CN112938451A - 一种物流输送系统及空盘缓存调度的控制方法 - Google Patents

一种物流输送系统及空盘缓存调度的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种物流输送系统及空盘缓存调度的控制方法，物流输送系统包括灌封装盘单元、卸盘后包单元、空盘输送通道、满盘输送通道和控制器单元，所述灌封装盘单元和卸盘后包单元分别设置于空盘输送通道的两端，所述空盘输送通道和满盘输送通道首尾连通形成回路，所述满盘输送通道中部为可存放盘子的循环输送通道，所述空盘输送通道与所述循环输送通道之间设有连接辊道，所述循环输送通道的首尾两端设有循环辊道以形成闭环回路，所述循环输送通道设有垛型检测单元，所述垛型检测单元的输出端和控制器单元连接。本发明使得能够实现满垛和空垛灭菌盘混合缓存，满足了不同工况下的生产需求，提高了物流输送系统的自适应能力，明显提升了鲁棒性能。

Description

一种物流输送系统及空盘缓存调度的控制方法
技术领域
本发明涉及物流输送领域，尤其涉及一种物流输送系统及空盘缓存调度的控制方法。
背景技术
分装产品线在灌封机和卸盘机之间设计输送通道，输送通道首尾连通形成回路，使得回路上游的灌封机将空垛灭菌盘装盘得到满垛灭菌盘，回路下游的卸盘机将满垛灭菌盘卸盘得到空垛灭菌盘。
根据客户排产需求以及生产产能，输送通道的中部会设计适当数量的辊道来缓存满垛灭菌盘，生产清场时，这些辊道也可以缓存空垛灭菌盘，当生产设备异常或其他因素导致上游的灌封机和下游的卸盘机产能不匹配时，输送通道中满垛灭菌盘、空垛灭菌盘供给不平衡，上下游设备处于低产出、整个输送通道处于半瘫痪状态，生产效率明显低于设计产能，设备利用率大幅度降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种物流输送系统及空盘缓存调度的控制方法，使得原来只能缓存满垛灭菌盘或者空垛灭菌盘的输送通道能够实现满垛灭菌盘和空垛灭菌盘的混合缓存，满足了不同工况下的生产需求，提高了物流输送系统的自适应能力，明显提升了鲁棒性能。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种物流输送系统，包括灌封装盘单元、卸盘后包单元、空盘输送通道、满盘输送通道和控制器单元，所述灌封装盘单元和卸盘后包单元分别与空盘输送通道的两端连通，所述空盘输送通道和满盘输送通道首尾连通形成回路，所述满盘输送通道中部为可存放盘子的循环输送通道，所述空盘输送通道与所述循环输送通道之间设有连接辊道，所述循环输送通道的首尾两端设有循环辊道以形成闭环回路，所述循环输送通道设有垛型检测单元，所述垛型检测单元的输出端和控制器单元连接。
进一步的，所述连接辊道的两端分别设有第一换向辊道和第二换向辊道，所述第一换向辊道位于空盘输送通道上，所述第二换向辊道设于循环输送通道上，所述第一换向辊道第二换向辊道控制端分别和控制器单元连接。
进一步的，所述循环辊道的两端分别设有第三换向辊道和第四换向辊道，所述第三换向辊道位于循环输送通道的首端，所述第四换向辊道位于循环输送通道的末端，所述第三换向辊道和第四换向辊道的控制端分别和控制器单元连接。
进一步的，所述垛型检测单元分别设置于第二换向辊道和第四换向辊道。
进一步的，所述垛型检测单元包括称重传感器、红外线传感器、摄像头中的一种或多种。
本发明还提出一种空盘缓存调度的控制方法，应用于任一上述的物流输送系统，包括以下步骤：
S1)判断是否存在故障，是则执行步骤S2)，否则继续确定物流输送系统运行状态，若为清场状态，跳转步骤S3)；
S2)确定故障对象，若灌封装盘单元故障，跳转步骤S3)，若为卸盘后包单元故障，跳转步骤S6)；
S3)统计循环输送通道中第三换向辊道至第二换向辊道之间所有辊道上的灭菌盘，若存在满垛灭菌盘，控制空盘输送通道中第一换向辊道和循环输送通道中第二换向辊道的前一级辊道分别通过优先级判断依次向第二换向辊道进盘，跳转步骤S4)；
S4)控制循环输送通道中第四换向辊道根据垛型检测单元的检测结果将空垛灭菌盘向第三换向辊道发送，将满垛灭菌盘向卸盘后包单元发送；
S5)返回步骤S3)直到清场完成或者灌封装盘单元故障处理完毕，系统正常运转后结束并退出；
S6)控制第二换向辊道根据垛型检测单元的检测结果将空垛灭菌盘向第一换向辊道发送，将满垛灭菌盘向循环输送通道中第二换向辊道的下一级辊道发送，控制第一换向辊道将空垛灭菌盘向灌封装盘单元发送；
S7)控制第四换向辊道根据垛型检测单元的检测结果将空垛灭菌盘向第三换向辊道发送，将满垛灭菌盘向卸盘后包单元发送；
S8)返回步骤S6)直到卸盘后包单元故障处理完毕，系统正常运转后结束并退出。
进一步的，步骤S3)中还包括不存在满垛灭菌盘时的控制步骤，具体包括：若不存在满垛灭菌盘，控制循环输送通道中第二换向辊道的前一级辊道停止向第二换向辊道进盘，控制第一换向辊道向第二换向辊道进盘，跳转步骤S4)。
进一步的，步骤S3)中通过优先级判断依次向第二换向辊道进盘具体包括：
A1)第二换向辊道的一侧进盘时，检测另一侧是否进盘，是则跳转步骤A2)，否则跳转步骤A3)；
A2)控制循环输送通道中第二换向辊道的前一级辊道停止进盘，等待从第一换向辊道进盘的灭菌盘向循环输送通道中第二换向辊道的下一级辊道发送完毕后，控制循环输送通道中第二换向辊道的前一级辊道继续进盘，返回步骤A1)。
A3)将当前灭菌盘向循环输送通道中第二换向辊道的下一级辊道发送，返回步骤A1)。
进一步的，步骤S4)中还包括获得检测结果的步骤，具体包括：获取第四换向辊道上当前灭菌盘的重量，若小于预设阈值，则当前灭菌盘为空垛灭菌盘，否则当前灭菌盘为满垛灭菌盘；
或者，获取第四换向辊道上当前灭菌盘的高度，若小于预设阈值，则当前灭菌盘为空垛灭菌盘，否则当前灭菌盘为满垛灭菌盘；
或者，获取第四换向辊道上当前灭菌盘的视频图像，若匹配预设特征，则当前灭菌盘为空垛灭菌盘，否则当前灭菌盘为满垛灭菌盘。
进一步的，步骤S6)中还包括获得检测结果的步骤，具体包括：获取第二换向辊道上当前灭菌盘的重量，若小于预设阈值，则当前灭菌盘为空垛灭菌盘，否则当前灭菌盘为满垛灭菌盘；
或者，获取第二换向辊道上当前灭菌盘的高度，若小于预设阈值，则当前灭菌盘为空垛灭菌盘，否则当前灭菌盘为满垛灭菌盘；
或者，获取第第二换向辊道上当前灭菌盘的视频图像，若匹配预设特征，则当前灭菌盘为空垛灭菌盘，否则当前灭菌盘为满垛灭菌盘。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1.本发明的物流输送系统将空盘输送通道与循环输送通道连接，可灵活分配空垛灭菌盘和满垛灭菌盘进行缓存，循环输送通道可以同时缓存空垛灭菌盘和满垛灭菌盘，简化了输送通道的布局；
2.本发明的物流输送系统中，循环输送通道的首尾两端设有循环辊道以形成闭环回路，大幅度提高循环输送通道利用率；
3.本发明的物流输送系统中，循环输送通道设有垛型检测单元，确保空垛灭菌盘、满垛灭菌盘流向无误；
4.本发明的控制方法针对物流输送系统运行状态以及故障的类型分别执行对应的处理步骤，处于清场状态或上游的灌封装盘单元故障时，将空盘输送通道中的空垛灭菌盘向循环输送通道发送，同时循环输送通道向卸盘后包单元输出满垛灭菌盘并将空垛灭菌盘缓存，减小了空盘输送通道的存储压力；下游的卸盘后包单元故障时，将循环输送通道中的空垛灭菌盘向空盘输送通道发送，同时循环输送通道向卸盘后包单元输出满垛灭菌盘，从而满足上游的灌封装盘单元连续化生产。
附图说明
图1为本发明实施例的物流输送系统的整体结构图。
图2为本发明实施例的物流输送系统的灭菌盘流向图。
图3为本发明实施例的控制方法的流程图。
图例说明：1-灌封装盘单元、2-卸盘后包单元、3-连接辊道、4-垛型检测单元、101-空盘输送通道、102-满盘输送通道、103-循环输送通道、104-循环辊道、201-第一换向辊道、202-第二换向辊道、203-第三换向辊道、204-第四换向辊道。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
在实际生产过程中，我们发现以下几种情况会导致物流输送系统中满垛灭菌盘和空垛灭菌盘供给不平衡：
1.生产结束清场时，上游的灌封装盘单元已无产品产出，处于不工作状态，卸盘后包单元仍需卸载现存产品，而空垛灭菌盘的存储空间受限，无法满足所有空垛灭菌盘在上游存储；
2.当下游的卸盘后包单元故障导致低效率运转时，空垛灭菌盘的供给无法满足上游的灌封装盘单元的需求；
3.当上游的灌封装盘单元故障导致低产出时，灌封装盘单元消耗空垛灭菌盘效率明显低于卸盘后包单元的供给效率，导致空垛灭菌盘的存储空间受限，无法满足所有空垛灭菌盘在上游存储。
基于上述情况，我们提出一种物流输送系统，如图1所示，该系统包括灌封装盘单元1、卸盘后包单元2、空盘输送通道101、满盘输送通道102和控制器单元，所述灌封装盘单元1和卸盘后包单元2分别设置于空盘输送通道101的两端，所述空盘输送通道101和满盘输送通道102首尾连通形成回路，所述满盘输送通道102中部为可存放空垛灭菌盘和满垛灭菌盘的循环输送通道103，所述空盘输送通道101与所述循环输送通道103之间设有连接辊道3，所述循环输送通道103的首尾两端设有循环辊道104以形成闭环回路，所述循环输送通道103设有垛型检测单元4，所述垛型检测单元4的输出端和控制器单元连接。
通过上述结构，本实施例中的物流输送系统将空盘输送通道101通过连接辊道3与循环输送通道103连接，可灵活分配空垛灭菌盘和满垛灭菌盘在循环输送通道103进行缓存，循环输送通道103可以同时缓存空垛灭菌盘和满垛灭菌盘，简化了输送通道的布局；同时，循环输送通道103的首尾两端设有循环辊道104以形成闭环回路，大幅度提高循环输送通道103的利用率；并且循环输送通道103设有垛型检测单元4以确保空垛灭菌盘、满垛灭菌盘流向无误。
本实施例的物流输送系统的灭菌盘流向图如图2所示，图2中矩形方框表示辊道，白色辊道组成空盘输送通道101，灰色辊道组成满盘输送通道102，满盘输送通道102中部的虚线框区域为循环输送通道103，白色箭头为空垛灭菌盘的流向，灰色箭头为满垛灭菌盘的流向，虚线箭头为空垛灭菌盘、满垛灭菌盘在循环输送通道103上的共同流向。
为实现空垛灭菌盘和满垛灭菌盘在循环输送通道103共同缓存，如图1和图2所示，本实施例中连接辊道3的两端分别设置第一换向辊道201和第二换向辊道202，所述第一换向辊道201位于空盘输送通道101上，所述第二换向辊道202设于循环输送通道103上，所述第一换向辊道201和第二换向辊道202控制端分别和控制器单元连接。在空盘输送通道101上空垛灭菌盘数量过多时，改变第一换向辊道201和第二换向辊道202的传输方向可以将空垛灭菌盘发送至循环输送通道103进行暂存，当空盘输送通道101上空垛灭菌盘数量不够时，改变第二换向辊道202的传输方向可以将空垛灭菌盘发送至空盘输送通道101，由于循环输送通道103同时缓存空垛灭菌盘和满垛灭菌盘，因此本实施例中在第二换向辊道202设置有垛型检测单元4以避免将满垛灭菌盘发送至空盘输送通道101。
为了提高循环输送通道103的利用率，如图1和图2所示，本实施例中循环辊道104的两端分别设置第三换向辊道203和第四换向辊道204，所述第三换向辊道203位于循环输送通道103的首端，所述第四换向辊道204位于循环输送通道103的末端，所述第三换向辊道203和第四换向辊道204的控制端分别和控制器单元连接，通过上述结构，只需改变第三换向辊道203和第四换向辊道204就可以将循环输送通道103的末端的灭菌盘通过循环辊道104发送至循环输送通道103的首端，使得不需要发送至卸盘后包单元的空垛灭菌盘或者满垛灭菌盘可以一直在循环输送通道103循环输送。同时本实施例中在第四换向辊道204设置有垛型检测单元4以避免将空垛灭菌盘发送至卸盘后包单元2。
本实施例中的垛型检测单元4包括称重传感器、红外线传感器、摄像头中的一种或多种，可以通过检测灭菌盘的重量、高度以及图像特征等确定灭菌盘的类型为空垛灭菌盘或者满垛灭菌盘。
如图3所示，本实施例中还提出一种空盘缓存调度的控制方法，应用于本实施例所述的物流输送系统，包括以下步骤：
S1)判断是否存在故障，是则执行步骤S2)，否则继续确定物流输送系统运行状态，若为清场状态，跳转步骤S3)；
S2)确定故障对象，若灌封装盘单元1故障，跳转步骤S3)，若为卸盘后包单元2故障，跳转步骤S6)；
S3)统计循环输送通道103中第三换向辊道203至第二换向辊道202之间所有辊道上的灭菌盘，若存在满垛灭菌盘，控制空盘输送通道101中第一换向辊道201和循环输送通道103中第二换向辊道202的前一级辊道分别通过优先级判断依次向第二换向辊道202进盘，跳转步骤S4)；
S4)控制循环输送通道103中第四换向辊道204根据垛型检测单元4的检测结果将空垛灭菌盘向第三换向辊道203发送，将满垛灭菌盘向卸盘后包单元2发送；
S5)返回步骤S3)直到清场完成或者灌封装盘单元1故障处理完毕，系统正常运转后结束并退出；
S6)控制第二换向辊道202根据垛型检测单元4的检测结果将空垛灭菌盘向第一换向辊道201发送，将满垛灭菌盘向循环输送通道103中第二换向辊道202的下一级辊道发送，控制第一换向辊道201将空垛灭菌盘向灌封装盘单元1发送；
S7)控制第四换向辊道204根据垛型检测单元4的检测结果将空垛灭菌盘向第三换向辊道203发送，将满垛灭菌盘向卸盘后包单元2发送；
S8)返回步骤S6)直到卸盘后包单元2故障处理完毕，系统正常运转后结束并退出。
通过上述步骤，本实施例的控制方法针对物流输送系统运行状态以及故障的类型分别进行对应的处理，处于清场状态或上游的灌封装盘单元1故障时，将空盘输送通道101中的空垛灭菌盘向循环输送通道103发送，同时循环输送通道103向卸盘后包单元2输出满垛灭菌盘并将空垛灭菌盘缓存，减小了空盘输送通道101的存储压力；下游的卸盘后包单元2故障时，将循环输送通道103中的空垛灭菌盘向空盘输送通道101发送，同时循环输送通道向卸盘后包单元输出满垛灭菌盘2，从而满足上游的灌封装盘单元1连续化生产。
如图3所示，本实施例的步骤S3)中还包括不存在满垛灭菌盘时的控制步骤，具体包括：若不存在满垛灭菌盘，控制循环输送通道103中第二换向辊道202的前一级辊道停止向第二换向辊道202进盘，控制第一换向辊道201向第二换向辊道202进盘，跳转步骤S4)。
本实施例的步骤S3)中通过优先级判断依次向第二换向辊道202进盘具体包括：
A1)第二换向辊道202的一侧进盘时，检测另一侧是否进盘，是则跳转步骤A2)，否则跳转步骤A3)；
A2)控制循环输送通道103中第二换向辊道202的前一级辊道停止进盘，等待从第一换向辊道201进盘的灭菌盘向循环输送通道103中第二换向辊道202的下一级辊道发送完毕后，控制循环输送通道103中第二换向辊道202的前一级辊道继续进盘，返回步骤A1)。
A3)将当前灭菌盘向循环输送通道103中第二换向辊道202的下一级辊道发送，返回步骤A1)。
本实施例中获得检测结果的步骤大体相同，具体而言：
本实施例的步骤S4)和步骤S7)中获得检测结果的步骤包括：获取第四换向辊道204上当前灭菌盘的重量，若小于预设阈值，则当前灭菌盘为空垛灭菌盘，否则当前灭菌盘为满垛灭菌盘；
或者，获取第四换向辊道204上当前灭菌盘的高度，若小于预设阈值，则当前灭菌盘为空垛灭菌盘，否则当前灭菌盘为满垛灭菌盘；
或者，获取第四换向辊道204上当前灭菌盘的视频图像，若匹配预设特征，则当前灭菌盘为空垛灭菌盘，否则当前灭菌盘为满垛灭菌盘。
本实施例的步骤S6)中获得检测结果的步骤包括：获取第二换向辊道202上当前灭菌盘的重量，若小于预设阈值，则当前灭菌盘为空垛灭菌盘，否则当前灭菌盘为满垛灭菌盘；
或者，获取第二换向辊道202上当前灭菌盘的高度，若小于预设阈值，则当前灭菌盘为空垛灭菌盘，否则当前灭菌盘为满垛灭菌盘；
或者，获取第二换向辊道202上当前灭菌盘的视频图像，若匹配预设特征，则当前灭菌盘为空垛灭菌盘，否则当前灭菌盘为满垛灭菌盘。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种物流输送系统，其特征在于，包括灌封装盘单元(1)、卸盘后包单元(2)、空盘输送通道(101)以及满盘输送通道(102)，所述灌封装盘单元(1)和卸盘后包单元(2)分别与空盘输送通道(101)的两端连通，所述空盘输送通道(101)和满盘输送通道(102)首尾连通形成回路，所述满盘输送通道(102)中部为可存放空垛灭菌盘和满垛灭菌盘的循环输送通道(103)，所述循环输送通道(103)的首尾两端设有循环辊道(104)以形成闭环回路，所述空盘输送通道(101)与所述循环输送通道(103)之间设有连接辊道(3)。
2.根据权利要求1所述的物流输送系统，其特征在于，所述循环输送通道(103)上设有垛型检测单元(4)，所述垛型检测单元(4)的输出端与控制器单元连接。
3.根据权利要求2所述的物流输送系统，其特征在于，所述连接辊道(3)的两端分别设有第一换向辊道(201)和第二换向辊道(202)，所述第一换向辊道(201)位于空盘输送通道(101)上，所述第二换向辊道(202)设于循环输送通道(103)上，所述第一换向辊道(201)和第二换向辊道(202)控制端分别和控制器单元连接，所述循环辊道(104)的两端分别设有第三换向辊道(203)和第四换向辊道(204)，所述第三换向辊道(203)位于循环输送通道(103)的首端，所述第四换向辊道(204)位于循环输送通道(103)的末端，所述第三换向辊道(203)和第四换向辊道(204)的控制端分别和控制器单元连接。
4.根据权利要求3所述的物流输送系统，其特征在于，所述垛型检测单元(4)分别设置于第二换向辊道(202)和第四换向辊道(204)。
5.根据权利要求2所述的物流输送系统，其特征在于，所述垛型检测单元(4)包括称重传感器、红外线传感器、摄像头中的一种或多种。
6.一种空盘缓存调度的控制方法，应用于权利要求1～5任一所述的物流输送系统，其特征在于，包括以下步骤：
S1)判断是否存在故障，是则执行步骤S2)，否则继续确定物流输送系统运行状态，若为清场状态，跳转步骤S3)；
S2)确定故障对象，若灌封装盘单元(1)故障，跳转步骤S3)，若为卸盘后包单元(2)故障，跳转步骤S6)；
S3)统计循环输送通道(103)中第三换向辊道(203)至第二换向辊道(202)之间所有辊道上的灭菌盘，若存在满垛灭菌盘，控制空盘输送通道(101)中第一换向辊道(201)和循环输送通道(103)中第二换向辊道(202)的前一级辊道分别通过优先级判断依次向第二换向辊道(202)进盘，跳转步骤S4)；
S4)控制循环输送通道(103)中第四换向辊道(204)根据垛型检测单元(4)的检测结果将空垛灭菌盘向第三换向辊道(203)发送，将满垛灭菌盘向卸盘后包单元(2)发送；
S5)返回步骤S3)直到清场完成或者灌封装盘单元(1)故障处理完毕，系统正常运转后结束并退出；
S6)控制第二换向辊道(202)根据垛型检测单元(4)的检测结果将空垛灭菌盘向第一换向辊道(201)发送，将满垛灭菌盘向循环输送通道(103)中第二换向辊道(202)的下一级辊道发送，控制第一换向辊道(201)将空垛灭菌盘向灌封装盘单元(1)发送；
S7)控制第四换向辊道(204)根据垛型检测单元(4)的检测结果将空垛灭菌盘向第三换向辊道(203)发送，将满垛灭菌盘向卸盘后包单元(2)发送；
S8)返回步骤S6)直到卸盘后包单元(2)故障处理完毕，系统正常运转后结束并退出。
7.根据权利要求6所述的空盘缓存调度的控制方法，其特征在于，步骤S3)中还包括不存在满垛灭菌盘时的控制步骤，具体包括：若不存在满垛灭菌盘，控制循环输送通道(103)中第二换向辊道(202)的前一级辊道停止向第二换向辊道(202)进盘，控制第一换向辊道(201)向第二换向辊道(202)进盘，跳转步骤S4)。
8.根据权利要求6所述的空盘缓存调度的控制方法，其特征在于，步骤S3)中通过优先级判断依次向第二换向辊道(202)进盘具体包括：
A1)第二换向辊道(202)的一侧进盘时，检测另一侧是否进盘，是则跳转步骤A2)，否则跳转步骤A3)；
A2)控制循环输送通道(103)中第二换向辊道(202)的前一级辊道停止进盘，等待从第一换向辊道(201)进盘的灭菌盘向循环输送通道(103)中第二换向辊道(202)的下一级辊道发送完毕后，控制循环输送通道(103)中第二换向辊道(202)的前一级辊道继续进盘，返回步骤A1)。
A3)将当前灭菌盘向循环输送通道(103)中第二换向辊道(202)的下一级辊道发送，返回步骤A1)。
9.根据权利要求6所述的空盘缓存调度的控制方法，其特征在于，步骤S4)中还包括获得检测结果的步骤，具体包括：获取第四换向辊道(204)上当前灭菌盘的重量，若小于预设阈值，则当前灭菌盘为空垛灭菌盘，否则当前灭菌盘为满垛灭菌盘；
或者，获取第四换向辊道(204)上当前灭菌盘的高度，若小于预设阈值，则当前灭菌盘为空垛灭菌盘，否则当前灭菌盘为满垛灭菌盘；
或者，获取第四换向辊道(204)上当前灭菌盘的视频图像，若匹配预设特征，则当前灭菌盘为空垛灭菌盘，否则当前灭菌盘为满垛灭菌盘。
10.根据权利要求6所述的空盘缓存调度的控制方法，其特征在于，步骤S6)中还包括获得检测结果的步骤，具体包括：获取第二换向辊道(202)上当前灭菌盘的重量，若小于预设阈值，则当前灭菌盘为空垛灭菌盘，否则当前灭菌盘为满垛灭菌盘；
或者，获取第二换向辊道(202)上当前灭菌盘的高度，若小于预设阈值，则当前灭菌盘为空垛灭菌盘，否则当前灭菌盘为满垛灭菌盘；
或者，获取第第二换向辊道(202)上当前灭菌盘的视频图像，若匹配预设特征，则当前灭菌盘为空垛灭菌盘，否则当前灭菌盘为满垛灭菌盘。
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