本发明涉及封口控制,具体是一种智能制造车间封口控制方法及系统。
背景技术:
1、车间封口装置通常用于包装和封闭产品,以确保其在运输和储存过程中始终处于洁净空间内,同时可以保障产品的安全性,在无人化智能制造车间中,封口装置也是自动触发的,当检测到产品并识别出产品符合要求时,生成触发指令,控制封口装置运行。
2、现有的产品识别方案大都借助于视觉检测仪,由视觉检测仪采集产品图像,进而判断是否符合条件,在这一过程中,视觉检测仪的工作参数是固定的,为保证检测结果的准度,视觉检测仪一直处于高性能工作模式,负荷较高,如何降低车间封口装置处视觉检测仪的负荷,减少资源损耗是本发明提出的技术问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种智能制造车间封口控制方法及系统,以解决上述背景技术中提出“降低车间封口装置处视觉检测仪的工作负荷,以减少资源损耗”的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、一种智能制造车间封口控制方法,所述方法包括:
4、查询制造流水线中的所有生产设备的编号,在每一生产设备中查询具有数据传输模块的微处理器;
5、在每一生产设备的所有具有数据传输模块的微处理器中选取预设数量个微处理器,作为目标微处理器,对目标微处理器进行排序;
6、根据生产设备的编号创建行,根据微处理器的序号创建列,得到矩阵,基于矩阵定时获取不同时刻的各个目标微处理器的信号,得到含有时间标签的信号矩阵;
7、根据所述信号矩阵调节安装在封口装置处的视觉检测仪的图像采集精度及其封口触发条件;
8、基于调节后的视觉检测仪检测产品,当检测结果满足封口触发条件时,生成封口执行指令,控制封口装置运行;
9、其中,调节过程的自变量是信号矩阵的周期特征的明显程度,明显程度越高,图像采集精度越低,封口触发条件越低。
10、进一步的,所述在每一生产设备的所有具有数据传输模块的微处理器中选取预设数量个微处理器,作为目标微处理器,对目标微处理器进行排序的步骤包括:
11、查询生产设备的优先级;其中,生产设备的优先级用于表征其对生产环节的影响程度,影响程度越高,优先级越高;
12、基于优先级降序依次选取生产设备直至生产设备的数量达到预设的第一数量阈值,作为目标生产设备;
13、查询目标生产设备中具有数据传输模块的微处理器,获取微处理器的优先级;其中,微处理器的优先级用于表征其对生产设备的影响程度,影响程度越高,优先级越高;
14、在每个目标生产设备中基于优先级降序依次选取微处理器直至微处理器的数量达到预设的第二数量阈值,作为目标微处理器,根据优先级对目标微处理器进行排序。
15、进一步的,所述根据生产设备的编号创建行,根据微处理器的序号创建列,得到矩阵,基于矩阵定时获取不同时刻的各个目标微处理器的信号,得到含有时间标签的信号矩阵的步骤包括:
16、创建与生产设备的编号一一对应的行,创建与微处理器的序号一一对应的列,得到矩阵;其中,矩阵中的行列位置与生产设备中的微处理器一一对应;
17、基于预设的数据采集频率获取各个目标微处理器的信号,拷贝矩阵,将信号插入拷贝后的矩阵中的对应行列位置处;
18、将信号的获取时间作为插入信号后的矩阵的时间标签,得到含有时间标签的信号矩阵;
19、其中,信号插入前需要进行信号规整,信号规整的方式为:
20、统计历史信号,确定众值信号,比对其他信号与众值信号,输出比对数值,作为规整后的信号。
21、进一步的,所述根据所述信号矩阵调节安装在封口装置处的视觉检测仪的图像采集精度及其封口触发条件的步骤包括:
22、基于时间标签排列信号矩阵;
23、对所述信号矩阵进行特征提取,将信号矩阵转换为单一数值;其中,特征提取方案仅有一个,适用所有信号矩阵;
24、基于时间拟合各个信号矩阵对应的单一数值,得到特征变化函数;
25、对特征变化函数进行傅里叶变换,获取基频幅值和谐波幅值,根据基频幅值和谐波幅值判定存在周期的概率,当概率达到预设的概率阈值时,根据基频确定周期;
26、基于所述概率确定图像采集精度及封口触发条件;所述图像采集精度与所述概率呈反比,当识别模型采用卷积识别模型时,封口触发条件采用卷积核匹配数量阈值,所述卷积核匹配数量阈值与所述概率呈反比。
27、进一步的,所述对所述信号矩阵进行特征提取,将信号矩阵转换为单一数值包括:
28、查询信号矩阵中各个行列位置对应的目标微处理器的优先级,根据所述优先级确定权重;
29、基于所述权重对矩阵中的所有数值进行求和,得到单一数值。
30、进一步的,所述对所述信号矩阵进行特征提取,将信号矩阵转换为单一数值的步骤还包括:
31、对所述信号矩阵进行分区,得到不同子阵,并记录各子阵的位置编号;
32、查询子阵中各个行列位置对应的目标微处理器的优先级,根据所述优先级确定权重;
33、基于所述权重对子阵中的所有数值进行求和,得到子阵的单一数值;当拟合单一数值时,根据位置编号拟合同一子阵对应的单一数值;当存在周期的概率时,参数采用基频幅值均值和谐波幅值均值。
34、本发明技术方案还提供了一种智能制造车间封口控制系统,所述系统包括:
35、微处理器查询模块,用于查询制造流水线中的所有生产设备的编号,在每一生产设备中查询具有数据传输模块的微处理器;
36、微处理器选取模块,用于在每一生产设备的所有具有数据传输模块的微处理器中选取预设数量个微处理器,作为目标微处理器,对目标微处理器进行排序;
37、矩阵建立模块,用于根据生产设备的编号创建行,根据微处理器的序号创建列,得到矩阵,基于矩阵定时获取不同时刻的各个目标微处理器的信号,得到含有时间标签的信号矩阵;
38、矩阵识别模块,用于根据所述信号矩阵调节安装在封口装置处的视觉检测仪的图像采集精度及其封口触发条件;
39、控制指令生成模块,用于基于调节后的视觉检测仪检测产品,当检测结果满足封口触发条件时,生成封口执行指令,控制封口装置运行;
40、其中,调节过程的自变量是信号矩阵的周期特征的明显程度,明显程度越高,图像采集精度越低,封口触发条件越低。
41、进一步的,所述微处理器选取模块包括:
42、第一查询单元,用于查询生产设备的优先级;其中,生产设备的优先级用于表征其对生产环节的影响程度,影响程度越高,优先级越高;
43、第一选取单元,用于基于优先级降序依次选取生产设备直至生产设备的数量达到预设的第一数量阈值,作为目标生产设备;
44、第二查询单元,用于查询目标生产设备中具有数据传输模块的微处理器,获取微处理器的优先级;其中,微处理器的优先级用于表征其对生产设备的影响程度,影响程度越高,优先级越高;
45、第二选取单元,用于在每个目标生产设备中基于优先级降序依次选取微处理器直至微处理器的数量达到预设的第二数量阈值,作为目标微处理器,根据优先级对目标微处理器进行排序。
46、进一步的,所述矩阵建立模块包括:
47、建立执行单元,用于创建与生产设备的编号一一对应的行,创建与微处理器的序号一一对应的列,得到矩阵;其中,矩阵中的行列位置与生产设备中的微处理器一一对应;
48、信号插入单元,用于基于预设的数据采集频率获取各个目标微处理器的信号,拷贝矩阵,将信号插入拷贝后的矩阵中的对应行列位置处;
49、标签生成单元,用于将信号的获取时间作为插入信号后的矩阵的时间标签,得到含有时间标签的信号矩阵;
50、其中,信号插入前需要进行信号规整,信号规整的方式为:
51、统计历史信号,确定众值信号,比对其他信号与众值信号,输出比对数值,作为规整后的信号。
52、进一步的,所述矩阵识别模块包括:
53、排列单元,用于基于时间标签排列信号矩阵;
54、特征提取单元,用于对所述信号矩阵进行特征提取,将信号矩阵转换为单一数值;其中,特征提取方案仅有一个,适用所有信号矩阵;
55、矩阵拟合单元,用于基于时间拟合各个信号矩阵对应的单一数值,得到特征变化函数;
56、周期识别单元,用于对特征变化函数进行傅里叶变换,获取基频幅值和谐波幅值,根据基频幅值和谐波幅值判定存在周期的概率,当概率达到预设的概率阈值时,根据基频确定周期;
57、更新单元,用于基于所述概率确定图像采集精度及封口触发条件;所述图像采集精度与所述概率呈反比,当识别模型采用卷积识别模型时,封口触发条件采用卷积核匹配数量阈值,所述卷积核匹配数量阈值与所述概率呈反比。
58、与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明在整条流水线中选取比较重要的几个微处理器,定时获取微处理器的信号,并进行周期性验证,根据周期性的明显程度判断整条流水线的稳定性,当稳定性较高时,适当降低视觉检测仪的性能,进而降低了视觉检测仪的负荷,减少了资源损耗。
1.一种智能制造车间封口控制方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的智能制造车间封口控制方法,其特征在于,所述在每一生产设备的所有具有数据传输模块的微处理器中选取预设数量个微处理器,作为目标微处理器,对目标微处理器进行排序的步骤包括:
3.根据权利要求1所述的智能制造车间封口控制方法,其特征在于,所述根据生产设备的编号创建行,根据微处理器的序号创建列,得到矩阵,基于矩阵定时获取不同时刻的各个目标微处理器的信号,得到含有时间标签的信号矩阵的步骤包括:
4.根据权利要求1所述的智能制造车间封口控制方法,其特征在于,所述根据所述信号矩阵调节安装在封口装置处的视觉检测仪的图像采集精度及其封口触发条件的步骤包括:
5.根据权利要求4所述的智能制造车间封口控制方法,其特征在于,所述对所述信号矩阵进行特征提取,将信号矩阵转换为单一数值包括:
6.根据权利要求5所述的智能制造车间封口控制方法,其特征在于,所述对所述信号矩阵进行特征提取,将信号矩阵转换为单一数值的步骤还包括:
7.一种智能制造车间封口控制系统,其特征在于,所述系统包括:
8.根据权利要求7所述的智能制造车间封口控制系统,其特征在于,所述微处理器选取模块包括:
9.根据权利要求7所述的智能制造车间封口控制系统,其特征在于,所述矩阵建立模块包括:
10.根据权利要求9所述的智能制造车间封口控制系统,其特征在于,所述矩阵识别模块包括: