CN103303699B - 一种自动识别货物的自动装车方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动识别货物的自动装车方法，步骤如下：1)定义车厢尺寸、车厢装货最大量、装车设备与车厢距离、输送设备与车厢距离、货物识别码、识别码对应的货物参数；2)货物识别码读取装置识别货物识别码，从数据库中读取与货物识别码对应的货物参数；3)根据车厢尺寸、装车设备与车厢距离、输送设备与车厢距离，计算得出装车设备、车厢、输送设备问的相对位置关系；4)根据装车设备、车厢、输送设备问的相对位置关系，以及车厢尺寸、货物参数，计算得出货物的装车目标位置；5)装车设备将位于待命位置的货物装载至装车目标位置，当装载的货物累积达到车厢装货最大量时，完成装车。实现现场不需要配备辅助人员、装车效率高、安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及机械领域，更具体地说，涉及一种自动识别货物的自动装车方法。
背景技术
现有技术中，对物料的传统装车方法为人工操作机械手，凭个人经验进行装车。这种最原始的装车方法存在明显的不足：对操作人员的技术要求较高；工作效率低；人力成本高；需要多个人员现场辅助指挥，生产安全隐患大。
就目前的现有技术，仍然缺少安全可靠的自动装车的技术方案。尽管存在有一些相关的专利文献，但仍然无法解决上述问题。
如，中国发明专利ZL200780037872.3公开了一种机械手，基于由设在机械手的臂部的图像输入装置获得的把持部周边的图像、和由设于把持部与臂部之间的关节的角度传感器检测出的机械手的位置变化，检测出由把持部把持的物体的位置和形状。另外，接触可能性判定装置检测物体的形状和位置，从而与由周围监视装置检测出的周围物体的位置进行比较，判定接触的可能性。另外，若存在物体与周围物体接触的可能性，则停止机械手的移动，或由警报装置警告把持物体与周围物体的接近。
上述发明专利解决的技术问题是防止异物侵入机械手的操作范围而引起的安全问题，尽管存在识别物体的技术特征，但其为图像识别，而且也不存在任何用于解决自动装车的技术启示。
中国发明专利ZL200710202317.3公开了一种机械手，其包括：一个基座，一个设置于基座的第一驱动装置，一个与第一驱动装置连接的夹持装置，及一个用于控制第一驱动装置的控制装置，第一驱动装置用于驱动夹持装置沿靠近元件的方向移动，以夹持所述元件，夹持装置包括至少两个用于夹持元件的夹持臂及一设置于夹持臂的内侧壁之间的弹簧，至少一个夹持臂的内侧壁设有至少一个用于感测元件的传感器，传感器与弹簧具有间隔，且与控制装置电连接，当元件与弹簧之间的距离达到一预定值时，传感器感测到元件，并将信号发送给控制装置，控制装置接收该信号，并向第一驱动装置下达指令，以使得夹持装置停止移动。
上述发明专利用于解决芯片安装过程的夹持装置运动过限，造成夹持装置的夹持臂和弹簧的损坏问题，尽管存在控制夹持臂运动方向的技术特征，但也不存在任何用于解决自动装车的技术启示。
中国实用新型专利ZL201120229393.5公开了一种采用RFID识别定位物料的装卸机械手，包括支撑传动装置和机械手装置，支撑传动装置包括主机架、齿轮齿条传送机构和第一电机，机械手装置包括底座、升降臂基座、升降臂、直行程活塞式气缸、标签阅读器和夹具；齿轮齿条传送机构固定在主机架工作平台上，底座固定在宽幅齿条上，升降臂基座固定在底座上，升降臂基座与升降臂通过升降臂连接轴连接，本实用新型通过在装卸机械手上固定有RFID的标签阅读器，识读所取物料的电子标签，快速定位物料位置，控制机械手进行正确的装卸，减少了因为识别定位错误而造成的问题，此方案能较好的解决仓库物料的装卸问题，提高生产效率和准确性。
上述实用新型专利涉及一种物料的定位与信息管理装置，尽管存在识别物料的技术特征，但仅实现了信息采集与定位，不存在任何用于解决自动装车的技术启示。
中国发明专利ZL95197792.X公开了一种集装箱的装卸装置及管理系统，自行式集装箱装卸装置，在集装箱场进行集装箱的装卸。该装卸装置读取集装箱上标记的集装箱识别码，并检测所装卸的集装箱的位置。根据由集装箱装卸装置读取的集装箱识别码及所检测到的集装箱位置，更新在集装箱场内保管着的集装箱的库存数据。
上述发明专利用于实现集装箱的信息管理，属于信息管理领域，不存在任何用于解决自动装车的技术启示。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种实现简单、操作方便、人力成本低、安全可靠、装车效率高的自动识别货物的自动装车方法。
本发明的技术方案如下：
一种自动识别货物的自动装车方法，步骤如下：
1)定义车厢尺寸、车厢装货最大量、装车设备与车厢距离、输送设备与车厢距离、货物识别码、识别码对应的货物参数；
2)货物识别码读取装置识别货物识别码，从数据库中读取与货物识别码对应的货物参数；
3)根据车厢尺寸、装车设备与车厢距离、输送设备与车厢距离，计算得出装车设备、车厢、输送设备间的相对位置关系；
4)根据装车设备、车厢、输送设备间的相对位置关系，以及车厢尺寸、货物参数，计算得出货物的装车目标位置；
5)装车设备将位于待命位置的货物装载至装车目标位置，当装载的货物累积达到车厢装货最大量时，完成装车。
作为优选，车厢装货最大量包括车厢装货高度和/或车厢装车总量。
作为优选，货物参数包括货物的材质、尺寸、形状。
作为优选，货物识别码的类型为射频信号标识，或符号标识。
作为优选，步骤2)中，货物在输送设备上运动到待命位置时，货物识别码读取装置再进行货物识别码的识别操作。
作为优选，步骤5)中，装车设备每装载一件货物，即累加已装货物的高度和/或已装货物的总量，并与车厢装货最大量进行比较，如果当前已装货物的高度和/或已装货物的总量加上下一个待装车的货物的高度或数量，超过车厢装货最大量时，则停止装车，装车完成。
作为优选，输送设备、装车设备分别设置于车厢的两侧。
作为优选，当车厢进入指定位置后，输送设备、装车设备向靠近车厢方向移动，至装车设备与车厢、输送设备与车厢达到预定义的距离。
本发明的有益效果如下：
本发明所述的方法通过对标识码的定义，使每个标识码用于对应货物的类型、体积、尺寸、形状等物理参数，并根据车厢尺寸、最大装车高度或总量，进行货物的装车操作，全程自动判断初始位置、目标位置、装车最大量等。整个装车过程中，自动判断当前货物是否为最大量的装车操作。
采用本发明所述的方法，可以解决装车操作中，对操作人员的技术要求较高、工作效率低、人力成本高、生产安全隐患大等问题，实现一种现场可不需要配备辅助人员、对操作人员要求低，装车效率高、人力成本低、安全可靠的装车方法。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行进一步的详细说明。
一种自动识别货物的自动装车方法，步骤如下：
1)定义车厢尺寸、车厢装货最大量(车厢装货最大量以车厢装货高度和/或车厢装车总量作为参照标本，更加安全可靠)、装车设备与车厢距离、输送设备与车厢距离、货物识别码、识别码对应的货物参数(包括货物的材质、尺寸、形状等)；
2)货物识别码读取装置识别货物识别码，从数据库中读取与货物识别码对应的货物参数；货物在输送设备上运动到待命位置时，装车设备再进行货物识别码的识别操作；
3)根据车厢尺寸、装车设备与车厢距离、输送设备与车厢距离，计算得出装车设备、车厢、输送设备间的相对位置关系；
4)根据装车设备、车厢、输送设备间的相对位置关系，以及车厢尺寸、货物参数，计算得出货物的装车目标位置；
5)装车设备将位于待命位置的货物装载至装车目标位置，当装载的货物累积达到车厢装货最大量时，完成装车。装车设备每装载一件货物，即累加已装货物的高度和/或已装货物的总量，并与车厢装货最大量进行比较，如果当前已装货物的高度和/或已装货物的总量加上下一个待装车的货物的高度或数量，超过车厢装货最大量时，则停止装车，装车完成。
为了达到简单有效、成本低、效率高等效果，货物识别码的类型为射频信号标识，或符号标识。
出于节省机械占地空间，方便高效抓取货物，以及安全因素等方面，将输送设备、装车设备分别设置于车厢的两侧。当车厢进入指定位置后，输送设备、装车设备向靠近车厢方向移动，至装车设备与车厢、输送设备与车厢达到预定义的距离。
实施例
本实施例以型材的装车为例，对本发明所述的方法进行描述。
定义车厢尺寸、车厢装货最大量、装车设备与车厢距离、输送设备与车厢距离、型材识别码、识别码对应的型材参数。本实施例的识别码为条形码，在型材上喷有条形码，在装车装置的数据库中保存有该条形码对应的型材形状、截面，包括长宽高尺寸、材质属性、是否允许叠放等物理参数。
装车设备和输送设备分开，车厢进入装车位置，装车设备和输送设备向靠近车厢方向移动，至装车设备与车厢、输送设备与车厢达到预定义的距离。
本实施例的输送设备为型材输送带。型材输送带将型材传送到待命位置。型材输送带上的型材识别码读取装置读取型材上的条形码，从装置设备的数据库中读取该条形码对应的型材参数。
本实施例中的装车设备为机器人机械手。计算确定机器人与车厢、机器人与型材输送带的相对位置关系；计算确定型材的装车目标位置；机器人将待命位置的型材装载至装车目标位置；当货物高度达到预设车厢内货物高度或者车厢内装货总量(也可以同时判断车厢内货物高度和车厢内装货总量两个参数)时，装车完成。
本实施例中，机器人机械手在高度方向作单一直线移动。机器人机械手只负责抓取、提升、横向移动，到位并下放，完成一次型材的装车动作。其余工序由装车设备的其他部位完成，如标识码识别模块、机械手控制模块等。
上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定。只要是依据本发明的技术实质，对上述实施例进行变化、变型等都将落在本发明的权利要求的范围内。
Claims (8)
1.一种自动识别货物的自动装车方法，其特征在于，步骤如下：
1)定义车厢尺寸、车厢装货最大量、装车设备与车厢距离、输送设备与车厢距离、货物识别码、识别码对应的货物参数；
2)货物识别码读取装置识别货物识别码，从数据库中读取与货物识别码对应的货物参数；
3)根据车厢尺寸、装车设备与车厢距离、输送设备与车厢距离，计算得出装车设备、车厢、输送设备间的相对位置关系；
4)根据装车设备、车厢、输送设备间的相对位置关系，以及车厢尺寸、货物参数，计算得出货物的装车目标位置；
5)装车设备将位于待命位置的货物装载至装车目标位置，当装载的货物累积达到车厢装货最大量时，完成装车。
2.根据权利要求1所述的自动识别货物的自动装车方法，其特征在于，车厢装货最大量包括车厢装货高度和／或车厢装车总量。
3.根据权利要求1述的自动识别货物的自动装车方法，其特征在于，货物参数包括货物的材质、尺寸、形状。
4.根据权利要求1述的自动识别货物的自动装车方法，其特征在于，货物识别码的类型为射频信号标识，或符号标识。
5.根据权利要求1所述的自动识别货物的自动装车方法，其特征在于，步骤2)中，货物在输送设备上运动到待命位置时，货物识别码读取装置再进行货物识别码的识别操作。
6.根据权利要求1所述的自动识别货物的自动装车方法，其特征在于，步骤5)中，装车设备每装载一件货物，即累加己装货物的高度和／或己装货物的总量，并与车厢装货最大量进行比较，如果当前己装货物的高度和／或己装货物的总量加上下一个待装车的货物的高度或数量，超过车厢装货最大量时，则停止装车，装车完成。
7.根据权利要求1所述的自动识别货物的自动装车方法，其特征在于，输送设备、装车设备分别设置于车厢的两侧。
8.根据权利要求7所述的自动识别货物的自动装车方法，其特征在于，当车厢进入指定位置后，输送设备、装车设备向靠近车厢方向移动，至装车设备与车厢、输送设备与车厢达 到预定义的距离。
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