阅读说明：本技术 基于重量感应的螺栓防错取存储系统 (Weight induction-based bolt mistaken-fetching-preventing storage system ) 是由 张君 祝懿 严国荣 于 2020-06-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及基于重量感应的螺栓防错取存储系统,包含存储机构、控制机构、输入机构；存储机构包含存储单元,设有柜门、电子锁、标识、托盘、称重传感器；控制机构包含逻辑服务器、数据库服务器；数据库服务器中有装车工艺BOM、螺栓寻址表。本发明还涉及使用方法,包含步骤：发送取件指令；比对螺栓参数,不完全一致则发出无此件,否则逐一比对得到螺栓编号；查询存储单元编号；发出开锁指令；测量历史重量；关门申请；测量当前重量,与历史重量相减,除以螺栓重量,结果为整则同意关门；否则否决关门。本发明杜绝了混装、取错螺栓、漏装、多装、错装,无需人工校验螺栓型号,节省时间、精力、管理成本,提高生产、工作效率。(The invention relates to a weight sensing-based bolt anti-false-fetching storage system, which comprises a storage mechanism, a control mechanism and an input mechanism, wherein the storage mechanism is used for storing weight information; the storage mechanism comprises a storage unit which is provided with a cabinet door, an electronic lock, a mark, a tray and a weighing sensor; the control mechanism comprises a logic server and a database server; the database server is provided with a loading process BOM and a bolt addressing list. The invention also relates to a method of use comprising the steps of: sending a pickup instruction; comparing bolt parameters, if the bolt parameters are not completely consistent, sending out that the bolt is not available, otherwise, comparing the bolt parameters one by one to obtain bolt numbers; inquiring the number of the storage unit; sending an unlocking instruction; measuring a historical weight; applying for closing the door; measuring the current weight, subtracting the historical weight, dividing the current weight by the weight of the bolt, and if the result is the whole rule, closing the door; otherwise, the door is denied. The invention avoids mixed loading, wrong bolt taking, neglected loading, multi-loading and wrong loading, does not need to manually check the model of the bolt, saves time, energy and management cost, and improves the production and working efficiency.)

基于重量感应的螺栓防错取存储系统

技术领域

本发明涉及整车装配螺栓存储技术领域，具体地涉及基于重量感应的螺栓防错取存储系统。

背景技术

整车装配过程中会用到各种不同的螺栓；不同的螺栓其应用场景相差甚远，不能混用；整车装配过程中会涉及到很多外观基本一致的螺栓，甚至有些螺栓的直径、长度和颜色都完全相同；但这些螺栓因其表面处理、材质或等级都不同，不能混用；例如很多10.9级和8.8级螺栓的外观完全一致，但强度差很多；

还有一些螺栓虽然直径、长度或颜色有差别，但差别很小，人工拿件时如不特意仔细测量很难分辨；例如经常有螺栓长度差5MM，人工拿件时不仔细甚至会认为5MM的差没有影响；

当前在整车装配过程中，螺栓拿件工作依然主要采用标准件盒盛放加人工辨别、选取的方案来实现；现有技术的主要缺陷如下：

1.标准件盒为无盖盒，实际工作中多次取用不同螺栓并放回后，极易发生混装情况；

2.人工拿件过程中，靠肉眼、手感以及简易测量，极其容易取错螺栓，且依靠人工对每一个取用的螺栓都进行校验再安装，需要花费大量时间和精力，极大的降低了生产效率；

3.目前试制整车按整车配置建生产订单，这样导致同一个装配车间装配不同车型时需要多次领标准件，多个工位库存对接仓库，现场多个柜子存放多车型的标准件，这样管理需要投入大量精力，从库存领取标准件频率也很高，从而进一步降低了工作效率。

4.装配工人在实际工作中，容易按自己经验装配，而不遵循BOM，从而发生漏装、多装和错装事故。

发明内容

本发明针对上述问题，提供基于重量感应的螺栓防错取存储系统，每次只能通过唯一的螺栓编号打开唯一对应的柜门，且在关上柜门的时候通过重量来检测是否有混装情况的，以实现杜绝由于放回螺栓造成的混装情况；此外通过每个存储单元存放一种螺栓的方式，以实现杜绝取错螺栓的可能性，且无需人工校验螺栓型号的目的，从而进一步达到节省大量的时间和精力，极大的提高生产效率的目的。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种基于重量感应的螺栓防错取存储系统，包含用于存放不同螺栓的存储机构，还包含控制机构和输入机构；其中：

所述存储机构包含若干存储单元；每个所述存储单元的一侧设有一个柜门；每个所述柜门上都分别设有电子锁和用于显示对应存储单元中存放的螺栓的信息的标识；每个所述电子锁都分别与所述控制机构电信号连接；所述标识安装在所述存储单元的柜门的外侧；每个所述存储单元内都分别设有一个用于承装螺栓的托盘；所述托盘的底面设有用于检测所述托盘承装的螺栓的重量的称重传感器；每个所述称重传感器都分别与所述控制机构电信号连接；所述控制机构通过称重和计算来控制电子锁开启和关闭；

所述控制机构包含用于计算的逻辑服务器和用于存储数据的数据库服务器；所述逻辑服务器和所述数据库服务器相互电信号连接；所述数据库服务器中安装有装车工艺BOM和螺栓寻址表；所述装车工艺BOM中存储有所有螺栓的螺栓参数；所述螺栓参数包含螺栓名称、螺栓编号和螺栓重量；所述螺栓寻址表包含所述螺栓编号、存储单元编号和寻址关系集合；所述寻址关系集合包含所述螺栓编号与所述存储单元编号的连接关系；所述连接关系为一一对应型关系；所述连接关系的一端链接至所述螺栓编号，另一端链接至所述存储单元编号。

优选地，所述存储单元为长方体箱型容器；所述托盘为与所述储物柜内部底面形状相配合的金属盘；所述金属盘的边缘有向上突起的围挡。

优选地，所述标识为液晶显示屏；所述液晶显示屏与所述逻辑服务器电信号连接。

优选地，所述输入机构包含二维码扫描仪、触摸屏、指纹扫描仪和键盘。

优选地，所述数据库服务器中还包含员工指纹列表；所述员工指纹列表包含员工编号、员工指纹和指纹关系集合；所述指纹关系集合包含所述员工编号与所述员工指纹的认证关系；所述认证关系为一一对应型关系；所述认证关系的一端链接至所述员工编号，另一端链接至所述员工指纹；

所述数据库服务器中还包含用于存储取件前一个存储单元中螺栓总重量的历史重量数据、用于存储取件后一个存储单元中螺栓总重量的当前重量数据和用于存储取件后一个存储单元中螺栓总数量的余件数量数据。

一种基于重量感应的螺栓防错取存储系统的使用方法，包含以下步骤：

S100.所述标识显示所述螺栓参数和所述存储单元编号；

S200.工作人员通过所述输入机构输入向所述控制机构发送取件指令；所述取件指令包含待取件编号；

S300.将所述待取件编号逐一比对所述装车工艺BOM中所有的所述螺栓参数，并根据比对结果作出如下操作：

如果所述待取件编号与所有的所述螺栓参数中的螺栓编号都不完全一致，则发出无此件信号；

否则，将所述待取件编号逐一比对所述螺栓寻址表中所有的所述螺栓编号，得到与所述待取件编号完全一致的所述螺栓编号；

S400.在所述寻址关系集合中将查询到的所述螺栓参数通过对应的所述连接关系查询得到对应的所述存储单元编号；

S500.根据查询到的所述存储单元编号向对应的所述存储单元上安装的所述电子锁发出开锁指令；

S600.所述秤重传感器测量当前的重量数据，并传送给所述逻辑服务器；所述逻辑服务器将收到的所述重量数据保存到所述数据服务器上的所述历史重量数据中；

S700.所述电子锁检测到被关上，保持开锁的状态，然后向所述逻辑服务器发出关门申请；所述逻辑服务器接收到关门申请后，通过所述秤重传感器再次测量当前的所述重量数据，然后将收到的所述重量数据保存到所述数据服务器上的所述当前重量数据中；

所述逻辑服务器将所述历史重量数据减去所述当前重量数据，然后将得到的差值除以所述螺栓编号对应的所述螺栓参数中的所述螺栓重量，并根据计算结果作出如下操作：

如果所述计算结果为整数，则向所述电子锁发出同意关门信号；所述电子锁收到所述同意关门信号后，锁上所述柜门；

否则，向所述电子锁发出否决关门信号，并发出置物错误信号；所述电子锁收到所述否决关门信号后，保持开锁的状态。

优选地，所述螺栓参数以二维码的形式在所述液晶显示屏上显示；所述取件指令由所述工作人员用所述二维码扫描仪扫描所述二维码输入，或由所述工作人员用所述触摸屏点选输入，或由所述工作人员用所述键盘敲击输入。

优选地，所述S200还包含以下步骤：

S210.工作人员在所述触摸屏上提示输入指纹；

S220.根据人工预设的指纹输入窗口时间开始倒计时，并持续监测所述指纹扫描仪是否传来指纹数据，并根据监测结果作出如下操作：

如果直至所述指纹输入窗口时间倒计时结束，所述指纹扫描仪未获取指纹数据，则退出；

否则，将获取的所述指纹数据与所述员工指纹列表中的所有员工指纹逐一比对，并根据比对结果作出如下操作：

如果所有员工指纹都与所述指纹数据不匹配，则发出非法用户警报信号，然后锁定所有的所述电子锁。

优选地，所述无此件信号、所述置物错误信号和所述非法用户警报信号都在所述触摸屏上显示。

优选地，所述逻辑服务器将所述当前重量数据除以所述螺栓编号对应的所述螺栓参数中的所述螺栓重量，然后将计算结果保存到所述数据服务器上的所述余件数量数据中，然后将所述余件数量数据在所述液晶显示屏上显示。

本发明与现有技术对比，具有以下优点：

1.由于每次只能通过唯一的螺栓编号打开唯一对应的柜门，且在关上柜门的时候通过重量来检测是否有混装情况，从而杜绝了由于放回螺栓造成的混装情况；

2.每个存储单元存放一种螺栓，且每次只能通过唯一的螺栓编号打开唯一对应的柜门，从而杜绝了取错螺栓的可能性，且无需人工校验螺栓型号，节省了大量的时间和精力，极大的提高了生产效率；

3.由于每个存储单元存放一种螺栓，即使同一个装配车间装配不同车型的螺栓，只要螺栓编号相同即可放置于同一存储单元中统一管理，节省了大量管理成本，进一步提高了工作效率；

4.取用螺栓时需要比对BOM才能打开柜门，从而杜绝了装配工人凭经验取用螺栓装配的可能性，也进一步杜绝了漏装、多装和错装事故。

附图说明

图1为本发明具体实施例的存储系统的逻辑结构示意图；

图2为本发明具体实施例的存储单元外部结构示意图；

图3为本发明具体实施例的存储单元内部结构示意图；

图4为本发明具体实施例的存储系统的使用方法流程图。

其中，1.箱型容器，2.柜门，3.电子锁，4.液晶显示屏，5.金属盘，6.称重传感器，7.逻辑服务器，8.数据库服务器，9.装车工艺BOM，10.螺栓寻址表，11.员工指纹列表，12.历史重量数据，13.当前重量数据，14.余件数量数据，15.二维码扫描仪，16.触摸屏，17.指纹扫描仪，18.键盘。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

需要事先说明的是，本实施例的应用场景为整车标准件装车生产线；在该场景中，需要应用到多种不同螺栓；其中有多种螺栓的直径、长度和颜色相同，但强度等级、表面处理、重量不同，应用于车辆的不同部位而不能混淆；如表1所示，为标准件后缀含义及颜色分类表的节选，可以看出不同螺栓即使直径、长度和颜色相同，但区别仍然很大：

表1.节选的标准件后缀含义及颜色分类表

序号	后缀	强度等级	表面处理	颜色
					1	-0H1	10.9	磷化	黑
2	-0	10.9	镀锌	黄
					3	-0ZD	10.9	镀锌	黄
4	-0F7	10.9	达克罗	黑
					5	-0Z6H	10.9	达克罗	黑
6	-0F6	10.9	达克罗	白
					7	-H1	8.8	磷化	黑
8	-F7	8.8	达克罗	黑
					9	-Z6H	8.8	达克罗	黑
10	-F6	8.8	达克罗	白
					11	-Z1	8.8	镀锌	白
12	-Z2	8.8	镀锌	黄
					13	-Z3	8.8	镀锌	黑
14	-P	8.8	镀铅	灰

本实施例中，当前常用的装车平台有三大：新天锦、天龙旗舰、新天龙；表2统计了三大平台中使用整车螺栓的品种数量，需要说明的是，表2只统计整车底盘中常用的螺栓，没有统计驾驶室用螺栓：

表2.三大平台中使用整车螺栓的品种数量统计表

序号	新天锦	新天龙	天龙旗舰	总品种数量(去掉相同的标准件)
					1	89	109	132	342

如图1所示，一种基于重量感应的螺栓防错取存储系统，包含用于存放不同螺栓的存储机构，还包含控制机构和输入机构；其中：

如图2所示，存储机构包含若干存储单元；存储单元为长方体箱型容器1；每个存储单元的一侧设有一个柜门2；每个柜门2上都分别设有电子锁3和用于显示对应存储单元中存放的螺栓的信息的标识；标识为液晶显示屏4；液晶显示屏4与逻辑服务器7电信号连接；每个电子锁3都分别与控制机构电信号连接；标识安装在存储单元的柜门2的外侧；

本实施例中，为了便于叠放存储单元，且区别存放不同重量的螺栓，采用两种尺寸的存储单元；具体来说：对于重量在0.25KG及以下的螺栓采用长*宽*高＝200mm*500mm*180mm的长方体箱型容器1，共计300个，层叠码放后的整体尺寸为：长*宽*高＝6000mm*500mm*1800mm；对于重量超过0.25KG的螺栓采用长*宽*高＝250mm*500mm*200mm的长方体箱型容器1，共计100个，层叠码放后的整体尺寸为：长*宽*高＝2500mm*500mm*1800mm；两种尺寸的存储单元合计400个。需要说明的是，这个数量大于表2中的实际统计数量342个，多余存储单元是作为预留存储空间设置的。

需要进一步说明的是，虽然本实施例采用了两种不同尺寸的存储单元，但每个存储单元容量都最少能存放500个标准件；如表3所示，部分现场标准件统计信息如下：

表3.节选的现场标准件统计信息

螺栓编号	螺栓名称	螺栓重量
			CQ32005	六角法兰面螺母	0.001
…	…	…
			CQ1840512	六角法兰面螺栓	0.003
…	…	…
			CQ32020	六角法兰面螺母	0.16
…	…	…
			CQ151B2070-0ZD	六角头螺栓	0.45

如图3所示，每个存储单元内都分别设有一个用于承装螺栓的托盘；托盘为与储物柜内部底面形状相配合的金属盘5；金属盘5的边缘有向上突起的围挡；托盘的底面设有用于检测托盘承装的螺栓的重量的称重传感器6；每个称重传感器6都分别与控制机构电信号连接；控制机构通过称重和计算来控制电子锁3开启和关闭；

如图1所示，控制机构包含用于计算的逻辑服务器7和用于存储数据的数据库服务器；逻辑服务器7和数据库服务器相互电信号连接；

数据库服务器中安装有装车工艺BOM9和螺栓寻址表10；装车工艺BOM9中存储有所有螺栓的螺栓参数；螺栓参数包含螺栓名称、螺栓编号和螺栓重量；螺栓寻址表10包含螺栓编号、存储单元编号和寻址关系集合；寻址关系集合包含螺栓编号与存储单元编号的连接关系；连接关系为一一对应型关系；连接关系的一端链接至螺栓编号，另一端链接至存储单元编号。表X为装车工艺BOM9中节选的一部分，有四种螺栓的相关信息：

表4.节选的装车工艺BOM9

数据库服务器中还包含员工指纹列表11；员工指纹列表11包含员工编号、员工指纹和指纹关系集合；指纹关系集合包含员工编号与员工指纹的认证关系；认证关系为一一对应型关系；认证关系的一端链接至员工编号，另一端链接至员工指纹；

数据库服务器中还包含用于存储取件前一个存储单元中螺栓总重量的历史重量数据12、用于存储取件后一个存储单元中螺栓总重量的当前重量数据13和用于存储取件后一个存储单元中螺栓总数量的余件数量数据14。

输入机构包含二维码扫描仪15、触摸屏16、指纹扫描仪17和键盘18。其中，触摸屏16为55吋触摸一体机。

如图4所示，一种基于重量感应的螺栓防错取存储系统的使用方法，包含以下步骤：

S100.标识显示螺栓参数和存储单元编号；螺栓参数以二维码的形式在液晶显示屏4上显示；

S200.工作人员通过输入机构输入向控制机构发送取件指令；取件指令包含待取件编号；取件指令由工作人员用二维码扫描仪15扫描二维码输入，或由工作人员用触摸屏16点选输入，或由工作人员用键盘18敲击输入。

S210.工作人员在触摸屏16上提示输入指纹；

S220.根据人工预设的指纹输入窗口时间开始倒计时，并持续监测指纹扫描仪17是否传来指纹数据，并根据监测结果作出如下操作：

如果直至指纹输入窗口时间倒计时结束，指纹扫描仪17未获取指纹数据，则退出；

否则，将获取的指纹数据与员工指纹列表11中的所有员工指纹逐一比对，并根据比对结果作出如下操作：

如果所有员工指纹都与指纹数据不匹配，则发出非法用户警报信号，然后锁定所有的电子锁3。非法用户警报信号在触摸屏16上显示。

S300.将待取件编号逐一比对装车工艺BOM9中所有的螺栓参数，并根据比对结果作出如下操作：

如果待取件编号与所有的螺栓参数中的螺栓编号都不完全一致，则发出无此件信号；无此件信号在触摸屏16上显示。

否则，将待取件编号逐一比对螺栓寻址表10中所有的螺栓编号，得到与待取件编号完全一致的螺栓编号；

S400.在寻址关系集合中将查询到的螺栓参数通过对应的连接关系查询得到对应的存储单元编号；

S500.根据查询到的存储单元编号向对应的存储单元上安装的电子锁3发出开锁指令；

S600.秤重传感器测量当前的重量数据，并传送给逻辑服务器7；逻辑服务器7将收到的重量数据保存到数据服务器8上的历史重量数据12中；

S700.电子锁3检测到被关上，保持开锁的状态，然后向逻辑服务器7发出关门申请；逻辑服务器7接收到关门申请后，通过秤重传感器再次测量当前的重量数据，然后将收到的重量数据保存到数据服务器8上的当前重量数据13中；

逻辑服务器7将历史重量数据12减去当前重量数据13，然后将得到的差值除以螺栓编号对应的螺栓参数中的螺栓重量，并根据计算结果作出如下操作：

如果计算结果为整数，则向电子锁3发出同意关门信号；电子锁3收到同意关门信号后，锁上柜门2；

逻辑服务器7将当前重量数据13除以螺栓编号对应的螺栓参数中的螺栓重量，然后将计算结果保存到数据服务器8上的余件数量数据14中，然后将余件数量数据14在液晶显示屏4上显示。

否则，向电子锁3发出否决关门信号，并发出置物错误信号；电子锁3收到否决关门信号后，保持开锁的状态。置物错误信号在触摸屏16上显示。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或”是要表示“非排它性的或者”。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。