CN115108227B - 一种用于冷链仓储的堆垛机立库货物入库方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于冷链仓储的堆垛机立库货物入库方法及系统。所述方法包括：预先在每个货位中央设置定位孔，并设置货物边缘与货格边缘立柱的第一预留空间，设置货物与货格中央的第二预留空间，根据第一预留空间、第二预留空间和托盘尺寸及货物超限尺寸确定入库条件；判断是否满足入库条件，是则根据前超限值、后超限值计算堆垛机的运行偏移，堆垛机扫描定位孔，按照运行偏移进行入库位置修正，实现安全入库。本发明通过对货物超限尺寸及货格尺寸的精确匹配，配合堆垛机在运动过程中的位置修正，使得货物能够兼容更大的的超限尺寸，最终能把货物放置到货格中。

Description

一种用于冷链仓储的堆垛机立库货物入库方法及系统

技术领域

本发明涉及冷链仓储控制技术领域，尤其涉及一种用于冷链仓储的堆垛机立库货物入库方法及系统。

背景技术

冷链(cold chain)是指某些食品原料、经过加工的食品或半成品、特殊的生物制品和药品在经过收购、加工、灭活后，在产品加工、贮藏、运输、分销和零售、使用过程中，其各个环节始终处于产品所必需的特定低温环境下，减少损耗，防止污染和变质，以保证产品食品安全、生物安全、药品安全的特殊供应链系统。

然而冷链货物由于需要保持在特定低温(通常在-25℃以下)环境下，所以很容易造成因环境变化所导致的鼓包变形等情况，因此在冷链包装箱箱层层堆叠到托盘上入库时时常会出现不能整齐堆放，货物两边超出托盘宽度的情况屡有发生，导致货箱在入库时与货格边缘发生碰撞，造成货箱掉落等严重后果。这种超限问题在常温库中比较少见，是属于冷链物流的典型特殊场景。基于此，本发明提出一种用于冷链仓储的堆垛机立库货物入库方法及系统，能够实现精确入库。

发明内容

本发明提供了一种用于冷链仓储的堆垛机立库货物入库系统，包括：仓储控制系统、仓储管理系统、整形器、缠膜机、AGV、输送机、堆垛机和立库；

将冷链货物层层堆叠在工装支架的托盘上，背负式AGV到达托盘底部，将托盘顶起，然后AGV携带货物经过整形器进行货物整形减少货箱之间的缝隙，避免货物超出托盘导致尺寸超限无法入库，再由缠膜机进行整体缠膜，之后进入立体仓库接驳口输送机，由输送机上的尺寸检测及条码扫描器扫描托盘上货物在四个方向的最外边缘位置，结合托盘的尺寸，测量出货物在托盘上四个方向超出托盘的准确尺寸，AGV驶出输送机后，货物通过输送线运送到堆垛机接货的接驳点，堆垛机货叉插入托盘下方，将载货托盘收至堆垛机上，然后由堆垛机将载货托盘送至对应货位；整个系统的软件控制由仓储管理系统及仓储控制系统控制实现。

如上所述的一种用于冷链仓储的堆垛机立库货物入库系统，其中，将立库中的每个大货格分为四个货位，每个货格沿着中线分为左右两个分区，每个分区前后两个货位分别放置前后两件托盘货物，定位孔打在单个货位的正中间，也就是在一个货格的双货位的四分之一和四分之三的位置。

如上所述的一种用于冷链仓储的堆垛机立库货物入库系统，其中，所述仓储控制系统包括参数预设定模块、数据获取模块、入库控制模块；参数预设定模块用于预先在每个货格中央设置定位孔，并设置货物边缘与货格边缘立柱的第一预留空间，以及设置货物与货格中央的第二预留空间，根据第一预留空间、第二预留空间和托盘尺寸确定入库条件；数据获取模块用于获取托盘宽度，以及冷链货物在托盘上的前超限值和后超限值；入库控制模块用于在满足入库条件后根据前超限值、后超限值计算堆垛机的运行偏移，堆垛机扫描定位孔，按照运行偏移确定最终入库位置，实现安全入库。

如上所述的一种用于冷链仓储的堆垛机立库货物入库系统，其中，货物的入库条件需要满足：Z≤WH-△SS-△MS，其中，Z为货物的总尺寸，WH为单个货位的尺寸，△SS为货物与货架边缘的第一预留空间，△MS为货物与货格中央的第二预留空间。

如上所述的一种用于冷链仓储的堆垛机立库货物入库系统，其中，在整形器及缠膜机进行货物的整形缠膜之后，进入到输送机，由输送机上的视觉相机扫描托盘上的货物的前后超限值，此处的前后是指整形缠膜以及堆垛机输送线上的前后方向。前超限值是指货物的前面与托盘前边缘的相对尺寸，后超限值是指货物的后面与托盘后边缘的相对尺寸。

本发明还提供一种用于冷链仓储的堆垛机立库货物入库方法，包括：

步骤S1、预先在每个货位中央设置定位孔，并设置货物边缘与货格边缘立柱的第一预留空间，以及设置货物与货格中央的第二预留空间，根据第一预留空间、第二预留空间和托盘参数确定入库条件；

步骤S2、获取托盘宽度，以及冷链货物在托盘上的前超限值和后超限值，根据前超限值、后超限值和托盘宽度判断是否满足入库条件，如果是，则执行步骤S3，否则通知工作人员进行处理；

步骤S3、根据前超限值、后超限值计算堆垛机的运行偏移，堆垛机扫描定位孔，按照运行偏移进行入库位置修正，实现安全入库。

如上所述的一种用于冷链仓储的堆垛机立库货物入库方法，其中，货物的入库条件需要满足：Z≤WH-△SS-△MS，其中，Z为货物的总尺寸，WH为单个货格的尺寸，△SS为货物与货架边缘立柱的第一预留空间，△MS为货物与货格中央的第二预留空间。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，包括至少一个存储器和至少一个处理器；

存储器用于存储一个或多个程序指令；

处理器，用于运行一个或多个程序指令，用以执行上述任一项所述的一种用于冷链仓储的堆垛机立库货物入库方法。

本发明实现的有益效果如下：与传统的超限控制方式不同，通过对入库货物超限尺寸的准确测量，获得尺寸超限的方向及超限的具体数据，通过电子化的准确数据对货物超限尺寸及货格尺寸的精确匹配，配合堆垛机在运动过程中的位置修正，更加完整彻底的利用预留的空间，使得货物能够兼容更大的的超限尺寸，最终能把货物放置到货位中。

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种用于冷链仓储的堆垛机立库货物入库系统示意图；

图2是本发明实施例提供的一种用于冷链仓储的堆垛机立库货物入库方法流程图；

图3示例性的展示了双货位预留空间示意图；

图4是货物入库示意图。

具体实施方式

下面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。

实施例

本发明实施例提供一种用于冷链仓储的堆垛机立库货物入库系统，重点应用在冷链产品的存储中，由于冷链产品不同于其他箱体规整尺寸标准的产品，冷链产品容易出现塌陷、鼓包等情况，因此在码货时很容易出现货物超出理想位置，导致冷链货物在入库时如果尺寸限制太松会导致货物与货格立柱甚至货物与货物的碰撞，时常需要工人及时进行处理，严重影响入库效率及客户满意度。基于此，本发明提出一种重点针对冷链产品存储时的货物入库方法。

如图1所示，所述用于冷链仓储的堆垛机立库货物入库系统，具体包括仓储控制系统、仓储管理系统、整形器、缠膜机、AGV、输送机、堆垛机和立库。先由工人或者码货机将冷链货物(通常以箱为单位)层层堆叠在工装支架的托盘上，AGV到达托盘底部，将托盘顶起，然后AGV携带货物经过整形器进行货物整形减少货箱之间的缝隙，再由缠膜机进行整体缠膜，之后进入输送机，由输送机的尺寸测量装置对AGV上的货物托盘的边缘位置进行准确尺寸测量，确定货物与托盘的相对位置及超限尺寸，AGV驶出输送机后，载货达到立体仓库接驳点，货物经过输送线输送到堆垛机的取货点，堆垛机货叉插入托盘下方，将载货托盘叉至堆垛机上，然后由堆垛机将载货托盘运送至对应位置。整个系统的软件控制由仓储管理系统(WMS)及仓储控制系统(WCS)控制实现。

其中，仓储管理系统包括库位选择模块、任务调度模块、库存查看模块、统计报表模块、库存可视化模块和货物监管模块等。库位选择模块用于对托盘货物，在整个立体仓库中选择合适的货位，兼顾效率、业务等要求；任务调度模块对每托货生成并与仓库调度模块配合确保任务的正确完成；库存查看模块用于对库存的实时查看、统计等；统计报表模块满足仓储对货物的各个维度的统计，为决策提供支持；库存可视化模块用于图形化、可视化各种库存详细数据；货物监管模块为货主提供秘钥控货，为海关监管部门提供红绿码监管等满足政府监管需要。

仓储控制系统包括参数预设定模块、地图编辑模块、实时监控模块、尺寸测量模块、堆垛机控制模块、任务控制模块、告警模块；参数预设定模块用于预先在每个货位中央设置定位孔，并设置货物边缘与货格边缘立柱的第一预留空间，以及设置货物与货格中央的第二预留空间，根据第一预留空间、第二预留空间和托盘参数确定入库条件；地图编辑模块用于编辑整个堆垛机立库的地图信息；实时监控模块，用于实时同步的监控堆垛机立库中各个设备的运行情况；尺寸测量模块用于测量冷链货物在托盘上的前超限值和后超限值；堆垛机控制模块用于在满足入库条件后根据前超限值、后超限值计算堆垛机的运行偏移，堆垛机扫描定位孔，按照运行偏移确定最终入库位置，实现安全入库；任务控制模块用于调度同时发送给堆垛机的多个任务，使得堆垛机能够更高效的运行，告警模块用于展示系统的告警信息，设备故障信息等。

如图2所示，所述用于冷链仓储的堆垛机立库货物入库方法，由仓储控制系统实现，具体包括如下步骤：

步骤210、预先在每个货位中央设置定位孔，并设置货物边缘与货格边缘立柱的第一预留空间，以及设置货物与货格中央的第二预留空间，根据第一预留空间、第二预留空间和托盘参数确定入库条件；

由于堆垛机在运行中是通过其上的视觉相机扫描定位孔的方式来保障每次行走到正确的位置，且在每次取放货时通过定位孔对每个货格的实际位置进行修正。本申请将立库中的一个货格均分为两个货位，每个货位可以放置前后两件货箱，定位孔打在单个货位的正中间，也就是在一个货格的双货位的四分之一和四分之三的位置，便于降低加工难度，在货架加工时将定位孔位置做准确。如果靠近柱子需要预留更大空间，则可以先在靠近柱子侧预留，再进行尺寸分配。

一般在堆垛机立库中，单个货格的大小是固定的，在每个货格的左右方向，都会预留一定的安全空间，来兼容货物超出托盘的尺寸，然而现有技术一般对左右预留空间设定固定尺寸(比如目前的仓库中单个货位堆垛机预留空间是105，也就是托盘设计与货架两侧距离固定为105，双货位预留空间是105-120-105，也就是托盘与货架两侧距离为105，两个托盘之间距离120)，无法兼容不同货物左右方向超限尺寸不同，且不断变化的场景，无法充分利用左右预留的总空间。

因此，本申请预先设置货物边缘与货格边缘立柱的第一预留空间，图3示例性的展示了双货位预留空间示意图，例如预留25cm，货物与货物之间的第二预留空间为40cm，即货物与单个货格的中间位置预留20cm，也就是将原来固定预留空间的105-120-105重新划分为25-80-40-20-20-40-80-25的预留空间，边缘剩余空间＝105-25＝80，中间剩余空间＝60-20＝40，可以兼容80+40＝120的两侧最大尺寸超限。除边缘空间25和中间空间20为安全空间不可占用外，其他空间都可以根据实际需要进行偏移调整，以解决类似冷链产品不规则货物的入库问题。

货物的入库条件需要满足：Z≤WH-△SS-△MS，其中，Z为货物的总尺寸，WH为单个货格的尺寸，△SS为货物与货架边缘立柱的第一预留空间，△MS为货物与货格中央(单个货格边缘)的第二预留空间。

步骤220、获取托盘宽度，以及冷链货箱在托盘上的前超限值和后超限值，根据前超限值、后超限值和托盘宽度判断是否满足入库条件，如果是，则执行步骤330，否则通知工作人员进行维护；

具体地，在整形器及缠膜机进行货物的整形缠膜之后，进入到输送机，由输送机上的视觉相机扫描托盘上的货物的前后超限值，此处的前后是指整形缠膜以及堆垛机输送线上的前后方向。前超限值是指货物的最前端与托盘前表面的相对尺寸，后超限值是指货物的最后侧与托盘后表面的相对尺寸。

本申请实施例中，判断是否满足入库条件，具体为计算WP+△F+△B≤WH-△SS-△MS，如果满足WP+△F+△B≤WH-△SS-△MS，则满足入库条件，否则不能满足入库条件，直接上报WMS异常，通知工作人员进行维护。

例如，图4为货物入库示意图，单个货格的尺寸WH＝1165cm，托盘尺寸WP＝1000cm，托盘上的货箱最右侧与托盘最右侧的前超限△F＝100cm，货箱最左侧与托盘最左侧的后超限△B＝10mm，货物最左侧与货格左边缘需要预留安全空间25cm，货物最右侧与货格中央需要预留安全空间20cm。计算WP+△F+△B＝1000+100+10＝1110，WH-△SS-△MS＝1165-25-20＝1120，满足入库条件。

步骤230、根据前超限值、后超限值计算堆垛机的运行偏移，堆垛机扫描定位孔，按照运行偏移进行入库位置修正，实现安全入库；

具体地，通过平移△X，使得超限后的考虑了两侧超限的托盘加货物的整体中心位于货格的中心。此时货物整体的中心与货格的中心之间的差就是△X。堆垛机的运行偏移△X＝(△F-△B)/2*(-1)，若计算出的运行偏移△X为负值，则需要堆垛机在运行时少跑|△X|，即在运行时堆垛机在距离扫描到定位孔还有|△X|的距离时停止，此时位置正好适合货物入库，若计算出的偏移△X为正值，则需要堆垛机在运行时少多跑|△X|，即在运行时堆垛机在扫描到定位孔之后再运行|△X|的距离后停止，此时位置正好适合货物入库，由此实现安全入库。

例如，上述示例中△X＝(100–10)/2*(-1)＝-45mm，需要堆垛机在运行时少跑45mm，即堆垛机在定位孔前45mm停止运行，然后安全入库。

再例如另一示例，单个货格的尺寸WH＝1165cm，托盘尺寸WP＝1000cm，托盘上的货箱最右侧与托盘最右侧的前超限△F＝5cm，货箱最左侧与托盘最左侧的后超限△B＝105mm，货物最左侧与货格左边缘需要预留安全空间25cm，货物最右侧与XXOO中央需要预留安全空间20cm。计算WP+△F+△B＝1000+5+105＝1110，WH-△SS-△MS＝1165-25-20＝1120，满足入库条件。△X＝(△F-△B)/2*(-1)＝(5–105)/2*(-1)＝50，需要堆垛机在运行时多跑50mm，即堆垛机在扫描到定位孔后再运行50cm停止，然后安全入库。

在货物安全入库后，还包括记录此货物的准确入库位置，即记录运行偏移△X。将该数据记录在对应的托盘上，出库时，同样驱动堆垛机运行到△X的位置，确保货物能够正常的取出。一旦该托盘出库，该货位放置下一个托盘时重新测量和计算，先前的值无效。

需要说明的是，上述示例中的具体数据仅为清楚解释本申请技术方案，这些数据可以根据需要自行设定，在此不作限定。

与上述实施例对应的，本发明实施例提供一种计算机存储介质，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；

存储器用于存储一个或多个程序指令；

处理器，用于运行一个或多个程序指令，用以执行一种用于冷链仓储的堆垛机立库货物入库方法。

与上述实施例对应的，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机存储介质中包含一个或多个程序指令，一个或多个程序指令用于被处理器执行一种用于冷链仓储的堆垛机立库货物入库方法。

本发明所公开的实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述的一种用于冷链仓储的堆垛机立库货物入库方法。

在本发明实施例中，处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。处理器读取存储介质中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

存储介质可以是存储器，例如可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。

其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，简称PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，简称EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，简称EEPROM)或闪存。

易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，简称SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，简称DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，简称SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data RateSDRAM，简称DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(EnhancedSDRAM，简称ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM，简称SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DirectRambus RAM，简称DRRAM)。

本发明实施例描述的存储介质旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明所描述的功能可以用硬件与软件组合来实现。当应用软件时，可以将相应功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于冷链仓储的堆垛机立库货物入库系统，其特征在于，包括：仓储控制系统、仓储管理系统、整形器、缠膜机、AGV、输送机、堆垛机和立库；

通过仓储控制系统和仓储管理系统控制：将冷链货物层层堆叠在工装支架的托盘上，背负式AGV到达托盘底部，将托盘顶起，然后AGV携带货物经过整形器进行货物整形减少货箱之间的缝隙，避免货物超出托盘导致尺寸超限无法入库，再由缠膜机进行整体缠膜，之后进入立体仓库接驳口输送机，由输送机上的尺寸检测及条码扫描器扫描托盘上货物在四个方向的最外边缘位置，结合托盘的尺寸，测量出货物在托盘上四个方向超出托盘的准确尺寸，AGV驶出输送机后，货物通过输送线运送到堆垛机接货的接驳点，堆垛机货叉插入托盘下方，将载货托盘收至堆垛机上，然后由堆垛机将载货托盘送至对应货位；整个入库系统的软件控制由仓储管理系统及仓储控制系统控制实现；

将立库中的每个大货格分为四个货位，每个货格沿着中线分为左右两个分区，每个分区前后两个货位分别放置前后两件托盘货物，定位孔打在单个货位的正中间，即一个货格的双货位的四分之一和四分之三的位置；

所述仓储控制系统包括参数预设定模块、数据获取模块、入库控制模块；参数预设定模块用于预先在每个货格中央设置定位孔，并设置货物边缘与货格边缘立柱的第一预留空间，以及设置货物与货格中央的第二预留空间，根据第一预留空间、第二预留空间和托盘尺寸确定入库条件；数据获取模块用于获取托盘宽度，以及冷链货物在托盘上的前超限值和后超限值；入库控制模块用于在满足入库条件后根据前超限值、后超限值计算堆垛机的运行偏移，堆垛机扫描定位孔，按照运行偏移确定最终入库位置，实现安全入库；

前超限值是指货物的最右侧与托盘最右侧的相对尺寸，后超限值是指货物的最左侧与托盘最左侧的相对尺寸。

2.如权利要求1所述的一种用于冷链仓储的堆垛机立库货物入库系统，其特征在于，货物的入库条件需要满足：Z≤WH-△SS-△MS，其中，Z为货物的总尺寸，WH为单个货位的尺寸，△SS为货物与货架边缘的第一预留空间，△MS为货物与货格中央的第二预留空间。

3.如权利要求1所述的一种用于冷链仓储的堆垛机立库货物入库系统，其特征在于，在缠膜机进行货物的整形缠膜之后，进入到输送机，由输送机上的视觉相机扫描托盘上的货物的前后超限值，前后是指整形缠膜以及堆垛机输送线上的前后方向。