CN106824800A - 一种基于双缓冲切换计数法的货物自动分拣方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于双缓冲切换计数法的货物自动分拣方法，其通过布置在输送线上的货物分拣数值信息采集系统运用双缓冲切换计数法实现货物的自动分拣，该系统包括BCR扫码器、光电传感器和数据储存器，其中：所述BCR扫码器装在输送线的右侧即分拣工作段的起始处，其通过数据线与数据储存器相连；在输送线的左侧即输送线上每个出口前端安装光电传感器，该光电传感器通过数据线与计数器相连。本发明可以减少分拣系统所需的成本，还可以保证通过计数法判断货物位置以及编写相应控制程序的可行性。

Description

一种基于双缓冲切换计数法的货物自动分拣方法

技术领域

本发明涉及一种流水线分拣货物的方法，尤其是涉及一种基于双缓冲切换计数法的货物自动分拣方法。

背景技术

自动分拣系统最早在我国邮政部门使用，分拣机的主要功能是将包裹或印刷品按邮寄地址进行分拣。自动分拣系统的使用，改变了传统的手工分拣作业方式，大大减轻了笨重的体力劳动，而且更为重要的是提高了分拣作业准确性。

随着物流行业的发展，面对各行各业多品种、多批量的订货，从传统的定货方式到来料加工、定单生产，货物的流动性不断提高，物流配送中心的工作量大大增加，因此分拣作业任务也更加繁重，解决这个矛盾的有效途径是利用新技术提高系统的作业效率。与此同时，社会对物流服务和质量的要求也越来越高，致使一些大型连锁商业公闭把货物的分拣视为难题。

目前分拣作业中普遍使用的分拣方法为货物位置跟踪法，这种方法对传感器等硬件依赖较多，成本相对较高，所以行业中对成本更加低廉，且简单准确的分拣方法有着迫切的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于双缓冲切换计数法的货物自动分拣方法，该方法能够在流水线的分拣作业中仅靠计数器数据间的数值计算准确判断出每个出口处的货物是否应该从该出口出去，从而实现货物的自动分拣；尤其是采用的双缓冲切换计数法能保证计数器和数据储存区域可交替循环利用，使所需要记录的数值大小和数据数量都能在一个确定的合理范围内。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的基于双缓冲切换计数法的货物自动分拣方法，是通过布置在输送线上的货物分拣数值信息采集系统实现货物的自动分拣，该系统包括BCR扫码器、光电传感器和数据储存器，其中：所述BCR扫码器装在输送线的右侧即分拣工作段的起始处，其通过数据线与数据储存器相连；在输送线的左侧即输送线上每个出口前端安装光电传感器，该光电传感器通过数据线与计数器相连。

所述的BCR扫码器采用红外线式，其通过预留孔位装在输送线侧面。

所述的光电传感器采用对射和镜面反射两种型号，其通过固定螺丝装在输送线侧面。

所述的数据储存器采用PLC程序内部的DB块，其直接包含在PLC程序内部。

所述的输送线上共有N个出口，分拣工作段的起始处即BCR处到最后一个出口之间的流水线上最多存在M个货物，假定将第2M+1个货物重新当做第1个货物，货物序号以2M为周期循环，则1≤货物序号i≤2M；所述的BCR扫码器，其记录每个经过它的货物应该去的出口序号1号-N号，并按照双缓冲切换流程将出口序号存入数据储存器中的数据储存1区或数据储存2区中。

所述的装在流水线上每个出口前端的光电传感器，当货物经过它时，按照双缓冲切换流程使控制程序中相应的计数器加1；当BCR扫码器扫描第i个货物时，1≤i≤2M，还是先判断其出口序号ni应该存入哪个数据储存区域中；然后，按照数值计算流程：将数据储存1区和据储存2区中存储的出口序号分别进行相应数值计算，得出的数值再结合计数器记录的数值cN1和cN2，就能判断通过每个出口处光电传感器的货物是否应该从该出口出去，从而控制每个出口处的分拣装置是否进行分拣动作。

上述方法中：

第一步，当1≤i≤M时，统计数据储存1区里记在出口序号ni前面的数即n1到n(i-1)中大于等于ni的个数记为bi₁，于是：

(1)当ni号出口第一个计数器的值cni₁加到bi₁+1时，cni₁＝bi₁+1，ni号出口的分拣装置动作，将此时经过ni号出口前光电传感器的货物导入ni号出口，实现货物的分拣；

(2)当ni号出口第一个计数器的值cni₁还没加到bi₁+1时，ni号出口的分拣装置不动作；

第二步，当M<i≤2M时，统计数据储存2区里记在ni前面的数即n(i-M)到n(i-1)中大于等于ni的个数记为bi₂，于是：

(1)当ni号出口第二个计数器的值cni₂加到bi₂+1时，cni₂＝bi₂+1，ni号出口的分拣装置动作，将此时经过ni号出口前光电传感器的货物导入ni号出口，实现货物的分拣。

(2)当ni号出口第一个计数器的值cni₂还没加到bi₂+1时，ni号出口的分拣装置不动作。

上述方法中，所述的双缓冲切换的流程的步骤如下：

假定BCR扫码器扫描第i个货物，1≤i≤2M,，则，

第一步，当1≤i≤M时，将其出口序号ni存入数据储存1区，再看数据储存1区是否存满M个数据，于是：

(1)当数据储存1区没存满时，将第i+1个货物的出口序号继续存入数据储存1区中；

(2)当数据储存1区存满时，清空数据储存2区，同时统计数据储存1区中序号大于等于1的个数记为a1₁，序号大于等于2的个数记为a2₁......序号大于等于N的个数记为aN₁，再看每个出口对应的第一个计数器的值；

第二步，当M<i≤2M时，将其出口序号ni存入数据储存2区，再看数据储存2区是否存满M个数据，于是：

(1)当数据储存2区没存满时，将第i+1个货物的出口序号继续存入数据储存2区中；

(2)当数据储存2区存满时，清空数据储存1区，同时统计数据储存2区中序号大于等于1的个数记为a1₂，序号大于等于2的个数记为a2₂......序号大于等于N的个数记为aN₂，再看每个出口对应的第二个计数器的值。

上述方法第一步中：

1)当n号出口第一个计数器的值cN₁加到aN₁时，cN₁＝aN₁，则n号出口的第一个计数器CN₁复位并停止使用，同时启用n号出口的第二个计数器CN₂，即当货物再经过n号出口前光电传感器时，n号出口的第二个计数器CN₂加1；

2)当n号出口第一个计数器的值cN₁还没加到aN₁时，则继续使用n号出口的第一个计数器CN₁，即当货物再经过n号出口前光电传感器时，n号出口的第一个计数器CN₁继续加1。

上述方法第二步中：

1)当n号出口第二个计数器的值cN₂加到aN₂时，cN₂＝aN₂，则n号出口的第二个计数器CN₂复位并停止使用，同时启用n号出口的第一个计数器CN₁，即当货物再经过n号出口前光电传感器时，n号出口的第一个计数器CN₁加1；

2)当n号出口第二个计数器的值cN₂还没加到aN₂时，则继续使用n号出口的第二个计数器CN₂，即当货物再经过n号出口前光电传感器时，n号出口的第二个计数器CN₂继续加1。

本发明与现有技术相比具有以下的主要的优点：

1.因为采用的计数法仅靠计数器数据间的数值计算就能准确判断出每个出口处的货物是否应该从该出口出去，计数器和数值计算过程都包含在PLC程序内，只需要一个BCR扫码器以及数个光电传感器，可以大大减少分拣系统中硬件设备(BCR扫码器和光电传感器)的使用数量，从而极大的减少分拣系统所需的成本。

2.采用的双缓冲切换计数法能保证计数器和数据储存区域的可交替循环利用，所需要记录的数值大小和数据数量都能在一确定的合理范围内，从而保证了通过计数法判断货物位置以及编写相应控制程序的可行性。

例如：分拣工作段的起始处(BCR处)到最后一个出口之间的流水线上最多存在M个货物，所以将第2M+1个货物重新当做第1个货物，货物序号以2M为周期循环，所以1≤货物序号i≤2M。因此，所需记录的数据数量为2M个。

附图说明

图1为本发明的货物分拣数值信息采集系统布置图。

图2为本发明的双缓冲切换流程图。

图3为本发明的数值计算流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但不限定本发明。

本发明提供的基于双缓冲切换计数法的货物自动分拣方法，可以通过图1所示的输送线上的货物分拣数值信息采集系统实现，该系统包括BCR扫码器、光电传感器和数据储存器。所述BCR扫码器装在输送线的右侧即分拣工作段的起始处，其通过数据线与数据储存器相连。在输送线的左侧即输送线上每个出口前端安装光电传感器，该光电传感器通过数据线与计数器相连。

所述BCR扫码器采用红外线式，其通过预留孔位装在输送线侧面。

所述光电传感器采用对射和镜面反射两种型号，其通过固定螺丝装在输送线侧面。

所述数据储存器采用PLC程序内部的DB块，其直接包含在PLC程序内部。

本实施例的输送线上共有N个出口，分拣工作段的起始处(BCR处)到最后一个出口之间的流水线上最多存在M个货物，所以将第2M+1个货物重新当做第1个货物进行信息储存，货物序号以2M为周期循环，所以1≤货物序号i≤2M。

所述的装在流水线分拣工作段的起始处的BCR扫码器，其记录每个经过它的货物应该去的出口序号(1号-N号)，并按照双缓冲切换流程将出口序号存入控制程序中的数据储存1区或数据储存2区中。所述的双缓冲切换的流程如图2所示，双缓冲切换流程能使两个数据储存区交替循环使用，这样能保证储存的数据数量为有限值，也能保证当一个区装满后，另一个区储存信息对应的货物都已经完成分拣动作，从而可以被清空。同时双缓冲切换流程也能使两个计数器进行交替循环使用，这样能保证计数器记录的数值大小为有限值。双缓冲切换流程具体步骤如下：

假定BCR扫码器扫描第i个货物(1≤i≤2M)，则，

第一步，当1≤i≤M时，将其出口序号ni存入数据储存1区，再看数据储存1区是否存满M个数据，于是：

(1)当数据储存1区没存满时，将第i+1个货物的出口序号继续存入数据储存1区中。

(2)当数据储存1区存满时，清空数据储存2区，同时统计数据储存1区中序号大于等于1的个数记为a1₁，序号大于等于2的个数记为a2₁......序号大于等于N的个数记为aN₁，再看每个出口对应的第一个计数器的值，则：

1)当n号出口第一个计数器的值cN₁加到aN₁时(cN₁＝aN₁)，则n号出口的第一个计数器CN₁复位并停止使用，同时启用n号出口的第二个计数器CN₂，即当货物再经过n号出口前光电传感器时，n号出口的第二个计数器CN₂加1。

2)当n号出口第一个计数器的值cN₁还没加到aN₁时，则继续使用n号出口的第一个计数器CN₁，即当货物再经过n号出口前光电传感器时，n号出口的第一个计数器CN₁继续加1。

第二步，当M<i≤2M时，将其出口序号ni存入数据储存2区，再看数据储存2区是否存满M个数据，于是：

(1)当数据储存2区没存满时，将第i+1个货物的出口序号继续存入数据储存2区中。

(2)当数据储存2区存满时，清空数据储存1区，同时统计数据储存2区中序号大于等于1的个数记为a1₂，序号大于等于2的个数记为a2₂......序号大于等于N的个数记为aN₂，再看每个出口对应的第二个计数器的值，则：

1)当n号出口第二个计数器的值cN₂加到aN₂时(cN₂＝aN₂)，则n号出口的第二个计数器CN₂复位并停止使用，同时启用n号出口的第一个计数器CN₁，即当货物再经过n号出口前光电传感器时，n号出口的第一个计数器CN₁加1；

2)当n号出口第二个计数器的值cN₂还没加到aN₂时，则继续使用n号出口的第二个计数器CN₂，即当货物再经过n号出口前光电传感器时，n号出口的第二个计数器CN₂继续加1。

所述的装在流水线上每个出口前端的光电传感器，当货物经过它时，按照双缓冲切换流程使控制程序中相应的计数器加1。

当BCR扫码器扫描第i个货物(1≤i≤2M)时，还是先判断其出口序号ni应该存入哪个数据储存区域中。然后，按照图3所示的数值计算流程进行，数值计算流程能判断通过每个出口处光电传感器的货物是否应该从该出口出去，从而控制每个出口处的分拣装置是否进行分拣动作。数值计算流程具体如下：

第一步，当1≤i≤M时，统计数据储存1区里记在ni前面的数(n1到n(i-1))中大于等于ni的个数记为bi₁，于是：

(1)当ni号出口第一个计数器的值cni₁加到bi₁+1时(cni₁＝bi₁+1)，ni号出口的分拣装置动作，将此时经过ni号出口前光电传感器的货物导入ni号出口，实现货物的分拣；

(2)当ni号出口第一个计数器的值cni₁还没加到bi₁+1时，ni号出口的分拣装置不动作。

第二步，当M<i≤2M时，统计数据储存2区里记在ni前面的数(n(i-M)到n(i-1))中大于等于ni的个数记为bi₂，于是：

(1)当ni号出口第二个计数器的值cni₂加到bi₂+1时(cni₂＝bi₂+1)，ni号出口的分拣装置动作，将此时经过ni号出口前光电传感器的货物导入ni号出口，实现货物的分拣；

(2)当ni号出口第一个计数器的值cni₂还没加到bi₂+1时，ni号出口的分拣装置不动作。

Claims (10)

1.一种基于双缓冲切换计数法的货物自动分拣方法，其特征在于通过布置在输送线上的货物分拣数值信息采集系统实现货物的自动分拣，该系统包括BCR扫码器、光电传感器和数据储存器，其中：所述BCR扫码器装在输送线的右侧即分拣工作段的起始处，其通过数据线与数据储存器相连；在输送线的左侧即输送线上每个出口前端安装光电传感器，该光电传感器通过数据线与计数器相连。

2.根据权利要求1所述的基于双缓冲切换计数法的货物自动分拣方法，其特征在于所述的BCR扫码器采用红外线式，其通过预留孔位装在输送线侧面。

3.根据权利要求1所述的基于双缓冲切换计数法的货物自动分拣方法，其特征在于所述的光电传感器采用对射和镜面反射两种型号，其通过固定螺丝装在输送线侧面。

4.根据权利要求1所述的基于双缓冲切换计数法的货物自动分拣方法，其特征在于所述的数据储存器采用PLC程序内部的DB块，其直接包含在PLC程序内部。

5.根据权利要求1所述的基于双缓冲切换计数法的货物自动分拣方法，其特征在于所述的输送线上共有N个出口，分拣工作段的起始处即BCR处到最后一个出口之间的流水线上最多存在M个货物，假定将第2M+1个货物重新当做第1个货物，货物序号以2M为周期循环，则1≤货物序号i≤2M；所述的BCR扫码器，其记录每个经过它的货物应该去的出口序号1号-N号，并按照双缓冲切换流程将出口序号存入数据储存器中的数据储存1区或数据储存2区中。

6.根据权利要求1所述的基于双缓冲切换计数法的货物自动分拣方法，其特征在于所述的装在流水线上每个出口前端的光电传感器，当货物经过它时，按照双缓冲切换流程使控制程序中相应的计数器加1；当BCR扫码器扫描第i个货物时，1≤i≤2M，还是先判断其出口序号ni应该存入哪个数据储存区域中；

然后，按照数值计算流程：将数据储存1区和据储存2区中存储的出口序号分别进行相应数值计算，得出的数值再结合计数器记录的数值cN1和cN2，就能判断通过每个出口处光电传感器的货物是否应该从该出口出去，从而控制每个出口处的分拣装置是否进行分拣动作。

7.根据权利要求6所述的基于双缓冲切换计数法的货物自动分拣方法，其特征在于：

第一步，当1≤i≤M时，统计数据储存1区里记在出口序号ni前面的数即n1到n(i-1)中大于等于ni的个数记为bi₁，于是：

(1)当ni号出口第一个计数器的值cni₁加到bi₁+1时，cni₁＝bi₁+1，ni号出口的分拣装置动作，将此时经过ni号出口前光电传感器的货物导入ni号出口，实现货物的分拣；

(2)当ni号出口第一个计数器的值cni₁还没加到bi₁+1时，ni号出口的分拣装置不动作；

第二步，当M<i≤2M时，统计数据储存2区里记在ni前面的数即n(i-M)到n(i-1)中大于等于ni的个数记为bi₂，于是：

(1)当ni号出口第二个计数器的值cni₂加到bi₂+1时，cni₂＝bi₂+1，ni号出口的分拣装置动作，将此时经过ni号出口前光电传感器的货物导入ni号出口，实现货物的分拣，

(2)当ni号出口第一个计数器的值cni₂还没加到bi₂+1时，ni号出口的分拣装置不动作。

8.根据权利要求5或6所述的基于双缓冲切换计数法的货物自动分拣方法，其特征在于所述的双缓冲切换的流程的步骤是：

假定BCR扫码器扫描第i个货物，1≤i≤2M，则，

第一步，当1≤i≤M时，将其出口序号ni存入数据储存1区，再看数据储存1区是否存满M个数据，于是：

(1)当数据储存1区没存满时，将第i+1个货物的出口序号继续存入数据储存1区中；

(2)当数据储存1区存满时，清空数据储存2区，同时统计数据储存1区中序号大于等于1的个数记为a1₁，序号大于等于2的个数记为a2₁......序号大于等于N的个数记为aN₁，再看每个出口对应的第一个计数器的值；

第二步，当M<i≤2M时，将其出口序号ni存入数据储存2区，再看数据储存2区是否存满M个数据，于是：

(1)当数据储存2区没存满时，将第i+1个货物的出口序号继续存入数据储存2区中；

(2)当数据储存2区存满时，清空数据储存1区，同时统计数据储存2区中序号大于等于1的个数记为a1₂，序号大于等于2的个数记为a2₂......序号大于等于N的个数记为aN₂，再看每个出口对应的第二个计数器的值。

9.根据权利要求8所述的基于双缓冲切换计数法的货物自动分拣方法，其特征在于第一步中：

1)当n号出口第一个计数器的值cN₁加到aN₁时，cN₁＝aN₁，则n号出口的第一个计数器CN₁复位并停止使用，同时启用n号出口的第二个计数器CN₂，即当货物再经过n号出口前光电传感器时，n号出口的第二个计数器CN₂加1；

2)当n号出口第一个计数器的值cN₁还没加到aN₁时，则继续使用n号出口的第一个计数器CN₁，即当货物再经过n号出口前光电传感器时，n号出口的第一个计数器CN₁继续加1。

10.根据权利要求8所述的基于双缓冲切换计数法的货物自动分拣方法，其特征在于第二步中：

1)当n号出口第二个计数器的值cN₂加到aN₂时，cN₂＝aN₂，则n号出口的第二个计数器CN₂复位并停止使用，同时启用n号出口的第一个计数器CN₁，即当货物再经过n号出口前光电传感器时，n号出口的第一个计数器CN₁加1；

2)当n号出口第二个计数器的值cN₂还没加到aN₂时，则继续使用n号出口的第二个计数器CN₂，即当货物再经过n号出口前光电传感器时，n号出口的第二个计数器CN₂继续加1。