一种基于分布式消息队列的码垛机器人运行数据采集方法及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于分布式消息队列的码垛机器人运行数据采集方法及其系统，所述采集方法具体包括：

【技术实现步骤摘要】
一种基于分布式消息队列的码垛机器人运行数据采集方法及其系统


[0001]本专利技术属于烟草企业码垛机器人
，具体涉及一种基于分布式消息队列的码垛机器人运行数据采集方法及其系统
。

技术介绍

[0002]随着烟草行业的信息化
、
自动化进程的不断发展和提高，基于无人工厂概念的成品件烟分拣系统被专利技术，创新性的实现了从车间生产的件烟，依次被分拣系统分开分别进入相应的机械手码垛通道
。
[0003]基于无人工厂概念的成品库码垛机器人自动码垛件烟到托盘系统被专利技术，创新性的实现了成品件烟机器人自动码垛到托盘的高度自动化运行模式
。
[0004]码垛机器人是工作人员的手足与大脑功能延伸和扩展，它可以帮助人们完成繁重
、
单调
、
重复的劳动，提高劳动生产率，保正产品质量
。
成品库码垛机器人是机械与计算机程序有机结合的产物，占地少，同时抓取三条分拣线；辅料库码垛机械人把各种辅料分门别类放置到辅料托盘上，等待送往辅料高架库；滤棒库码垛机械人把成型机生产的滤棒格斗放在格斗输送机的输送皮带上，等待送往滤棒高架库
。
[0005]在现有技术中，以上三库
(
指成品库
、
辅料库
、
滤棒库
)
码垛机器人在运行过程中会产生各种故障，甚至发生事故
。
有些是码垛机器人自身原因引起，有些故障是卷烟托盘
、
辅料托盘<br/>、
滤棒格斗老化引起，有些是备件原因，有些是程序本身的漏洞引起
。
[0006]为了减少故障
、
杜绝事故，需分析故障的成因，需要统计故障的时长
、
原因等，因此要采集故障的各种数据
。
现有技术只有个别数据有采集且数据比较分散，没有统一归纳和分析功能
。
另外，保养和更换部件也要根据码垛机器人部件的运行时长
、
磨损程度而定
。
有些备件老化，没有及时更换，会形成码垛机器人运行的重大隐患，甚至会发生事故，现有技术是维修人员凭经验判断部件是否需要更换
。
[0007]综上，亟需设计一种基于分布式消息队列的码垛机器人运行数据采集系统，能够实时采集重要零部件
、
因工作时长而持续损耗的部件
(
如六轴电机
)
的磨损程度数据，并及时汇总分析，为维修保养制定科学和周密的计划，做到及时而不过度保养
。

技术实现思路

[0008]为解决现有技术存在的上述技术问题，本专利技术提供一种基于分布式消息队列的码垛机器人运行数据采集方法及其系统，使成品库
、
辅料库
、
滤棒库码垛机器人运行更加科学，减少故障，杜绝事故，保养更加及时且不过度保养
。
[0009]本专利技术采用的技术方案是：
[0010]一种基于分布式消息队列的码垛机器人运行数据采集方法，其特征在于，所述采集方法具体包括如下步骤：
[0011]S1
：采集信息；
[0012]通过码垛机器人的控制柜中的电压
、
电流记录仪记录码垛机器一轴
、
二轴
、
三轴
、
四轴
、
五轴
、
六轴电机运行情况的数据，并通过数据采集模块对上述数据进行收集；
[0013]通过磨损监测装置监测吸盘
、
抓具侧爪机构气缸
、
侧抓缓冲杆和吸盘气缸的磨损信息，并通过数据采集模块进行收集；
[0014]S2
：将步骤
S1
中收集到的信息存储在成品库
、
辅料库
、
滤棒库各个码垛机器人控制柜的子站，并通过有线网络传输至各库的二级主站；
[0015]各库的二级主站通过数据采集模块采集运行数据，采集到的运行数据通过分布式消息通信管理模块所提供的发布
/
订阅消息队列服务集群在服务器终端汇集，数据集成模块通过缓冲队列循环算法将各码垛机器人采集的运行数据在数据库端集中入库；
[0016]S3:
将步骤
S2
处理后的运行数据经
5G CPE
传输至物流中央控制室一级主站，再经物流中央控制室主站最终传输至物流中央控制室服务器；
[0017]S4:
物流中央控制室服务器根据接收到的信息计算三库各个码垛机器人所占线程比例；
[0018]S5
：物流中央控制室服务器根据计算得到的三库各个码垛机器人所占线程比例判断码垛机器人的繁忙程度，并确定每台码垛机器人的所占的线程
。
[0019]进一步的，在所述步骤
S2
中，数据集成模块通过缓冲队列循环入库算法将三库所有码垛机器人采集的运行数据集中入库，具体算法如下：
[0020]设三库码垛机器人单位时间，即每分钟数据采集总数为
S
，成品库有5台码垛机器人，
1、2、3、4
号机器人是普通码垛机器人，对普通型号件烟进行码垛，5号机器人是特殊码垛机器人，对异型烟，如中支烟
、
短支烟件烟进行码垛，数据采集量为
C
i
(i
＝
1,2,3,4,5)
；
[0021]辅料库有4台码垛机器人，单位时间即每分钟数据采集量为
F
i
(i
＝
1,2,3,4)
；
[0022]滤棒库有
16
台码垛机器人，单位时间即每分钟数据采集量为
L
i
(i
＝
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16)
；得到如下关系式：
[0023]S
＝
S
C
+S
F
+S
L
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0024][0025][0026]各个码垛机器人分配到采集服务权重如下所示：
[0027][0028]三库因服务对象不同，业务繁忙程度也个不相同，以码垛机器人日均运行时间占总时长的比例为繁忙系数，则成品库为
δ
，辅料库为
ε
，滤棒库为
η
；
[0029]设系统提供的总线程数定值是
M
，分别得到三库各个码垛机器人所占线程比例：
[0030]成品库各个码垛机器人所占线程比例为：
[0031][0032]辅料库各个码垛机器人所占线程比例为：
[0033][0034]滤棒库各个码垛机器人所占线程比例为：
[0035][0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于分布式消息队列的码垛机器人运行数据采集方法，其特征在于，所述采集方法具体包括如下步骤：
S1
：采集信息；通过码垛机器人的控制柜中的电压
、
电流记录仪记录码垛机器一轴
、
二轴
、
三轴
、
四轴
、
五轴
、
六轴电机运行情况的数据，并通过数据采集模块对上述数据进行收集；通过磨损监测装置监测吸盘
、
抓具侧爪机构气缸
、
侧抓缓冲杆和吸盘气缸的磨损信息，并通过数据采集模块进行收集；
S2
：将步骤
S1
中收集到的信息存储在成品库
、
辅料库
、
滤棒库各个码垛机器人控制柜的子站，并通过有线网络传输至各库的二级主站；各库的二级主站通过数据采集模块采集运行数据，采集到的运行数据通过分布式消息通信管理模块所提供的发布
/
订阅消息队列服务集群在服务器终端汇集，数据集成模块通过缓冲队列循环算法将各码垛机器人采集的运行数据在数据库端集中入库；
S3:
将步骤
S2
处理后的运行数据通过
5G CPE
或有线网络传输至物流中央控制室一级主站，再经物流中央控制室主站最终传输至物流中央控制室服务器；
S4:
物流中央控制室服务器根据接收到的信息计算三库各个码垛机器人所占线程比例；
S5
：物流中央控制室服务器根据计算得到的三库各个码垛机器人所占线程比例判断码垛机器人的繁忙程度，并确定每台码垛机器人的所占的线程
。2.
如权利要求1所述的一种基于分布式消息队列的码垛机器人运行数据采集方法，其特征在于，在所述步骤
S2
中，数据集成模块通过缓冲队列循环入库算法将三库所有码垛机器人采集的运行数据集中入库，具体算法如下：设三库码垛机器人单位时间，即每分钟数据采集总数为
S
，成品库有5台码垛机器人，
1、2、3、4
号机器人是普通码垛机器人，对普通型号件烟进行码垛，5号机器人是特殊码垛机器人，对异型烟，如中支烟
、
短支烟件烟进行码垛，数据采集量为
C
i
(i
＝
1,2,3,4,5)
；辅料库有4台码垛机器人，单位时间即每分钟数据采集量为
F
i
(i
＝
1,2,3,4)
；滤棒库有
16
台码垛机器人，单位时间即每分钟数据采集量为
L
i
(i
＝
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16)
；得到如下关系式：
S
＝
S
C
+S
F
+S
L
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)(1)
各个码垛机器人分配到采集服务权重如下所示：或或三库因服务对象不同，业务繁忙程度也个不相同，以码垛机器人日均运行时间占总时长的比例为繁忙系数，则成品库为
δ
，辅料库为
ε
，滤棒库为
η
；设系统提供的总线程数定值是
M
，分别得到三库各个码垛机器人所占线程比例：成品库各个码垛机器人所占线程比例为：
辅料库各个码垛机器人所占线程比例为：滤棒库各个码垛机器人所占线程比例为：
k
＝
1,2,3
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国瑞，张波，陈焱，
申请(专利权)人：浙江中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：