品装箱通道的商品首先经过商品装箱缓存区(13,14)，在商品装箱缓存区(13,14)等 待装箱；商品排序装箱区(15,16)将商品按照一定的装箱顺序将商品装箱缓存区(13,14) 上的若干个商品输送至商品装箱位，进行商品定位以便于后续装箱。

纸箱装箱通道与撑箱区12的末端相连，其数量与商品装箱通道相等；纸箱装箱通道与撑箱区12的连接处设有纸箱分拨设备，用于将撑箱区12输出的纸箱分拨进入空闲 的纸箱装箱通道；一条商品装箱通道和纸箱装箱通道构成一组装箱通道。为了减小流水 线的占地面积，纸箱装箱通道包括直线通道和弧形通道，纸箱装箱通道通过弧形通道与 撑箱区12的末端相连，直线通道与商品装箱通道并行设置且与商品装箱位对应；纸箱 装箱通道将纸箱输送至直线通道上与商品装箱位对应的纸箱装箱位，进行纸箱定位以便 于后续装箱。

商品装箱通道与纸箱装箱通道内设有装箱设备(19，20)，包括视觉扫描结构和装箱机构；

其中，商品装箱位的正上方设有商品视觉扫描机构，用于对装箱前的商品进行视觉 扫描；纸箱装箱位的正上方设有纸箱视觉扫描机构，用于依次对空箱、已装入第i件商品后的纸箱进行视觉扫描，i＝1～N，N为同一装箱批次的商品总数；并在视觉扫描完成 后控制装箱机械臂抓取当前商品进行装箱。所有商品装箱完成后，纸箱视觉扫描机构再 次对已装入第N件商品的纸箱进行视觉扫描；商品视觉扫描机构和纸箱视觉扫描机构将 若干次的扫描结果发送给控制系统，由控制系统根据扫描结果计算纸箱剩余空间，并根 据纸箱剩余空间确定缓冲材料填充量。具体的，分别对第1件商品和空纸箱进行视觉扫 描，扫描完成后控制装箱机械臂抓取第1件商品进行装箱；分别对第2件商品和已装入 第1件商品的纸箱进行视觉扫描，扫描完成后控制装箱机械臂抓取第2件商品进行装箱； 分别对第N件商品和已装入第N-1件商品的纸箱进行视觉扫描，扫描完成后控制装箱机 械臂抓取第N件商品进行装箱；装箱完成后，对已装入第N件商品的纸箱进行视觉扫 描。

装箱完成后的纸箱进入缓冲材料填充区22，缓冲材料填充区22内的填充机构根据接收的缓冲材料填充量信息产生相应数量的缓冲材料并将其填充进纸箱；缓冲材料填充区22包括三个填充工位，不同填充工位中的填充机构可产生不同大小规格的缓冲材料 对纸箱进行填充，进一步提升填充效果，保证商品运输过程中的安全性。

两条装箱通道与缓冲材料填充区22之间通过纸箱合流区21相连，纸箱合流区21将两条装箱通道输出的纸箱汇总后输送至缓冲材料填充区22；另外，纸箱合流区21还 用于将订单异常或商品装箱失败的纸箱输出流水线，由人工干预处理。

封箱贴标区用于对缓冲材料填充区22输出的纸箱进行内摇盖折叠、封箱和贴标操作，包括折内摇盖区23、折外摇盖封箱区24和贴标区25；

折内摇盖区23、折外摇盖封箱区24和贴标区25一字型相连，折内摇盖区23与缓 冲材料填充区22的输出端相连，折内摇盖区23内的折内摇盖机构根据纸箱规格调整自 身位置，将纸箱输送进入折内摇盖区23并对纸箱进行内摇盖折叠。折外摇盖封箱区24 与折内摇盖区23的输出端相连，其内的折外摇盖封箱机构根据纸箱规格调整自身位置， 将纸箱输送进入折外摇盖封箱区24并对纸箱进行封箱。纸箱在折外摇盖封箱区完成纸 箱封箱后直接进入贴标区25，贴标区25内的打印贴标机将接收的收获人、收获地址等 物流信息打印在快递标签上并自动将该快递标签贴附在纸箱表面。完成贴标的纸箱即可 直接发货。

在本发明的优选实施例中，还包括异常处理通道26，该异常处理通道26与商品装箱通道、纸箱装箱通道或纸箱回流区相连，用于将订单异常或商品装箱失败的纸箱、商 品输出流水线，由人工干预处理。

在本发明的优选实施例中，贴标区25与电商的包裹分拣机入口相连，可自动将装包完成的包裹导入包裹分拣机，将该装包生产流水线的包裹进行分拣。

本实施例还提供了一种面向电商智能选箱装包生产流水线的控制系统，该控制系统 包括上位机和下位控制系统；该上位控制系统为服务器端，主要负责与电商WMS系统 对接、数据查询存储、视觉处理等复杂算法的处理、装包生产流水线复杂的逻辑控制等； 该下位控制系统为PLC，负责装包生产流水线简单的逻辑控制与运动控制。

图3是本实施例提供的控制系统的组成示意图；上位控制系统包括客户端、服务器和装箱控制单元；如图3所示，智能选箱装包生产流水线控制系统存在多个用户角色， 且有同时操作系统的需求，但由于同时操作系统的人数不多，因此本控制系统设计为 C/S架构。另外，系统采用了机器视觉方案以确定物体位置，运算量较大，为了方便后 续扩展自动包装工位的数量，因此单独设置了“装箱控制单元”，专门用来进行视觉定位 和操控桁架机器人抓取物体和装箱。

服务器具有WMS接口、PLC接口、DB接口和网络接口；服务器通过WMS接口 与电商WMS系统对接，从WMS系统中查询订单信息并向WMS系统反馈包装结果； 通过PLC接口与下位控制系统PLC实时通讯以获取实时的物料及包装信息；通过DB 接口与数据库对接，从数据库中获取包装数据；通过网络接口与客户端、装箱控制单元 进行通讯；客户端用于提供用户操作界面。

下位控制系统用于实现物料信息的存储与跟踪；在PLC程序中，为生产流水线中的每个功能区内的每个工位建立独立的结构体变量，用于存储经过该工位的物料(包括 商品和纸箱)的相关信息，从而实现物料信息的存储；当物料在相邻工位间的传输过程 中，PLC通过合理的逻辑判断，将当前工位的结构体变量中存储的物料信息传递到下一 个工位的结构体变量中，并将当前工位的结构体变量中的信息清零，等待下一个物料进 入该工位时，再将物料信息写入该工位的结构体变量中。上位机通过读取不同工位结构 体变量中的物料信息，即可实现物料信息的跟踪。

商品输送工位的结构体变量中包含商品批次所属订单ID、订单状态、订单商品总数量、商品ID、对应纸箱ID、商品重量、扫码进入的通道、该商品对应装箱序号等子 变量；纸箱输送工位的结构体变量中包含对应订单ID、纸箱ID、纸箱类型、缓冲材料 填充量等子变量；结构体变量中的子变量可根据实际需求任意添加。

本实施例还提供了一种智能选箱装包生产流水线的控制方法，用于对订单商品从商 品上线到完成包装的全过程进行控制，如图4所示，该控制方法具体包括以下步骤：

S100：获取订单商品的商品信息及其对应的订单信息；

商品来料的形式是：一个订单的所有商品存放于一个中转箱中，中转箱上贴有与该 订单信息绑定的条形码；流水线的商品导入台区设有多个商品导入通道，商品导入员在商品导入通道分别对中转箱及箱内的各商品进行扫码，得到商品信息；系统根据中转箱 的扫码信息从电商WMS系统中获取对应的订单信息；

电商订单的特点为：不同订单包含的商品数量不一样、不同订单进行包装所需的纸 箱规格与纸箱数量也不一样。由于流水线上的商品缓存区最多可容纳的商品数量有限，对于商品数量超过限制的订单，本方法采取的处理策略是将该订单拆分为多个批次进行处理；例如：流水线的商品缓存区最多可容纳四件商品，则商品数量上限为4，一个订 单内共有9个商品，需将该订单拆分成商品数量为“4+4+1”的三个批次进行处理。

首先，需要商品导入员扫描中转箱上的条形码，获取与该条形码绑定的订单信息，图5是中转箱扫码上线的方法流程图，具体包括以下步骤：

S110：获取用于存放商品的中转箱上的条形码信息，上位机判断当前导入通道是否 有待加入商品的订单；若是，则将当前导入通道已有的待加入商品的订单标记为异常订单，并发出告警信息；若否，则从WMS系统中读取该条形码对应订单的订单信息；

S111：判断是否检索到对应的订单信息，若是，则进入下一步；若否，则发出告警信息，该告警信息用于提示商品导入员不将该中转箱中的订单商品上线；

S112：判断是否能够从订单信息中获取订单商品的尺寸和重量，若是，则进入步骤S113；若否，则进入步骤S114；

S113：判断订单商品是否超过尺寸或重量限制，若是，则发出告警信息以提示商品导入员不将该订单商品上线；若否，则进入步骤S114；尺寸和重量限制需预先设置并 存储在控制系统中，本实施例将尺寸限制设为80*80*10mm～340*270*150mm，重量限 制为5KG；

S114：判断订单处理记录中是否已经存在该订单，若是，则发出告警信息以提示商品导入员不将该订单商品上线；若否，则将该订单设置为该通道当前订单，订单状态为 待加入商品。

中转箱扫码完成后，若订单正常，则由商品导入员进行商品扫码，获取商品信息，图6是商品扫码上线的方法流程图，具体包括以下步骤：

S120：获取商品信息，判断当前导入通道是否存在待加入商品的订单；若是，则进入下一步；若否，则发出提示信息，该提示信息用于提醒操作员将当前商品放入暂存框 中；

完成中转箱扫码后，商品导入员判断商品放置区工位上是否有商品，若商品放置工 位上有商品，则等待；若商品放置工位上无商品，商品导入员从中转箱依次取出单件商品并扫描商品的条形码；一个中转箱中的商品扫码完毕后则进行下一个中转箱订单商品的导入。

S121：上位机判断当前商品是否属于订单未扫码商品，若是，则将商品信息写入扫码商品队列及当前通道的商品放置区工位的结构体变量中；若否，则发出提示信息以提 醒操作员将该商品放入暂存框中；

若当前商品属于订单未扫码商品中的一员，商品导入员将该商品放置在商品放置工 位皮带上。

S122：判断当前通道的商品导入区第一工位上的商品是否视觉扫描完毕，若是，则将当前商品移动至商品导入区第一工位，并将商品放置区工位的结构体变量中的商品信息写入商品导入区第一工位的结构体变量中，同时将商品放置区工位的结构体变量清零；若否，则等待预设的时间阈值后再次判断；

若商品导入区第一工位上的商品已经完成视觉扫描，则启动商品放置工位皮带转动； 当布置在商品放置工位前端的传感器有上升沿时，启动商品导入区皮带转动，输送当前 商品进入商品导入区，当布置在商品导入区第一工位前端的传感器有上升沿时，商品放置区工位皮带与商品导入区皮带停止输送。

S123：重复步骤S120～S123，直至一个中转箱中的订单商品全部扫码完毕。

S200：对订单内或订单拆分后的同一批次的商品进行视觉扫描以获取其三维尺寸， 调用装箱算法为该订单或同一批次的商品匹配相应规格的纸箱并规划商品装箱顺序；

当商品进入商品导入区的第一工位后，PLC读取到商品进入第一节皮带信息，通过视觉扫描以获取商品尺寸，根据商品尺寸选择合适的纸箱；图7是商品选箱的方法流程 图，具体包括以下步骤：

S210：上位机判断订单状态是否正常，若是，则调用视觉扫描设备测量当前商品的三维尺寸；若否，则将当前商品设置为视觉扫描完毕；

S211：判断当前商品的三维尺寸是否超出尺寸限制，若是，则将当前商品对应的订单标记为异常订单，以便后续剔除该订单；若否，则进入下一步；

如果已从电商WMS系统中获取了当前商品的尺寸，则将测量得到的三维尺寸与WMS系统中记录的尺寸对比，二者存在区别时以测量得到的尺寸为准；因为商品可能 存在各种放置姿势，最大表面不一定放置在底部，所以，要根据测量的长宽高调整WMS 系统中记录的尺寸。

S212：判断当前商品是否为订单的最后一件商品或者订单拆分后的同一批次商品的 最后一件；若是，则调用装箱算法为该批次的商品匹配相应规格、数量的纸箱并规划商品装箱顺序，并将纸箱规格、纸箱数量和装箱顺序写入纸箱信息队列以及商品导入区各 工位的结构体变量中，然后将当前商品移动至商品导入台的最后一个工位处；若否，则 返回步骤S210。

S213：判断订单拆分为多批次后装包所需的纸箱数量是否超过预设的数量值；若是， 则将订单状态标记为异常；若否，则标记当前订单商品批次准备完毕。

对于订单内商品数量超出了商品数量上限而进行拆分批次处理的订单，在分箱完成 后需检查订单拆分的纸箱数量是否超过预设的数量值，例如，设定一个订单拆分为多个批次后对应所需的纸箱数量不超过4个，即一个订单拆分的批次不超过4个，若纸箱数 量超过4个，则标记当前订单状态为异常。此处对订单拆分后的纸箱数量进行限制，其 目的在于后续包装完成后，还有填充、封箱、贴标等操作，如果一个订单被拆分后所需 的纸箱数量过多，任一个纸箱在后续的操作流程中发生失误，不符合订单整体剔除的原 则。

S300：根据纸箱信息队列中的纸箱顺序进行选箱输出，并在同一订单内各批次对应 的纸箱全部输出后将该订单内的商品信息写入导入台准备列表；

当系统成功匹配纸箱后需进行选箱输出，由于一个订单可能被分为多个批次进行处 理，该订单对应具有多个纸箱，只有在该订单内的全部批次对应的纸箱输出后，才将该订单包含的全部商品信息放入到导入台准备列表中，这样可以保证纸箱通道中纸箱与商品通道中商品的输出顺序是对应的，不会发生错乱；图8是选箱输出的方法流程图，具 体包括以下步骤：

S310：上位机从PLC读取选箱工位状态并判断是否空闲；若是，则进入下一步； 若否，则等待预设时间后再次读取并判断；

S311：读取纸箱信息队列并判断是否为空，若是，则等待预设时间后再次读取并判断；若否，则进入下一步；

S312：读取纸箱信息队列中最靠前订单内各批次对应的纸箱所对应的箱胚库是否为 空，若是，表示该型号的纸箱箱胚不足，则将当前订单各批次对应的纸箱在纸箱信息队列中的位置后移；若否，则发出选箱指令给PLC，由PLC控制选箱工位从箱胚库中取 出对应纸箱并输出；

通过传感器检测元件监控箱胚库的箱胚余量，若有箱胚库为空则将当前批次的纸箱 全部移动至纸箱信息队列靠后的位置，这样可以优先输出其它订单的纸箱来提升效率。

S313：判断当前订单内各批次对应的纸箱是否全部输出，若是，则将当前订单内各批次商品所属的导入台信息写入导入台列表中；若否，则返回步骤S312。

需要注意的是，只有在同一订单内各批次商品对应的纸箱全部输出后才将商品所属 导入台的信息写入导入台列表中。选箱输出后，跳转回最初的选箱工位状态及选箱列表状态判断，形成循环，只要纸箱信息队列中有纸箱信息就进行选箱输出，选箱工位选箱 输出完成后，选箱工位状态为空闲。

在本发明的优选实施例中，步骤S312之前还包括以下步骤：按照预设的时间间隔定时获取各箱胚库中的纸箱余量，并在该纸箱余量低于预设的下限值时发出告警信息； 该告警信息用于提示工作人员向箱胚库中添加纸箱，保证箱胚库中库存充足，避免因需 选取的纸箱没有库存导致流水线等待。

选箱输出并完成后，当开箱区为空时，开箱机构根据纸箱规格提前调整好机构位置， 输送纸箱进入开箱区完成内开箱；纸箱在开箱区完成开箱后，当折外摇盖封底区为空时， 折外摇盖封底机构根据纸箱规格提前调整好机构位置，输送纸箱进入折外摇盖封底区完 成纸箱封底；纸箱在折外摇盖封底区完成纸箱封底后直接进入纸箱翻转区，在翻转机构作用下使纸箱开口方向朝上；当清单投递区为空时，输送纸箱进入清单投递区，系统读 取并判断该纸箱对应的订单是否需打印纸质清单，若该订单需打印发票或发货单等纸质 清单，上位机读取相关打印信息并将信息发送给打印机，打印机打印相关纸质清单，打 印完成后控制清单投递机构将清单投放至纸箱中；纸箱在清单投递区完成清单投递后， 当撑箱区为空时，撑箱机构根据纸箱规格提前调整好机构位置，输送纸箱进入撑箱区完 成纸箱撑箱；至此，商品装箱前的纸箱准备工作已执行完毕。

S400：商品在各条导入通道的商品导入区上完成视觉扫描及选箱后，将各商品导入 区上的商品调度进入商品缓存区；在输送过程中，商品会经过检重工位，自动检重秤将自动测得商品重量，对于包含有超过重量限制商品的订单需标记为异常订单，对于已经 标记为异常的订单可不获取其商品的重量。图9是调度商品进入商品缓存区的方法流程 图，具体包括以下步骤：

S410：上位机遍历导入台准备列表，判断导入台准备列表是否为空；若是，则等待设定时间后再次判断；若否，则进入下一步；

S411：判断商品缓存区是否为空，若否，则控制PLC将导入台准备列表中顺序最 前的商品导入台上的商品输送至商品缓存区，并从导入台准备列表中删除该导入台信息； 若是，则等待设定时间后再次判断；

S412：PLC控制自动检重秤测量订单内各商品的重量并将其写入检重工位的结构体 变量中；

S413：PLC判断商品所属订单的状态是否正常，若是进入下一步，则；若否，则返 回步骤S410；

S414：根据获取的商品重量判断订单内是否存在超重商品，若是，则将当前订单的状态标记为异常；若否，则将商品重量、订单状态上传至上位机，并返回步骤S410。

如果商品缓存区内包括多个缓存工位，如图2所示，本实施例提供的生产流水线包括商品缓存一区、商品缓存二区和商品缓存三区3个工位，则商品在缓存工位之间输出 的具体过程为：当传感器检测到商品到达商品缓存一区前端时，PLC控制系统判断商品 缓存二区的状态，若商品缓存二区为空，则继续将商品输送至商品缓存二区前端；若商 品缓存二区不为空，则商品在商品缓存一区等待，直至商品缓存二区为空时再将商品输 送至商品缓存二区；此方法可以保证在一个商品缓存区上只会有一个订单批次的商品。 商品在商品缓存二区与商品缓存三区间的输送与上述过程相同，此处不再赘述。

S500：商品到达商品缓存区的末端(即商品缓存三区的末端)、纸箱在撑箱工位完成撑箱后，调度订单商品及纸箱进入空闲的装箱通道并在装箱通道上排序装箱；对于存 在多个装箱通道的流水线，需调度订单商品及纸箱进入不同的装箱通道，通过判断不同 装箱通道的空闲状态决定订单商品进入哪个装箱通道进行装箱，商品缓存区末端的商品 分拨工位将商品分拨进入相应的装箱通道。纸箱在撑箱工位完成撑箱后，纸箱分拨工位 将纸箱分拨进入相应的装箱通道。需注意的是，一个批次的商品可能最多对应4个纸箱 需分拨，一个订单分成几个不同批次的商品可能进入不同的装箱通道进行装箱；当该 批次商品对应的订单为异常订单时，商品与纸箱不必保持一致，可从不同装箱通道输送 至异常处理通道。进一步地，可在纸箱分拨时核对纸箱ID，检查订单商品与纸箱的对 应关系是否错乱。

图10是调度订单商品进入不同的装箱通道的方法流程图，包括以下步骤：

S510：PLC通过撑箱工位结构体变量中的“装箱通道变量”判断前一个订单批次的纸 箱是否分拨完毕，若是，则向上位机请求该商品所属订单的订单状态；若否，则等待前一批次分拨完毕再进行当前订单批次的纸箱分拨；

S511：获取各个装箱通道的商品缓存工位的空闲状态，若所有的装箱通道都不空闲 则等待设定时间后再次判断；若有任一个装箱通道空闲，则控制商品分拨工位将商品输送至空闲的装箱通道；若几个装箱通道均空闲，则控制商品分拨工位将商品输送至任一 个装箱通道；

S512：若订单异常，则将同一批次商品输送至空闲的装箱通道；若订单正常，则将同一批次商品输送至空闲的装箱通道，并将对应装箱通道的通道ID、以及该批次商品 对应的纸箱ID写入撑箱工位的结构体变量中；该批次商品对应几个纸箱就写入几个纸 箱ID；

以A/B两个装箱通道为例进行说明，若订单正常且A装箱通道空闲，则将同一批 次的4件商品输送至A装箱通道，同时将撑箱工位的结构体变量中“A/B装箱通道变量” 置为1，读取订单商品缓存区4个工位的结构体变量中该批次商品对应的4个纸箱ID 并将其写入撑箱工位的结构体变量中；若订单正常且B装箱通道空闲，则将同一批次的 4件商品输送至B装箱通道，同时将撑箱工位的结构体变量中“A/B装箱通道变量”置为 2，读取订单商品缓存区4个工位的结构体变量中该批次商品对应的4个纸箱ID并将其 写入撑箱工位的结构体变量中。

图11是调度订单纸箱进入不同的装箱通道的方法流程图，包括以下步骤：

S520：PLC向上位机请求该商品所属订单的订单状态并判断订单状态是否正常，若是，则进入下一步；若否，则控制纸箱分拨机构直接将纸箱输送至空闲装箱通道的缓存 工位上；

S521：根据撑箱工位的结构体变量中的通道ID判断对应商品是否已分拨进入装箱通道，若是，则进入下一步；若否，则等待对应的商品分拨完后再进行纸箱分拨；例如： 若“A/B装箱通道变量”为0，表示纸箱先到达分拨工位，需等待其对应的商品分拨完后 再进行纸箱分拨；若“A/B装箱通道变量”不为0，表示商品已分拨完等待纸箱进行分拨；

S522：将当前纸箱的纸箱ID与撑箱工位结构体变量中的若干个纸箱ID逐一进行比对，并判断当前纸箱ID是否与撑箱工位结构体变量中的任意一个纸箱ID相匹配，若是， 则进入下一步；若否，则相上位机发出告警信息；

若当前纸箱的纸箱ID与撑箱工位结构体的四个纸箱ID都不一致，则表示商品与纸箱的对应关系发生错乱，需告警进行异常处理；若该纸箱的纸箱ID与撑箱工位结构体 的四个纸箱ID中的任意一个是一致的，则表示商品与纸箱的对应关系是正常的；

S523：根据撑箱工位的结构体变量中的通道ID判断与该通道ID对应的装箱通道是否空闲；若是，则进入下一步；若否，则等待设定时间后再次判断。例如：若撑箱工位 结构体中的“A/B装箱通道变量”为1，表明纸箱对应的商品分拨进入A装箱通道；若撑 箱工位结构体中“A/B装箱通道变量”为2，表明纸箱对应的商品分拨进入B装箱通道；

S524：控制纸箱分拨机构将当前纸箱输送至对应装箱通道的纸箱缓存工位上，并将 撑箱工位结构体变量中与该纸箱对应的纸箱ID清除，表示当前纸箱分拨完成；

当撑箱工位结构体中同批次的若干个纸箱ID全部为空时，将撑箱工位结构体变量中的通道ID置为0，表示此订单批次所有纸箱分拨完成。

订单商品和纸箱均进入装箱通道的缓存区后，需输送进入排序装箱区进行排序装箱， 如先装体积较大重量较重的商品，才能保证商品码垛的稳定性以及方便后续进行缓冲材 料填充。由于商品在上线时是无序的，因此在装箱时需通过调整商品的装箱顺序实现合理的装箱。一个批次的商品在导入台经过视觉扫描完成上线后，上位控制系统的装箱算 法可根据此批次内商品的大小计算出包装此批次商品所需的纸箱规格、纸箱数量以及不 同商品装入纸箱时的顺序，并将此计算结果写入相应工位的结构体变量中，该计算结果 将跟随商品在流水线各工位间流转。

图12是排序装箱的方法流程图，具体包括以下步骤：

S530：PLC向上位机请求该商品所属订单的订单状态并判断订单状态是否正常，若是，则进入下一步；若否，则直接将纸箱输送至异常处理通道；

S531：从排序装箱工位的结构体变量中读取装箱顺序，按照该装箱顺序中的商品装 箱次序依次将各商品输送至装箱位，同时将商品对应的纸箱输送至对应的纸箱装箱区；

读取订单排序缓存区上商品的装箱顺序，确定需最先装入纸箱商品在订单排序缓存 区上的位置，控制皮带进行定量输送，将最先装入纸箱的商品输送至排序装箱区的装箱位，订单排序缓存区上的其它商品同时也跟随此商品被输送至排序装箱区，纸箱也输送 至纸箱装箱区。

S532：商品与纸箱完成定位后，布置在排序装箱区的装箱位正上方的视觉扫描机构 以及布置在纸箱装箱区正上方的视觉扫描机构分别对当前商品以及纸箱进行视觉扫描， 视觉扫描完成后，控制装箱机械臂抓取此商品进行装箱。

在装箱过程中若出现装箱失败如商品无法吸取或无法装入纸箱，则将该订单状态设 置为异常订单，将订单商品及纸箱都输送至异常处理区。若顺利完成第一件商品的装箱， 读取排序装箱区上剩余商品的装箱顺序，将第二件需装入纸箱的商品输送至装箱位，重 复装入第一件商品时的步骤，直至完成所有商品的装箱。

S533：所有商品装箱完成后，纸箱视觉扫描机构再次对纸箱进行视觉扫描，上位控制系统根据若干次的视觉扫描结果获取纸箱剩余空间，并根据纸箱剩余空间计算缓冲材料填充量，并将计算结果写入纸箱装箱区的结构体变量中。

商品完成装箱后，输送纸箱进入纸箱合流区，先后进行缓冲材料填充、折内摇盖、折外摇盖封箱、贴标完成最终的纸箱包装，具体包括以下步骤：

S600：判断当前纸箱对应订单的状态是否正常，若是，则根据上位控制系统计算得到的缓冲材料填充量获取相应数量的缓冲材料并将其填充进纸箱；若否，即订单异常或 装箱失败，则控制纸箱剔除机构将纸箱输送至异常处理通道；

判断填充区状态，当填充区为空时，将纸箱输送至填充区。进一步地，为保证填充效果，填充区共设有三个填充工位，每个填充工位采用不同大小规格的缓冲材料进行填充。读取当前纸箱的类型并将该纸箱输送至相对应的填充工位，填充机构可根据上位控 制系统计算好的缓冲材料填充量自动生产相应数量的缓冲材料，并将其自动填充进纸箱。

S700：纸箱在填充区完成缓冲材料填充后，当折外摇盖区为空时，折内摇盖机构根据纸箱规格提前调整好机构位置，输送纸箱进入折内摇盖区完成内摇盖折叠。

S800：纸箱在折内摇盖区完成内摇盖折叠后，当折外摇盖封箱区为空时，折外摇盖封箱机构根据纸箱规格提前调整好机构位置，输送纸箱进入折外摇盖封箱区完成纸箱封箱。

S900：纸箱在折外摇盖封箱区完成纸箱封箱后直接进入贴标区，上位控制系统读取 该纸箱对应订单的订单信息，如收获人、收获地址等物流信息并将该物流信息发送给打印贴标机，打印贴标机可自动实时将物流信息打印在快递标签上并自动将快递标签贴附在纸箱表面，完成贴标的纸箱即可直接发货。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限 制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种面向电商智能选箱装包生产流水线的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100：获取当前订单商品的商品信息及其对应的订单信息，将商品数量大于设定值的订单商品分为多个批次处理；

S200：对当前批次的商品进行视觉扫描以获取其三维尺寸，根据所述三维尺寸计算与该批次商品匹配的纸箱规格、纸箱数量以及商品的装箱顺序；

S300：根据所述纸箱规格、纸箱数量从箱胚库中选取当前批次商品对应的纸箱；

S400：调度当前批次商品及其对应的纸箱进入装箱通道，根据所述装箱次序进行排序装箱；

S500：对装箱完成的纸箱进行视觉扫描并根据扫描结果计算纸箱剩余空间，并根据所述纸箱剩余空间计算得到缓冲材料填充量。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，步骤S100之前还包括以下步骤：预先为生产流水线中的每个工位建立独立的结构体变量以存储经过该工位的物料的相关信息；当物料在相邻工位间进行传输时，将当前工位的结构体变量中存储的物料信息传递到下一个工位的结构体变量中，并将当前工位的结构体变量清零。

3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，步骤S100中获取订单信息的过程包括以下子步骤：

S110：获取用于存放订单商品的中转箱上的条形码信息，判断当前导入通道是否有待加入商品的订单；若是，则将当前导入通道已有的待加入商品的订单标记为异常订单，并发出告警信息；若否，则根据所述条形码信息获取对应的订单信息；

S111：判断是否检索到对应的订单信息，若是，则进入下一步；若否，则发出告警信息；

S112：判断是否能够从订单信息中获取订单商品的尺寸和重量，若是，则进入步骤S113；若否，则进入步骤S114；

S113：判断订单商品是否超过尺寸或重量限制，若是，则发出告警信息；若否，则进入步骤S114；

S114：判断订单处理记录中是否已经存在该订单，若是，则发出告警信息；若否，则将该订单设置为当前订单，订单状态为待加入商品；

获取商品信息的过程包括以下子步骤：

S120：扫码获取商品信息，判断当前导入通道是否存在待加入商品的订单；若是，则进入下一步；若否，则发出提示信息；

S121：判断当前商品是否属于订单未扫码商品，若是，则将商品信息写入扫码商品队列及当前工位的结构体变量中；若否，则发出提示信息；

S122：将当前商品移动至下一个工位，返回步骤S120，直至订单内的商品全部扫码完毕。

4.如权利要求1或3所述的控制方法，其特征在于，步骤S200中包括以下子步骤：

S210：判断订单状态是否正常，若是，则调用视觉扫描设备测量当前商品的三维尺寸；若否，则将当前商品设置为视觉扫描完毕；

S211：判断当前商品的三维尺寸是否超出尺寸限制，若是，则将当前商品对应的订单标记为异常订单；若否，则进入下一步；

S212：判断当前商品是否为同一批次商品的最后一件；若是，则根据所述三维尺寸计算与该批次商品匹配的纸箱规格、纸箱数量以及商品的装箱顺序，并将所述纸箱规格、纸箱数量和装箱顺序写入纸箱信息队列，将当前商品移动至下一个工位处；若否，则返回步骤S210。

5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，步骤S300中包括以下子步骤：

S310：读取选箱工位状态并判断是否空闲；若是，则进入下一步；若否，则等待预设时间后再次读取并判断；

S311：读取所述纸箱信息队列并判断是否为空，若是，则等待预设时间后再次读取并判断；若否，则进入下一步；

S312：判断纸箱信息队列中最靠前的订单内各批次对应的纸箱所对应的箱胚库是否为空，若是，则将当前订单各批次对应的纸箱在纸箱信息队列中的位置后移；若否，则从箱胚库中取出对应纸箱；

S313：判断当前订单内各批次对应的纸箱是否全部输出，若是，则将当前订单内各批次商品对应的通道信息写入通道准备列表中；若否，则返回步骤S312。

6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，步骤S300之后还包括以下步骤：

S010：遍历所述通道准备列表并判断其是否为空；若是，则等待设定时间后再次判断；若否，则进入下一步；

S011：判断商品缓存区是否为空，若是，则将通道准备列表中顺序最前的通道上的批次商品输送至商品缓存区，并从通道准备列表中删除该通道信息；若否，则等待设定时间后再次判断；

S014：判断商品所属订单的状态是否正常，若是进入下一步，则；若否，则返回步骤S010；

S013：控制自动检重装置测量当前批次商品的重量；

S014：根据获取的商品重量判断订单内是否存在超重商品，若是，则将当前订单的状态标记为异常；若否，则返回步骤S010。

7.如权利要求1或3所述的控制方法，其特征在于，步骤S400中调度订单商品进入装箱通道的过程包括以下步骤：

S410：判断前一个订单批次的纸箱是否分拨完毕，若是，则获取当前批次商品所属订单的订单状态；若否，则等待前一批次分拨完毕；

S411：获取各装箱通道的空闲状态，若所有的装箱通道都不空闲则等待设定时间后再次判断；若有任一个装箱通道空闲，则将当前批次商品输送至空闲的装箱通道；

S412：获取订单状态并判断是否异常，若是，则将同一批次商品输送至空闲的装箱通道；若否，则将同一批次商品输送至空闲的装箱通道，并记录对应装箱通道的通道ID、以及该批次商品对应的纸箱ID；

调度订单纸箱进入装箱通道的过程包括以下步骤：

S420：获取当前批次商品的订单状态并判断是否正常，若是，则进入下一步；若否，则直接将当前纸箱输送至空闲的装箱通道上；

S421：根据所述通道ID判断对应商品是否已分拨进入装箱通道，若是，则进入下一步；若否，则等待对应的商品分拨完毕；

S422：将当前纸箱与当前批次商品对应的纸箱ID逐一进行比对，并判断当前纸箱是否与任一个所述纸箱ID相匹配，若是，则进入下一步；若否，则发出告警信息；

S423：根据所述通道ID判断与该通道ID对应的装箱通道是否空闲；若是，将当前纸箱输送至对应的装箱通道上；若否，则等待设定时间后再次判断。

8.如权利要求1或7所述的控制方法，其特征在于，排序装箱的过程包括以下步骤：

S430：获取当前批次商品的订单状态并判断是否正常，若是，则进入下一步；若否，则直接将纸箱输送至异常处理通道；

S431：获取装箱顺序并按照所述装箱顺序中的商品装箱次序依次将各商品输送至装箱位，并将商品对应的纸箱输送至对应的纸箱装箱区；

S432：分别对纸箱及当前商品进行视觉扫描，视觉扫描完成后将当前商品装箱，返回步骤S431。

9.一种面向电商智能选箱装包生产流水线的控制系统，其特征在于，包括上位机和下位控制器；

所述上位机用于获取订单信息及订单状态监控，并用于根据同一批次商品的尺寸计算与该批次商品匹配的纸箱规格以及商品的装箱顺序；并用于根据商品装箱后的纸箱剩余空间计算对应纸箱的缓冲材料填充量；

所述下位控制器用于实现物料的位置定位及运动控制，为生产流水线中的每个工位建立独立的结构体变量，所述结构体变量用于存储经过该工位的物料的相关信息；当物料在相邻工位间进行传输时，下位控制器将当前工位的结构体变量中存储的物料信息传递到下一个工位的结构体变量中，并将当前工位的结构体变量清零。

10.如权利要求9所述的控制系统，其特征在于，所述上位机包括客户端、服务器和装箱控制单元；

所述客户端用于提供用户操作界面；所述服务器具有WMS接口、下位机接口和网络接口，服务器通过所述WMS接口与电商WMS系统对接，从WMS系统中查询订单信息并向WMS系统反馈商品包装结果；通过所述下位机接口与下位控制器相连以获取实时的物料及包装信息；通过所述网络接口与客户端、装箱控制单元相连；

所述装箱控制单元用于进行物料的视觉定位以及操控机械臂抓取物体和装箱。