CN109720813B - 一种基于虚拟队列的异型烟分拣方法及分拣装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于虚拟队列的异型烟分拣方法及分拣装置，包括如下步骤：S1、根据烟的规格数据，设定各种类烟的预设规格数据；S2、读取订单中烟的数量数据和种类数据；S3、根据订单中烟的种类数据，读取各种类烟对应的预设规格数据；S4、根据订单中烟的数量数据、种类数据以及各种类烟对应的预设规格数据，分拣并排列该订单中的烟；S5、重复S2‑S4，直至所有订单完成分拣。由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明通过为不同规格的异型烟设定不同的预设规格数据，使得每一种规格的异型烟都有一个量身定制的预设宽度，避免了分拣设备在分拣异型烟时造成条烟之间堆叠的问题。
Description
技术领域
本发明涉及条烟分拣领域，具体涉及一种基于虚拟队列的异型烟分拣方法及分拣装置。
背景技术
目前在国内烟草商业配送领域，所采用的半自动条烟分拣系统仅适用于标准规格条烟(最小尺寸：276×86×44mm，最大尺寸：286×90×49mm)分拣。现有分拣设备在分拣时只能为标准烟设定一个统一的尺寸(例如每条烟的宽度设定为120mm，假设标准烟的实际宽度为90mm，那么标准烟之间的间距则统一为30mm)，但异型烟的规格有宽有窄，如果异型烟的实际宽度大于120mm，就会造成条烟之间的堆叠；如果为了能够解决堆叠问题而依据最宽异型烟的宽度来设定烟间距，由于异型烟的数量偏少，则会在小尺寸烟之间形成很大的间距，大大降低输送带的利用率，因此，目前异型烟的分拣只能采用人工分拣模式或电子标签分拣模式进行。
发明内容
为解决背景技术中现有分拣设备在分拣异型烟时造成条烟之间堆叠的问题，本发明通过为不同规格的异型烟设定不同的预设宽度，然后通过算法累加得到每个订单的订单长度(订单虚拟队列)，并根据该订单长度来控制出烟时机和每个订单开始分拣的时机，从而实现对异型烟分拣的精确控制。基于上述发明构思，本发明提供了一种基于虚拟队列的异型烟分拣方法，具体技术方案如下。
一种基于虚拟队列的异型烟分拣方法，所述方法包括：
S1、根据烟的规格数据，设定各种类烟的预设规格数据；
S2、读取订单中烟的数量数据和种类数据；
S3、根据订单中烟的种类数据，读取各种类烟对应的预设规格数据；
S4、根据订单中烟的数量数据、种类数据以及各种类烟对应的预设规格数据，分拣并排列该订单中的烟；
S5、重复S2-S4，直至所有订单完成分拣。
通过为不同规格的异型烟设定不同的预设规格数据(实际宽度+预设间距)，使得每一种规格的异型烟都有一个量身定制的预设宽度，避免了分拣设备在分拣异型烟时造成条烟之间堆叠的问题。
优选地，所述步骤S4还包括：
S41、将订单中所有烟的预设规格数据进行累加，再加上预设订单间距，得到该订单的订单总长；
S42、当前订单的实际长度等于所述订单总长时，开始下一订单的分拣。
所述订单总长，指的是某一订单在传送带上所占的总长度。通过事先计算出当前订单的订单总长(订单虚拟队列)，分拣时，在订单实际长度达到订单总长时才开始下一订单的分拣，实现了对出烟时机和订单分拣时机的精确控制，通过订单间距将订单分割开来，避免了订单与订单之间的混乱。
优选地，所述步骤S1与步骤S2之间还包括如下步骤：储存烟的种类数据以及各种类烟对应的预设规格数据。
优选地，所述预设订单间距根据该订单内烟的数量不同而变化：
当订单内烟的数量大于或等于10时，所述预设订单间距为140-170cm；
当订单内烟的数量小于10且大于或等于4时，所述预设订单间距为100-139cm；
当订单内烟的数量小于4时，所述预设订单间距为60-99cm。
由于异型烟订单的小订单偏多，尤其是订单只有1条的超小订单偏多，如果按照传统的订单间距(通常为0.8-1m)，则会大大降低传送带利用率，严重影响分拣效率。因此，根据该订单内烟的数量不同而变化，在订单中烟的数量偏少时，适当减少订单间距，这样一来，便可以提高传送带利用率，从而提高分拣效率。
优选地，所述S61步骤中订单总长的计算方法为：
设出烟通道个数为M，订单集合为X＝{X1，X2,…Xn}，设决策变量nij，nij表示第i个订单在j个出烟通道上的分拣条烟数；构造向量Vi，表示订单i在各通道的分拣条数向量Vi＝{ni1,ni2，…nim}，则第i个订单的分拣总量为：
假设每个出烟通道分拣速度一致，用fv表示每条烟的分拣速度，用l表示条烟长度，则每条烟分拣时长为
单个出烟通道条烟分拣时长为
tij＝nij.t
假设订单间距为L，同时将订单间距换算为条烟拨打时间用tl表示，则
假设皮带速度一定，用V0表示，则每个订单的订单总长为
其中，m表示最大通道序号。
优选地，所述预设规格数据等于烟的实际宽度加上预设间距，所述预设间距为固定宽度。
基于同一个发明构思，本发明还提供一种基于虚拟队列的异型烟分拣装置，具体技术方案如下。
一种基于虚拟队列的异型烟分拣装置，其包括：
数据设定模块，用于根据烟的规格数据，设定各种类烟的预设规格数据；
订单数据读取模块，用于读取订单中烟的数量数据和种类数据；
规格数据读取模块，用于根据订单中烟的种类数据，读取各种类烟对应的预设规格数据；
订单分拣排列模块，用于根据订单中烟的数量数据、种类数据以及各种类烟对应的预设规格数据，分拣并排列订单中的烟；
订单数据读取模块读取订单中烟的数量数据和种类数据，并将其发送给订单分拣排列模块；规格数据读取模块读取订单中烟的种类数据，并从数据设定模块中读取订单中各种类烟对应的预设规格数据，并将其发送给订单分拣排列模块，订单分拣排列模块根据订单中烟的数量数据、种类数据以及各种类烟对应的预设规格数据，分拣并排列订单中的烟。
通过为不同规格的异型烟设定不同的预设规格数据(实际宽度+预设间距)，使得每一种规格的异型烟都有一个量身定制的预设宽度，避免了分拣设备在分拣异型烟时造成条烟之间堆叠的问题。
优选地，还包括订单计算模块，用于将订单中所有烟的预设规格数据进行累加，再加上预设订单间距，得到该订单的订单总长；所述订单计算模块将所述订单总长发送给所述订单分拣排列模块，所述订单分拣排列模块在当前订单的实际长度等于所述订单总长时，开始下一订单的分拣。
所述订单总长，指的是某一订单在传送带上所占的总长度。通过事先计算出当前订单的订单总长，分拣时，在订单实际长度达到订单总长时才开始下一订单的分拣，实现了对出烟时机和订单分拣时机的精确控制，通过订单间距将订单分割开来，避免了订单与订单之间的混乱。
优选地，还包括数据储存模块，用于储存烟的种类数据以及各种类烟对应的预设规格数据；所述数据设定模块将设定好的预设规格数据发送给数据储存模块，数据储存模块将烟的预设规格数据与其数据种类一一对应地进行储存，所述规格数据读取模块从所述数据储存模块中读取订单中各种类烟对应的预设规格数据，并将其发送给订单分拣排列模块。
优选地，所述预设订单间距根据该订单内烟的数量不同而变化：
当订单内烟的数量大于或等于10时，所述预设订单间距为140-170cm；
当订单内烟的数量小于10且大于或等于4时，所述预设订单间距为100-139cm；
当订单内烟的数量小于4时，所述预设订单间距为60-99cm。
由于异型烟订单的小订单偏多，尤其是订单只有1条的超小订单偏多，如果按照传统的订单间距(通常为0.8-1m)，则会大大降低传送带利用率，严重影响分拣效率。因此，根据该订单内烟的数量不同而变化，在订单中烟的数量偏少时，适当减少订单间距，这样一来，便可以提高传送带利用率，从而提高分拣效率。
由于采用了以上技术方案，与现有技术相比较，本发明通过为不同规格的异型烟设定不同的预设规格数据(实际宽度+预设间距)，使得每一种规格的异型烟都有一个量身定制的预设宽度，避免了分拣设备在分拣异型烟时造成条烟之间堆叠的问题。进一步地，本发明通过事先计算出当前订单的订单总长，在分拣时，当订单实际长度达到订单总长时才开始下一订单的分拣，实现了对出烟时机和订单分拣时机的精确控制，通过订单间距将订单分割开来，避免了订单与订单之间的混乱。
附图说明
图1为本发明基于虚拟队列的异型烟分拣方法所形成的虚拟队列的示意图；
图2为本发明基于虚拟队列的异型烟分拣装置中各部件之间的连接关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种基于虚拟队列的异型烟分拣方法，所述方法包括：
S1、根据烟的规格数据，设定各种类烟的预设规格数据；
S2、储存烟的种类数据以及各种类烟对应的预设规格数据；
S3、读取订单中烟的数量数据和种类数据；
S4、根据订单中烟的种类数据，读取各种类烟对应的预设规格数据；
S5、将该订单中所有烟的预设规格数据进行累加，再加上预设订单间距，得到该订单的订单总长，然后根据订单中烟的数量数据、种类数据、各种类烟对应的预设规格数据以及订单总长，分拣并排列好订单中的烟，在当前订单的实际长度等于所述订单总长(订单虚拟队列)时，开始下一订单的分拣。
S6、重复S4-S5，直至所有订单完成分拣。
其中，所述预设订单间距根据该订单内烟的数量不同而变化：
当订单内烟的数量大于或等于10时，所述预设订单间距为150cm；
当订单内烟的数量小于10且大于或等于4时，所述预设订单间距为120cm；
当订单内烟的数量小于4时，所述预设订单间距为80cm。
其中，所述S5步骤中订单总长(订单虚拟队列)的计算方法为：设出烟通道个数为M，订单集合为X＝{X1，X2,…Xn}，设决策变量nij，nij表示第i个订单在j个出烟通道上的分拣条烟数；构造向量Vi，表示订单i在各通道的分拣条数向量Vi＝{ni1,ni2…nim}，则第i个订单的分拣总量为：
假设每个出烟通道分拣速度一致，用fv表示每条烟的分拣速度，用l表示条烟长度，则每条烟分拣时长为：
单个出烟通道条烟分拣时长为：
tij＝nij.t
假设订单间距为L，同时将订单间距换算为条烟拨打时间用tl表示，则
假设皮带速度一定，用V0表示，则每个订单总长为
其中，m表示最大通道序号。
如图1所示，图中展示了3个虚拟队列，分别是第i-1个订单、第i个订单、第i+1个订单，每个订单在输送线上占据的长度不同，当第i-1个订单任务下载成功，控制系统即可计算出该任务在皮带上所占长度，然后预留下预设订单间距，下一个订单即可开始分拣。所述的虚拟队列，指的是每个订单在输送带上所占长度。由于每个订单品规、数量不同，故每个订单在皮带上形成的虚拟队列的长度不同，虚拟队列从任务下达PLC开始，到裹包完成结束。
实施例2
如图2所示，一种基于虚拟队列的异型烟分拣装置，其包括：
数据设定模块1，用于根据烟的规格数据，设定各种类烟的预设规格数据；
数据储存模块2，用于储存烟的种类数据以及各种类烟对应的预设规格数据；
订单数据读取模块3，用于读取订单中烟的数量数据和种类数据；
规格数据读取模块4，用于根据订单中烟的种类数据，读取各种类烟对应的预设规格数据；
订单计算模块5，用于将订单中所有烟的预设规格数据进行累加，再加上预设订单间距，得到该订单的订单总长；
订单分拣排列模块6，用于根据订单中烟的数量数据和预设规格数据，分拣并排列好订单中的烟；
其中，各模块均设置在现有烟草分拣控制器PLC中。首先，将烟的规格数据输入到所述数据设定模块1，所述数据设定模块1根据输入的烟的规格数据生成各种类烟的预设规格数据，并将设定好的预设规格数据发送给数据储存模块2进行储存，储存时，每种烟的规格对应一个预设规格数据；订单数据读取模块3读取订单中烟的数量数据和种类数据，然后发送给规格数据读取模块4，规格数据读取模块4从所述数据储存模块2中找到订单中各种类烟对应的预设规格数据，然后将数据发送给订单计算模块5，订单计算模块5将订单中所有烟的预设规格数据进行累加，再加上预设订单间距，得到该订单的订单总长，并将数据发送给订单分拣排列模块6，订单分拣排列模块6根据订单中烟的数量数据、种类数据、各种类烟对应的预设规格数据以及订单总长，分拣并排列好订单中的烟，并且在当前订单的实际长度等于所述订单总长(订单虚拟队列)时，开始下一订单的分拣。
通过为不同规格的异型烟设定不同的预设规格数据(实际宽度+预设间距)，使得每一种规格的异型烟都有一个量身定制的预设宽度，避免了分拣设备在分拣异型烟时造成条烟之间堆叠的问题。
所述订单总长，指的是某一订单在传送带上所占的总长度。通过事先计算出当前订单的订单总长，分拣时，在订单实际长度达到订单总长时才开始下一订单的分拣，实现了对出烟时机和订单分拣时机的精确控制，通过订单间距将订单分割开来，避免了订单与订单之间的混乱。
其中，所述预设订单间距根据该订单内烟的数量不同而变化：
当订单内烟的数量大于或等于10时，所述预设订单间距为150cm；
当订单内烟的数量小于10且大于或等于4时，所述预设订单间距为120cm；
当订单内烟的数量小于4时，所述预设订单间距为80cm。
由于异型烟订单的小订单偏多，尤其是订单只有1条的超小订单偏多，如果按照传统的订单间距(通常为0.8-1m)，则会大大降低传送带利用率，严重影响分拣效率。因此，本发明的订单间距根据该订单内烟的数量不同而变化，在订单中烟的数量偏少时，适当减少订单间距，这样一来，便可以提高传送带利用率，从而提高分拣效率。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种基于虚拟队列的异型烟分拣方法，所述方法包括如下步骤：
S1、根据烟的规格数据，设定各种类烟的预设规格数据；
S2、读取订单中烟的数量数据和种类数据；
S3、根据订单中烟的种类数据，读取各种类烟对应的预设规格数据；
S4、根据订单中烟的数量数据、种类数据以及各种类烟对应的预设规格数据，分拣并排列该订单中的烟；根据如下公式将订单中所有烟的预设规格数据进行累加，再加上预设订单间距，得到该订单的订单总长；
设出烟通道个数为M，订单集合为X＝{X1，X2，…Xn}，设决策变量nij，nij表示第i个订单在j个出烟通道上的分拣条烟数；构造向量Vi，表示订单i在各通道的分拣条数向量Vi＝{ni1，ni2，…nim}，则第i个订单的分拣总量为：
假设每个出烟通道分拣速度一致，用fv表示每条烟的分拣速度，用l表示条烟长度，则每条烟分拣时长为
单个出烟通道条烟分拣时长为
tij＝nij.t
假设订单间距为L，同时将订单间距换算为条烟拨打时间用tl表示，则
假设皮带速度一定，用V0表示，则每个订单的订单总长为
其中，m表示最大通道序号；
当前订单的实际长度等于所述订单总长时，开始下一订单的分拣；
S5、重复S2-S4，直至所有订单完成分拣。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟队列的异型烟分拣方法，其特征在于，所述步骤S1与步骤S2之间还包括如下步骤：储存烟的种类数据以及各种类烟对应的预设规格数据。
3.根据权利要求1或2所述的基于虚拟队列的异型烟分拣方法，其特征在于，所述预设订单间距根据该订单内烟的数量不同而变化：
当订单内烟的数量大于或等于10时，所述预设订单间距为140-170cm；
当订单内烟的数量小于10且大于或等于4时，所述预设订单间距为100-139cm；
当订单内烟的数量小于4时，所述预设订单间距为60-99cm。
4.一种基于虚拟队列的异型烟分拣装置，其特征在于，其包括：
数据设定模块，用于根据烟的规格数据，设定各种类烟的预设规格数据；
订单数据读取模块，用于读取订单中烟的数量数据和种类数据；
规格数据读取模块，用于根据订单中烟的种类数据，读取各种类烟对应的预设规格数据；
订单分拣排列模块，用于根据订单中烟的数量数据、种类数据以及各种类烟对应的预设规格数据，分拣并排列订单中的烟；
订单数据读取模块读取订单中烟的数量数据和种类数据，并将其发送给订单分拣排列模块；规格数据读取模块读取订单中烟的种类数据，并从数据设定模块中读取订单中各种类烟对应的预设规格数据，并将其发送给订单分拣排列模块，订单分拣排列模块根据订单中烟的数量数据、种类数据以及各种类烟对应的预设规格数据，分拣并排列订单中的烟；
还包括订单计算模块，用于根据如下公式将订单中所有烟的预设规格数据进行累加，再加上预设订单间距，得到该订单的订单总长：
设出烟通道个数为M，订单集合为X＝{X1，X2，...Xn}，设决策变量nij，nij表示第i个订单在j个出烟通道上的分拣条烟数；构造向量Vi，表示订单i在各通道的分拣条数向量Vi＝{ni1，ni2，...nim}，则第i个订单的分拣总量为：
假设每个出烟通道分拣速度一致，用fv表示每条烟的分拣速度，用l表示条烟长度，则每条烟分拣时长为
单个出烟通道条烟分拣时长为
tij＝nij.t
假设订单间距为L，同时将订单间距换算为条烟拨打时间用tl表示，则
假设皮带速度一定，用V0表示，则每个订单的订单总长为
其中，m表示最大通道序号；
所述订单计算模块将所述订单总长发送给所述订单分拣排列模块，所述订单分拣排列模块在当前订单的实际长度等于所述订单总长时，开始下一订单的分拣。
5.根据权利要求4所述的基于虚拟队列的异型烟分拣装置，其特征在于：还包括数据储存模块，用于储存烟的种类数据以及各种类烟对应的预设规格数据；所述数据设定模块将设定好的预设规格数据发送给数据储存模块，数据储存模块将烟的预设规格数据与其数据种类一一对应地进行储存，所述规格数据读取模块从所述数据储存模块中读取订单中各种类烟对应的预设规格数据，并将其发送给订单分拣排列模块。
6.根据权利要求4或5所述的基于虚拟队列的异型烟分拣装置，其特征在于，所述预设订单间距根据该订单内烟的数量不同而变化：
当订单内烟的数量大于或等于10时，所述预设订单间距为140-170cm；
当订单内烟的数量小于10且大于或等于4时，所述预设订单间距为100-139cm；
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20201120 |