CN115352116B

CN115352116B - 自动换模方法、系统、装置、设备及可读存储介质

Info

Publication number: CN115352116B
Application number: CN202211284008.6A
Authority: CN
Inventors: 王春洲; 赵一波; 朱瑜鑫
Original assignee: Shenzhen Xinrun Fulian Digital Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Xinrun Fulian Digital Technology Co Ltd
Priority date: 2022-10-20
Filing date: 2022-10-20
Publication date: 2023-01-17
Anticipated expiration: 2042-10-20
Also published as: CN115352116A

Abstract

本申请公开了一种自动换模方法、系统、装置、设备及可读存储介质，该方法包括步骤：获取第一模具的生产信息，当所述生产信息为完成生产时，生成生产指令；所述生产指令用于控制冲压设备工控机启动换模程序；在所述冲压设备工控机启动所述换模程序时，控制冲压设备卸载所述第一模具，并控制模具立库堆垛机将所述第一模具运输并存储至模具立库中的第一预设位置；从所述模具立库中调取第二模具，在所述第二模具运输至所述冲压设备的第二预设位置时，控制所述冲压设备锁紧所述第二模具。本申请实现了冲压生产线与存储模具的模具立库的一体化，结合冲压设备的自锁技术，可实现无作业人员辅助装卸模具的自动化换模工艺，提高了换模的效率。

Description

自动换模方法、系统、装置、设备及可读存储介质

技术领域

本申请涉及冲压领域，尤其涉及一种自动换模方法、系统、装置、设备及可读存储介质。

背景技术

随着模具样式的多样化及模具自动化运输技术的发展，人们对模具自动化更换水平的要求越来越高。

目前，冲压生产中所使用的模具都存储于立体化仓库中，而在生产过程中需经常对生产线上的模具进行更换。在现有技术中，作业人员操作模具立库中工控机的界面，输出指令，控制模具的出库和入库。而在模具出入库时，每次只能出入一套模具，且在模具出入库后，需要人工辅助生产线上模具的更换，需要消耗较多的人力及时间。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种自动换模方法、系统、装置、设备及可读存储介质，旨在提高换模的效率。

为实现上述目的，本申请提供一种自动换模方法，所述方法包括：

获取第一模具的生产信息，当所述生产信息为完成生产时，生成生产指令；

所述生产指令用于控制冲压设备工控机启动换模程序；在所述冲压设备工控机启动所述换模程序时，控制冲压设备卸载所述第一模具，并控制模具立库堆垛机将所述第一模具运输并存储至模具立库中的第一预设位置；

从所述模具立库中调取第二模具，在所述第二模具运输至所述冲压设备的第二预设位置时，控制所述冲压设备锁紧所述第二模具。

示例性的，所述控制模具立库堆垛机将所述第一模具运输并存储至模具立库中的第一预设位置，包括：

在入库感应区识别到所述第一模具时，生成入库指令；

分别计算所述模具立库堆垛机与多个预设位置的距离；

比较每一所述距离的大小，确定所述距离最小的预设位置为第一预设位置；

控制所述模具立库堆垛机将所述第一模具运输至所述第一预设位置。

示例性的，所述从所述模具立库中调取第二模具，在所述第二模具运输至所述冲压设备的第二预设位置时，控制所述冲压设备锁紧所述第二模具，包括：

当检测到所述第二模具到达所述第二预设位置时，识别所述第二模具的第一特征信息；

若所述第一特征信息满足所述冲压设备的作业条件，则控制所述冲压设备锁紧所述第二模具；

若否，则将所述第二模具传输至入库感应区，以使所述第二模具重新入库。

示例性的，所述从所述模具立库中调取第二模具，在所述第二模具运输至所述冲压设备的第二预设位置时，控制所述冲压设备锁紧所述第二模具之前，包括：

在检测到所述冲压设备的自锁装置为松开状态时，生成出库指令；

基于所述出库指令，识别第二模具的存储位置的第二特征信息；

基于所述第二特征信息，确定所述第二模具对应的第二预设位置。

示例性的，所述生成生产指令之前，包括：

当所述生产信息为完成生产时，将所述第一模具的工艺信息输入标签中。

示例性的，为实现上述目的，本申请还提供一种自动换模系统，所述自动换模系统包括：高级排程设备、冲压设备工控机、模具立库管理设备和交换机；

所述高级排程设备用于，获取第一模具的生产信息，当所述生产信息为完成生产时，生成生产指令；所述生产指令用于控制冲压设备工控机启动换模程序；

所述冲压设备工控机用于，接收所述生产指令，启动所述换模程序，控制冲压设备卸载所述第一模具，并控制模具立库堆垛机将所述第一模具运输并存储至模具立库中的第一预设位置；

所述模具立库管理设备用于，在所述冲压设备工控机启动所述换模程序时，从所述模具立库中调取第二模具；

所述交换机用于，所述高级排程设备、所述冲压设备工控机及所述模具立库管理设备之间的信息交换。

示例性的，所述系统，还包括：冲压设备、模具立库PLC、模具立库堆垛机和换模运输通道；

所述冲压设备用于，控制自锁装置松开所述第一模具并锁紧第二模具；

所述模具立库PLC用于，接收所述模具立库管理设备的出库和入库指令，控制所述模具立库堆垛机运输所述模具；

所述模具立库堆垛机用于，运输所述模具；

所述换模运输通道连通所述冲压设备和模具立库，用于所述模具的运输。

示例性的，为实现上述目的，本申请还提供一种自动换模装置，所述自动换模装置包括：

第一生成模块，用于获取第一模具的生产信息，当所述生产信息为完成生产时，生成生产指令；

第一控制模块，用于所述生产指令用于控制冲压设备工控机启动换模程序；在所述冲压设备工控机启动所述换模程序时，控制冲压设备卸载所述第一模具，并控制模具立库堆垛机将所述第一模具运输并存储至模具立库中的第一预设位置；

第二控制模块，用于从所述模具立库中调取第二模具，在所述第二模具运输至所述冲压设备的第二预设位置时，控制所述冲压设备锁紧所述第二模具。

示例性的，为实现上述目的，本申请还提供一种自动换模设备，所述自动换模设备包括存储器、处理器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的自动换模程序，所述自动换模程序被处理器执行时实现如上所述的自动换模方法的步骤。

示例性的，为实现上述目的，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有自动换模程序，所述自动换模程序被处理器执行时实现如上所述的自动换模方法的步骤。

与现有技术中，以作业人员操作模具立库中工控机的界面，控制模具的出库和入库，并且在模具出入库后，通过人工辅助生产线上模具的更换，消耗较多的人力及时间相比。本申请获取第一模具的生产信息，当所述生产信息为完成生产时，生成生产指令；所述生产指令用于控制冲压设备工控机启动换模程序；在所述冲压设备工控机启动所述换模程序时，控制冲压设备卸载所述第一模具，并控制模具立库堆垛机将所述第一模具运输至模具立库中的第一预设位置；从所述模具立库中调取第二模具，在所述第二模具运输至所述冲压设备的第二预设位置时，控制所述冲压设备锁紧所述第二模具。本申请通过实时监测模具的加工状态，基于该加工状态控制冲压设备进行自动化换模，无需作业人员通过操作模具立库中工控机的界面控制模具的出入库，也无需停止系统设备，以使作业人员进行辅助换模，提高了换模效率。

附图说明

图1是本申请自动换模方法第一实施例的流程示意图；

图2是本申请自动换模方法第一实施例的自动换模系统示意图；

图3是本申请实施例方案涉及的硬件运行环境的结构示意图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供一种自动换模方法，参照图1，图1为本申请自动换模方法第一实施例的流程示意图。

本申请实施例提供了自动换模方法的实施例，需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。为了便于描述，以下省略执行主体描述自动换模方法的各个步骤，自动换模方法包括：

步骤S10，获取第一模具的生产信息，当所述生产信息为完成生产时，生成生产指令。

在本实施例中，如图2所示，201为高级排程设备，202为交换机，203为模具立库管理设备，204为冲压设备工控机，205为模具立库PLC（Programmable Logic Controller，可编辑的逻辑控制器），206为模具立库堆垛机。其中，冲压设备工控机用于控制冲压设备（图中未示出）自动换模。第一模具为冲压设备正在加工的模具，当该第一模具完成生产加工时，将该第一模具卸下并运输至模具立库进行储存。当高级排程设备接收到该第一模具完成生产的生产信息时，生成生产指令，该生产指令用于控制冲压设备工控机启动换模程序，用于自动换模，以使在无人操作的状态下持续地完成模具的加工、运输及存储。

其中，生产现场的高级排程设备与模具立库的控制设备通过局域网络打通建立MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输运输）连接；高级排程设备通过局域网络用MQTT的方式将生产指令可以下发到生产现场的冲压设备工控机；冲压设备工控机运行MQTT程序用来接收生产指令；生产现场的生产数据可以通过局域网络用MQTT方法将生产完成的数据实时回传高级排程设备。

示例性的，所述生成生产指令之前，还包括：

在本实施例中，在模具生产加工的过程中，存在因加工不当等偶发因素导致出现模具不良品，在加工过程中可以将该第一模具的工艺信息输入标签中，以供对该不良品进行后续处理，提高了后续不良品筛选的效率及对不良品不良因素的界定。

示例性的，工艺信息包括工艺名称、模具加工具体参数要求、模具尺寸、制模日期、加工状态、预检测的不良品种类等。

步骤S20，所述生产指令用于控制冲压设备工控机启动换模程序；在所述冲压设备工控机启动所述换模程序时，控制冲压设备卸载所述第一模具，并控制模具立库堆垛机将所述第一模具运输并存储至模具立库中的第一预设位置。

在本实施例中，在冲压设备工控机接收到生产指令时，启动换模程序，即生成换模指令。当冲压设备接收到该换模指令时，控制模具自锁装置由自锁状态切换为松开状态，用以松开第一模具。该第一模具从该冲床设备的第二轨道滑出加工区域，到达入库感应区。

示例性的，第二轨道包括皮带传送轨道，光滑斜面。其中，采用光滑斜面可以节省能源。

步骤a，在入库感应区识别到所述第一模具时，生成入库指令。

在本实施例中，在入库感应区检测到第一模具时，模具立库管理设备生成入库指令。当模具立库PLC接收到入库指令时，控制模具立库堆垛机将第一模具运送至第一预设位置。

示例性的，通过读写器识别该第一模具的工艺信息，若该第一模具为不良品，则基于预检测的不良品种类，将该第一模具存放至该种类的预设区域；若该第一模具为正常加工的模具，则将其存储于第一预设位置。

在本申请中，通过写入模具的工艺信息，并将正常加工的模具与不良品进行分区域存储，便于后续对模具进行区分、检测及维修保养，提高了模具处理的效率。

步骤b，分别计算所述模具立库堆垛机与多个预设位置的距离；

步骤c，比较每一所述距离的大小，确定所述距离最小的预设位置为第一预设位置；

步骤d，控制所述模具立库堆垛机将所述第一模具运输至所述第一预设位置。

在本实施例中，预设多个模具存储位置，获取每一预设位置和该模具立库堆垛机的位置信息，并计算每一预设与该模具立库堆垛机的距离。确定与该模具立库堆垛机距离最短的预设位置为第一预设位置，并将第一模具运送至该第一预设位置。重复上述步骤至所有的第一模具运送至对应的第一预设位置。

在本申请中，将第一模具运送至距离最短的预设位置可以大大提高模具入库的效率。

步骤S30，从所述模具立库中调取第二模具，在所述第二模具运输至所述冲压设备的第二预设位置时，控制所述冲压设备锁紧所述第二模具。

在本实施例中，当检测到第二模具到达第二预设位置时，冲压设备工控机生成锁紧指令，控制冲压设备锁紧该第二模具并对其进行生产加工。其中，第二模具为待加工模具；第二预设位置为自锁装置的有效范围内。

步骤e，当检测到所述第二模具到达所述第二预设位置时，识别所述第二模具的第一特征信息；

步骤f，若所述第一特征信息满足所述冲压设备的作业条件，则控制所述冲压设备锁紧所述第二模具；

步骤g，若否，则将所述第二模具传输至入库感应区，以使所述第二模具重新入库。

在本实施例中，不同的第二模具匹配不同的冲压设备及生产参数，若第二模具与冲压设备不匹配，会造成第二模具的损坏，严重的会导致冲压设备的损坏。通过识别第二模具上标签中的第一特征信息，确定该第二模具与该冲压设备是否匹配。

示例性的，标签包括RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）、NFC（Near Field Communication，近场通信）、二维码等。

示例性的，特征信息包括工艺名称、模具加工具体参数要求、模具尺寸、制模日期等。

示例性的，若所述第一特征信息满足所述冲压设备的作业条件，则控制所述冲压设备锁紧所述第二模具；若所述第一特征信息不满足所述冲压设备的作业条件，则控制第一轨道将所述第二模具运输至所述冲压设备的第二轨道，以使所述第二模具进入所述入库感应区，进行重新入库。

本申请通过换模运输通道连通了冲压设备和模具立库，可利用该换模运输通道进行模具的运输，实现了冲压生产线与存储模具的模具立库的一体化，结合冲压设备的自锁技术，可实现无作业人员辅助装卸模具的自动化换模工艺，提高了换模的自动化水平。

其中，换模运输通道包括第一轨道、第二轨道和第三轨道，其中，第三轨道与第一轨道连接，第一轨道与第二轨道连接，第三轨道用于将出库的第二模具运输至对应位置，第一轨道用于在第二模具与冲压设备不匹配时，将其传输至第二轨道，通过第二轨道重新入库。其中，第二轨道可以为传输带或考虑经济性，采用具有坡度的光滑轨道，以使第二模具滑入入库感应区。

步骤h，在检测到所述冲压设备的自锁装置为松开状态时，生成出库指令。

在本实施例中，在检测到所述冲压设备的自锁装置为松开状态时，模具管理设备生成出库指令。

步骤i，基于所述出库指令，识别第二模具的存储位置的第二特征信息；

步骤j，基于所述第二特征信息，确定所述第二模具对应的第二预设位置。

当模具立库PLC接收到出库指令时，识别存储位置上标签中的第二特征信息，确定第二模具的种类以及匹配的冲压设备。控制模具立库堆垛机将将该第二模具运送至第三轨道，并通过该第三轨道将第二模具运输至对应的第二预设位置。

本申请在检测到所述冲压设备的自锁装置为松开状态时，就进行第二模具的出库工作，与模具的入库工作并行运行，提高了自动换模的效率。并通过识别模具的特征信息来确定对应的冲压设备，无需作业人员进行确定，提高了换模的自动化水平。

所述模具立库堆垛机用于，运输所述模具；

本申请自动换模系统具体实施方式与上述自动换模方法各实施例基本相同，在此不再赘述。

示例性的，本申请还提供一种自动换模装置，所述自动换模装置包括：

示例性的，所述第一控制模块，包括：

生成子模块，用于在入库感应区识别到所述第一模具时，生成入库指令；

计算子模块，用于分别计算所述模具立库堆垛机与多个预设位置的距离；

确定子模块，用于比较每一所述距离的大小，确定所述距离最小的预设位置为第一预设位置；

第一控制子模块，用于控制所述模具立库堆垛机将所述第一模具运输至所述第一预设位置。

示例性的，所述第二控制模块，包括：

识别子模块，用于当检测到所述第二模具到达所述第二预设位置时，识别所述第二模具的第一特征信息；

第二控制子模块，用于若所述第一特征信息满足所述冲压设备的作业条件，则控制所述冲压设备锁紧所述第二模具；

第三控制子模块，用于若否，则将所述第二模具传输至入库感应区，以使所述第二模具重新入库。

示例性的，所述自动换模装置，还包括：

第二生成模块，用于在检测到所述冲压设备的自锁装置为松开状态时，生成出库指令；

识别模块，用于基于所述出库指令，识别第二模具的存储位置的第二特征信息；

确定模块，用于基于所述第二特征信息，确定所述第二模具对应的第二预设位置。

示例性的，所述自动换模装置，还包括：

输入模块，用于当所述生产信息为完成生产时，将所述第一模具的工艺信息输入标签中。

本申请自动换模装置具体实施方式与上述自动换模方法各实施例基本相同，在此不再赘述。

此外，本申请还提供一种自动换模设备。如图3所示，图3是本申请实施例方案涉及的硬件运行环境的结构示意图。

示例性的，图3即可为自动换模设备的硬件运行环境的结构示意图。

如图3所示，该自动换模设备可以包括处理器301、通信接口302、存储器303和通信总线304，其中，处理器301、通信接口302和存储器303通过通信总线304完成相互间的通信，存储器303，用于存放计算机程序；处理器301，用于执行存储器303上所存放的程序时，实现自动换模方法的步骤。

上述自动换模设备提到的通信总线304可以是外设部件互连标准（PeripheralComponentInterconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构（Extended IndustryStandardArchitecture,EISA)总线等。该通信总线304可以分为地址总线、数据总线和控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口302用于上述自动换模设备与其他设备之间的通信。

存储器303可以包括随机存取存储器( Random Access Memory,RMD),也可以包括非易失性存储器(Non- Volatile Memory,NM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器303还可以是至少一个位于远离前述处理器301的存储装置。

上述的处理器301可以是通用处理器，包括中央处理器（Central ProcessingUnit,CPU)、网络处理器( Network Processor,NP)等；还可以是数字信号处理器（DigitalSignal Processor,DSP)、专用集成电路( Application Specific IntegratedCircuit,ASIC)、现场可编程门阵列( Field- Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

本申请自动换模设备具体实施方式与上述自动换模方法各实施例基本相同，在此不再赘述。

此外，本申请实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有自动换模程序，所述自动换模程序被处理器执行时实现如上所述的自动换模方法的步骤。

本申请计算机可读存储介质具体实施方式与上述自动换模方法各实施例基本相同，在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质（如ROM/RAM、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，计算机，服务器，设备，或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述的方法。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims

1.一种自动换模方法，其特征在于，所述方法包括：

获取第一模具的生产信息，当所述生产信息为完成生产时，生成生产指令，所述生产指令用于控制冲压设备工控机启动换模程序；

在所述冲压设备工控机启动所述换模程序时，控制冲压设备卸载所述第一模具，通过读写器识别所述第一模具的工艺信息，若所述第一模具为不良品，则基于预检测的不良品种类，将所述第一模具存放至对应种类的预设区域，若所述第一模具为正常加工的模具，则控制模具立库堆垛机将所述第一模具运输并存储至模具立库中的第一预设位置；

基于所述第二特征信息，确定所述第二模具对应的第二预设位置；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制模具立库堆垛机将所述第一模具运输并存储至模具立库中的第一预设位置，包括：

在入库感应区识别到所述第一模具时，生成入库指令；

分别计算所述模具立库堆垛机与多个预设位置的距离；

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述模具立库中调取第二模具，在所述第二模具运输至所述冲压设备的第二预设位置时，控制所述冲压设备锁紧所述第二模具，包括：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成生产指令之前，包括：

5.一种自动换模系统，其特征在于，所述系统包括：高级排程设备、冲压设备工控机、模具立库管理设备和交换机；

所述冲压设备工控机用于，接收所述生产指令，启动所述换模程序，控制冲压设备卸载所述第一模具，通过读写器识别所述第一模具的工艺信息，若所述第一模具为不良品，则基于预检测的不良品种类，将所述第一模具存放至对应种类的预设区域，若所述第一模具为正常加工的模具，则控制模具立库堆垛机将所述第一模具运输并存储至模具立库中的第一预设位置；所述冲压设备工控机还用于在检测到所述冲压设备的自锁装置为松开状态时，生成出库指令，基于所述出库指令，识别第二模具的存储位置的第二特征信息，基于所述第二特征信息，确定所述第二模具对应的第二预设位置；

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统包括：冲压设备、模具立库PLC、模具立库堆垛机和换模运输通道；

所述模具立库堆垛机用于，运输所述模具；

7.一种自动换模装置，其特征在于，所述装置包括：

第一生成模块，用于获取第一模具的生产信息，当所述生产信息为完成生产时，生成生产指令，所述生产指令用于控制冲压设备工控机启动换模程序；

第一控制模块，用于在所述冲压设备工控机启动所述换模程序时，控制冲压设备卸载所述第一模具，通过读写器识别所述第一模具的工艺信息，若所述第一模具为不良品，则基于预检测的不良品种类，将所述第一模具存放至对应种类的预设区域，若所述第一模具为正常加工的模具，则控制模具立库堆垛机将所述第一模具运输并存储至模具立库中的第一预设位置；

确定模块，用于基于所述第二特征信息，确定所述第二模具对应的第二预设位置；

8.一种自动换模设备，其特征在于，所述自动换模设备包括存储器、处理器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的自动换模程序，所述自动换模程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的自动换模方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有自动换模程序，所述自动换模程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的自动换模方法的步骤。