CN114044295A - 一种堆垛机与输送机协同的辅料库信息盘查方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种堆垛机与输送机协同的辅料库信息盘查方法，将辅料高架库的库区按巷道与层划分盘查范围，形成盘库区域的最小单元。将按巷道与层划分盘查范围内的辅料托盘进行清空，分区域逐块完成盘查。只要将按巷道与层划分盘查范围区域控制在一定的范围，就可以将该区域内的辅料托盘搬运至同巷道内其他区域，实现局部清库。不断重复上述流程，直至完成。本发明独立于现有物流业务，在闲时执行划分盘查范围内的盘查搬运任务，无需前期车间根据生产情况对库内辅料的数量进行了控制，无需尽可能地将库存控制在一个相对较低的水平。

Description

一种堆垛机与输送机协同的辅料库信息盘查方法

技术领域

本发明涉及一种堆垛机与输送机协同的辅料库信息盘查方法，属于立体高架库货位盘查技术领域。

背景技术

卷烟工业辅料高架库特点显著，特别是烟用辅料存取速度快、存储容量大、空间利用率高等优点，成为了卷烟工业现场物流的关键环节，广泛应用于各个卷烟工业现场。相似的高架库分布也较为广泛，主要分布在医药、食品、制造业、煤炭业、军需部门、机场和港口等领域。

随着卷烟工业辅料高架库规模提升，更深层次的需求逐渐凸显出来，诸如“信息盘查”这一仓储管理系统中的重要功能，在自动化立体仓库系统中就显得捉襟见肘，如何确认某一时间点，库内的辅料存货是否与信息保持一致，在库的辅料是否与仓储管理系统的信息对上账，成为非常重要和现实的问题。

当前，智能辅料盘查在自动化立体库应用上的实现，还尚需时日。在目前的情况下，盘查基本都依赖于入库时的账目，需要实际查看只能借助堆垛机取出托盘人工检视，或者冒险进入巷道内实地查看，或者在托盘上安装射频识别（RFID），通过安装在堆垛机载货台上的射频识读设备获取特定托盘的信息，做到实物盘查。

经过调查，能够通过立体库系统自动盘查辅料还属于空白。而对于立体库来说，一种堆垛机与输送机协同的辅料库信息盘查方法对实际卷烟生产有着非常重要的意义，能够按辅料库管理人员的需要自动清空指定区域货位的货物，堆垛机搬运辅料形成局部货位清空，再配输送机出库校验，达到一种生产过程中的盘查，这样一种堆垛机与输送机协同的辅料库信息盘查方法就显得非常迫切。

目前，学术界和企业界在盘查方面投入了大量的精力，并取得了丰硕的研究成果，但是，对于一种堆垛机与输送机协同的辅料库信息盘查方法的研究则相对薄弱。然而，我们设想在辅料高架库的整体盘查中，清空整个辅料高架库无疑是最准确的盘查方式，但是所有辅料出库存在较多弊端，最突出有如下两点：一、工作量大。二、库区外无足够场地用于临时堆放巨量的辅料托盘。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种堆垛机与输送机协同的辅料库信息盘查方法，我们考虑通过堆垛机清空一条巷道，清空巷道有两种方式，一种是将该巷道设置为禁入，该巷道中的辅料托盘只出不进，该方法节省人力，但只适用于多堆垛机，多货位的高架库，堆垛机效率与货位较为宽裕，禁一个巷道不会影响正常生产，该方法不适用于对堆垛机效率要求高，货位较为紧张的高架库，比如高架库只有3台堆垛机，禁一个巷道，辅料托盘出入高架库能力降低33%，无法满足正常的卷烟生产，并且这种方式出完辅料托盘周期较长。另一种方式是直接将巷道做禁入后，人工抽检将辅料托盘抽检至库区外，这种方式虽然周期短了，但是高架库运行效率同样降低33%，并且仍存在库区外场地不足问题，但工作量还是大，设备无法同步复用，工作效率将降低。进一步考虑堆垛机清空一个巷道中的一层，以完成该巷道该层的盘查工作。但是进出库的工作量依然存在。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种堆垛机与输送机协同的辅料库信息盘查方法，包括：辅料高架库管理系统，堆垛机子系统，输送机，具体包括如下步骤：

根据辅料高架库管理系统确定待盘查的货位划分范围，将该货位划分范围设置为禁入状态，在辅料高架库管理中查找该货位划分范围的托盘信息，生成盘查搬运任务下发给堆垛机子系统。

辅料高架库管理系统判断是否有其它搬运类型任务，如果无其他搬运类型任务，则堆垛机子系统接收盘查搬运任务，堆垛机到达起始地址执行取货，如果该起始地址有货，则堆垛机取货并将该托盘搬运到目标地址。

不断重复上述步骤，直到待盘查的货位划分范围内的所有托盘信息产生的盘查搬运任务都被堆垛机执行完毕。

操作人员入巷道确认待盘查的货位划分范围内是否有辅料托盘残留，如果该划分范围内被清空，则辅料高架库盘查信息与托盘数量一致，该货位划分范围完成盘查计划。

再次制定其他划分盘查范围的盘查计划，重复上述步骤，直至完成整个辅料库区的盘查任务。

辅料高架库管理系统根据发货单生成出库任务，将相应托盘调出，通过每个巷道输送机前端出库站台上配置的RFID读写器校验托盘RFID电子标签的信息，电子标签的信息校验合格，完成辅料高架库的托盘校验。

作为优选方案，完成辅料高架库托盘校验的托盘由AGV发货出库。

作为优选方案，电子标签信息校验不合格的，自动由输送机输送回高架库，待空闲时段调出辅料高架库人工核查、处理。

作为优选方案，盘查搬运任务包括：堆垛机在空闲时执行搬运任务，搬运任务的起始地址与目标地址，起始地址位于确定待盘查的货位划分范围，目标地址位于该货位划分范围外的货位。

作为优选方案，堆垛机子系统接收盘查搬运任务，堆垛机到达起始地址执行取货，如果该起始地址无货，则堆垛机报空出，操作人员对该货位进行核查。

作为优选方案，操作人员入巷道确认待盘查的货位划分范围内是否有辅料托盘残留，如果该货位划分范围内有辅料托盘残留，则查询原因并做记录。

有益效果：本发明提供的一种堆垛机与输送机协同的辅料库信息盘查方法，基于原有的使用设备，仅涉及辅料高架库业务整合，无新增设备，无设备改造，投资小，效果显著。本发明所描述的盘查方法，独立于现有物流业务，在闲时执行划分盘查范围内的盘查搬运任务，无需前期车间根据生产情况对库内辅料的数量进行了控制，无需尽可能地将库存控制在一个相对较低的水平。因此，本发明为辅料高架库盘查及其类似高架库提供了一定的实际应用价值。

附图说明

图1为一种堆垛机与输送机协同的辅料库信息盘查方法整体业务流程图。

图2为辅料高架库物理结构的示意图。

图3为一种堆垛机与输送机协同的辅料库信息盘查方法的PLC控制系统示意图。

图4为一种堆垛机与输送机协同的辅料库信息盘查方法堆垛机操作流程示意图。

图5为辅料高架库盘查时的划分盘查范围状态示意图。

图6为辅料实托盘出库发货及校验现场实施图。

图7为辅料库仓储调度系统辅料托盘RFID校验示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。

一种堆垛机与输送机协同的辅料库信息盘查方法，包括辅料高架库管理系统（WMS），堆垛机子系统，输送机。

辅料高架库管理系统，确定货位划分范围，制定辅料高架库盘查计划，将该区域所有货位设置为禁入状态，辅料高架库管理系统查找该区域的托盘信息，系统生成搬运任务给堆垛机分配任务（该任务优先级最低，确保堆垛机在空闲时执行该盘查任务。）并生成该搬运任务的起始地址与目标地址，起始地址位于该确定的划分范围，目标地址位于该确定的划分范围外，辅料高架库管理系统判断是否有其它搬运类型任务，如果无其他搬运类型任务，则堆垛机子系统接受盘查搬运任务，堆垛机到达起始地址执行取货，如果该起始地址无货则堆垛机报空出，操作人员对该货位进行核查，如果该起始地址有货则堆垛机取货并将该托盘搬运到目标地址。不断重复上述步骤，直到该划分范围内的所有托盘信息产生的搬运任务都被堆垛机执行完毕，则完成该划分盘查范围的辅料托盘清空任务。操作人员入该巷道进行确认该划分盘查范围是否有辅料托盘残留，如果该划分盘查范围内被清空，则该次的辅料高架库盘查信息与托盘数量一致。如果该划分盘查范围内有辅料托盘残留，则查询原因并做记录。该货位划分盘查范围完成此次盘查计划，再次制定其他划分盘查范围的盘查计划，重复上述步骤，直至完成整个辅料库区的盘查任务。但完成这一步的盘查只能核验库区内托盘数量与辅料高架库管理系统信息数量一致，辅料托盘实物信息与辅料高架库管理系统信息一致则通过辅料出库时的托盘校验进行补充。

辅料托盘校验，此托盘校验不另做盘查计划，仅依托辅料出库时完成托盘校验工作，该方法好处在于不额外产生工作量，有效降低了卷烟工业企业盘查工作量。具体技术方案如下：

辅料高架库根据发货单生成出库任务，由系统将相应的辅料烟实托盘调出并通过每个巷道输送机前端出库站台上配置的RFID（共4个）读写器校验托盘RFID电子标签的信息后，辅料自动由输送机运至辅料发货站台，同时辅料高架库系统将信息传输到每个AGV取货站台LED显示器上。AGV至取货站台上将辅料实托盘取走，此时完成辅料立库的发货出库。RFID电子标签的信息校验不合格的，自动由输送机输送回高架库，待空闲时段调出辅料高架库人工核查、处理。经过此辅料高架库出库时的托盘校验方法，确保了整个辅料高架库区的辅料托盘实物信息与辅料高架库管理系统信息一致。

下面将结合实例对本发明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。

本发明专利所述的一种堆垛机与输送机协同的辅料库信息盘查方法，包括辅料高架库管理系统，堆垛机子系统，输送机。

实施例1：

如图1所示，一种堆垛机与输送机协同的辅料库信息盘查方法，整体业务流程包括：辅料高架库管理系统下发盘查计划、辅料高架库管理系统完成按巷道与层划分、堆垛机清空盘查区域、操作人员入巷道核查、辅料出库RFID校验、辅料出库人工核验。

如图2所示，本发明所述的一种堆垛机与输送机协同的辅料库信息盘查方法，该方法在辅料高架库配置一个主PLC和一个终端，堆垛机通过无线数据传输方式与主PLC和终端连接，主PLC和终端再通过以太网连接至仓库管理系统。堆垛机通过无线数据传输方式与主PLC和终端连接，主PLC和终端再通过以太网连接至仓库管理系统。与辅料高架库管理系统的通信由主PLC通过以太网与上位机连接来执行。与管理仓库数据和协调输送的仓库管理系统核心应用的通信是基于OPC 或Socket。为了确保I/O信号的实施性和可靠性使用标准的OPC通信协议并采用可靠的I/O模块。

输送机握手信号交换，使用PLC来执行输送机握手信号交换。 实际上有两种方式，堆垛机必须接近输送机：提取输送货物（入库）、发送输送货物（出库）、堆垛机与任何一个输送机进行的相关联的动作，必须由输送机（也受PLC的控制）给出一个OK信号，为了：免输送机和/或堆垛机的机械损坏、避免输送辅料托盘的损坏、堆垛机“问”输送机PLC取货或发送输送货物是否“OK”， 是通过握手信号通信来完成。

如图3所示，本发明专利的PLC控制系统采用“集中管理、分散控制”的设计思路，将PLC、控制网络、HMI、分布式I/O、智能驱动、自动识别等诸多技术相结合，采用高效灵活的模块化、参数化方法进行设计开发，从使用角度出发充分满足用户需求。

PLC控制系统采用PROFINET工业以太网架构，同时具备PROFIBUS-DP现场总线接口，方便系统扩展。主控器件采用西门子公司S7-300/400系列中较高等级的PLC，其具有的强大运算能力和高速处理速度，对系统的稳定运行、精确控制及可靠性提供了有力的保障。PLC需具PROFINET控制器接口，用以连接分布式子站。

辅料高架库的各控制系统PLC控制器之间通过控制层千兆光纤环网实现相互通讯，并将控制层各设备的状态、信息、电机电流、运行时间等数据信息报送计算机信息系统，提供监控层及辅料高架库管理系统系统使用。库区辅料高架库管理系统计算机终端、LED屏、EMS维修终端等通过信息层环网连接至中控室信息层网络。

如图4所示，辅料高架库管理系统下发制定的盘查计划，图5所示是本发明专利的辅料高架库盘查时的划分盘查范围状态，辅料高架库管理系统确定货位划分盘查范围将该区域所有货位设置为禁入状态，辅料高架库管理系统查找该区域的托盘信息，如果该区域有辅料托盘信息，则系统生成搬运任务给堆垛机分配任务（该任务优先级最低，确保堆垛机在空闲时执行该盘查任务）。堆垛机接受任务后并生成该搬运任务的起始地址与目标地址，起始地址位于该确定的划分盘查范围，目标地址位于该确定的划分盘查范围外，辅料高架库管理系统判断是否有其它搬运类型任务，如果无其他搬运类型任务，则堆垛机子系统接收盘查搬运任务，堆垛机到达起始地址执行取货，如果该起始地址无货则堆垛机报空出，操作人员对该货位进行人工核查，如果该起始地址有货则堆垛机取货并将该托盘搬运到目标地址。不断重复上述步骤，直到该划分盘查范围内的所有托盘信息产生的搬运任务都被堆垛机执行完毕，则完成该划分盘查范围的辅料托盘清空任务。操作人员入该巷道进行确认该划分盘查范围是否有辅料托盘残留，如果该划分盘查范围内被清空，则该次的辅料高架库盘查信息与托盘数量一致。如果该划分盘查范围内有辅料托盘残留，则查询原因并做记录。该货位划分盘查范围完成此次盘查计划，再次制定其他划分盘查范围的盘查计划，重复上述步骤，直至完成整个辅料库区的盘查任务第一步。但完成这一步的盘查只能核验库区内托盘数量与辅料高架库管理系统信息数量一致，辅料托盘实物信息与辅料高架库管理系统信息一致则通过辅料出库时的托盘校验进行补充。辅料托盘校验，此托盘校验不另做盘查计划，仅依托辅料出库时完成托盘校验工作，该方法好处在于不额外产生工作量，有效降低了卷烟工业企业辅料托盘盘查工作量。具体技术方案如下：

如图6所示是本发明专利的辅料实托盘出库发货及校验现场实施图，辅料高架库根据发货单生成出库任务。图7所示为本发明专利的辅料库仓储调度系统辅料托盘RFID校验，由系统将相应的辅料烟实托盘调出并通过每个巷道出库站台上配置的RFID（共4个），这3个RFID读写器站台号，分别是8311、8320、8340，其中对应4个RFID虚拟站台8361、8362、8363、8364，用于对RFID读写器的参数设置，其中实站台8340对应两个虚站台8363、8364。8361、8362、8363这3个RFID读写器用于校验整托盘物料。由于零头料盘返库时方向调整了180度，所以3个巷道的零头辅料托盘出库都要通过8364的RFID读写器校验托盘信息。读写器校验托盘RFID电子标签的信息后，辅料自动输送至AGV取货输送机站台，分别是8314、8323、8333、8334，同时辅料高架库系统将信息传输到每个AGV取货站台LED显示器上。AGV至取货站台上的辅料实托盘取走，此时完成辅料立库的发货出库。RFID电子标签的信息校验不合格的，自动由托盘输送机输送回高架库，具体路径有3条，起止地址分别为8311-8301、8320-8326、8340-8348，在库区中该辅料托盘标记为待查，待空闲时段调出辅料高架库人工核查、处理。AGV将取货输送机站台上的辅料托盘取走，并送至指定机台。经过此辅料高架库出库时的托盘校验方法，确保了整个辅料高架库区的辅料托盘实物信息与辅料高架库货物信息一致。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种堆垛机与输送机协同的辅料库信息盘查方法，包括：辅料高架库管理系统，堆垛机子系统，输送机，其特征在于：包括如下步骤：

根据辅料高架库管理系统确定待盘查的货位划分范围，将该货位划分范围设置为禁入状态，在辅料高架库管理中查找该货位划分范围的托盘信息，生成盘查搬运任务下发给堆垛机子系统；

辅料高架库管理系统判断是否有其它搬运类型任务，如果无其他搬运类型任务，则堆垛机子系统接收盘查搬运任务，堆垛机到达起始地址执行取货，如果该起始地址有货，则堆垛机取货并将该托盘搬运到目标地址；

不断重复上述步骤，直到待盘查的货位划分范围内的所有托盘信息产生的盘查搬运任务都被堆垛机执行完毕；

操作人员入巷道确认待盘查的货位划分范围内是否有辅料托盘残留，如果该划分范围内被清空，则辅料高架库盘查信息与托盘数量一致，该货位划分范围完成盘查计划；

再次制定其他划分盘查范围的盘查计划，重复上述步骤，直至完成整个辅料库区的盘查任务；

辅料高架库管理系统根据发货单生成出库任务，将相应托盘调出，通过每个巷道输送机前端出库站台上配置的RFID读写器校验托盘RFID电子标签的信息，电子标签的信息校验合格，完成辅料高架库的托盘校验。

2.根据权利要求1所述的一种堆垛机与输送机协同的辅料库信息盘查方法，其特征在于：完成辅料高架库托盘校验的托盘由AGV发货出库。

3.根据权利要求1所述的一种堆垛机与输送机协同的辅料库信息盘查方法，其特征在于：电子标签信息校验不合格的，自动由输送机输送回高架库，待空闲时段调出辅料高架库人工核查、处理。

4.根据权利要求1所述的一种堆垛机与输送机协同的辅料库信息盘查方法，其特征在于：盘查搬运任务包括：堆垛机在空闲时执行搬运任务，搬运任务的起始地址与目标地址，起始地址位于确定待盘查的货位划分范围，目标地址位于该货位划分范围外的货位。

5.根据权利要求1所述的一种堆垛机与输送机协同的辅料库信息盘查方法，其特征在于：堆垛机子系统接收盘查搬运任务，堆垛机到达起始地址执行取货，如果该起始地址无货，则堆垛机报空出，操作人员对该货位进行核查。

6.根据权利要求1所述的一种堆垛机与输送机协同的辅料库信息盘查方法，其特征在于：操作人员入巷道确认待盘查的货位划分范围内是否有辅料托盘残留，如果该货位划分范围内有辅料托盘残留，则查询原因并做记录。

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