CN112882443B - 基于工业互联网的自动化系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了基于工业互联网的自动化系统，用于对产品进行测试，包括服务总成平台以及至少两个工位模组，其中：服务总成平台，被配置为服务端，用于收/发当前产品的产品代码，以及工位模组发送的与产品代码对应的第一作业结果代码以及第二作业结果代码；工位模组，被配置为客户端，至少包括第一工位模组与第二工位模组；第一作业结果代码与所述第二作业结果代码基于TCP/IP协议在服务总成平台与工位模组之间、不同所述工位模组之间进行通信。本申请不仅可以解决不同产品通信协议之间兼容性差的问题，还能便于生产人员快速定位产品在哪个项目中测试不通过，从而提高系统的稳定性及测试效率。

Description

基于工业互联网的自动化系统

技术领域

本申请涉及电源管理领域，特别涉及基于工业互联网的自动化系统。

背景技术

目前笔电类产品涵盖国内外知名品牌导入制造等方面的应用，当前此些系列的产品涉及多节多串电量管理计烧录校准校验数字信息化管控和多节多串性能保护验证测试等。

其中适合笔电类的多节多串电量计IC芯片(如BQ40Z50、BQ40Z651、瑞萨电量计、BQ28Z610、BQ28Z719类等等系列)，由于当前电量管理类应用芯片的通讯机制多样化，涉及smbus，I2C通讯机制和瑞萨can通讯机制，不同的产品需要组建不同通讯机制的自动化系统进行测试以及工艺生产等操作。又因涉及的工位工序较多，使得自动化系统的制造成本较高，整体的测试及工艺生产效率较低。

并且，因系统的兼容性不佳，使得多个工位之间的信息无法联通。若有工位出现产品的检测结果不符合要求，生产人员只能通过人工及时确定哪个工位的哪个产品不符合要求，待排查以后再继续进行其他产品的测试及工艺生产，这会影响自动化系统的运作效率。

因此，现有的自动化系统存在兼容性不佳造成的稳定性差的问题，从而导致系统成本高且测试效率低。

发明内容

本申请提供基于工业互联网的自动化系统，以解决现有的自动化系统稳定性较差的问题，提高系统的测试及工艺生产效率。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种基于工业互联网的自动化系统，用于对产品进行测试，包括服务总成平台以及至少两个工位模组，其中：

所述服务总成平台，被配置为服务端，用于收/发当前产品的产品代码，以及所述工位模组发送的与所述产品代码对应的第一作业结果代码以及第二作业结果代码；

所述工位模组，被配置为客户端，至少包括第一工位模组与第二工位模组；

所述第一工位模组，用于获取当前产品的产品代码，对当前产品进行作业并获得第一作业结果代码，向所述第二工位模组发送所述产品代码以及所述第一作业结果代码；

所述第二工位模组，用于获取当前产品的产品代码以及所述第一作业结果代码；根据所述第一作业结果代码，对当前产品进行作业并获得第二作业结果代码；向下一工位模组发送所述第二作业结果代码；

其中，所述第二作业结果代码携带有当前作业的结果信息对应的代码，以及所述第一作业结果代码，所述第一作业结果代码与所述第二作业结果代码基于TCP/IP协议在所述服务总成平台与所述工位模组之间、不同所述工位模组之间进行通信。

可选的，所述工位模组，具体用于：

获取第一作业结果代码以及当前作业的结果信息对应的代码；

在所述第一作业结果代码的末位，增加与当前作业的结果信息对应的代码相关的位次及代码信息，获得第二作业结果代码。

可选的，所述工位模组，包括烧录模组、校准校验模组以及功能保护测试模组。

可选的，所述工位模组，还包括拼版分板模组以及焊接压焊模组的至少一个。

可选的，所述系统还包括识别模组以及拦截模组，其中：

所述识别模组，用于识别固定有当前产品的夹具编号/产品唯一二维码值；将所述夹具编号/产品唯一二维码值作为当前产品的产品代码；

所述拦截模组，用于从所述服务总成平台获取所述产品代码对应的最后一组作业结果代码；根据所述最后一组作业结果代码的代码信息，确定所述产品代码所相关的产品是否出现烧录或测试不合格的作业；若是，则拦截与所述最后一组作业结果代码对应的产品代码所相关的产品。

可选的，所述服务总成平台包括驱动端口；

所述驱动端口与所述工位模组通过TCP/IP协议进行socket类通讯传输控制；

所述驱动端口与所述工位模组之间通过基于应答机制的驱动信号，使所述驱动端口对所述工位模组进行异步驱动控制。

可选的，所述驱动端口与所述工位模组之间设有驱动发号器；

所述工位模组具有至少两个通道；

所述驱动发号器基于所述产品代码、工位模组对应的工位号以及通道的通道编号，获得并向所述工位模组发送所述驱动信号。

可选的，所述驱动发号器具有独立的多通道线程，所述线程间设有线程锁。

可选的，所述工位模组之间通过TCP/IP协议进行socket类通讯传输控制。

可选的，所述第一作业结果代码以及第二作业结果代码均通过HTTP传输协议在所述服务总成平台与所述工位模组之间进行传输。

由上可知，本申请实施例中，系统内部基于TCP/IP协议，将产品代码以及第一作业结果代码、第二作业结果代码等各工位模组的测试结果以及其他信息在服务总成平台与工位模组之间进行传递，不仅可以解决不同产品通信协议之间兼容性差的问题，使得自动化系统适用于不同产品的测试，而且还能便于生产人员基于上述在不同工位模组中传递的作业结果代码，在产品作业完成后自动快速定位产品在哪个作业项目中测试不通过，无需在产品的作业过程中进行人工干预，从而提高系统的稳定性及测试效率。

附图说明

图1为本申请实施例提供的基于工业互联网的自动化系统的结构图。

图2为本申请实施例提供的基于工业互联网的自动化系统的内部数据交互图。

图3为本申请实施例提供的基于工业互联网的自动化系统的另一结构图。

图4为本申请实施例提供的基于工业互联网的自动化系统的再一结构图。

具体实施方式赖

下面结合附图对本申请的较佳实施例进行详细阐述，以使本申请的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本申请的保护范围作出更为清楚的界定。

在本申请的描述中，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”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申请和简化描述，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申请的限制。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一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，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，也可以是电连接或可以相互通讯；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。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申请中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1，图中示出了本申请实施例提供的基于工业互联网的自动化系统的结构。

如图1所示，该基于工业互联网的自动化系统10包括服务总成平台11以及至少两个工位模组。

该服务总成平台11，被配置为服务端，用于收/发当前产品的产品代码，以及工位模组发送的与产品代码对应的第一作业结果代码以及第二作业结果代码。其中，该第一作业结果代码以及第二作业结果代码为工位模组烧录或测试作业后产生的结果所转化成的代码。第一作业代码以及第二作业结果代码可以是不同测试得出的代码。

该服务总成平台11，可以是个人电脑、搭建的数据服务器或者是其他作为服务端的设备，该设备的具体实现形态可以不作限定。

其中，第二作业结果代码携带有当前作业的结果信息对应的代码，以及第一作业结果代码，第一作业结果代码与第二作业结果代码基于TCP/IP协议在服务总成平台11与工位模组之间、不同工位模组之间进行通信。

基于TCP/IP协议可以打通系统内部各模组之间的通讯，可以使得服务总成平台11与工位模组之间，不同工位模组之间进行测试数据的传输，有利于协助测试人员对产品的监控，进而提高系统的测试可靠性。

在一实施例中，工位模组具体还用于：

获取第一作业结果代码以及当前作业的结果信息对应的代码；在第一作业结果代码的末位，增加与当前作业的结果信息对应的代码相关的位次及代码信息，获得第二作业结果代码。

例如，测试结果为通过或不通过，可以利用二进制数据的“1”或“0”作为结果信息来进行区别。当代码为“1”时，则可以视为该测试通过，如果是“0”则视为不通过。

又例如，工位模组获得的上一测试的作业所产生的第一作业结果代码为“111”，而当前的测试作业所产生结果的代码为“1”，则可以在第一作业结果代码的末位增加当次作业的代码，则第二作业结果代码为“1111”。

以此类推，将第二作业结果代码传递给下一工位模组，进行作业结果代码的叠加处理，以使产品在最后一次测试完成后，所关联的作业结果代码包含所有测试的结果所对应的代码。

可以理解的，作业结果代码以及当前作业结果对应的代码可以为1位或多位，作业结果代码除了采用二进制格式的表达以外还可以采用其他进制方式或者表达方式，例如采用英文字母或者其他文字、图案等，本申请在此不作限定。

在一实施例中，产品代码为与当前产品唯一对应的编码，可以是产品对应的唯一编号，也可以是产品所在运载治具的编号(或者该编号生成的二维码值)，该产品代码的表现形式可以是二维码值或者条形码值，以便于设备对其进行读取。该产品代码可以通过工位模组在作业过程中进行读取，也可以是通过单独的识别设备在作业之前进行读取后再向其他工位模组进行传输。

如图2所示，图中示出了本申请实施例提供的基于工业互联网的自动化系统10的内部数据交互图。

请结合图2，该第一工位模组121，用于获取当前产品的产品代码，对当前产品进行作业并获得第一作业结果代码，向服务总成平台11以及第二工位模组122发送产品代码以及第一作业结果代码。该第二工位模组122，用于获取当前产品的产品代码以及第一作业结果代码；根据第一作业结果代码，对当前产品进行作业并获得第二作业结果代码；向服务总成平台11 及下一工位模组发送第二作业结果代码。

第一工位模组121、第二工位模组122均为同一系统中不同的测试项目所对应的设备。例如，烧录模组与校准校验模组等依次进行的测试工序。除此之外，还可以采用第三工位模组、第四工位模组等两个以上数量的工位模组。

在一实施例中，该工位模组，包括烧录模组、校准校验模组以及功能保护测试模组。

传统的烧录模组、校准校验模组以及功能保护测试模组均为单独的模组，不同的模组之间并不能相互连通或通讯，无法获知前一测试工位的测试结果信息，从而当有产品出现检测不同过的情况，需要暂停工位模组，及时排查出问题的产品，否则等下一测试工位开始测试后则无法进行追溯。

本申请实施例的工位模组，可以通过TCP/IP协议将不同模组的测试结果以作业结果代码的形式进行传递，从而可以便于在测试完毕后再对产品的问题进行追溯，无需测试人员时刻紧盯产品测试结果，提高系统的可靠性以及测试效率。

例如，若烧录模组、校准校验模组以及功能保护测试模组的测试结果对应的代码均为“1”，则如果最后一组作业结果代码，也即功能保护测试模组上传的作业结果代码为“101”，则可以快速定位到当前测试的产品在校准校验模组的测试中结果为不通过，测试人员可以基于该结果进行校准校验模组的再次测试，并排查该产品不通过测试的原因，而无需每次测试出现结果不通过的产品就进行排查，有效提高了整体测试过程的测试效率。

并且，在一实施例中，工位模组之间通过TCP/IP协议进行socket类通讯传输控制。利用 TCP/IP协议中的socket接口，相对于传统的数据通信方式可以有效提高不同工位模组之间的传输效率以及兼容性，进而提高系统数据传输的可靠性。

由上可知，本申请中的基于工业互联网的自动化系统，内部基于TCP/IP协议，将产品代码以及第一作业结果代码、第二作业结果代码等各工位模组的测试结果以及其他信息在服务总成平台与工位模组之间进行传递，不仅可以解决不同产品通信协议之间兼容性差的问题，使得自动化系统适用于不同产品的测试，而且还能便于生产人员基于上述在不同工位模组中传递的作业结果代码，在产品测试完成后自动快速定位产品在哪个作业项目中测试不通过，无需在产品的作业过程中进行人工干预，从而提高系统的稳定性及测试效率。

请参阅图3，图中示出了本申请实施例提供的基于工业互联网的自动化系统的另一结构。

如图3所示，该基于工业互联网的自动化系统，包括识别模组21、烧录模组22、分板模组23、焊接压焊模组24、性能工位模组25以及拦截模组26。

其中，该识别模组21用于识别固定有当前产品的夹具编号；将夹具编号作为当前产品的产品代码。识别模组21可以包含扫描相机等视觉或红外识别设备，因在生产过程中夹具与固定于夹具上的电池一一对应，则通过识别夹具编号有利于确定当前测试的产品。当然，除了识别夹具编号，还可以通过其他手段识别电池的唯一编码获得相同的效果。

例如，若待烧录的产品在组装初段是成品PCB拼板来料，则可以先采用扫描相机识别捆绑分配产品唯一二维码值并进行相应的烧录动作，待烧录工序完成后，把相应的烧录测试结果捆绑PCB拼板号的方式进行传输至下一工位模组。

传输过程中，可以通过先传输到服务总成平台20中，然后利用服务总成平台20将烧录测试结果对应的代码与上一工位模组获得的作业结果代码，生成该次烧录工序对应的作业结果代码，再将该作业结果代码转发到下一工位模组中。

又或者，在当前的烧录工序对应的工位模组中将烧录测试结果对应的代码与上一工位模组获得的作业结果代码，生成该次烧录工序对应的作业结果代码，再直接发送给下一工位模组。

具体生成方式中，该作业结果代码可以是PCB拼板号+XXXX(X为“1”或者“0”，X的数位顺序依次为不同工位模组的测试顺序)。当然，具体格式可以参考图2中的流程，但不限于上述实施例的实现方式。

在该实施例中，各烧录模组22，分板模组23，焊接压焊模组24，性能工位模组25等工艺测试组装工位的结果可以通过HTTP传输协议，在客户端(工位模组)和服务层(服务总成平台20)进行数据传输，其中服务层通过wcf控制台应用进行接收数据包，并进行解析数据包，采集相应需求，然后寻址到相应的数据端进行采集相应的数据，并响应传输回客户端所需求的结果。

例如，通过视觉拍照确认最后一个工位，通过扫描识别出当前制造的产品上的二维码值，然后可通过服务层公用性的数据库把当前产品在各个工艺和测试工位中的判定结果通过最后一组作业结果代码进行采集，如果拦截模组26判断该产品的所有工位结果都是良品则进行通行，若一旦有某些工位结果为不良，则进行对此产品拦截预警。

可以理解的，拦截模组26可以利用服务总成平台20对判定结果进行判断，或者利用拦截模组26自身模组进行判断，具体方式可以根据实际情况而定，本申请对此不作限定。

在一实施例中，拦截模组26可以设置复测功能，用户或系统可以根据最终判定结果，对不良产品进行复测，以便于对不良产品的管理，进一步提高测试过程的可靠性。

请参阅图4，图中示出了本申请实施例提供的基于工业互联网的自动化系统的再一结构。

如图4所示，该系统的工位模组包括性能测试平台30以及与性能测试平台30连接的多个工作站33，工作站33分别配置有两个通道。并且，该性能测试平台30包括驱动端口31。驱动端口31与工位模组通过TCP/IP协议进行socket类通讯传输控制。驱动端口31与工位模组之间通过基于应答机制的驱动信号，使驱动端口31对工位模组进行“分布式”异步驱动控制。

其中，通过应答机制的驱动信号实现异步驱动控制，使得每个工作站33均为异步启动，通过异步启动的方式可有效利用时间间隔差，错开各通道各线程访问同一对象(如万用表)的动作，避免各通道线程集中化访问同一对象堆积所耗费的时间长冗，以提升系统的测试效率。

另外，除了异步驱动以外，还可以采用同步驱动控制的方式对工位模组进行同步驱动，例如，若工位模组为拼版或分板模组，该驱动控制的方式可以选用同步驱动控制的方式，是否采用同步驱动或异步驱动可以根据工位模组的实际需求进行设定，在此不作限定。

在一实施例中，工位模组具有至少两个通道，驱动发号器32基于产品代码、工位模组对应的工位号以及通道的通道编号，获得并向工位模组发送驱动信号。

该驱动发号器32可以基于TCP/IP协议的socket接口，利用上述产品代码、工位模组对应的工位号以及通道的通道编号，对相应通道对接的组件进行精确控制。具体的，其中性能测试平台30与各个工作站33的测试模块化组件直接驱动传输连接是通过TCP/IP协议进行socket 类通讯传输控制,采取“一问一答”的应答机制进行“驱动信号”接收，然后回馈“已完成接收信号”，循序渐进的可靠传输方式进行有效把控自动化的传输控制。如此可以提高系统在测试过程的控制准确度以及稳定性。

另外，在一实施例中，驱动发号器32具有独立的多通道线程，该线程间设有线程锁。上述实施例使得控制过程互不干扰，在交互使用访问同一对象时，保证多通道线程交互使用的稳定执行性。

原有的自动化系统采用单个气缸配套多个产品的排布方式，即采用单个工作站33配套多个通道的模式进行测试，因传统工作站33之间相对独立，通过CAN总线与控制平台之间的传输效率相对较低，且控制平台对于对象的访问方式不稳定，使得测试效率难以提高。通过本申请上述实施例的实现，可以使得该基于工业互联网的自动化系统以较低的制造与维护成本方案，来大幅提高系统的测试稳定性及测试效率。

综上所述，本申请实施例中，系统内部基于TCP/IP协议，将产品代码以及第一作业结果代码、第二作业结果代码等各工位模组的测试结果以及其他信息在服务总成平台与工位模组之间进行传递，不仅可以解决不同产品通信协议之间兼容性差的问题，使得自动化系统适用于不同产品的测试，而且还能便于生产人员基于上述在不同工位模组中传递的作业结果代码，在产品测试完成后自动快速定位产品在哪个测试项目中测试不通过，无需在产品的测试过程中进行人工干预，从而提高系统的稳定性及测试效率。

上面结合附图对本申请的实施方式作了详细说明，但是本申请并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种基于工业互联网的自动化系统，用于对产品进行测试，其特征在于，包括服务总成平台以及至少两个工位模组，其中：

所述服务总成平台，被配置为服务端，用于收/发当前产品的产品代码，以及所述工位模组发送的与所述产品代码对应的第一作业结果代码以及第二作业结果代码；

所述工位模组，被配置为客户端，至少包括第一工位模组与第二工位模组；

所述第一工位模组，用于获取当前产品的产品代码，对当前产品进行作业并获得第一作业结果代码，向所述第二工位模组发送所述产品代码以及所述第一作业结果代码；

所述第二工位模组，用于获取当前产品的产品代码以及所述第一作业结果代码；根据所述第一作业结果代码，对当前产品进行作业并获得第二作业结果代码；向下一工位模组发送所述第二作业结果代码；

其中，所述第二作业结果代码携带有当前作业的结果信息对应的代码，以及所述第一作业结果代码，所述第一作业结果代码与所述第二作业结果代码基于TCP/IP协议在所述服务总成平台与所述工位模组之间、不同所述工位模组之间进行通信；

服务总成平台包括驱动端口；

所述驱动端口与所述工位模组通过TCP/IP协议进行socket类通讯传输控制；

所述驱动端口与所述工位模组之间通过基于应答机制的驱动信号，使所述驱动端口对所述工位模组进行异步驱动控制。

2.如权利要求1所述的基于工业互联网的自动化系统，其特征在于，所述工位模组，具体用于：

获取第一作业结果代码以及当前作业的结果信息对应的代码；

在所述第一作业结果代码的末位，增加与当前作业的结果信息对应的代码相关的位次及代码信息，获得第二作业结果代码。

3.如权利要求1所述的基于工业互联网的自动化系统，其特征在于，所述工位模组，包括烧录模组、校准校验模组以及功能保护测试模组。

4.如权利要求3所述的基于工业互联网的自动化系统，其特征在于，所述工位模组，还包括拼版分板模组以及焊接压焊模组的至少一个。

5.如权利要求1所述的基于工业互联网的自动化系统，其特征在于，所述系统还包括识别模组以及拦截模组，其中：

所述识别模组，用于识别固定有当前产品的夹具编号/产品唯一二维码值；将所述夹具编号/产品唯一二维码值作为当前产品的产品代码；

所述拦截模组，用于从所述服务总成平台获取所述产品代码对应的最后一组作业结果代码；根据所述最后一组作业结果代码的代码信息，确定所述产品代码所相关的产品是否出现烧录或测试不合格的作业；若是，则拦截与所述最后一组作业结果代码对应的产品代码所相关的产品。

6.如权利要求5所述的基于工业互联网的自动化系统，其特征在于：

所述驱动端口与所述工位模组之间设有驱动发号器；

所述工位模组具有至少两个通道；

所述驱动发号器基于所述产品代码、工位模组对应的工位号以及通道的通道编号，获得并向所述工位模组发送所述驱动信号。

7.如权利要求6所述的基于工业互联网的自动化系统，其特征在于：

所述驱动发号器具有独立的多通道线程，所述线程间设有线程锁。

8.如权利要求1-7任意一项所述的基于工业互联网的自动化系统，其特征在于，所述工位模组之间通过TCP/IP协议进行socket类通讯传输控制。

9.如权利要求1-7任意一项所述的基于工业互联网的自动化系统，其特征在于，所述第一作业结果代码以及第二作业结果代码均通过HTTP传输协议在所述服务总成平台与所述工位模组之间进行传输。

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