CN114150369A - 一种装料方法、设备以及系统和计算机存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种装料方法、设备以及系统和计算机存储介质，涉及硅片生产技术领域，以解决目前整个装料环节存在很多等待的浪费、转运的浪费、以及不增值动作的浪费的技术问题。包括：根据所述单晶炉中控系统生成的加料请求信息，在立体库中确定满足所述加料请求信息的物料；控制搬运装置将所述立体库中的所述物料搬运出库，并在物料存储数据库中删除满足所述物料的库位存储信息；当所述物料到达装料工位时，控制搬运装置将所述物料装入装料装置中。

Description

一种装料方法、设备以及系统和计算机存储介质
技术领域
本发明涉及晶体生长制造技术领域，尤其涉及一种装料方法、设备以及系统和计算机存储介质。
背景技术
在制造硅晶体(包括单晶硅、铸锭多晶硅或铸锭单晶硅)的过程中，需要将硅原料进行投炉熔化再结晶，硅原料总体分为两大类：原始多晶硅料和复拉料，每个大类又分成很多小类，每个小类则根据电阻率不同划分成不同档位的原料。在实际保存原料中，不同档位的原料不能混料，否则可能轻则造成头料掺杂不准，产出的晶棒不合格交料比率增加，重则有可能造成重大质量事故，产生大量废料。
目前大多装料方式是在原料车间将各类原料分类清洗破碎包装后码垛到托盘上，由人工送到单晶车间备料室，到备料室后先暂存在一个区域，装料前有一个备料过程：由备料工在这个暂存区域拣选原料，将料箱搬运到备料小车上，送到人工装料间；然后由人工将原料装到料筒里，过程中存在多次人工转运，频次高，劳动强度大，因此备料环节占用了很大一部分人力。因此，造成了整个装料环节存在很多等待的浪费、转运的浪费、以及不增值动作的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种装料方法、设备以及系统和计算机存储介质，用于解决目前整个装料环节存在很多等待的浪费、转运的浪费、以及不增值动作的浪费的技术问题。
第一方面，本发明提供一种装料方法，应用于装料系统中，装料系统与单晶炉中控系统通信连接，装料方法包括：
根据单晶炉中控系统生成的加料请求信息，在立体库中确定满足加料请求信息的物料；
控制搬运装置将立体库中的物料搬运出库，并在物料存储数据库中删除满足物料的库位存储信息；
当物料到达装料工位时，将物料装入装料装置中。
在采用上述技术方案的情况下，本发明提供的装料方法在根据单晶炉中控系统生成的加料请求信息，在立体库中满足该加料请求信息的物料，之后，控制搬运装置将立体库中的物料搬运出库，并在物料存储数据库中删除满足装料信息的物料的库位存储信息。当物料到达装料工位时，将物料装入装料装置中，以完成物料的装料过程。基于此，可以看出，本发明提供的装料方法，无需人工操作就可以根据单晶炉中控系统生成的加料请求信息实现原料的自动备料，因此可以大幅度较少拉晶工序对人员的需求，从而缩短生产周期，降低企业运行成本。从而解决现有技术中由于装料过程需要人工参与，而造成装料环节存在很多等待的浪费、转运的浪费、以及不增值动作的浪费的技术问题。
再者，本发明的装料方法，可以自动实现物料的备料，提高了装料过程的自动化程度，进而提升了企业的智能制造水平，降低企业运行成本。
最后，本发明提供的装料方法在立体库中的物料搬运出库后，在物料存储数据库中删除满足装料信息的物料的库位存储信息。基于此，本发明可以实时更新物料信息库中的物料信息，用于避免物料信息库中存在错误信息，从而保证了物料备料和装料过程的准确性。且可以在一定程度上提高装料过程的信息化程度。
在一种可能的实现方式中，根据单晶炉中控系统生成的加料请求信息，在立体库中确定满足加料请求信息的物料包括：
响应于单晶炉中控系统生成的加料请求信息，生成装料信息；
根据装料信息，在立体库中确定满足装料信息的物料。
在一种可能的实现方式中，装料系统与MES系统通信连接；
根据单晶炉中控系统生成的加料请求信息，在立体库中确定满足加料请求信息的物料包括：
接收MES系统发送的装料信息，其中，装料信息为MES系统响应于单晶炉中控系统发送的加料请求信息生成的信息；
根据装料信息，在立体库中确定满足装料信息的物料。
在一种可能的实现方式中，根据装料信息，在立体库中确定满足装料信息的物料包括：
根据装料信息、物料存储数据库中的物料信息以及预设的原料配比关系，确定满足装料信息的物料的物料信息；
根据物料信息，在立体库中确定满足装料信息的物料。
在一种可能的实现方式中，立体库中的物料包括多晶硅料和复拉料；
根据装料信息、物料存储数据库中的物料信息以及预设的原料配比关系，确定满足装料信息的物料的物料信息包括：
根据装料信息的物料重量和物料电阻率、物料存储数据库中的物料信息以及预设的原料配比关系，确定多晶硅料的重量、复拉料的总重量、以及复拉料的种类；
根据复拉料的总重量、每种复拉料的电阻率，确定每种复拉料的重量；
根据多晶硅料的重量、每种复拉料的电阻率，以及每种复拉料的重量，确定满足装料信息的物料的物料信息。
在一种可能的实现方式中，在当物料到达装料工位时，将物料装入装料装置中之后，装料方法还包括：
当物料均装入装料装置中时，向MES发送装料完成信息；MES系统响应于装料完成信息，将物料信息库中物料的物料信息删除。
在一种可能的实现方式中，装料方法还包括：每个料箱上均具有信息码，信息码用于表征料箱中物料的物料信息；
控制码垛拆垛装置对码垛区的码垛原料进行拆垛处理，得到多个料箱，并将多个料箱依次放入入库流水线上；
当料箱到达扫码识别工位时，控制信息获取装置获取料箱的信息码；
将料箱的信息码发送给MES系统，并接收MES系统发送的与信息码匹配的物料信息；其中，MES系统中存储有所有料箱的物料信息；
在确定信息码所表征的物料信息，与MES系统发送的物料信息相同的情况下，控制搬运装置将料箱搬运至立体库的目标库位中，并在物料存储数据库更新目标库位的库位存储信息；其中，库位存储信息至少包括目标库位中存储的料箱的物料信息以及库位的库位码。
在一种可能的实现方式中，根据单晶炉中控系统生成的加料请求信息，在立体库中确定满足加料请求信息的物料包括：
当单晶炉中控系统生成的加料请求信息包括多个单晶炉的加料请求时，根据多个单晶炉的加料请求的生成时间以及多个单晶炉中加料优先度，确定多个单晶炉的加料顺序；
根据多个单晶炉的加料顺序，在立体库中依次确定满足相应单晶炉的加料请求的物料信息。
在一种可能的实现方式中，物料放置在至少一个料箱中，单个料箱中放置在物料具有相同的物料属性；其中，物料属性包括种类和电阻率；物料信息包括物料属性以及物料质量；
在控制搬运装置将物料搬运出库之后，在当物料到达装料工位时，将物料装入装料装置中之前，装料方法还包括：
当物料达到拆盖工位时，控制拆放盖装置将物料所在的料箱的箱盖取走；
在当物料到达装料工位时，将物料装入装料装置中之后，装料方法还包括：
将物料已装入装料装置中的空料箱放入空箱回传线上。
在一种可能的实现方式中，在当物料达到拆盖工位时，控制拆盖机械手将物料所在的料箱的箱盖取走之后，装料方法还包括：
当空箱回传线上的空箱到达加盖工位时，控制拆放盖装置将箱盖盖在空箱上；
当空箱达到空箱回收工位时，控制码垛拆垛装置抓取空箱，并在码垛区进行码垛，以形成空箱码垛。
第二方面，本发明还提供了一种装料设备，包括：处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行计算机程序或指令，以实现上述的装料方法。
第三方面，本发明还提供了一种计算机存储介质，包括：处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行计算机程序或指令，以实现上述的装料方法。
第四方面，本发明还提供了一种装料系统，所述装料系统与所述MES系统通信连接，所述装料系统包括：搬运装置、立体库，装料工位，装料装置以及上述装料设备；
所述装料设备与所述搬运装置通信连接；
所述搬运装置靠近所述立体库，用于对所述立体库中的所述物料进行出库处理，还用于当所述物料的到达装料工位时，将所述物料装入装料装置中。
本发明中第二方面、第三方面以及第四方面及其各种实现方式的有益效果与第一方面或第一方面任一可能的实现方式的有益效果相同，此处不再赘述。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明实施例提供的一种装料系统的示意图；
图2示出了本发明实施例提供的一种装料方法的步骤流程图；
图3示出了本发明实施例提供的一种装料设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
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该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在制造硅晶体(包括单晶硅、铸锭多晶硅或铸锭单晶硅)的过程中，需要将硅原料进行投炉熔化再结晶，硅原料总体分为两大类：原始多晶硅料和复拉料，每个大类又分成很多小类，每个小类则根据电阻率不同划分成不同档位的原料。在实际保存原料中，不同档位的原料不能混料，否则可能轻则造成头料掺杂不准，产出的晶棒不合格交料比率增加，重则有可能造成重大质量事故，产生大量废料。
目前大多装料方式是在原料车间将各类原料分类清洗破碎包装后码垛到托盘上，由人工送到单晶车间备料室，到备料室后先暂存在一个区域，装料前有一个备料过程：由备料工在这个暂存区域拣选原料，将料箱搬运到备料小车上，送到人工装料间；然后由人工将原料装到料筒里，过程中存在多次人工转运，频次高，劳动强度大，因此备料环节占用了很大一部分人力。因此，造成了整个装料环节存在很多等待的浪费、转运的浪费、以及不增值动作的浪费。
基于此，本发明实施例公开了一种装料方法，该装料方法应用于装料系统。上述装料系统包括：搬运装置、立体库、装料工位、装料装置以及装料设备。
其中，装料设备与搬运装置通信连接，用于控制搬运装置进行相应的动作。应理解，该装料设备为整个装料系统的控制部分，用于控制装料系统中其他部分的动作。
该搬运装置可以靠近所述立体库设置，用于对所述立体库中的物料进行出库处理。
该搬运装置也可以靠近装料工位设置，用于当物料的到达装料工位时，将物料装入装料装置中。在实际中，也可以采用人工将物料装入装料装置中。
应理解，上述搬运装置可以包括第一搬运子装置和第二搬运子装置，其中第一搬运子装置靠近所述立体库设置，用于将所述立体库中的物料进行出库处理。第二搬运子装置靠近装料工位设置，用于当物料的到达装料工位时，将物料装入装料装置中。
在实际中，上述第一搬运子装置可以为快速堆垛机，也可以为AGV(AutomatedGuided Vehicle的缩写，自动导引运输车)。上述第二搬运子装置可以为机械手，也可以为AGV。
上述装料装置可以为装料的料筒，在实际中，物料装入料箱中，当一个料箱到达装料工位后，搬运装置将物料装入料筒中。应理解，当装料信息中的需求物料装于多个料箱中时，搬运装置将多个料箱中的物料均装入料筒中，此处的料筒可以为一个，也可以为多个。应再理解，当装料需求中的所有物料都装入料筒后，由其他搬运装置或者人工将料筒运送至加料工位，以进行加料操作，当加料完成后，在由AGV、机械手或人工使用料筒运输小车送到炉台或者暂存位上。
在一些可能的实现方式中，上述装料系统还可以包括加料流水线，在搬运装置将物料从立体库中出库后，将物料放置在加料流水线上，物料将沿着加料流水线向前传输。加料流水线位于立体库的一侧，以方便搬运装置将立体库中的物料搬运至加料流水线上。之后，物料达到装料工位。其中，装料工位位于所述加料流水线远离所述立体库的一端，上述加料流水线可以为辊道形式的流水线。
进一步的，应理解，当满足装料信息的物料放置在至少一个料箱中时，在将物料装入装料装置之前，需要将料箱的箱盖打开。
基于此，上述装料系统包括拆盖工位以及拆放盖装置，拆盖工位位于加料流水线上，且位于所述装料工位靠近所述立体库的一侧，拆放盖装置靠近拆盖工位。其中，按照加料流水线的运动方向，上述拆盖工位位于装料工位前。以在装料之前，能够实现将料箱的箱盖打开。
上述拆放盖装置与所述装料设备通信连接，用于当物料达到拆盖工位时，将物料所在的料箱的箱盖打开并取走。
此时，拆放盖装置上抓有箱盖，如下一个料箱到达拆盖工位时，拆放盖装置将无法完成拆盖操作。因此，上述装料系统还包括空箱回传线，空箱回传线的一端靠近装料工位。当搬运装置将料箱中的物料装入料筒，得到空料箱之后，搬运装置还用于将空料箱放入空箱回传线上。其中该空箱回传线可以采用辊道形式，从装料工位向立体库方向延伸。当空箱回传线上的空箱到达加盖工位时，所述拆放盖装置还用于将箱盖盖在所述空箱上。其中，该加盖工位与上述拆盖工位相对设置，且能够使拆放盖装置进行加盖操作。
应理解，在装料系统的运行过程中，当空箱回传线上的空箱到达加盖工位时，拆放盖装置就会将手中的箱盖盖在空箱上，不用去考虑此时的箱盖是否为该空箱前次盖设的箱盖。因此，本发明实施例中所有料箱应采用相同的尺寸，料箱的箱盖也应具有相同的尺寸。
其中，上述拆放盖装置可以为拆盖放盖机械手，也可以为其他具有拆盖放盖功能的机械结构，本发明实施例对此不作具体的限定。
基于此，本发明实施例可以解决上述拆放盖装置上抓有箱盖，如下一个料箱到达拆盖工位时，拆放盖装置将无法完成拆盖操作的技术问题。
在一些可能的实现方式中，上述装料系统还包括空箱回收工位以及码垛拆垛装置。其中，空箱回收工位位于空箱回传线的另一端，所述码垛拆垛装置与所述装料设备通信连接，用于当所述空箱达到空箱回收工位时，抓取所述空箱，并在码垛区进行码垛，以形成空箱码垛。
应理解，上述空箱回传线可以从装料工位向码垛区延伸，码垛拆垛装置位于该码垛区，当空箱到达空箱回收工位时，控制码垛拆垛装置将此空箱从空箱回传线上抓取至码垛区，并在码垛区进行码垛，得到空箱码垛。其中，上述码垛拆垛装置可以为码垛拆垛机械手，可以为其他具有码垛拆垛功能的机械结构，本发明实施例对此不作具体的限定。
之后，利用AGV、其它机械手或者人工将空箱码垛运回至原料车间，以进行下一次的循环装料使用。
装料系统还包括扫码识别工位、信息获取设备以及入库流水线。
其中，上述入库流水线位于立体库远离加料流水线的一侧，用于将物料入库至立体库中。码垛拆垛装置位于码垛区，用于对码垛区的码垛原料进行拆垛处理，得到多个料箱。所述扫码识别工位位于入库流水线远离立体库的一侧，用于在物料入库前，获取物料的信息。
上述信息获取设备位于所述扫码识别工位，与装料设备通信连接，用于在得到多个料箱后，料箱到达扫码识别工位的情况下，获取料箱的信息码，并将信息码发送给所述装料设备，以供该装料设备进行物料信息的记录。该信息获取设备可以为扫码设备，每个料箱上均张贴有用于表征该料箱中物料的物料信息的信息码。
码垛拆垛装置还用于在信息获取设备获取所述料箱的信息码后，将多个料箱依次放入入库流水线上，以实现自动化入库过程，避免人工参与，节省人工成本，提高入库效率。
上述搬运装置可以位于入库流水线靠近立体库的一侧，用于将入库流水线上到达立体库附近的料箱搬运至立体库的目标库位中。其中，该目标库位由装料设备进行分配，具体的，装料设备在获取到料箱的物料信息后，在物料存储数据库中查找空库位，并在空库位中为该料箱分配一个库位，此后，在控制搬运装置将该料箱放入该库位中，装料设备记录该库位的库位存储信息。其中，库位存储信息可以包括库位号以及库位中存储的物料的物料信息。
在一个可能的实现方式中，上述装料系统从信息层面由仓储管理系统、装料子系统等组成，且仓储管理系统、装料子系统均与MES系统通信连接。原料在包装环节需要将料箱编号(ID)与料箱内装的物料重量、种类、电阻率等信息进行绑定，上传到MES系统中，每个料箱都有唯一的编码，且以数字和二维码的方式打印或贴标到料箱上，后端任何位置都可以通过料箱编码从MES系统中读取物料信息。
参考图1，上述仓储管理系统包括入库流水线4、第一搬运子装置5及立体库6组成。装料子系统包括拆垛码垛机械手3、加料流水线8、空箱回传线7、拆放盖装置9和第二搬运子装置10。在本系统中，由单晶中控发送叫料请求(叫料炉台及加料重量)给MES系统，由MES系统发送相关指令信息给仓储管理系统和装料子系统，相互之间只有信息层面的调度而无物理实体的衔接。原料包装环节在原料包装车间进行，原料包装车间与本提案所述装料子系统在物理空间上是相互独立的，故而不在图1中标示，其位置可在本提案所述系统外的任何位置。
参考图1：装料子系统所述流程如下：原料在原料包装车间包装码垛(m箱×n层)在托盘上，由人工使用叉车1整托运送来，放在指定位置2，物料放置位置有多个，视拆垛码垛机械手工作半径范围和现场条件而定；然后由拆垛码垛机械手3对物料进行拆垛，将原料逐箱从托盘上取下放到入库流水线4上，直至托盘上料箱取完，然后等待加完料后的空箱流转回来再由机械手将空箱码垛到空托盘上，空箱码满垛之后由人工拉走，进入下一个循环。
参考图1，料箱在拆垛码垛机械手3拆垛后放到入库流水线4上，入库流水线的末端有一个带扫码识别的工位，仓储管理系统通过扫码识别料箱编码从MES系统中获取原料信息，然后调度第一搬运子装置5将料箱运送到立体库6的空位上，同时仓储管理系统记录相关信息.
单晶中控根据炉台运行情况在适当的时机发送装料请求给MES系统，MES系统将装料信息发送给仓储管理系统，仓储管理系统根据立体库上已有原料的信息和系统设定的原料配比原则从立体库上选择原料，参照图1，原料选定后仓储管理系统调度第一搬运子装置5将原料从立体库6上取出送到加料流水线8上，同时仓储管理信息自动消除立体库对应库位储存信息，使之成为空位，并将物料信息反馈给MES系统。
MES系统将装料信息发送给装料子系统，参照图1，装料子系统调度加料流水线8先将原料运送到拆放盖工位，由拆放盖装置9将料箱上的箱盖取下，然后料箱继续向下流转到加料流水线末端的加料工位，加料工位上带扫码识别系统，通过扫码识别料箱编号与MES系统提供信息进行核对，确认无误后，由第二搬运子装置10抓取料箱倒入到料筒中，然后将空箱放到空箱回传线7上，空箱流转到加盖工位上，由拆放盖装置9将箱盖放到空箱上，然后空箱流转到末端，有拆垛码垛机械手3将空箱码垛到空托盘上，满垛之后由人工送回原料车间进行下一次循环装料使用；在料箱加完料之后装料子系统将信息反馈给MES系统，MES系统自动清除与料相对应的物料信息，使之在系统中呈空箱状态。
参考图1，加料时由AGV或人工将料筒送到加料工位11，加完料后再由AGV或人工使用料筒运输小车12送到炉台或者暂存位上。
应理解，在实际中，若原料车间和装料子系统在物理距离上很近，可以直接通过流水线将料箱输送到立体库近期，原料不需要再拆垛码垛，故不需要拆码垛环节。
应再理解，信息原理层面，单晶中控、仓储管理系统及装料子系统可以不经过MES的调度，相互之间直接传递信息(该种情况适用于工厂MES系统功能不够完整的情况)。
参照图2，应理解，装料方法中执行的步骤均由装料设备执行。上述装料方法包括以下步骤：
S100，根据所述单晶炉中控系统生成的加料请求信息，在立体库中确定满足所述加料请求信息的物料。
单晶炉中控系统与至少一个单晶炉进行通信，用于根据单晶炉的生产情况，生成相应单晶炉的加料请求信息。
在一种可能的实现方式中，单晶炉中控系统直接与装料系统中的装料设备通信连接，向装料系统发送加料请求信息，此时，装料设备响应于所述单晶炉中控系统生成的加料请求信息，生成装料信息。其中，该装料信息包括物料的重量和物料的电阻率，应理解，在一些特殊的情况下，装料信息可以包括其他信息，本发明实施例对此不作限定。
之后，装料设备根据所述装料信息，在立体库中确定满足所述装料信息的物料。其中，装料设备中具有物料存储数据库，装料设备根据装料信息中的物料的重量和物料的电阻率，在物料存储数据库中匹配合适的物料信息，然后根据物料信息在立体库中确定物料。
在另一种可能的实现方式中，装料系统与MES系统通信连接，单晶炉中控系统也与MES系统通信连接，此时，单晶炉中控系统向MES系统发送加料请求，此时，响应于该加料请求，MES系统生成装料信息。其中，MES系统中具有物料信息库。该物料信息库中存储有立体库中的所有物料的物料信息。具体的，原料在包装环节需要将料箱编号(ID)与料箱内装的物料的物料信息进行绑定，并将物料信息上传到MES系统中。其中物料信息包括重量、种类、电阻率等信息。具体的，每个料箱都有唯一的编码，且以数字和二维码的方式打印或贴标到料箱上，后端任何位置都可以通过料箱编码从MES系统中读取物料信息。
之后，装料设备接收所述MES系统发送的装料信息，并根据该装料信息，在立体库中确定满足所述装料信息的物料。其中，装料设备中具有物料存储数据库，装料设备根据装料信息中的物料的重量和物料的电阻率，在物料存储数据库中匹配合适的物料信息，然后根据物料信息在立体库中确定物料。
上述根据所述装料信息，在立体库中确定满足所述装料信息的物料可以包括：
根据装料信息、物料存储数据库中的物料信息以及预设的原料配比关系，确定满足装料信息的物料的物料信息。
在实际中，立体库中存储的物料包括多晶硅料和复拉料。其中复拉料根据电阻率可以分为多个种类。每个种类的复拉料的电阻率相同或者位于相同的电阻率范围内。
具体的，可以根据装料信息中的物料重量和物料电阻率、物料存储数据库中的物料信息以及预设的原料配比关系，确定所述多晶硅料的重量、复拉料的总重量、以及复拉料的种类。应理解，多晶硅料的重量与复拉料的总重量之和等于装料信息中的物料重量。每种复拉料相对其他复拉料具有不同的电阻率。其中，预设的原料配比关系可以根据经验及实际情况确定，例如：预设的原料配比关系可以为存储在装料设备中的信息表格，装料设备在配料时可以依据此信息表格进行配料。
然后，根据复拉料的总重量以及每种复拉料的电阻率，确定每种复拉料的重量。应再理解，多种复拉料与多晶硅料混合后得到的混合料的电阻率满足装料信息中的物料电阻率。在实际中，应考虑物料存储数据库中各种复拉料的库存情况，来确定复拉料的种类以及每个复拉料的重量，只要能够使最终混合后的得到的物料的总电阻率满足需求即可，本发明实施例对具体的复拉料的种类以及每种复拉料的重量不作具体的限定。
在根据多晶硅料的重量、每种复拉料的电阻率，以及每种复拉料的重量，确定满足所述装料信息的物料的物料信息。根据所述物料信息，在所述立体库中确定满足所述装料信息的物料。
作为一种优选的实施方式，当单晶炉中控系统生成的加料请求信息包括多个单晶炉的加料请求时，根据多个单晶炉的加料请求的生成时间以及多个单晶炉中加料优先度，确定多个单晶炉的加料顺序。其中，在正常情况下，按照多个单晶炉的叫料的生成时间，确定多个单晶炉的加料顺序。但在特殊情况下，当多个单晶炉中存在断线炉台时，优先考虑断线炉台的叫料请求，将断线炉台排列到加料顺序的前列。但当其他单晶炉的加料需求的紧急程度大于断线炉台时，应当在加料顺序中将断线炉台排列到该单晶炉的后边。也就是说，多个单晶炉的加料顺序可以按照加料需求的紧急程度进行排列。
根据所述多个单晶炉的加料顺序，在所述立体库中依次确定满足相应所述单晶炉的加料请求的物料信息。
在上述立体库中依次确定了满足相应所述单晶炉的加料请求的物料信息之后，装料设备依次控制搬运装置将满足相应所述单晶炉的加料请求的物料从立体库中搬运至加料流水线或者加料区，以将相应物料装入料筒中。
步骤S200，控制搬运装置将所述立体库中的所述物料搬运出库，并在物料存储数据库中删除满足所述装料信息的物料的库位存储信息。
应理解，在立体库中确定满足装料信息的物料之后，装料设备可以基于该物料所在的库位号，控制搬运装置将所述立体库中的所述物料搬运出库。在实际中，装料系统可以包括加料流水线，此时搬运装置可以将立体库中的物料搬运至加料流水线上。当该物料从立体库中搬运出来之后，为了达到物料存储数据库中信息的实时更新，此时，装料设备将物料存储数据库中该物料对应的库位存储信息删除。
当装料系统还与MES系统通信连接，为了实现MES系统中信息的实时性，装料设备在将物料存储数据库中该物料对应的库位存储信息删除之前，还将物料的物料信息反馈给MES系统。
在实际中，上述物料放置在至少一个料箱中，单个所述料箱中放置在物料具有相同的物料属性；其中，所述物料属性包括物料的种类和物料的电阻率；所述物料信息包括物料属性以及物料重量。
可以理解，为了实现装料工序的全自动化，当物料装入料箱中时，如需将物料装入装料装置中，需要将料箱的箱盖打开。故在控制搬运装置将所述物料搬运至加料流水线之后，所述装料方法还包括：当物料达到拆盖工位时，控制拆放盖装置将物料所在的料箱的箱盖取走。基于此，可以实现装料过程的自动化程度，减少人工操作环节，从而节省人工成本。
S300，当物料到达装料工位时，控制搬运装置将物料装入装料装置中。
当物料沿着加料流水线运输至装料工位时，装料设备控制搬运装置将物料装入装料装置中，以进一步提高装料过程的自动化程度。
之后，当所述物料均装入所述装料装置中后，装料设备向所述MES发送装料完成信息；所述MES系统响应于所述装料完成信息，将物料信息库中所述物料的物料信息删除。
应理解，当满足装料信息的所有物料均装入装料装置中时，说明满足装料信息的所有物料均不存在于加料流水线上，已完成了装料过程，此时，需要对MES系统中的物料信息进行更新，以将物料信息库中满足装料信息的物料的物料信息删除，从而使物料所在的料箱成空箱状态，以进行下一次装料。
在一种可能的实现方式中，当物料到达装料工位时，控制搬运装置将物料装入装料装置中后，装料设备还用于控制搬运装置将物料已装入所述装料装置中的空料箱放入空箱回传线上。以避免空料箱造成的拥堵，实现空箱的自动回收，进一步提高装料过程的自动化程度。
应理解，当拆放盖装置完成拆盖工序后，拆放盖装置上抓有箱盖，如下一个料箱到达拆盖工位时，拆放盖装置将无法完成拆盖操作。此时，装料设备还用于当空箱回传线上的空箱到达所述加盖工位时，控制所述拆放盖装置将所述箱盖盖在所述空箱上，以解决上述拆放盖装置上抓有箱盖，如下一个料箱到达拆盖工位时，拆放盖装置将无法完成拆盖操作的技术问题。
应理解，在装料系统的运行过程中，当空箱回传线上的空箱到达加盖工位时，拆放盖装置就会将手中的箱盖盖在空箱上，不用去考虑此时的箱盖是否为该空箱前次盖设的箱盖。因此，本发明实施例中所有料箱应采用相同的尺寸，料箱的箱盖也应具有相同的尺寸。
之后，空箱沿着空箱回传线运输至空箱回收工位，此时，装料设备控制控制码垛拆垛装置抓取所述空箱，并在码垛区进行码垛，以形成空箱码垛。当空箱码满垛之后由人工拉走，进入下一个循环。
在一种优选的实施方式中，上述装料方法还包括：
控制码垛拆垛装置对码垛区的码垛原料进行拆垛处理，得到多个料箱，并将所述多个料箱依次放入入库流水线上。
应理解，在获取到码垛原料后，需要对码垛原料进行拆垛处理，以得到多个料箱，并对该多个料箱从入库流水线入库至立体库中。之后，该多个料箱保存在立体库中，根据装料信息，在确定某个料箱为满足装料信息的物料时，再将该料箱作出库处理。
其中，上述每个所述料箱上均具有信息码，所述信息码用于表征所述料箱中物料的物料信息。
在控制码垛拆垛装置对码垛区的码垛原料进行拆垛处理，得到多个料箱，并将所述多个料箱放入入库流水线上之后，上述装料方法还包括：
当所述料箱到达扫码识别工位时，控制信息获取装置获取所述料箱的信息码；将所述料箱的信息码发送给所述MES系统，并接收所述MES系统发送的与所述信息码匹配的物料信息；其中，所述MES系统中存储有所有料箱的物料信息。基于此，装料设备可以将MES系统反馈的物料信息，与装料设备获取的信息码上表征的物料信息进行核对，在确认无误后，控制搬运装置将所述料箱搬运至立体库的目标库位中，并在所述物料存储数据库更新所述目标库位的库位存储信息；其中，所述库位存储信息至少包括所述目标库位中存储的料箱的物料信息以及所述库位的库位码。
基于此，可以确保MES系统中存储的物料信息与装料设备中存储的同一料箱的物料信息相同，以保证装料的确定性。
基于此，本发明实施例中的装料方法首先可以实现机器替代人力实现自动备料和装料，可以大幅优化装料环节的人力配置；再者，信息的传递消除了人为影响，提高了系统响应速度，缩短装料周期；最后，装料过程的过程信息有明确的记录，大大提高了系统的追溯性，在发生质量事故之后可以帮助技术人员快速查找事故原因。
参照图3，上述装料设备执行的动作可以作为计算机指令存储在装料设备的存储器220中，存储器220中存储的计算机指令由处理器210来执行。
装料设备200包括：处理器210和通信接口230，通信接口230和处理器耦合210，处理器210用于运行计算机程序或指令。装料设备200可以通过通信接口230其他设备的驱动组件进行通信。
如图3所示，上述处理器210可以是一个通用中央处理器(central processingunit，CPU)，微处理器，专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制本发明方案程序执行的集成电路。上述通信接口230可以为一个或多个。通信接口230可使用任何收发器一类的装置，用于与其他设备或通信网络通信。
如图3所示，上述装料设备200还可以包括通信线路240。通信线路240可包括一通路，在上述组件之间传送信息。
可选的，如图3所示，装料设备200还可以包括存储器220。存储器220用于存储执行本发明方案的计算机指令，并由处理器210来控制执行。处理器210用于执行存储器220中存储的计算机指令。
如图3示，存储器220可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compactdisc read-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质，但不限于此。存储器220可以是独立存在，通过通信线路240与处理器210相连接。存储器220也可以和处理器210集成在一起。
可选的，本发明实施例中的计算机指令也可以称之为应用程序代码，本发明实施例对此不作具体限定。
在具体实现中，作为一种实施例，如图3所示，处理器210可以包括一个或多个CPU，如图3中的CPU0和CPU1。
在具体实现中，作为一种实施例，如图3所示，装料设备200可以包括多个处理器210，如图3中的处理器210和处理器250。这些处理器中的每一个可以是一个单核处理器，也可以是一个多核处理器。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质中存储有指令，当指令被运行时，实现上述实施例中由装料设备执行的功能。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机程序或指令。在计算机上加载和执行计算机程序或指令时，全部或部分地执行本发明实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、终端、用户设备或者其它可编程装置。计算机程序或指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机程序或指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是集成一个或多个可用介质的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带；也可以是光介质，例如，数字视频光盘(digital video disc，DVD)；还可以是半导体介质，例如，固态硬盘(solid state drive，SSD)。
尽管在此结合各实施例对本发明进行了描述，然而，在实施所要求保护的本发明过程中，本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
尽管结合具体特征及其实施例对本发明进行了描述，显而易见的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本发明的示例性说明，且视为已覆盖本发明范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种装料方法，其特征在于，应用于装料系统中，所述装料系统与单晶炉中控系统通信连接，所述装料方法包括：
根据所述单晶炉中控系统生成的加料请求信息，在立体库中确定满足所述加料请求信息的物料；
控制搬运装置将所述立体库中的所述物料搬运出库，并在物料存储数据库中删除满足所述物料的库位存储信息；
当所述物料到达装料工位时，将所述物料装入装料装置中。
2.根据权利要求1所述的装料方法，其特征在于，根据所述单晶炉中控系统生成的加料请求信息，在立体库中确定满足所述加料请求信息的物料包括：
响应于所述单晶炉中控系统生成的加料请求信息，生成装料信息；
根据所述装料信息，在立体库中确定满足所述装料信息的物料。
3.根据权利要求1所述的装料方法，其特征在于，所述装料系统与MES系统通信连接；
所述根据所述单晶炉中控系统生成的加料请求信息，在立体库中确定满足所述加料请求信息的物料包括：
接收所述MES系统发送的装料信息，其中，所述装料信息为所述MES系统响应于所述单晶炉中控系统发送的加料请求信息生成的信息；
根据所述装料信息，在立体库中确定满足所述装料信息的物料。
4.根据权利要求2或3所述的装料方法，其特征在于，根据所述装料信息，在立体库中确定满足所述装料信息的物料包括：
根据所述装料信息、所述物料存储数据库中的物料信息以及预设的原料配比关系，确定满足所述装料信息的物料的物料信息；
根据所述物料信息，在所述立体库中确定满足所述装料信息的物料。
5.根据权利要求4所述的装料方法，其特征在于，所述立体库中的物料包括多晶硅料和复拉料；
所述根据所述装料信息、所述物料存储数据库中的物料信息以及预设的原料配比关系，确定满足所述装料信息的物料的物料信息包括：
根据所述装料信息中的物料重量和物料电阻率、所述物料存储数据库中的物料信息以及预设的原料配比关系，确定所述多晶硅料的重量、复拉料的总重量、以及复拉料的种类；
根据所述复拉料的总重量、每种所述复拉料的电阻率，确定每种所述复拉料的重量；
根据所述多晶硅料的重量、每种所述复拉料的电阻率，以及每种所述复拉料的重量，确定满足所述装料信息的物料的物料信息。
6.根据权利要求3所述的装料方法，其特征在于，在当所述物料到达装料工位时，将所述物料装入装料装置中之后，所述装料方法还包括：
当所述物料均装入所述装料装置中时，向所述MES发送装料完成信息；所述MES系统响应于所述装料完成信息，将物料信息库中存储的所述物料的物料信息删除。
7.根据权利要求3所述的装料方法，其特征在于，所述装料方法还包括：每个所述料箱上均具有信息码，所述信息码用于表征所述料箱中物料的物料信息；
控制码垛拆垛装置对码垛区的码垛原料进行拆垛处理，得到多个料箱，并将所述多个料箱依次放入入库流水线上；
当所述料箱到达扫码识别工位时，控制信息获取装置获取所述料箱的信息码；
将所述料箱的信息码发送给所述MES系统，并接收所述MES系统发送的与所述信息码匹配的物料信息；其中，所述MES系统中存储有所有料箱的物料信息；
在确定所述信息码所表征的物料信息，与所述MES系统发送的所述物料信息相同的情况下，控制所述搬运装置将所述料箱搬运至立体库的目标库位中，并在所述物料存储数据库更新所述目标库位的库位存储信息；其中，所述库位存储信息至少包括所述目标库位中存储的料箱的物料信息以及所述库位的库位码。
8.根据权利要求1所述的装料方法，其特征在于，
所述根据所述单晶炉中控系统生成的加料请求信息，在立体库中确定满足所述加料请求信息的物料包括：
当所述单晶炉中控系统生成的加料请求信息包括多个单晶炉的加料请求时，根据所述多个单晶炉的加料请求的生成时间以及所述多个单晶炉中加料优先度，确定所述多个单晶炉的加料顺序；
根据所述多个单晶炉的加料顺序，在所述立体库中依次确定满足相应所述单晶炉的加料请求的物料信息。
9.根据权利要求1所述的装料方法，其特征在于，所述物料放置在至少一个料箱中，单个所述料箱中放置在物料具有相同的物料属性；其中，所述物料属性包括种类和电阻率；所述物料信息包括物料属性以及物料质量；
在控制搬运装置将所述物料搬运出库之后，在当所述物料到达装料工位时，将所述物料装入装料装置中之前，所述装料方法还包括：
当所述物料达到拆盖工位时，控制拆放盖装置将所述物料所在的料箱的箱盖取走；
在当所述物料到达装料工位时，将所述物料装入装料装置中之后，所述装料方法还包括：
将物料已装入所述装料装置中的空料箱放入空箱回传线上。
10.根据权利要求9所述的装料方法，其特征在于，在当所述物料达到拆盖工位时，控制所述拆盖机械手将所述物料所在的料箱的箱盖取走之后，所述装料方法还包括：
当空箱回传线上的空箱到达所述加盖工位时，控制所述拆放盖装置将所述箱盖盖在所述空箱上；
当所述空箱达到空箱回收工位时，控制码垛拆垛装置抓取所述空箱，并在码垛区进行码垛，以形成空箱码垛。
11.一种装料设备，其特征在于，包括：处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行计算机程序或指令，以实现权利要求1～8任一项所述的装料方法。
12.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中存储有指令，当所述指令被运行时，实现权利要求1～8任一项所述的装料方法。
13.一种装料系统，其特征在于，所述装料系统包括：搬运装置、立体库，装料工位，装料装置以及权利要求9所述的装料设备；
所述装料设备与所述搬运装置通信连接；
所述搬运装置靠近所述立体库，用于对所述立体库中的所述物料进行出库处理，还用于当所述物料的到达装料工位时，将所述物料装入装料装置中。
14.根据权利要求13所述的装料系统，其特征在于，所述装料系统包括拆盖工位、拆放盖装置以及加料流水线，所述加料流水线从所述立体库延伸至装料工位，所述拆盖工位位于所述加料流水线上，且位于所述装料工位靠近所述立体库的一侧，所述拆放盖装置靠近所述拆盖工位；
所述搬运装置用于将所述立体库中的所述物料搬运至所述加料流水线；
所述拆放盖装置与所述装料设备通信连接，用于当所述物料达到拆盖工位时，将所述物料所在的料箱的箱盖取走。
15.根据权利要求14所述的装料系统，其特征在于，所述装料系统还包括空箱回传线、空箱回收工位以及码垛拆垛装置，所述空箱回传线的一端靠近所述装料工位，所述空箱回收工位位于所述空箱回传线的另一端，所述码垛拆垛装置靠近所述空箱回收工位；
所述搬运装置还用于将物料已装入所述装料装置中的空料箱放入空箱回传线上；
当所述空箱回传线上的空箱到达所述加盖工位时，所述拆放盖装置还用于将所述箱盖盖在所述空箱上；
所述码垛拆垛装置与所述装料设备通信连接，用于当所述空箱沿着所述空箱回传线达到空箱回收工位时，抓取所述空箱，并在码垛区进行码垛，以形成空箱码垛。
16.根据权利要求15所述的装料系统，其特征在于，所述装料系统还包括扫码识别工位、信息获取设备以及入库流水线；所述入库流水线位于所述立体库远离所述加料流水线的一侧，所述扫码识别工位位于所述入库流水线远离所述立体库的一侧；
所述码垛拆垛装置还用于对码垛区的码垛原料进行拆垛处理，得到多个料箱；
所述信息获取设备位于所述扫码识别工位，与所述装料设备通信连接，用于在得到多个料箱后，所述料箱到达扫码识别工位的情况下，获取所述料箱的信息码，并将所述信息码发送给所述装料设备；
所述码垛拆垛装置还用于在所述信息获取设备获取所述料箱的信息码后，将所述多个料箱依次放入入库流水线上；
所述搬运装置位于所述入库流水线靠近所述立体库的一侧，用于将所述入库流水线上的所述料箱搬运至立体库的目标库位中。
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