CN113247515A - 一种优化立库托盘运送效率的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种优化立库托盘运送效率的控制系统,包括远程控制模块、前处理模块、智能搬运模块、智能码垛模块,其特征在于:所述远程控制模块包括信息记录模块、常规搬运模块、应急搬运模块、数据计算模块、逻辑判断模块,所述前处理模块包括货物输送模块、货物堆垛模块、检测模块,所述智能搬运模块包括速度调整模块、位置信息模块,所述智能码垛模块包括感应模块、定位模块、智能装卸模块,所述远程控制模块、前处理模块、智能搬运模块、智能码垛模块各自通过无线连接,所述信息记录模块用于记录托盘信息、移动搬运设备的位置信息、码垛设备的位置信息以及货架信息,本发明,具有实用性强和自动更换运行线路的特点。
Description
技术领域
本发明涉及仓储物流技术领域,具体为一种优化立库托盘运送效率的控制系统。
背景技术
立库,又称高架库或高架仓库,一般是指采用几层、十几层乃至几十层高的货架储存单元货物,用相应的搬运设备进行托盘入库和出库作业的仓库,随着仓储技术的发展,普通立库逐渐向自动化立体仓库过渡,满足在较少人工干预的情况下,完成托盘的出入库作业,在这种改良的半自动化立库中,因为是托盘在规定轨道中运行,在出入库高峰时期会出现某条线路的拥堵,导致既定的库位无法到达,有时既定的库位被各种突发情况占用,这些都需要实时调整托盘输送线路,以提高运送的效率,因此,设计实用性强和自动更换运行线路的一种优化立库托盘运送效率的控制系统是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种优化立库托盘运送效率的控制系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种优化立库托盘运送效率的控制系统,包括远程控制模块、前处理模块、智能搬运模块、智能码垛模块,其特征在于:所述远程控制模块包括信息记录模块、常规搬运模块、应急搬运模块、数据计算模块、逻辑判断模块,所述前处理模块包括货物输送模块、货物堆垛模块、检测模块,所述智能搬运模块包括速度调整模块、位置信息模块,所述智能码垛模块包括感应模块、定位模块、智能装卸模块,所述远程控制模块、前处理模块、智能搬运模块、智能码垛模块各自通过无线连接,
根据上述技术方案,所述信息记录模块用于记录托盘信息、移动搬运设备的位置信息、码垛设备的位置信息以及货架信息,所述常规搬运模块用于常规情况下的托盘搬运控制,所述应急搬运模块用于紧急情况下的系统资源的调配,所述数据计算模块用于对采集数据的计算,所述逻辑判断模块用于对各种计算结果进行分类并制定后续处理方案,所述货物输送模块用于货物的输送控制,所述货物堆垛模块用于不同货物的堆垛控制,所述检测模块用于采集堆垛货物后的托盘重量和体积等信息,并分配入库口位置,所述速度调整模块用于根据实际情况调整搬运的速度,所述位置信息模块用于提供搬运设备的位置信息,所述感应模块用于实时采集货架和所在线路的信息,所述定位模块用于提供堆垛设备的位置信息,所述智能装卸模块用于托盘的上下货架以及与移动搬运设备之间托盘的交换。
根据上述技术方案,所述优化立库托盘运送效率的控制系统的运行包含以下步骤:
S1、运行货物输送模块把货物运送到堆垛工位;
S2、利用货物堆垛模块把货物按照一定的方法进行堆垛;
S3、使用检测模块对堆叠好货物的托盘进行重量和体积等数据采集,并绑定入库站位口,并存储在信息记录模块中,然后由人工启动入库按钮;
S4、位置信息模块提供搬运设备的位置信息,定位模块和感应模块提供目标站位的信息,并存储在信息记录模块中;
S5、数据计算模块根据信息记录模块中的信息进行计算;
S6、逻辑判断模块根据计算的结果分析数据,制定最优路线;
S7、通过常规搬运模块或应急搬运模块控制指定的智能搬运模块,按最优路线搬运托盘到指定目标站位;
S8、通过感应模块提供的实时数据,判断是否需要重新规划路线;
S9、到达目标站位,并使用智能装卸模块把托盘放置在目标货位;
S10、智能搬运模块回到初始位置;
S11、重复S1-S10,可以实现所有货物的入库。
根据上述技术方案,所述步骤S1-S2中货物输送和堆垛的方法如下:
S21、已分拣好的货物通过货物输送模块进入货物堆垛模块;
S22、通过扫码提取货物的信息,根据材料、规格等信息分配到不同的货物堆垛模块;
S23、通过机械手臂抓取,把货物放置在托盘上,根据规格、数量、形状等信息进行摆放,保证托盘利用率最大化;
S24、对装好货物的托盘进行防护后编号,使之与货物相对应;
通过货物的输送和堆垛,有效的减少了货物所占的空间,达到空间利用的最大化,同时也为后续的进库储存提供了方便。
根据上述技术方案,所述步骤S3-S4中信息记录模块的数据采集如下:
S44、设定到达同一个目标站位的托盘,优先级高的不允许等待,优先级低的允许等待,等待的时间跟优先级序列有关,假设共有个入口站位,分别记为、、……,其中任意站位的优先位置处于,那么该站位允许等待的时间记为,其公式如下:
通过数据的采集和记录,可以动态的了解系统的运行情况,为托盘的运送和调配提供信息。
根据上述技术方案,所述步骤S5中数据计算模块的规则如下:
其中为第j台搬运设备与第i处入口站点的距离,为第k处目标站位与第i处入口站点的距离,为搬运设备运行的最大速度,为搬运设备运行的平均速度,且,和为时间补偿系数,用于补偿包括中途防碰撞避让所损失的时间,一般取值,取值;
其中表示目标站位处等待的托盘数量,表示第处码垛模块的水平移动速度,表示第处码垛模块竖直举升速度,表示单列货架的长度,表示单层货架的高度,和表示在第处目标站位等待的托盘,应该被放置在M列和N层,和为时间补偿系数,一般取值,取值。
根据上述技术方案,所述步骤S6中逻辑判断模块的判定规则如下:
通过设定系统运行规则,可以有序的利用系统资源统一调配,达到最优配置。
根据上述技术方案,所述步骤S7中应急搬运模块触发条件如下:
S72、当目标货位被占用时,该处托盘运送进入应急搬运模块;
S73、当目标站位较拥堵时,该托盘运送进入应急搬运模块;
S74、当搬运模块发生故障时,发生故障处的托盘进入应急搬运模块。
根据上述技术方案,所述步骤S71、S72、S73和S74中转入应急搬运模块后,根据采集的数据,重新根据系统最新动态情况,通过数据计算模块的应急计算策略,使用逻辑判断模块调配整个系统的资源,重新确认最新的目标货位,同时采用应急搬运模块运送的托盘优先级处于最高级,不因新进入的托盘而改变,当托盘进入目标站位后,采用智能装卸模块把托盘运送到指定货位,通过应急搬运模块的介入处理,可以有效的防止系统在异常情况下出现的拥挤和紊乱,更有效的提高系统的利用率,防止各工位出现货物吞吐量失衡的情况。
根据上述技术方案,所述步骤S5中所指的防碰撞避让规则如下:
S101、托盘在系统的调配下,与指定智能搬运模块绑定,并由其带动向指定目标货位运动;
S102、根据位置信息模块实时提供各个运动托盘的位置信息;
通过设定防碰撞避让,可以有效的避免各运动托盘之间的干扰,提高系统的运送效率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明的系统各模块结构示意图。
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,本发明提供技术方案:一种优化立库托盘运送效率的控制系统,包括远程控制模块、前处理模块、智能搬运模块、智能码垛模块,其特征在于:远程控制模块包括信息记录模块、常规搬运模块、应急搬运模块、数据计算模块、逻辑判断模块,前处理模块包括货物输送模块、货物堆垛模块、检测模块,智能搬运模块包括速度调整模块、位置信息模块,智能码垛模块包括感应模块、定位模块、智能装卸模块,远程控制模块、前处理模块、智能搬运模块、智能码垛模块各自通过无线连接;
信息记录模块用于记录托盘信息、移动搬运设备的位置信息、码垛设备的位置信息以及货架信息,常规搬运模块用于常规情况下的托盘搬运控制,应急搬运模块用于紧急情况下的系统资源的调配,数据计算模块用于对采集数据的计算,逻辑判断模块用于对各种计算结果进行分类并制定后续处理方案,货物输送模块用于货物的输送控制,货物堆垛模块用于不同货物的堆垛控制,检测模块用于采集堆垛货物后的托盘重量和体积等信息,并分配入库口位置,速度调整模块用于根据实际情况调整搬运的速度,位置信息模块用于提供搬运设备的位置信息,感应模块用于实时采集货架和所在线路的信息,定位模块用于提供堆垛设备的位置信息,智能装卸模块用于托盘的上下货架以及与移动搬运设备之间托盘的交换;
优化立库托盘运送效率的控制系统的运行包含以下步骤:
S1、运行货物输送模块把货物运送到堆垛工位;
S2、利用货物堆垛模块把货物按照一定的方法进行堆垛;
S3、使用检测模块对堆叠好货物的托盘进行重量和体积等数据采集,并绑定入库站位口,并存储在信息记录模块中,然后由人工启动入库按钮;
S4、位置信息模块提供搬运设备的位置信息,定位模块和感应模块提供目标站位的信息,并存储在信息记录模块中;
S5、数据计算模块根据信息记录模块中的信息进行计算;
S6、逻辑判断模块根据计算的结果分析数据,制定最优路线;
S7、通过常规搬运模块或应急搬运模块控制指定的智能搬运模块,按最优路线搬运托盘到指定目标站位;
S8、通过感应模块提供的实时数据,判断是否需要重新规划路线;
S9、到达目标站位,并使用智能装卸模块把托盘放置在目标货位;
S10、智能搬运模块回到初始位置;
S11、重复S1-S10,可以实现所有货物的入库;
步骤S1-S2中货物输送和堆垛的方法如下:
S21、已分拣好的货物通过货物输送模块进入货物堆垛模块;
S22、通过扫码提取货物的信息,根据材料、规格等信息分配到不同的货物堆垛模块;
S23、通过机械手臂抓取,把货物放置在托盘上,根据规格、数量、形状等信息进行摆放,保证托盘利用率最大化;
S24、对装好货物的托盘进行防护后编号,使之与货物相对应;
通过货物的输送和堆垛,有效的减少了货物所占的空间,达到空间利用的最大化,同时也为后续的进库储存提供了方便;
步骤S3-S4中信息记录模块的数据采集如下:
S44、设定到达同一个目标站位的托盘,优先级高的不允许等待,优先级低的允许等待,等待的时间跟优先级序列有关,假设共有个入口站位,分别记为、、……,其中任意站位的优先位置处于,那么该站位允许等待的时间记为,其公式如下:
通过数据的采集和记录,可以动态的了解系统的运行情况,为托盘的运送和调配提供信息;
步骤S5中数据计算模块的规则如下:
其中为第j台搬运设备与第i处入口站点的距离,为第k处目标站位与第i处入口站点的距离,为搬运设备运行的最大速度,为搬运设备运行的平均速度,且,和为时间补偿系数,用于补偿包括中途防碰撞避让所损失的时间,一般取值,取值;
其中表示目标站位处等待的托盘数量,表示第处码垛模块的水平移动速度,表示第处码垛模块竖直举升速度,表示单列货架的长度,表示单层货架的高度,和表示在第处目标站位等待的托盘,应该被放置在M列和N层,和为时间补偿系数,一般取值,取值;
步骤S6中逻辑判断模块的判定规则如下:
通过设定系统运行规则,可以有序的利用系统资源统一调配,达到最优配置;
步骤S7中应急搬运模块触发条件如下:
S72、当目标货位被占用时,该处托盘运送进入应急搬运模块;
S73、当目标站位较拥堵时,该托盘运送进入应急搬运模块;
S74、当搬运模块发生故障时,发生故障处的托盘进入应急搬运模块;
步骤S71、S72、S73和S74中转入应急搬运模块后,根据采集的数据,重新根据系统最新动态情况,通过数据计算模块的应急计算策略,使用逻辑判断模块调配整个系统的资源,重新确认最新的目标货位,同时采用应急搬运模块运送的托盘优先级处于最高级,不因新进入的托盘而改变,当托盘进入目标站位后,采用智能装卸模块把托盘运送到指定货位,通过应急搬运模块的介入处理,可以有效的防止系统在异常情况下出现的拥挤和紊乱,更有效的提高系统的利用率,防止各工位出现货物吞吐量失衡的情况;
步骤S5中所指的防碰撞避让规则如下:
S101、托盘在系统的调配下,与指定智能搬运模块绑定,并由其带动向指定目标货位运动;
S102、根据位置信息模块实时提供各个运动托盘的位置信息;
通过设定防碰撞避让,可以有效的避免各运动托盘之间的干扰,提高系统的运送效率。
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。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,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。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种优化立库托盘运送效率的控制系统,包括远程控制模块、前处理模块、智能搬运模块、智能码垛模块,其特征在于:所述远程控制模块包括信息记录模块、常规搬运模块、应急搬运模块、数据计算模块、逻辑判断模块,所述前处理模块包括货物输送模块、货物堆垛模块、检测模块,所述智能搬运模块包括速度调整模块、位置信息模块,所述智能码垛模块包括感应模块、定位模块、智能装卸模块,所述远程控制模块、前处理模块、智能搬运模块、智能码垛模块各自通过无线连接;
所述信息记录模块用于记录托盘信息、移动搬运设备的位置信息、码垛设备的位置信息以及货架信息,所述常规搬运模块用于常规情况下的托盘搬运控制,所述应急搬运模块用于紧急情况下的系统资源的调配,所述数据计算模块用于对采集数据的计算,所述逻辑判断模块用于对各种计算结果进行分类并制定后续处理方案,所述货物输送模块用于货物的输送控制,所述货物堆垛模块用于不同货物的堆垛控制,所述检测模块用于采集堆垛货物后的托盘重量和体积信息,并分配入库口位置,所述速度调整模块用于根据实际情况调整搬运的速度,所述位置信息模块用于提供搬运设备的位置信息,所述感应模块用于实时采集货架和所在线路的信息,所述定位模块用于提供堆垛设备的位置信息,所述智能装卸模块用托盘的上下货架以及与移动搬运设备之间托盘的交换;
所述优化立库托盘运送效率的控制系统的运行包含以下步骤:
S1、运行货物输送模块把货物运送到堆垛工位;
S2、利用货物堆垛模块把货物按照一定的方法进行堆垛;
S3、使用检测模块对堆叠好货物的托盘进行重量和体积等数据采集,并绑定入库站位口,并存储在信息记录模块中,然后由人工启动入库按钮;
S4、位置信息模块提供搬运设备的位置信息,定位模块和感应模块提供目标站位的信息,并存储在信息记录模块中;
S5、数据计算模块根据信息记录模块中的信息进行计算;
S6、逻辑判断模块根据计算的结果分析数据,制定最优路线;
S7、通过常规搬运模块或应急搬运模块控制指定的智能搬运模块,按最优路线搬运托盘到指定目标站位;
S8、通过感应模块提供的实时数据,判断是否需要重新规划路线;
S9、到达目标站位,并使用智能装卸模块把托盘放置在目标货位;
S10、智能搬运模块回到初始位置;
S11、重复S1-S10,可以实现所有货物的入库;
所述步骤S1-S2中货物输送和堆垛的方法如下:
S21、已分拣好的货物通过货物输送模块进入货物堆垛模块;
S22、通过扫码提取货物的信息,根据材料、规格等信息分配到不同的货物堆垛模块;
S23、通过机械手臂抓取,把货物放置在托盘上,根据规格、数量、形状等信息进行摆放,保证托盘利用率最大化;
S24、对装好货物的托盘进行防护后编号,使之与货物相对应;
通过货物的输送和堆垛,有效的减少了货物所占的空间,达到空间利用的最大化,同时也为后续的进库储存提供了方便;
所述步骤S3-S4中信息记录模块的数据采集如下:
S44、设定到达同一个目标站位的托盘,优先级高的不允许等待,优先级低的允许等待,等待的时间跟优先级序列有关,假设共有个入口站位,分别记为、、……,其中任意站位的优先位置处于,那么该站位允许等待的时间记为,其公式如下:
通过数据的采集和记录,可以动态的了解系统的运行情况,为托盘的运送和调配提供信息。
2.根据权利要求1所述的一种优化立库托盘运送效率的控制系统,其特征在于:所述步骤S5中数据计算模块的规则如下:
其中为第j台搬运设备与第i处入口站点的距离,为第k处目标站位与第i处入口站点的距离,为搬运设备运行的最大速度,为搬运设备运行的平均速度,且,和为时间补偿系数,用于补偿包括中途防碰撞避让所损失的时间,一般取值,取值;
5.根据权利要求4所述的一种优化立库托盘运送效率的控制系统,其特征在于:所述步骤S71、S72、S73和S74中转入应急搬运模块后,根据采集的数据,重新根据系统最新动态情况,通过数据计算模块的应急计算策略,使用逻辑判断模块调配整个系统的资源,重新确认最新的目标货位,同时采用应急搬运模块运送的托盘优先级处于最高级,不因新进入的托盘而改变,当托盘进入目标站位后,采用智能装卸模块把托盘运送到指定货位,通过应急搬运模块的介入处理,可以有效的防止系统在异常情况下出现的拥挤和紊乱,更有效的提高系统的利用率,防止各工位出现货物吞吐量失衡的情况。
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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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