CN103895885A - 一种物品逻辑分配方法及逻辑分配器 - Google Patents

Abstract

一种物品逻辑分配方法，步骤一、暂存器接收物品堆，物品堆的物品数量均已被准确计数，暂存器设置有至少两个暂存仓，每个物品堆均由一个暂存仓接收，步骤二、当一个组合的暂存仓内的物品总数量与目标数量相同时，将该组合的暂存仓内的全部物品送至储存器,并把该组合中的每个暂存仓的物品数量重置为零；所述一个组合的暂存仓包括一个暂存仓或者一个以上的暂存仓，所述一个组合的暂存仓的物品总数量为该组合中所包括的所有暂存仓的物品数量之总和。本发明容许分堆数量带有一定的随意性及随机性，而最后透过组合数量巧妙地把物品堆数量的随意性及随机性相互抵消掉。大大提高了设备运作的效率及减低了设备制造的成本。

Description

一种物品逻辑分配方法及逻辑分配器

技术领域

本发明涉及物品分配技术领域，具体涉及一种物品逻辑分配方法及逻辑分配器。

背景技术

中国发明专利，专利号为“201210509818.7”公开了一种物品的分配方法及装置，该分配方法包括先分配出一个接近目标数量的物品堆，然后使用补料机构单个地进行补料，最终达到目标数量的定量分配。

现有技术存在的问题是：想要达到目标数量的分配，输送接近目标数量的物品时，必须停止输送器，计算与目标数量的相差数量，之后用补料机构补足差数，但是，由于首次投料时物品是整堆地输送的，物品之间不需要被有效地分离开，这便不能做到单个地控制物品的供应数量，也便不能保证首次投料便能到达目标数量，而输送器停止时机械结构，物品在输送器上的铺排，及物品的惯性等因数都是难以控制的，投料数量便有一定的随机性，要保证不超出目标数量的同时，便只有接受较大的相差数，补料机构必须能够单个地控制供应物品的数量，使可以精确地达到所需的相差数量，工作效率较低，如果需要提高补料效率，便需要增加补料机构，又或者需要把首次投料的数量控制至更加接近而不超于目标数量，才能减少所需补料的投放量，这样便会大大提高设备的制造要求及成本。

因此，针对现有技术中的存在问题，亟需提供一种不需精确控制输入物品的数量、分配效率高、分配精度高的逻辑分配方法及逻辑分配器显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种不需精确控制输入物品的数量、分配效率高、分配精度高的逻辑分配方法

本发明的另一目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种不需精确控制输入物品的数量、分配效率高、分配精度高的逻辑分配器

本发明的发明目的之一通过以下技术方案实现：

提供一种物品逻辑分配方法， 

步骤一、暂存器接收物品堆，物品堆的物品数量均已被准确计数，暂存器设置有至少两个暂存仓，每个物品堆均由一个暂存仓接收，

步骤二、当一个组合的暂存仓内的物品总数量与目标数量相同时，将该组合的暂存仓内的全部物品送至储存器, 并把该组合中的每个暂存仓的物品数量重置为零；所述一个组合的暂存仓包括一个暂存仓或者一个以上的暂存仓，所述一个组合的暂存仓的物品总数量为该组合中所包括的所有暂存仓的物品数量之总和。

其中，当找不到物品总数量与目标数量相同的一个组合的暂存仓时，暂存仓继续接收物品堆，把接收到物品堆的暂存仓内原有的物品数量及接收到的物品堆的物品数量叠加，叠加后的物品数量为该暂存仓的当前的物品数量，再根据暂存仓的当前的物品数量计算是否具有物品总数量与目标数量相同的一个组合的暂存仓。

其中，当存在空的暂存仓时，选择空的暂存仓接收物品堆，当每个暂存仓均已载有物品时，选择载有最少数量物品的一个暂存仓接收物品堆。

其中，当暂存仓接收物品堆后，暂存仓的当前的物品数量超出目标数量，则将该暂存仓单独释出全部物品，送入储存器，然后将该储存器剔出，并把该暂存仓的物品数量重置为零。

本发明的另一发明目的通过下述方案实现：

一种物品逻辑分配装置， 

暂存器，接收物品堆，

暂存器设置有至少两个暂存仓，每个物品堆均由一个暂存仓接收

储存器，用于接收暂存仓的物品。

其中，设置有汇集机构，所述汇集机构的物品输入端设置于暂存仓的物品输出端，所述汇集机构的物品输出端设置有储存器。

其中，所述汇集机构设置为倒锥形汇集通道。

其中，暂存器设置有至少一个暂存仓列，一个暂存仓列包括至少两个暂存仓。

其中，所述暂存仓列设置有四条，一条所述暂存仓列设置有四个暂存仓。

其中，设置有分流机构，分流机构对应暂存仓列设置，分流机构用于使物品堆输入至对应的暂存仓列中的任意一个暂存仓。

其中，所述分流机构设置为拨板机构或暂存仓列移动机构。

 

本发明的有益效果：

本发明使用组合的方法得到目标数量的物品分配，相对于目前市场上普遍使用的两种分配方法，包括多通道式的数粒方法及使用补料机构的分配方法，本发明使用了一个全新的概念使可大大放宽了在定量分配物品时对于物品流的分堆位置的精确性要求。在两种通用的方法之中，都牵涉到计数及机械动作的精确配合，使计数数量达到目标数量时，实时触发机械动作，使物品流在一个准确的位置被分隔开，以得到目标数量的分堆，由于这个准确的分隔位置所需，物品流在分堆时便需要是单列的，或是以一种有序的方式排列，使可以把每堆的最后一个数量的物品清晰地区分开来。 于多通道式的数粒机上，物品流本便是单列的，分堆是由每条通道内的光电传感器下面的自动闸门来实现，也是说在所有通道中，最后一个关闭的闸门是需要准确地把一堆物品的最后一个与下一堆物品分隔开从而得出目标数量的分堆，当然，也是因为这种多通道的单列的物品输送方式，这种方法存在着设备体积庞大的缺点。 而在使用补料机构的方法中，需把物品预先做出一个低于但接近目标数量的分堆后再计算其与目标数量的相差数量，之后使用补料机构补足相差数，预分堆数量是不用精确控制的，只需要是低于目标数量及被准确计数便可，但补料数量却是需要被精确控制的，补料机构需要在计数达到所需的相差数量时准确地把物品流分隔开，所以补料机构也是需要把物品流分为一个或多个单列，又或以一个有序的方式来排列物品，使可以单个地控制物品供应的数量，容许在达到所需的相差数量时对物品流作出准确的分隔。这个使用补料机构的方法只需对物品流安排出最少一条单列作补料使用，主要的物品流便不需要被分为单列，相对于多通道数粒机的方法，在设备体积效益上有着很大的进步，但是，要达到最佳的工作效率，便需要在预分堆时尽量控制分堆数量至接近而不超于目标数量，以减低对补料数量的要求，这样，对机械动作的控制要求便变得很高。本发明所使用的的方法先将经过计数的物品堆分别送入不同的暂存仓内，然后计算不同组合的暂存仓内的物品总数量，得到与目标数量相同的组合，之后释出组合中的物品以得出目标数量的分配。这样，每一个输入的物品堆的数量，便不需要被精确控制至达到或是接近目标数量或补差数量与否，只要是低于目标数量以及每个物品堆都被准确计数便可，本发明容许分堆数量带有一定的随意性及随机性，而最后透过组合数量巧妙地把物品堆数量的随意性及随机性相互抵消掉。而也因为物品堆的数量可以带有随机性，物品流在被分堆前的输送状态要求便可以大大放宽（不需要被分为单列，物品之间也不需要被有效分开等），而对机械控制的要求，例如输送器运动的起停时间控制及闸门的反应速度等，都可以降低，大大提高了设备运作的效率及减低了设备制造的成本。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明的逻辑分配器的结构示意图。

图2是本发明的逻辑分配器的暂存仓列的结构示意图。

图3是本发明的设置有拨板机构的逻辑分配器的结构示意图。

图4是本发明的设置有闸门机构的逻辑分配器的结构示意图。

图5是本发明的逻辑分配装置的暂存仓移动机构的结构示意图。

在图1、图2、图3、图4、图5包括有：

1——暂存仓、2——暂存器、3——储存器、4——汇集通道、5——拨板机构、6——第一拨板、7——第二拨板、8——第三拨板、9——活门、10——闸门、11——伺服电机、12——螺杆。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

一种物品逻辑分配方法， 

步骤一、暂存器接收物品堆，物品堆的物品数量均已被准确计数，暂存器设置有至少两个暂存仓，每个物品堆均由一个暂存仓接收，

步骤二、当一个组合的暂存仓内的物品总数量与目标数量相同时，将该组合的暂存仓内的全部物品送至储存器；该组合中的每个暂存仓的物品数量重置为零，所述一个组合的暂存仓包括一个暂存仓或者一个以上的暂存仓，所述一个组合的暂存仓的物品总数量为该组合中所包括的所有暂存仓的物品数量之总和。

具体的，当找不到物品总数量与目标数量相同的一个组合的暂存仓时，暂存仓继续接收物品堆，把接收到物品堆的暂存仓内原有的物品数量及接收到的物品堆的物品数量叠加，叠加后的物品数量为该暂存仓的当前的物品数量，再根据暂存仓的当前的物品数量计算是否具有物品总数量与目标数量相同的一个组合的暂存仓。

具体的，当存在空的暂存仓时，选择空的暂存仓接收物品堆，当每个暂存仓均已载有物品时，选择载有最少数量物品的一个暂存仓接收物品堆。

具体的，当暂存仓接收物品堆后，暂存仓的当前的物品数量超出目标数量，则将该暂存仓单独释出全部物品，送入储存器，然后将该储存器剔出，并把该暂存仓的物品数量重置为零。

本发明使用组合不同的暂存仓的物品数量的方法来得出目标数量，多个的暂存仓列组合在一起成为暂存仓矩阵，在暂存仓矩阵内任意取一个数量单元的组合的总和的可能值将会是在0（即一个所有数量单元都不取的组合），及一个等于所有数量单元的总和（即一个所有数量单元都取的组合）的数之间的整数。在控制到物品堆的物品数量是低于目标数量的情况下，暂存仓矩阵内的数量单元的值是分布在0与目标数量的值之间的大小不一的范围内的，所以这些数量值的任意组合的加总是有可能覆盖目标数量的值的。 

使用一个4x4 的暂存仓矩阵为例（即具有4个暂存仓列，当中每个暂存仓列包含4个暂存仓，即共16个暂存仓）：假定在每个暂存仓都载有物品的情况下，可以得出的组合有 65,536个（2¹⁶）。 当然，在一些暂存仓可能是空的或一些暂存仓是有相同数量的物品的情况下，可能会得到较少的组合，如只有12个暂存仓有数量时，可以得到的组合是 4,096个（2¹²），当中如果有两个数量是一样的时候，可以得到的组合是3,072个（2¹⁰ x 3）。假定所需的目标数量是100，那么在一个4x4的暂存器内大小不一的16个小于100的数量的加总大概是 800 （100/2 x 16），也是说以上的 65,536个可能值将会分布在 0~800 的整数范围内，而当中有最少一个是等于目标值的机会很大。当然，这些组合的加总值在可能值范围内不是均匀分布的，也是说，通过控制暂存仓的数量值的分布范围，可以极大增加找到合适组合的可能性。再者，在一个得不到合适组合的情况下，会再次投入物品堆，以下简称投料，也是说，在以上的 4x4 的暂存仓矩阵的例子中，数量值矩阵会有4个单元发生变化，从而产生61,440个（2¹² x（16 - 1））新的组合。当然，在物品堆叠加发生时便有机会产生数量溢出的情况，但能够控制到每一个暂存仓可以接收最少一次数量叠加而不溢出，比如，当暂存仓发生数量叠加时，可以使用一个最小的投料量来作投料，这样，在以上的4x4的矩阵的例子中，便可以最少发生４次数量叠加才可能出现数量溢出。这样，在发生数量溢出前能够得到合适组合的可能性便大大提高。

在一般情况下，存在多于一个与目标数量相同的组合的情况是经常发生的，只需要找出一个合适组合便可，也就是说在找到第一个合适组合时，便可以使用它而停止继续寻找，于是，可以使用物品数量较大的暂存仓作为优先计算组合的单元，这样，发生数量溢出的情况便会大大降低，减少了需要清空数量溢出的暂存仓所需要的工作时间，能够有效提高分配效率。

另一个对于有效性的考虑点是寻找合适组合所需的时间，按现今一般的计算机的速度，对于一个4x4的矩阵计算所有65,536个组合的加总大概需要0.2秒，同时按以上所述，只需找出第一个合适组合，其所需的计算时间更短，因此采用本发明的技术能够在极短的时间内找到与目标数量相同的组合，然后进行分配。

在一个电脑模拟的验证中，使用一个4x4的矩阵及设定目标数量为100，取出了10,000堆物品而不发生数量溢出，而投料次数与取出次数基本相同，说明在每次投料后大部分时间都能找出合适组合，偶有发生需要补充投料，或一次投料后可以连续找出多次合适组合的情况。

以上的有效性与目标数量有关，目标数量越小便越能找到更多的合适组合，目标数量越大便只可找到较少的合适组合。经验证，对于目标数量为300 以内的情况，一个4x4的矩阵都能够有效使用，对于目标数量更大的情况，可以通过更细化输入物品堆的物品数量范围使可以容许更多次数量的叠加才出现数量溢出来增加可以找到合适组合的机会，也可以使用更多的暂存仓来提供更多的可能组合。

上述描述中的数量溢出，是指暂存仓内的物品数量超出目标数量。

实施例2

一种物品逻辑分配装置， 如图1、图2所示，

暂存器2，接收物品堆，

暂存器2设置有至少两个暂存仓1，每个物品堆均由一个暂存仓1接收，

储存器3，用于接收暂存仓1的物品。

具体的，设置有汇集机构，所述汇集机构的物品堆输入端设置于暂存仓1的物品堆输出端，所述汇集机构的物品堆输出端设置有储存器3。

进一步的，所述汇集机构设置为倒锥形汇集通道4。所有暂存仓1的物品堆输出端都在汇集通道4的物品输入范围内，汇集通道4能够将任意一个组合的暂存仓1所释出的物品收集并送入储存器3。

其中，暂存器2设置有至少一个暂存仓列，一个暂存仓列包括至少两个暂存仓1。

暂存仓1呈阵列排布，缩小了暂存器的体积，承接物品堆更便利，使用也更为方便。   

优选的，所述暂存仓列设置有四条，每条所述暂存仓列2设置有四个暂存仓1。

本发明还可以设置在暂存仓1下部设置有活门9机构，用于打开或者封闭暂存仓1的物品输出通道，活门9机构打开后，一个或者一个以上的暂存仓1的物品经过汇集通道4被送至储存器3。

具体的，还可以设置有分流机构，分流机构对应暂存仓列设置，分流机构用于使物品堆输入至对应的暂存仓列中的任意一个暂存仓。所述分流装置设置为暂存仓列移动机构，暂存仓列移动机构与中央处理及控制单元电信号连接，所述暂存仓列移动机构驱动暂存仓列位移，使该列中的任意一个暂存仓可以接受物品堆。

暂存仓列移动机构设置有，伺服电机10与暂存仓列之间通过螺杆11传动机构连接，驱动暂存仓列位移，达到由该列中的任意一个暂存仓接收物品堆的目的。

分流机构还可以设置为拨板机构5，所述拨板机构5设置于暂存仓列2上方，所述拨板机构5用于打开或者关闭暂存仓1的物品输入通道，将物品堆分流至任意一个暂存仓1。

拨板机构5设置于暂存仓列内，具有拨板，拨板以树形架构布置，拨板的个数比暂存仓1的个数少一，拨板设置于暂存仓1之间的隔板上，拨板可以摆动，打开或者关闭暂存仓1的物品输入通道，拨板通过电机驱动摆动，在物品堆输送的过程中，拨板摆动，使物品堆进入被选中的暂存仓1。

如图3所示，当暂存仓1设置有四个时，拨板设置有三个，第一拨板6用于控制物品进入暂存仓A1或者暂存仓A2，第二拨板7用于控制物品进入暂存仓A1和暂存仓A2或者暂存仓A3和暂存仓A4两个区间，第三拨板8用于控制物品进入暂存仓A3或者暂存仓A4；第二拨板7关闭暂存仓A3和暂存仓A4的物品输入通道，然后与第一拨板6配合，可以将物品最终送入暂存仓A1或暂存仓A2，第二拨板7关闭暂存仓A1和暂存仓A2的物品输入通道，与第三拨板8配合，可以将物品最终送入暂存仓A3或者暂存仓A4。

进一步的，如图4所示，本发明还可以设置一个闸门机构，闸门机构设置于分流机构上，闸门机构为设置于分流机构上方的闸门10，所述闸门10与暂存仓列分别对应设置，闸门10通过电机或气缸驱动打开或者关闭分流机构的物品输入通道，该闸门机构具有一定的空间用于容纳物品，闸门10预先容纳物品堆，当分流机构运动完毕后，打开闸门10，将物品通过分流机构投入暂存仓1，这样可以容许在分流机构运动完毕之前继续投放物品堆，提高物品的分配速度。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种物品逻辑分配方法，其特征在于：

步骤一、暂存器接收物品堆，物品堆的物品数量均已被准确计数，暂存器设置有至少两个暂存仓，每个物品堆均由一个暂存仓接收，

步骤二、当一个组合的暂存仓内的物品总数量与目标数量相同时，将该组合的暂存仓内的全部物品送至储存器；所述一个组合的暂存仓包括一个暂存仓或者一个以上的暂存仓，所述一个组合的暂存仓的物品总数量为该组合中所包括的所有暂存仓的物品数量之总和。

2.根据权利要求1所述的一种物品逻辑分配方法，其特征在于：当找不到物品总数量与目标数量相同的一个组合的暂存仓时，暂存仓继续接收物品堆，把接收到物品堆的暂存仓内原有的物品数量及接收到的物品堆的物品数量叠加，叠加后的物品数量为该暂存仓的当前的物品数量，再根据暂存仓的当前的物品数量计算是否具有物品总数量与目标数量相同的一个组合的暂存仓。

3.根据权利要求2所述的一种物品逻辑分配方法，其特征在于：当存在空的暂存仓时，选择空的暂存仓接收物品堆，当每个暂存仓均已载有物品时，选择载有最少数量物品的一个暂存仓接收物品堆。

4.根据权利要求2或3所述的一种物品逻辑分配方法，其特征在于：当暂存仓接收物品堆后，暂存仓的当前的物品数量超出目标数量，则将该暂存仓单独释出全部物品，送入储存器，然后将该储存器剔出，并把该暂存仓的物品数量重置为零。

5.一种使用权利要求1至4所述的物品逻辑分配方法的物品逻辑分配装置，其特征在于：

暂存器，接收物品堆，

暂存器设置有至少两个暂存仓，每个物品堆均由一个暂存仓接收

储存器，用于接收暂存仓的物品。

6.根据权利要求5所述的一种物品逻辑分配装置，其特征在于：设置有汇集机构，所述汇集机构的物品输入端设置于暂存仓的物品输出端，所述汇集机构的物品输出端设置有储存器。

7.根据权利要求6所述的一种物品逻辑分配装置，其特征在于：所述汇集机构设置为倒锥形汇集通道。

8.根据权利要求5所述的一种物品逻辑分配装置，其特征在于：暂存器设置有至少一个暂存仓列，一个暂存仓列包括至少两个暂存仓。

9.根据权利要求8所述的一种物品逻辑分配装置，其特征在于：设置有分流机构，分流机构对应暂存仓列设置，分流机构用于使物品堆输入至对应的暂存仓列中的任意一个暂存仓。

10.根据权利要求9所述的一种物品逻辑分配装置，其特征在于：所述分流机构设置为拨板机构或暂存仓列移动机构。

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