CN113916335B - 一种具有清点功能的物料箱及清点方法 - Google Patents

一种具有清点功能的物料箱及清点方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有清点功能的物料箱及清点方法，物料箱包括风力泵，风力泵设置于气流管上，物料箱的侧面设有进气口，进气口与气流管相连，物料箱内部设有气压表和智能压力传感器设备，物料箱的正面设有取料口，物料箱设有触发按钮。本发明通过测量物料箱内物料的重量和体积两种方式实现对物料的清点，既能实现对平放分散开的物料进行清点，也能实现对发生堆积和遮挡的物料进行清点，适用性强；本发明的两种清点物料的方式可以相互印证，使得物料的清点结果更加可靠。

Description

一种具有清点功能的物料箱及清点方法
技术领域
本发明涉及物料清点技术领域，尤其是指一种具有清点功能的物料箱及清点方法。
背景技术
面对元件的多样化、精细化，传统的仓库物料清点需要大量的人力，花费大量的时间，而且由于人工清点不可避免地会产生错误。当前的企业经营急需一种自动清点物料的方法，以实现自动化，提高效率，降低成本。
目前，现有的物料清点方法都有很强的局限性，例如，一种在中国专利文献上公开的“一种基于matlab图像处理的物料清点方法”，其公告号CN110264463A，该方法包括：(1)读取物料图像；(2)采用分割计数法，对步骤(1)读取的物料图像进行分析，识别出物料图像中的有效器件图像；(3)对步骤(2)有效器件图像进行灰度化处理，再将灰度化处理后的有效器件图像转化为只有黑白两色的图像；(4)采用二值化方法，对步骤(3)的黑白两色的图像进行二值化处理，得到二值图像；(5)将步骤(4)的二值图像进行形态学处理，即对得到的二值图像进行腐蚀，向内腐蚀N个像素点，然后再向外膨胀M个像素点，去除二值图像中的干扰，直至看到二值图像中相邻有效器件边界产生明显距离；(6)最后标记连通域，将连通域内像素检测为一个目标，最终统计出目标数量，作为有效器件数量，实现散装表贴器件物料图像清点。该发明虽然对手工清点方法进行控制与仿真技术改进，实现了散装表贴器件物料图像清点，但是该方法只能实现对平放分散开的物料进行清点，一旦物料发生堆积和遮挡，则无法实现物料的清点。
发明内容
本发明是为了克服现有技术的无法对发生堆积或遮挡的物料进行自动清点的问题，提供一种具有清点功能的物料箱及清点方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种具有清点功能的物料箱，包括风力泵，所述风力泵设置于气流管上，所述物料箱的侧面设有进气口，所述进气口与气流管相连，所述物料箱内部设有气压表和智能压力传感器设备，所述物料箱的正面设有取料口，所述物料箱设有触发按钮。本发明的物料箱有两种方式可以实现物料的清点，一种是通过测量物料的质量，在知道物料单体质量的条件下，测得物料的总体质量，通过做比即可得到物料的数量，此种方式对环境的要求较低，可以实时的进行物料的清点，在取料人员抓取物料后，即可马上对物料箱中的剩余物料进行盘点，很快的得到取料的数量和物料箱中的剩余物料数量；另一种是通过测量物料的体积来实现物料的清点，在知道物料单体体积的条件下，测得物料的总体体积，通过做比即可得到物料的数量，此种方式采用气体填充的方法测量物料的体积，对测量条件的要求较高，耗时也较长，因此用来验证通过测量物料的质量的方式所得到的结果。本发明通过测量物料箱内物料的重量和体积两种方式实现对物料的清点，既能实现对平放分散开的物料进行清点，也能实现对发生堆积和遮挡的物料进行清点，适用性强。
作为本发明的优选方案，所述智能压力传感器设备包括压力传感器和控制主板。压力传感器用于测量储物箱内所有物料的重量，控制主板可以根据所有物料的重量和单个物料的重量计算出储物箱内物料的数量。
作为本发明的优选方案，所述物料箱上设有显示屏。显示屏与智能压力传感器设备的控制主板相连，可以实时获得储物箱内物料的数据并进行显示，数据更新实时、准确、稳定，方便取料人员查看。
作为本发明的优选方案，所述气压表和显示屏均与智能压力传感器设备的控制主板相连。控制主板可以根据气压表所测量的物料箱经过填充气体静置后物料箱内的气体压强参数或压力传感器所测的储物箱内物料的重量数据进行计算，并将计算结果在显示屏上显示出来。
作为本发明的优选方案，所述物料箱的侧面设有电机，用于控制取料口和进气口的开闭。在通过测量物料的体积来实现物料的清点时，需要向物料箱内填充气体，改变物料箱内的气压，这就需要物料箱是全封闭的，电机用来控制取料口和进气口的开闭，以实现物料箱是封闭和打开。
作为本发明的优选方案，所述智能压力传感器设备的上方设有物料盒。物料盒用于放置物料，在智能压力传感器设备的控制主板计算物料的数量时，已经提前减去物料盒的重量因素。
作为本发明的优选方案，所述物料箱上设有语音播报装置和指示灯带，所述物料箱为金属材质，所述风力泵具有气体流量监控功能。在取料人员进行取料时，智能压力传感器设备的控制主板对物料箱内的物料数量进行实时的更新计算，语音播报装置对取料人员取走的物料数量进行语音播报，一方面方便取料人员取料，取料人员不用可以查物料的数量，节省时间，另一方面，如果取料人员也进行物料查数，可以与语音播报的数量相互印证，防止出现取料数量有误的现象；指示灯带对所选物料各个单品的物料箱的具***置实现指示灯带闪烁指示，方便引导工作人员快速完成取货；物料箱为金属材质，有良好的密封性；风力泵具有气体流量监控功能，可直接监测出向物料箱内输送的气体体积，或者根据气体流动速率和时间计算得到向物料箱内输送的气体体积。
一种具有清点功能的物料箱的清点方法，包括以下步骤：S1：智能压力传感器设备对物料箱内的物料进行称重；S2：物料箱内物料的总重量与物料的单体重量做比得到物料箱内的物料数量N1；S3：按动触发按钮，取料口关闭，进气口打开，风力泵开始工作，对物料箱内进行充气，当风力泵所测得的向物料箱内输送的气体体积达到预设值VG时，进气口关闭，风力泵停止工作；S4：静置t分钟后，得到气压表所测得的物料箱内的气压P1，取料口打开；S5：将充气后物料箱内的气压P1、预设充气的气体体积值VG和相关固定参数带入计算公式得到物料箱内的物料数量N2；S6：若N1与N2相等，则物料数量为N1或N2，若N1与N2不相等，则以N2为准。本发明的清点方法有两种方式可以实现物料的清点，一种是通过测量物料的质量，在知道物料单体质量的条件下，测得物料的总体质量，通过做比即可得到物料的数量，此种方式对环境的要求较低，可以实时的进行物料的清点，在取料人员抓取物料后，即可马上对物料箱中的剩余物料进行盘点，很快的得到取料的数量和物料箱中的剩余物料数量；另一种是通过测量物料的体积来实现物料的清点，在知道物料单体体积的条件下，测得物料的总体体积，通过做比即可得到物料的数量，此种方式采用气体填充的方法测量物料的体积，对测量条件的要求较高，耗时也较长，因此用来验证通过测量物料的质量的方式所得到的结果。
作为本发明的优选方案，所述S5中相关固定参数包括：大气压强P0、物料箱的容积V0和单体物料的体积V1。在通过测量物料的体积来实现物料的清点的方法中，是通过向密封的物料箱内充入气体来测量出物料的体积，对于气体压强，当温度和体积一定时，气体的压强和气体物质的量也就是在大气压下气体的体积成正比，由此可计算出物料箱内在大气压下气体的体积，用物料箱的容积V0与物料箱内在大气压下气体的体积作差即可得到物料的体积，再与单体物料的体积V1做比得到物料箱内物料的数量。
作为本发明的优选方案，所述S6中的计算公式为：
其中，V0为物料箱的容积，V1为物料的单体体积，P0为大气压强，VG为向物料箱内输送的气体体积，P1为向物料箱内输送气体经过静置后物料箱内的气体压强。
因此，本发明具有以下有益效果：本发明通过测量物料箱内物料的重量和体积两种方式实现对物料的清点，既能实现对平放分散开的物料进行清点，也能实现对发生堆积和遮挡的物料进行清点，适用性强；本发明的两种清点物料的方式可以相互印证，使得物料的清点结果更加可靠。
附图说明
图1是本发明的一种具有清点功能的物料箱的外部结构示意图；
图2是本发明的一种具有清点功能的物料箱的内部结构示意图；
图3是本发明的一种具有清点功能的物料箱的侧面示意图；
图4是本发明的一种具有清点功能的物料箱的清点方法的流程图；
图中：1、物料箱；2、气流管；3、风力泵；4、电机；5、取料口；6、语音播报装置；7、显示屏；8、指示灯带；9、触发按钮；10、气流管外侧端口；11、物料盒；12、智能称重传感器；13、进气口；14、气压表。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1、图2和图3所示的，一种具有清点功能的物料箱，包括风力泵3，风力泵3设置于气流管2上，物料箱1的侧面设有进气口13，进气口13与气流管2相连，物料箱1内部设有气压表14和智能压力传感器设备12，物料箱1的正面设有取料口5，物料箱1设有触发按钮9。本发明的物料箱有两种方式可以实现物料的清点，一种是通过测量物料的质量，在知道物料单体质量的条件下，测得物料的总体质量，通过做比即可得到物料的数量，此种方式对环境的要求较低，可以实时的进行物料的清点，在取料人员抓取物料后，即可马上对物料箱中的剩余物料进行盘点，很快的得到取料的数量和物料箱中的剩余物料数量；另一种是通过测量物料的体积来实现物料的清点，在知道物料单体体积的条件下，测得物料的总体体积，通过做比即可得到物料的数量，此种方式采用气体填充的方法测量物料的体积，对测量条件的要求较高，耗时也较长，因此用来验证通过测量物料的质量的方式所得到的结果。
智能压力传感器设备12包括压力传感器和控制主板。压力传感器用于测量储物箱内所有物料的重量，控制主板可以根据所有物料的重量和单个物料的重量计算出储物箱内物料的数量。
物料箱1上设有显示屏7。显示屏7与压力传感器设备12的控制主板相连，可以实时获得储物箱内物料的数据并进行显示，数据更新实时、准确、稳定，方便取料人员查看。
气压表14和显示屏7均与智能压力传感器设备12的控制主板相连。控制主板可以根据气压表14所测量的物料箱经过填充气体静置后物料箱1内的气体压强参数或压力传感器所测的储物箱内物料的重量数据进行计算，并将计算结果在显示屏7上显示出来。
物料箱1的侧面设有电机，用于控制取料口5和进气口13的开闭。在通过测量物料的体积来实现物料的清点时，需要向物料箱1内填充气体，改变物料箱1内的气压，这就需要物料箱1是全封闭的，电机用来控制取料口5和进气口13的开闭，以实现物料箱1是封闭和打开。
智能压力传感器设备12的上方设有物料盒11。物料盒11用于放置物料，在智能压力传感器设备12的控制主板计算物料的数量时，已经提前减去物料盒11的重量因素。
物料箱1上设有语音播报装置6和指示灯带8，物料箱1为金属材质，风力泵3具有气体流量监控功能。在取料人员进行取料时，智能压力传感器设备12的控制主板对物料箱1内的物料数量进行实时的更新计算，语音播报装置6对取料人员取走的物料数量进行语音播报，一方面方便取料人员取料，取料人员不用可以查物料的数量，节省时间，另一方面，如果取料人员也进行物料查数，可以与语音播报的数量相互印证，防止出现取料数量有误的现象；指示灯带8对所选物料各个单品的物料箱1的具***置实现指示灯带闪烁指示，方便引导工作人员快速完成取货；物料箱1为金属材质，有良好的密封性；风力泵3具有气体流量监控功能，可直接监测出向物料箱1内输送的气体体积，或者根据气体流动速率和时间计算得到向物料箱1内输送的气体体积。
如图4所示的一种具有清点功能的物料箱的清点方法，包括以下步骤：S1：智能压力传感器设备12对物料箱1内的物料进行称重；S2：物料箱1内物料的总重量与物料的单体重量做比得到物料箱1内的物料数量N1；S3：按动触发按钮9，取料口5关闭，进气口13打开，风力泵3开始工作，对物料箱1内进行充气，当风力泵3所测得的向物料箱1内输送的气体体积达到预设值VG时，进气口13关闭，风力泵3停止工作；S4：静置t分钟后，得到气压表14所测得的物料箱1内的气压P1，取料口5打开；S5：将充气后物料箱1内的气压P1、预设充气的气体体积值VG和相关固定参数带入计算公式得到物料箱1内的物料数量N2；S6：若N1与N2相等，则物料数量为N1或N2，若N1与N2不相等，则以N2为准。本发明的清点方法有两种方式可以实现物料的清点，一种是通过测量物料的质量，在知道物料单体质量的条件下，测得物料的总体质量，通过做比即可得到物料的数量，此种方式对环境的要求较低，可以实时的进行物料的清点，在取料人员抓取物料后，即可马上对物料箱中的剩余物料进行盘点，很快的得到取料的数量和物料箱中的剩余物料数量；另一种是通过测量物料的体积来实现物料的清点，在知道物料单体体积的条件下，测得物料的总体体积，通过做比即可得到物料的数量，此种方式采用气体填充的方法测量物料的体积，对测量条件的要求较高，耗时也较长，因此用来验证通过测量物料的质量的方式所得到的结果。
S5中相关固定参数包括：大气压强P0、物料箱1的容积V0和单体物料的体积V1。在通过测量物料的体积来实现物料的清点的方法中，是通过向密封的物料箱1内充入气体来测量出物料的体积，对于气体压强，当温度和体积一定时，气体的压强和气体物质的量也就是在大气压下气体的体积成正比，由此可计算出物料箱1内在大气压下气体的体积，用物料箱1的容积V0与物料箱1内在大气压下气体的体积作差即可得到物料的体积，再与单体物料的体积V1做比得到物料箱1内物料的数量。
按动触发按钮9，开始进行通过测量物料的体积来实现物料的清点，在向物料箱1中充入气体前，物料箱1内的气压和外界一样，都是标准大气压P0，当向物料箱1中充入气体后，静置t分钟，是因为在向物料箱1中充入气体过程中，物料箱1内的温度会发生变化，静置t分钟使得物料箱1内的温度达到外界的温度，这就使得物料箱在充入气体前和充入气体后温度均和外界温度相同，即为定值，静置后物料箱1内的气压由气压表14测量为P1，由风力泵3测得向物料箱1内充入的气体体积为VG(气体是由外界向物料箱充入的，因此VG是在标准大气压下的气体体积)，设物料箱1内除去物料后的空余体积为VA(即物料箱1的容积减去物料所占空间的体积)，对于气体压强，当温度和体积一定时，气体的压强和气体物质的量也就是在大气压下气体的体积成正比，则有：
推导出物料箱1内除去物料后的空余体积为VA(即物料箱1的容积减去物料所占空间的体积)为：
物料箱的容积为V0，则可得到物料的体积为：
物料的单体体积为V1，那么物料数量N2为：
即S6中的计算公式为：
其中，V0为物料箱的容积，V1为物料的单体体积，P0为标准大气压强，VG为向物料箱内输送的气体体积，P1为向物料箱内输送气体经过静置后物料箱内的气体压强。
上述计算过程由智能压力传感器设备12的控制主板进行，并将计算结果与通过测量物料的质量测得的结果进行比对，最后经过语音播报装置6进行语音播报。
物料箱1的容积V0为物料箱1内的体积减去其它元器件(如智能压力传感器设备12、气压表14等)所占用的体积。
通过测量物料的质量，在知道物料单体质量的条件下，测得物料的总体质量，通过做比即可得到物料的数量，此种方式对环境的要求较低，可以实时的进行物料的清点，在取料人员抓取物料后，即可马上对物料箱中的剩余物料进行盘点，很快的得到取料的数量和物料箱中的剩余物料数量，但是当物料单体之间的质量不一致或各个单体之间的质量存在些许误差时，用此方式轻点的物料数量也会有误差；通过测量物料的体积来实现物料的清点，在知道物料单体体积的条件下，测得物料的总体体积，通过做比即可得到物料的数量，此种方式采用气体填充的方法测量物料的体积，对测量条件的要求较高，耗时也较长，因此用来验证通过测量物料的质量的方式所得到的结果，此种方式和物料质量无关，因此不用担心物料单体之间的质量不一致，只要物料单体之间的体积一致就可以了，相比于通过质量的方法，不存在质量上的误差。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明保护范围为准。

Claims (7)

1.一种具有清点功能的物料箱，其特征是，包括风力泵(3)，所述风力泵(3)设置于气流管(2)上，物料箱(1)的侧面设有进气口(13)，所述进气口(13)与气流管(2)相连，所述物料箱(1)内部设有气压表(14)和智能压力传感器设备(12)，所述物料箱(1)的正面设有取料口(5)，所述物料箱(1)设有触发按钮(9)；
S1：智能压力传感器设备(12)对物料箱(1)内的物料进行称重；
S2：物料箱(1)内物料的总重量与物料的单体重量做比得到物料箱(1)内的物料数量N1；
S3：按动触发按钮(9)，取料口(5)关闭，进气口(13)打开，风力泵(3)开始工作，对物料箱(1)内进行充气，当风力泵(3)所测得的向物料箱(1)内输送的气体体积达到预设值VG时，进气口(13)关闭，风力泵(3)停止工作；在向物料箱(1)充入气体前，物料箱(1)内的气压与外界一样，均为标准大气压P0；
S4：静置t分钟后，得到气压表(14)所测得的物料箱(1)内的气压P1，取料口(5)打开；静置t分钟使得物料箱(1)内的温度达到外界的温度，得到物料箱(1)在充入气体前和充入气体后温度均与外界温度相同；
S5：将充气后物料箱(1)内的气压P1、预设充气的气体体积值VG和相关固定参数带入计算公式得到物料箱(1)内的物料数量N2；
S6：若N1与N2相等，则物料数量为N1或N2，若N1与N2不相等，则以N2为准；
S5中相关固定参数包括：大气压强P0、物料箱(1)的容积V0和单体物料的体积V1；
S6中的计算公式为：
其中，V0为物料箱的容积，V1为物料的单体体积，P0为标准大气压强，VG为向物料箱内输送的气体体积，P1为向物料箱内输送气体经过静置后物料箱内的气体压强。
2.根据权利要求1所述的一种具有清点功能的物料箱，其特征是，所述智能压力传感器设备(12)包括压力传感器和控制主板。
3.根据权利要求1所述的一种具有清点功能的物料箱，其特征是，所述物料箱(1)上设有显示屏(7)。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种具有清点功能的物料箱，其特征是，所述气压表(14)和显示屏(7)均与智能压力传感器设备(12)的控制主板相连。
5.根据权利要求1所述的一种具有清点功能的物料箱，其特征是，所述物料箱(1)的侧面设有电机，用于控制取料口(5)和进气口(13)的开闭。
6.根据权利要求1所述的一种具有清点功能的物料箱，其特征是，所述智能压力传感器设备(12)的上方设有物料盒(11)。
7.根据权利要求1所述的一种具有清点功能的物料箱，其特征是，所述物料箱(1)上设有语音播报装置(6)和指示灯带(8)，所述物料箱(1)为金属材质，所述风力泵(3)具有气体流量监控功能。
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