CN111977233A - 一种物料出入库定位方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种物料出入库定位方法、装置及系统，该方法包括如下步骤：在储料台上任一位置取出或放入物料，以改变储料台的总重量，从而获取各称重传感器前后的称重示值，并进一步根据各所述称重传感器前后的称重示值以及预设的物料坐标获取公式，获取物料在所述储料台上预设坐标系中的坐标，即可快速锁定被取放物料的位置，定位效率高、安装便捷且使用成本低。

Description

一种物料出入库定位方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及物料监管技术领域，更具体地说，涉及一种物料出入库定位方法、装置及系统。

背景技术

在目前的出入库管理系统中，为了确定所放物体的位置，常用的方法有两种：第一种是放置多个摄像机持续监控物体的存取情况，但此方式需要确保360度无死角，因此安装难度大；同时，获取图像后还需要人工或利用比对系统进行图像比对，才能最终得到物料的具体取放位置，定位效率低。而第二种是在储料架的每个储料位都放置传感器，放入或取出物料后触发传感器将相应信息传送给处理器，此方式同样也存在安装成本高且安装费时的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种物料出入库定位方法、一种物料出入库定位装置以及一种物料出入库定位系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一方面，提供了一种物料出入库定位方法，包括储料台以及配合围成多边形的至少三个称重传感器，所述称重传感器用于检测所述储料台总重量；其中，所述方法包括如下步骤：

在储料台上任一位置取出或放入物料；

获取各称重传感器前后的称重示值；

根据各所述称重传感器前后的称重示值以及预设的物料坐标获取公式，获取物料在所述储料台上预设坐标系中的坐标。

优选的，根据各所述称重传感器前后的称重示值以及预设的物料坐标获取公式，获取物料在所述储料台上预设坐标系中的坐标的步骤，包括：

根据公式一

获取物料P在预设坐标系中的矢量坐标

其中，n是称重传感器的总数量，F_i是取放物料前称重传感器的称重示值，F_i′是取放物料后称重传感器的称重示值，

是称重传感器在预设坐标系中的矢量坐标

优选的，所述预设坐标系，以未放置物料时所述储料台的几何中心为原点，以与所述储料台长度延伸方向平行的方向为x轴方向，以与所述储料台宽度延伸方向平行的方向为y轴方向。

优选的，根据各所述称重传感器前后的称重示值以及预设的物料坐标获取公式，获取物料在所述储料台上预设坐标系中的坐标的步骤之前，还包括：

根据公式二

获取被取放物料的重力mg，其中，n是称重传感器的总数量，F_i是取放物料前称重传感器的称重示值，F_i′是取放物料后称重传感器的称重示值。

另一方面，提供了一种物料出入库定位装置，基于上述的物料出入库定位方法，其中，包括储料台以及配合围成多边形的至少三个称重传感器，所述称重传感器用于检测所述储料台重量。

优选的，多个所述称重传感器沿所述储料台边缘呈错落分布。

优选的，所述储料台包括底座，以及固定在底座上的分料架；所述称重传感器与所述底座固定。

优选的，所述物料为SMT料盘；所述分料架包括用于悬挂所述SMT料盘的悬料杆；

所述分料架包括与所述底座固定的架体；所述架体上设置有呈纵向分布的多根所述悬料杆；所述悬料杆包括纵向的限位板，以及斜向上且两端分别与所述限位板和所述架体固定的连接杆。

优选的，所述称重传感器设置有四个；四个所述称重传感器绕所述底座的几何中心呈圆周均匀分布。

又一方面，提供了一种物料出入库定位系统，基于上述的物料出入库定位方法，其中，包括：处理器，以及均与所述处理器电连接的多个称重传感器；

在储料台上任一位置取出或放入物料后，所述处理器获取各称重传感器前后的称重示值，并根据各所述称重传感器前后的称重示值以及预设的物料坐标获取公式，获取物料在所述储料台上预设坐标系中的坐标。

本发明的有益效果在于：通过在储料台上任一位置取出或放入物料，以改变储料台的总重量，从而获取各称重传感器前后的称重示值，并进一步根据各称重传感器前后的称重示值以及预设的物料坐标获取公式，获取物料在储料台上预设坐标系中的坐标，即可快速锁定被取放物料的位置，定位效率高、安装便捷且使用成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：

图1是本发明实施例一提供的物料出入库定位方法的实现流程图；

图2是本发明实施例二提供的物料出入库定位装置的结构示意图；

图3是本发明实施例二提供的物料出入库定位装置的结构示意图；

图4是本发明实施例二提供的物料出入库定位装置的结构示意图；

图5是本发明实施例二提供的物料出入库定位装置的结构示意图；

图6是本发明实施例二提供的物料出入库定位装置的结构示意图；

图7是本发明实施例三提供的物料出入库定位系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例一

本发明实施例一提供了一种物料出入库定位方法，包括储料台以及配合围成多边形的至少三个称重传感器，称重传感器用于检测储料台总重量，当储料台上未放置物料时，多个称重传感器称量得到的总重量即为储料台自身重量；当储料台上放置有物料时，多个称重传感器称量得到的总重量即为储料台自重加上物料重量；多个称重传感器配合围成一个多边形检测区域，在总重量发生变化时，即可检测到储料台的重心偏移，根据称重传感器前后的称重示值即可进一步计算物料取放位置的坐标，具体步骤如图1所示，包括：

步骤S101：在储料台上任一位置取出或放入物料。

本发明实施例适用于对多种物料进行出入库定位，从而通过该方法可以快速确定物料的取放位置，大大降低监控成本和监控难度。

本发明实施例中，在储料台总重量未发生变化的情况下，称重传感器会维持稳定状态，称重示数不会发生变化，因此取放物料是促使称重传感器称重示值发生改变的必要条件，取放物料后储料台的整体重心便会发生偏移。

步骤S102：获取各称重传感器前后的称重示值。

本发明实施例中，取放物料后，储料台的总重量便会发生改变，通过各称重传感器前后的称重示值差即可获知具体而准确的重量改变幅度，为后续计算提供了具体的数据。

步骤S103：根据各称重传感器前后的称重示值以及预设的物料坐标获取公式，获取物料在储料台上预设坐标系中的坐标。

优选的，在根据各称重传感器前后的称重示值以及预设的物料坐标获取公式，获取物料在储料台上预设坐标系中的坐标时，根据公式一

获取物料P在预设坐标系中的矢量坐标

其中n是称重传感器的总数量，F_i是取放物料前称重传感器的称重示值，F_i′是取放物料后称重传感器的称重示值，

是称重传感器在预设坐标系中的矢量坐标

为了便于对称重传感器和物料进行定位，在开始检测前，需要先预设坐标系，优选的，如图4所示，以未放置物料时储料台的几何中心为原点，以与储料台长度延伸方向平行的方向为x轴方向，以与储料台宽度延伸方向平行的方向为y轴方向。

进一步，在完成物料定位的基础上，还可以计算出物料重量，具体的，在获取物料在储料台上预设坐标系中的坐标之前，根据公式二

获取被取放物料的重力mg，其中，n是称重传感器的总数量，F_i是取放物料前称重传感器的称重示值，F_i′是取放物料后称重传感器的称重示值。

作为示例一，如图4所示，储料台1为矩形，设置有呈圆周均匀分布的四个称重传感器10，以储料台1的重心为原点，以与储料台1长度延伸方向平行的方向为x轴方向，以与储料台1宽度延伸方向平行的方向为y轴方向，在此坐标系中，称重传感器S1的矢量坐标为(-2，1)，称重传感器S2的矢量坐标为(2，1)，称重传感器S3的矢量坐标为(-2，-1)，称重传感器S3的矢量坐标为(2，-1)，未放置物料前，称重传感器S1-S4的称重示值均为10，放置物料后，称重传感器S1-S4的称重示值均为12，则

根据公式二即可得到mg＝(12-10)+(12-10)+(12-10)+(12-10)＝8N，而物料坐标根据公式一即可得((12-10)*(-2，1)+(12-10)*(2，1)+(12-10)*(-2，-1)+(12-10)*(2，-1)))/((12-10)+(12-10)+(12-10)+(12-10))＝(0，0)/8＝(0，0)，综上即可得知放入物料的重力为8N，且放在了坐标原点处。

作为示例二，如图4所示，储料台1为矩形，设置有呈圆周均匀分布的四个称重传感器10，以储料台1的重心为原点，以与储料台1长度延伸方向平行的方向为x轴方向，以与储料台1宽度延伸方向平行的方向为y轴方向，在此坐标系中，称重传感器S1的矢量坐标为(-2，1)，称重传感器S2的矢量坐标为(2，1)，称重传感器S3的矢量坐标为(-2，-1)，称重传感器S3的矢量坐标为(2，-1)，未取出物料前，称重传感器S1-S4的称重示值均为10，取出物料后，称重传感器S1-S4的称重示值均为8，则

根据公式二即可得到mg＝|(8-10)+(8-10)+(8-10)+(8-10)|＝8N，而物料坐标根据公式一即可得((8-10)*(-2，1)+(8-10)*(2，1)+(8-10)*(-2，-1)+(8-10)*(2，-1)))/((8-10)+(8-10)+(8-10)+(8-10))＝(0，0)/-8＝(0，0)，综上即可得知取出物料的重力为8N，且是从坐标原点处取出的。

本发明实施例通过在储料台上任一位置取出或放入物料，以改变储料台的总重量，从而获取各称重传感器前后的称重示值，并进一步根据各称重传感器前后的称重示值以及预设的物料坐标获取公式，获取物料在储料台上预设坐标系中的坐标，即可快速锁定被取放物料的位置，定位效率高、安装便捷且使用成本低。

实施例二

本发明实施例二提供了一种物料出入库定位装置，基于实施例一的物料出入库定位方法，如图2和图3所示，包括储料台1以及配合围成多边形的至少三个称重传感器10，称重传感器用于检测储料台1重量。

需要说明的是，图2至图6仅是对称重传感器10的具体数量和排列方式进行示例，具体数量多少以及是否排列成规则的多边形形状，可以根据用户的具体需求进行灵活选择，只要满足取放物料后储料台的重心仍落在多个称重传感器所围成的多边形检测区域即可。

如图4所示，多个称重传感器10沿储料台1边缘呈错落分布，从而储料台1的四周均有相应的支撑点和称重点，从而无需设置过多的称重传感器10，安装省时且安装成本低。

如图5所示，储料台1包括底座11，以及固定在底座11上的分料架12；称重传感器10与底座11固定，从而底座11和分料架12上均可放置物料，增大了储料空间；进一步地，物料可为SMT料盘，结合料盘为空心圆柱的形状特点，分料架12包括用于悬挂SMT料盘的悬料杆13，从而便于取放SMT料盘；分料架12包括与底座11固定的架体14；架体14上设置有呈纵向分布的多根悬料杆13；悬料杆13包括纵向的限位板15，以及两端分别与限位板15和架体14固定的连接杆16，通过设置限位板15防止出现料盘意外滑落的情况，进一步的，底座11呈矩形，称重传感器10设置有四个；四个称重传感器10绕底座11的几何中心呈圆周均匀分布，从而底座11的四周均有相应的支撑点和称重点，整体装置的形状也更为美观；同时，虽然物料未直接与底座11接触，但悬挂至悬料杆13后，储料台1的整体重心仍然落在多个称重传感器10所围成的多边形检测区域内，因此仍然能进行物料定位，提高了检测的适用性。

本发明实施例通过在储料台上任一位置取出或放入物料，以改变储料台的总重量，从而获取各称重传感器前后的称重示值，并进一步根据各称重传感器前后的称重示值以及预设的物料坐标获取公式，获取物料在储料台上预设坐标系中的坐标，即可快速锁定被取放物料的位置，定位效率高、安装便捷且使用成本低。

实施例三

本发明实施例三提供了一种物料出入库定位系统，基于实施例一的物料出入库定位方法，如图7所示，系统包括：处理器20，以及均与处理器20电连接的多个称重传感器21；在储料台上任一位置取出或放入物料后，处理器20获取各称重传感器21前后的称重示值，并根据各称重传感器21前后的称重示值以及预设的物料坐标获取公式，获取物料在储料台上预设坐标系中的坐标，即可快速锁定被取放物料的位置，无须人工运算，定位效率高、安装便捷且使用成本低。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种物料出入库定位方法，包括储料台以及配合围成多边形的至少三个称重传感器，所述称重传感器用于检测所述储料台总重量；其特征在于，所述方法包括如下步骤：

在储料台上任一位置取出或放入物料；

获取各称重传感器前后的称重示值；

根据各所述称重传感器前后的称重示值以及预设的物料坐标获取公式，获取物料在所述储料台上预设坐标系中的坐标。

2.根据权利要求1所述的物料出入库定位方法，其特征在于，根据各所述称重传感器前后的称重示值以及预设的物料坐标获取公式，获取物料在所述储料台上预设坐标系中的坐标的步骤，包括：

根据公式一

获取物料P在预设坐标系中的矢量坐标

其中，n是称重传感器的总数量，F_i是取放物料前称重传感器的称重示值，F_i′是取放物料后称重传感器的称重示值，

是称重传感器在预设坐标系中的矢量坐标

3.根据权利要求2所述的物料出入库定位方法，其特征在于，所述预设坐标系，以未放置物料时所述储料台的几何中心为原点，以与所述储料台长度延伸方向平行的方向为x轴方向，以与所述储料台宽度延伸方向平行的方向为y轴方向。

4.根据权利要求1所述的物料出入库定位方法，其特征在于，根据各所述称重传感器前后的称重示值以及预设的物料坐标获取公式，获取物料在所述储料台上预设坐标系中的坐标的步骤之前，还包括：

根据公式二

获取被取放物料的重力mg，其中，n是称重传感器的总数量，F_i是取放物料前称重传感器的称重示值，F_i′是取放物料后称重传感器的称重示值。

5.一种物料出入库定位装置，基于权利要求1-4任一所述的物料出入库定位方法，其特征在于，包括储料台以及配合围成多边形的至少三个称重传感器，所述称重传感器用于检测所述储料台重量。

6.根据权利要求5所述的物料出入库定位装置，其特征在于，多个所述称重传感器沿所述储料台边缘呈错落分布。

7.根据权利要求5所述的物料出入库定位装置，其特征在于，所述储料台包括底座，以及固定在底座上的分料架；所述称重传感器与所述底座固定。

8.根据权利要求7所述的物料出入库定位装置，其特征在于，所述物料为SMT料盘；所述分料架包括用于悬挂所述SMT料盘的悬料杆；

所述分料架包括与所述底座固定的架体；所述架体上设置有呈纵向分布的多根所述悬料杆；所述悬料杆包括纵向的限位板，以及斜向上且两端分别与所述限位板和所述架体固定的连接杆。

9.根据权利要求7所述的物料出入库定位装置，其特征在于，所述称重传感器设置有四个；四个所述称重传感器绕所述底座的几何中心呈圆周均匀分布。

10.一种物料出入库定位系统，基于权利要求1-4任一所述的物料出入库定位方法，其特征在于，包括：处理器，以及均与所述处理器电连接的多个称重传感器；

在储料台上任一位置取出或放入物料后，所述处理器获取各称重传感器前后的称重示值，并根据各所述称重传感器前后的称重示值以及预设的物料坐标获取公式，获取物料在所述储料台上预设坐标系中的坐标。

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