CN105800223A - 一种基于rfid的电商自动拣货系统及其拣货方法 - Google Patents

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马帅
张俊伟
杨成武
金礼兵
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田明丽
董明云
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Abstract

本发明涉及一种基于RFID的电商自动拣货系统，包括信息获取装置和拣货执行装置，所述信息获取装置包括第一RFID阅读器和现场计算机，以及粘贴在拣货周转箱上的RFID标签；所述拣货执行装置包括核心工控机，拣货皮带机上设置拣货传送带，核心工控机分别与第一RFID阅读器、PLC控制器双向通讯，位移传感器的输出端与PLC控制器的第一输入端相连，PLC控制器的输出端与多个拣货执行机构的输入端相连。本发明还公开了一种基于RFID的电商自动拣货系统的拣货方法。本发明实现多品种物品的自动拣货，拣货箱、RFID标签可以重复使用，降低了消耗材料成本；提高了拣货准确性，减少了人工，由于分拣作业环节减少为一次，可大幅度减少人工数量。

Description

一种基于RFID的电商自动拣货系统及其拣货方法
技术领域
本发明涉及电商拣货技术领域，尤其是一种基于RFID的电商自动拣货系统及其拣货方法。
背景技术
近年来，中国电子商务以年均40%以上的速度增长，大量订单通过电子商务渠道销售出去。在电子商务环境下，订单数量多、每个订单的物品数量少。承担电商物流的公司需要安排大量人员，从成千上万种物品中拣取每个订单需要的物品。由于缺乏自动拣货设备，物流公司还大多采用手工或半自动拣货方式，这种方式使用工人多、劳动强度大、拣货效率低且易出错，拣货成本高，跟不上电商高速发展的需要。因此，研究新的技术方案，采用自动化拣货系统，以提高拣货效率、降低物流成本，是促进电商物流发展的重要课题。
发明内容
本发明的首要目的在于提供一种以RFID作为拣货线控制的信息载体、拣货效率高、拣货成本低的基于RFID的电商自动拣货系统。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种基于RFID的电商自动拣货系统，包括信息获取装置和拣货执行装置，所述信息获取装置包括第一RFID阅读器和现场计算机，以及粘贴在拣货周转箱上的RFID标签，RFID标签通过第一RFID阅读器、现场计算机与客户订单系统中的订单信息绑定；所述拣货执行装置包括核心工控机、PLC控制器、用于读取RFID标签上的EPC区数据的第二RFID阅读器、用于检测拣货周转箱的位置信息的位移传感器、多个拣货执行机构和拣货皮带机，所述拣货皮带机上设置拣货传送带，核心工控机分别与第二RFID阅读器、PLC控制器双向通讯，位移传感器的输出端与PLC控制器的第一输入端相连，PLC控制器的输出端与多个拣货执行机构的输入端相连，所述第二RFID阅读器和位移传感器设置在拣货传送带的入口处。
所述RFID标签与第一RFID阅读器双向通讯，第一RFID阅读器与现场计算机双向通讯，现场计算机与加载客户订单系统的客户计算机通过网络双向通讯，客户计算机与核心工控机双向通讯。
所述拣货执行装置还包括用于检测拣货传送带的传送速度的旋转编码器，旋转编码器设置在拣货传送带的滚动轴端，旋转编码器的输出端与PLC控制器的第二输入端相连。
所述位移传感器采用光电传感器。
所述拣货执行机构布置在拣货皮带机的旁侧，拣货执行机构采用步进电机。
本发明的另一目的在于提供一种基于RFID的电商自动拣货系统的拣货方法，该方法包括下列顺序的步骤：
（1）通过现场计算机和第一RFID阅读器将客户订单系统的订单信息与RFID标签绑定，形成一一对应关系，并将此对应关系保存到客户订单系统，然后将RFID标签粘贴在拣货周转箱上；
（2）将拣货周转箱放入拣货传送带入口，并将RFID标签朝向第二RFID阅读器，当拣货周转箱经过第二RFID阅读器时，第二RFID阅读器读取RFID标签上的EPC区数据，并将读到的RFID芯片数据传入核心工控机，核心工控机根据第二RFID阅读器传回的数据，根据客户订单系统中RFID数据和订单信息的对应关系确定订单信息，然后核心工控机根据订单信息确定每个拣货执行机构上物品所需数量，并将信息传递给PLC控制器；
（3）当拣货周转箱经过位移传感器时，位移传感器将拣货周转箱的位置信息并传入核心工控机，核心工控机根据接收到的信息计算出拣货周转箱与目标拣货执行机构之间的距离；
（4）核心工控机根据拣货周转箱与目标拣货执行机构之间的距离，以及拣货传送带的传送速度，计算出拣货周转箱传送到目标拣货执行机构的时间，把计算的时间及订单信息放入到核心工控机内的定时器中，开始计时；
（5）拣货周转箱接近目标拣货执行机构时，定时器触发核心工控机将目标拣货执行机构的编号发送给PLC控制器，PLC控制器启动相应的拣货执行机构将与其对应的物品推入拣货周转箱中；
（6）拣货执行机构执行拣货之后，通过PLC控制器和核心工控机将订单信息的完成情况反馈给客户订单系统。
由上述技术方案可知，本发明实现多品种物品的自动拣货，以RFID作为拣货线控制的信息载体，配合拣货机、皮带机和控制系统实现自动拣货作业；拣货箱、RFID标签可以重复使用，降低了消耗材料成本；提高了拣货准确性，理论上RFID识别的差错率几乎为零，远远优于手工分拣；减少了人工，由于分拣作业环节减少为一次，不再需要以前进行二次、三次甚至四次分拣的员工，可大幅度减少人工数量；控制系统投资不大，控制系统使用的，大多是通用设备和元器件，可以低成本实现分拣系统的全自动控制；综合效益显著，自动拣货线可以大幅度减少拣货人员、提高拣货准确性、减轻人员的劳动强度、提高拣货效率、降低拣货成本，可为电商物流企业带来较好的效益。
附图说明
图1是本发明的系统组成框图；
图2是本发明的应用场景示意图。
具体实施方式
如图1、2所示，一种基于RFID的电商自动拣货系统，包括信息获取装置和拣货执行装置，所述信息获取装置包括第一RFID阅读器和现场计算机，以及粘贴在拣货周转箱上的RFID标签，RFID标签通过第一RFID阅读器、现场计算机与客户订单系统中的订单信息绑定；所述拣货执行装置包括核心工控机、PLC控制器、用于读取RFID标签上的EPC区数据的第二RFID阅读器、用于检测拣货周转箱的位置信息的位移传感器、多个拣货执行机构和拣货皮带机，所述拣货皮带机上设置拣货传送带，核心工控机分别与第二RFID阅读器、PLC控制器双向通讯，位移传感器的输出端与PLC控制器的第一输入端相连，PLC控制器的输出端与多个拣货执行机构的输入端相连，所述第二RFID阅读器和位移传感器设置在拣货传送带的入口处。
如图1、2所示，所述RFID标签与第一RFID阅读器双向通讯，第一RFID阅读器与现场计算机双向通讯，现场计算机与加载客户订单系统的客户计算机通过网络双向通讯，客户计算机与核心工控机双向通讯。所述拣货执行装置还包括用于检测拣货传送带的传送速度的旋转编码器，旋转编码器设置在拣货传送带的滚动轴端，旋转编码器的输出端与PLC控制器的第二输入端相连。所述位移传感器采用光电传感器。所述拣货执行机构布置在拣货皮带机的旁侧，拣货执行机构采用步进电机。所述多个拣货执行机构与订单中的若干个物品形成一一对应关系。
如图2所示，本方法包括下列顺序的步骤：
（1）通过现场计算机和第一RFID阅读器将客户订单系统的订单信息与RFID标签绑定，形成一一对应关系，并将此对应关系保存到客户订单系统，然后将RFID标签粘贴在拣货周转箱上；
（2）将拣货周转箱放入拣货传送带入口，并将RFID标签朝向第二RFID阅读器，当拣货周转箱经过第二RFID阅读器时，第二RFID阅读器读取RFID标签上的EPC区数据，并将读到的RFID芯片数据传入核心工控机，核心工控机根据第二RFID阅读器传回的数据，根据客户订单系统中RFID数据和订单信息的对应关系确定订单信息，然后核心工控机根据订单信息确定每个拣货执行机构上物品所需数量，并将信息传递给PLC控制器；
（3）当拣货周转箱经过位移传感器时，位移传感器将拣货周转箱的位置信息并传入核心工控机，核心工控机根据接收到的信息计算出拣货周转箱与目标拣货执行机构之间的距离；
（4）核心工控机根据拣货周转箱与目标拣货执行机构之间的距离，以及拣货传送带的传送速度，计算出拣货周转箱传送到目标拣货执行机构的时间，把计算的时间及订单信息放入到核心工控机内的定时器中，开始计时；
（5）拣货周转箱接近目标拣货执行机构时，定时器触发核心工控机将目标拣货执行机构的编号发送给PLC控制器，PLC控制器启动相应的拣货执行机构将与其对应的物品推入拣货周转箱中；
（6）拣货执行机构执行拣货之后，通过PLC控制器和核心工控机将订单信息的完成情况反馈给客户订单系统。
综上所述，本发明实现多品种物品的自动拣货，以RFID作为拣货线控制的信息载体，配合拣货机、皮带机和控制系统实现自动拣货作业；拣货箱、RFID标签可以重复使用，降低了消耗材料成本；提高了拣货准确性，理论上RFID识别的差错率几乎为零，远远优于手工分拣；减少了人工，由于分拣作业环节减少为一次，不再需要以前进行二次、三次甚至四次分拣的员工，可大幅度减少人工数量。

Claims (6)

1.一种基于RFID的电商自动拣货系统，其特征在于：包括信息获取装置和拣货执行装置，所述信息获取装置包括第一RFID阅读器和现场计算机，以及粘贴在拣货周转箱上的RFID标签，RFID标签通过第一RFID阅读器、现场计算机与客户订单系统中的订单信息绑定；所述拣货执行装置包括核心工控机、PLC控制器、用于读取RFID标签上的EPC区数据的第二RFID阅读器、用于检测拣货周转箱的位置信息的位移传感器、多个拣货执行机构和拣货皮带机，所述拣货皮带机上设置拣货传送带，核心工控机分别与第二RFID阅读器、PLC控制器双向通讯，位移传感器的输出端与PLC控制器的第一输入端相连，PLC控制器的输出端与多个拣货执行机构的输入端相连，所述第二RFID阅读器和位移传感器设置在拣货传送带的入口处。
2.根据权利要求1所述的基于RFID的电商自动拣货系统，其特征在于：所述RFID标签与第一RFID阅读器双向通讯，第一RFID阅读器与现场计算机双向通讯，现场计算机与加载客户订单系统的客户计算机通过网络双向通讯，客户计算机与核心工控机双向通讯。
3.根据权利要求1所述的基于RFID的电商自动拣货系统，其特征在于：所述拣货执行装置还包括用于检测拣货传送带的传送速度的旋转编码器，旋转编码器设置在拣货传送带的滚动轴端，旋转编码器的输出端与PLC控制器的第二输入端相连。
4.根据权利要求1所述的基于RFID的电商自动拣货系统，其特征在于：所述位移传感器采用光电传感器。
5.根据权利要求1所述的基于RFID的电商自动拣货系统，其特征在于：所述拣货执行机构布置在拣货皮带机的旁侧，拣货执行机构采用步进电机。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的基于RFID的电商自动拣货系统的拣货方法，该方法包括下列顺序的步骤：
（1）通过现场计算机和第一RFID阅读器将客户订单系统的订单信息与RFID标签绑定，形成一一对应关系，并将此对应关系保存到客户订单系统，然后将RFID标签粘贴在拣货周转箱上；
（2）将拣货周转箱放入拣货传送带入口，并将RFID标签朝向第二RFID阅读器，当拣货周转箱经过第二RFID阅读器时，第二RFID阅读器读取RFID标签上的EPC区数据，并将读到的RFID芯片数据传入核心工控机，核心工控机根据第二RFID阅读器传回的数据，根据客户订单系统中RFID数据和订单信息的对应关系确定订单信息，然后核心工控机根据订单信息确定每个拣货执行机构上物品所需数量，并将信息传递给PLC控制器；
（3）当拣货周转箱经过位移传感器时，位移传感器将拣货周转箱的位置信息并传入核心工控机，核心工控机根据接收到的信息计算出拣货周转箱与目标拣货执行机构之间的距离；
（4）核心工控机根据拣货周转箱与目标拣货执行机构之间的距离，以及拣货传送带的传送速度，计算出拣货周转箱传送到目标拣货执行机构的时间，把计算的时间及订单信息放入到核心工控机内的定时器中，开始计时；
（5）拣货周转箱接近目标拣货执行机构时，定时器触发核心工控机将目标拣货执行机构的编号发送给PLC控制器，PLC控制器启动相应的拣货执行机构将与其对应的物品推入拣货周转箱中；
（6）拣货执行机构执行拣货之后，通过PLC控制器和核心工控机将订单信息的完成情况反馈给客户订单系统。
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