CN110765503B - 一种高装载率堆叠算法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高装载率堆叠算法，S1、在计算前，操作人员可以分别通过箱型规格输入模块、箱型个数输入模块分别输入所要摆放箱子的形状规格以及对应的数目并发送至中央处理模块，通过空间规格输入模块输入存储空间的大小形状规格并发送至中央处理模块，S2、待各项数据输入完毕后，中央处理模块会将存储空间的大小形状规格发送至存储空间三维构建模块，本发明涉及货物摆放技术领域。该高装载率堆叠算法，可以根据自身的产品属性和需求做各种设定或勾选，然后系统给出装箱方案，很大程度上方便了操作人员的使用，在进行装箱时，能够最大程度上利用存储空间，使得箱体能够合理的存储在仓库内，提高了存储空间的装载率。

Description

一种高装载率堆叠算法
技术领域
本发明涉及货物摆放技术领域，具体为一种高装载率堆叠算法。
背景技术
仓库由贮存物品的库房、运输传送设施、出入库房的输送管道和设备以及消防设施、管理用房等组成，仓库中转场是运输中的集散节点，基本功能是对快件箱进行集散和转运，在对快件箱进行存储或运输时，需要计算出最佳的装载堆叠方法，但现有的装载堆叠方法还不是很成熟，存在以下缺点：
1、不可以根据自身的产品属性和需求做各种设定或勾选，计算系统无法给出最佳装箱方案，在进行装箱时，没有最大程度上利用存储空间，使得箱体不能够合理的存储在仓库内，降低了存储空间的装载率；
2、在转载方案生成后，没有对各个箱体所承受的压力进行检测，若箱体所承受的压力均在合理范围之外，装载的稳定性不强。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高装载率堆叠算法，解决了现有的装载堆叠方法没有最大程度上利用存储空间，没有对各个箱体所承受的压力进行检测的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高装载率堆叠算法，具体包括以下步骤：
S1、在计算前，操作人员可以分别通过箱型规格输入模块、箱型个数输入模块分别输入所要摆放箱子的形状规格以及对应的数目并发送至中央处理模块，通过空间规格输入模块输入存储空间的大小形状规格并发送至中央处理模块；
S2、待各项数据输入完毕后，中央处理模块会将存储空间的大小形状规格发送至存储空间三维构建模块，从而存储空间三维构建模块会构建出存储空间的三维模拟图，构建完毕后会发送至搭建模拟模块，与此同时中央处理模块会将所要摆放箱子的形状规格以及对应的数目发送至复合块生成系统，此时复合块生成系统中的简单块构建模块会将各个箱子构建成多个较为简单的堆积块，复合块构建模块会将简单的堆积块进行构建，从而拼凑成一个复杂的复合块；
S3、待所有的箱子构建成一个复杂的复合块之后，复合块搭入模块会将复合块放入模拟的存储空间中，从而搭建模拟模块会模拟出复合块搭入模拟存储空间的情况，并将复合块的构造情况发送至码垛装箱方案生成系统；
S4、在搭建模拟模块会模拟出复合块搭入模拟存储空间的情况后，剩余空间构建模块会构建出存储空间的剩余空间，复合块生成模块会将剩余空间生成一个复合块，空间切割模块会对生成的复合块进行切割，从而切割出多个箱子大小的空间并发送至码垛装箱方案生成系统；
S5、码垛装箱方案生成系统中的方案生成模块会根据待存放箱子的存放方位和剩余空间待存放箱子的存放方位得出码垛装箱方案，待方案生成完毕后，操作人员可以通过箱体重量输入模块来输入各个箱体的重量，从而承载强度检测模块会检测出各个箱体的承载压力是否超标，若承载能力合格，会通过箱子摆放位置输出模块得出每个箱子应该放置的位置以及方位。
优选的，所述承载强度检测模块在进行检测时，一个简单块的整体承载强度是底层单个箱子的承载强度减去需要承受的压力，若一个简单块中有四层箱子，因此在底部箱子的上方有三个箱子，在这个方程中(nh-1)＝3，mj是箱子的重量，lj×wj是面积，那么总重量除以表面积就是压力，为盒子以高度hj竖直放置时箱子的原始承载强度，空间X和Y与原本空间的承载强度是相同的，而空间Z的轴承强度是块的有效的承载强度，Tb是块的原始承载强度，/>是原本空间的承载强度减去块施加给它的压力，空间X和空间Y的承载强度在空间转移后不会发生变化。
优选的，所述箱型规格输入模块的输出端与箱型三维构建模块的输入端连接，并且箱型三维构建模块的输出端与中央处理模块的输入端连接，所述箱型个数输入模块和空间规格输入模块的输出端均与中央处理模块的输入端连接。
优选的，所述中央处理模块的输出端与存储空间三维构建模块的输入端连接，所述存储空间三维构建模块的输出端与搭建模拟模块的输入端连接。
优选的，所述中央处理模块的输出端与复合块生成系统的输入端连接，并且复合块生成系统的输出端与复合块搭入模块的输入端连接，所述复合块搭入模块的输出端与搭建模拟模块的输入端连接。
优选的，所述搭建模拟模块与剩余空间构建模块实现双向连接，所述剩余空间构建模块的输出端与复合块生成模块的输入端连接，并且复合块生成模块的输出端与空间切割模块的输入端连接，所述空间切割模块的输出端与码垛装箱方案生成系统的输入端连接。
优选的，所述搭建模拟模块的输出端与码垛装箱方案生成系统的输入端连接，并且码垛装箱方案生成系统的输出端与箱子摆放位置输出模块的输入端连接。
优选的，所述复合块生成系统包括简单块构建模块和复合块构建模块。
优选的，所述码垛装箱方案生成系统包括方案生成模块、承载强度检测模块和箱体重量输入模块，所述方案生成模块和箱体重量输入模块的输出端均与承载强度检测模块的输入端连接，所述承载强度检测模块的输出端与箱子摆放位置输出模块的输入端连接，所述方案生成模块的输入端分别与空间切割模块和搭建模拟模块的输出端连接。
(三)有益效果
本发明提供了一种高装载率堆叠算法。与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、该高装载率堆叠算法，通过箱型规格输入模块的输出端与箱型三维构建模块的输入端连接，并且箱型三维构建模块的输出端与中央处理模块的输入端连接，箱型个数输入模块和空间规格输入模块的输出端均与中央处理模块的输入端连接，中央处理模块的输出端与存储空间三维构建模块的输入端连接，存储空间三维构建模块的输出端与搭建模拟模块的输入端连接，中央处理模块的输出端与复合块生成系统的输入端连接，并且复合块生成系统的输出端与复合块搭入模块的输入端连接，可以根据自身的产品属性和需求做各种设定或勾选，然后系统给出装箱方案，很大程度上方便了操作人员的使用，在进行装箱时，能够最大程度上利用存储空间，使得箱体能够合理的存储在仓库内，提高了存储空间的装载率。
(2)、该高装载率堆叠算法，通过码垛装箱方案生成系统包括方案生成模块、承载强度检测模块和箱体重量输入模块，方案生成模块和箱体重量输入模块的输出端均与承载强度检测模块的输入端连接，承载强度检测模块的输出端与箱子摆放位置输出模块的输入端连接，方案生成模块的输入端分别与空间切割模块和搭建模拟模块的输出端连接，在装载方案生成后，能够对各个箱体所承受的压力进行检测，使得各个箱体所承受的压力均在合理范围之内，保证了装载的稳定性。
附图说明
图1为本发明系统的结构原理框图；
图2为本发明复合块生成系统的结构原理框图；
图3为本发明码垛装箱方案生成系统的结构原理框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明实施例提供一种技术方案：一种高装载率堆叠算法，具体包括以下步骤：
S1、在计算前，操作人员可以分别通过箱型规格输入模块、箱型个数输入模块分别输入所要摆放箱子的形状规格以及对应的数目并发送至中央处理模块，通过空间规格输入模块输入存储空间的大小形状规格并发送至中央处理模块；
S2、待各项数据输入完毕后，中央处理模块会将存储空间的大小形状规格发送至存储空间三维构建模块，从而存储空间三维构建模块会构建出存储空间的三维模拟图，构建完毕后会发送至搭建模拟模块，与此同时中央处理模块会将所要摆放箱子的形状规格以及对应的数目发送至复合块生成系统，此时复合块生成系统中的简单块构建模块会将各个箱子构建成多个较为简单的堆积块，复合块构建模块会将简单的堆积块进行构建，从而拼凑成一个复杂的复合块；
S3、待所有的箱子构建成一个复杂的复合块之后，复合块搭入模块会将复合块放入模拟的存储空间中，从而搭建模拟模块会模拟出复合块搭入模拟存储空间的情况，并将复合块的构造情况发送至码垛装箱方案生成系统；
S4、在搭建模拟模块会模拟出复合块搭入模拟存储空间的情况后，剩余空间构建模块会构建出存储空间的剩余空间，复合块生成模块会将剩余空间生成一个复合块，空间切割模块会对生成的复合块进行切割，从而切割出多个箱子大小的空间并发送至码垛装箱方案生成系统；
S5、码垛装箱方案生成系统中的方案生成模块会根据待存放箱子的存放方位和剩余空间待存放箱子的存放方位得出码垛装箱方案，待方案生成完毕后，操作人员可以通过箱体重量输入模块来输入各个箱体的重量，从而承载强度检测模块会检测出各个箱体的承载压力是否超标，若承载能力合格，会通过箱子摆放位置输出模块得出每个箱子应该放置的位置以及方位。
本发明中，承载强度检测模块在进行检测时，一个简单块的整体承载强度是底层单个箱子的承载强度减去需要承受的压力，若一个简单块中有四层箱子，因此在底部箱子的上方有三个箱子，在这个方程中(nh-1)＝3，mj是箱子的重量，lj×wj是面积，那么总重量除以表面积就是压力，为盒子以高度hj竖直放置时箱子的原始承载强度，空间X和Y与原本空间的承载强度是相同的，而空间Z的轴承强度是块的有效的承载强度，Tb是块的原始承载强度，/>是原本空间的承载强度减去块施加给它的压力，空间X和空间Y的承载强度在空间转移后不会发生变化。
本发明中，箱型规格输入模块的输出端与箱型三维构建模块的输入端连接，并且箱型三维构建模块的输出端与中央处理模块的输入端连接，箱型个数输入模块和空间规格输入模块的输出端均与中央处理模块的输入端连接。
本发明中，中央处理模块的输出端与存储空间三维构建模块的输入端连接，存储空间三维构建模块的输出端与搭建模拟模块的输入端连接。
本发明中，中央处理模块的输出端与复合块生成系统的输入端连接，并且复合块生成系统的输出端与复合块搭入模块的输入端连接，复合块搭入模块的输出端与搭建模拟模块的输入端连接。
本发明中，搭建模拟模块与剩余空间构建模块实现双向连接，剩余空间构建模块的输出端与复合块生成模块的输入端连接，并且复合块生成模块的输出端与空间切割模块的输入端连接，空间切割模块的输出端与码垛装箱方案生成系统的输入端连接。
本发明中，搭建模拟模块的输出端与码垛装箱方案生成系统的输入端连接，并且码垛装箱方案生成系统的输出端与箱子摆放位置输出模块的输入端连接。
本发明中，复合块生成系统包括简单块构建模块和复合块构建模块。
本发明中，码垛装箱方案生成系统包括方案生成模块、承载强度检测模块和箱体重量输入模块，方案生成模块和箱体重量输入模块的输出端均与承载强度检测模块的输入端连接，承载强度检测模块的输出端与箱子摆放位置输出模块的输入端连接，方案生成模块的输入端分别与空间切割模块和搭建模拟模块的输出端连接。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种高装载率堆叠算法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、在计算前，操作人员可以分别通过箱型规格输入模块、箱型个数输入模块分别输入所要摆放箱子的形状规格以及对应的数目并发送至中央处理模块，通过空间规格输入模块输入存储空间的大小形状规格并发送至中央处理模块；
S2、待各项数据输入完毕后，中央处理模块会将存储空间的大小形状规格发送至存储空间三维构建模块，从而存储空间三维构建模块会构建出存储空间的三维模拟图，构建完毕后会发送至搭建模拟模块，与此同时中央处理模块会将所要摆放箱子的形状规格以及对应的数目发送至复合块生成系统，此时复合块生成系统中的简单块构建模块会将各个箱子构建成多个较为简单的堆积块，复合块构建模块会将简单的堆积块进行构建，从而拼凑成一个复杂的复合块；
S3、待所有的箱子构建成一个复杂的复合块之后，复合块搭入模块会将复合块放入模拟的存储空间中，从而搭建模拟模块会模拟出复合块搭入模拟存储空间的情况，并将复合块的构造情况发送至码垛装箱方案生成系统；
S4、在搭建模拟模块会模拟出复合块搭入模拟存储空间的情况后，剩余空间构建模块会构建出存储空间的剩余空间，复合块生成模块会将剩余空间生成一个复合块，空间切割模块会对生成的复合块进行切割，从而切割出多个箱子大小的空间并发送至码垛装箱方案生成系统；
S5、码垛装箱方案生成系统中的方案生成模块会根据待存放箱子的存放方位和剩余空间待存放箱子的存放方位得出码垛装箱方案，待方案生成完毕后，操作人员可以通过箱体重量输入模块来输入各个箱体的重量，从而承载强度检测模块会检测出各个箱体的承载压力是否超标，若承载能力合格，会通过箱子摆放位置输出模块得出每个箱子应该放置的位置以及方位。
2.根据权利要求1所述的一种高装载率堆叠算法，其特征在于：所述箱型规格输入模块的输出端与箱型三维构建模块的输入端连接，并且箱型三维构建模块的输出端与中央处理模块的输入端连接，所述箱型个数输入模块和空间规格输入模块的输出端均与中央处理模块的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的一种高装载率堆叠算法，其特征在于：所述中央处理模块的输出端与存储空间三维构建模块的输入端连接，所述存储空间三维构建模块的输出端与搭建模拟模块的输入端连接。
4.根据权利要求1所述的一种高装载率堆叠算法，其特征在于：所述中央处理模块的输出端与复合块生成系统的输入端连接，并且复合块生成系统的输出端与复合块搭入模块的输入端连接，所述复合块搭入模块的输出端与搭建模拟模块的输入端连接。
5.根据权利要求1所述的一种高装载率堆叠算法，其特征在于：所述搭建模拟模块与剩余空间构建模块实现双向连接，所述剩余空间构建模块的输出端与复合块生成模块的输入端连接，并且复合块生成模块的输出端与空间切割模块的输入端连接，所述空间切割模块的输出端与码垛装箱方案生成系统的输入端连接。
6.根据权利要求1所述的一种高装载率堆叠算法，其特征在于：所述搭建模拟模块的输出端与码垛装箱方案生成系统的输入端连接，并且码垛装箱方案生成系统的输出端与箱子摆放位置输出模块的输入端连接。
7.根据权利要求1所述的一种高装载率堆叠算法，其特征在于：所述复合块生成系统包括简单块构建模块和复合块构建模块。
8.根据权利要求1所述的一种高装载率堆叠算法，其特征在于：所述码垛装箱方案生成系统包括方案生成模块、承载强度检测模块和箱体重量输入模块，所述方案生成模块和箱体重量输入模块的输出端均与承载强度检测模块的输入端连接，所述承载强度检测模块的输出端与箱子摆放位置输出模块的输入端连接，所述方案生成模块的输入端分别与空间切割模块和搭建模拟模块的输出端连接。
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