CN115392841B - 工厂仓储全自动智能管理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工厂仓储全自动智能管理系统及方法，涉及智能仓储领域。本发明中通过出入库管理模块、出入库执行模块、射频识别模块、重量检测核对模块以及视觉识别计数模块的配合能实现零件的自动化出入库以及零件出入库核对，使零件出入库过程更加方便快捷，能有效提高工厂仓储效率；本发明中每类零件设置一个或多个存放箱，并在存放箱上设置相应的RFID标签，从而便于零件的分类摆放及出入库管理，防止出现零件名称与实物不匹配的状况；出入库时由人工对每个存放箱内零件的数量进行清点，且货架上设置有重力传感器，出入库时通过传感器检测货架增减的重量来核对零件的出入库数量，从而确保零件出入库数量准确。

Description

工厂仓储全自动智能管理系统及方法
技术领域
本发明属于智能仓储领域，具体来说，特别涉及一种工厂仓储全自动智能管理系统及方法。
背景技术
仓库管理也叫仓储管理，简称WM，指的是对仓储货物的收发、结存等活动的有效控制，其目的是为企业保证仓储货物的完好无损，确保生产经营活动的正常进行，并在此基础上对各类货物的活动状况进行分类记录，以明确的图表方式表达仓储货物在数量、品质方面的状况，以及所在的地理位置、部门、订单归属和仓储分散程度等情况的综合管理形式，制定仓库管理制度。其实任何企业的管理都离开不了制度的约束，尤其是在仓库管理这方面，程序多，项目繁杂，小到货物的摆放，大到全部货物的采购，都应该有一个可以遵循的制度，这样才能井井有条的来做，井井有条就是仓库管理制度的核心内容，以条例管理，以制度执行，仓库管理才有效果。
中国专利申请CN113610457A公开了一种智能仓储管理系统，该智能仓储管理系统通过入库数据采集模块和出库数据采集模块可对仓储的货物信息进出时登记管理，避免出现货物丢失错乱，并实现货物的自动仓储管理。但在一些传统装备制造业（如发电用的汽轮机、发电机以及汽车），由于一台具体的设备涉及的零件很多，特别是中小零件，品类多，非标件多，数量多，导致无法对每个零件设置电子标签，以进行零件出入库的信息管理。因此，在出入库时需要人工分别对每类零件进行核对清点，不仅工作效率不高，并且容易出现入库数量和零件名称与实物不匹配的状况，导致仓库数据不准确，影响工厂的正常生产运营。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种工厂仓储全自动智能管理系统及方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种工厂仓储全自动智能管理系统，该系统包括：出入库管理模块、出入库执行模块、射频识别模块、重量检测核对模块；
所述出入库管理模块，用于对零件的基本信息进行管理记录以及向出入库执行模块传输零件出入库指令；
其中，出入库指令包括入库指令、出库指令；
所述出入库执行模块，用于对零件的出入库过程进行操作执行；
所述射频识别模块，用于在零件出入库过程中对零件种类进行识别；
所述重量检测核对模块，用于在零件出入库过程中对出入库的零件的重量进行检测核对；
其中，出入库的零件包括入库零件、出库零件；出入库过程包括入库过程、出库过程。
进一步地，所述出入库管理模块包括出入库信息管理单元、货架分配单元、标签管理单元、重量信息管理单元、称重单元以及图像信息管理单元；
所述称重单元用于称量零件的重量，并将零件的重量信息输送存储于所述重量信息管理单元内；
所述图像信息管理单元，用于录入并存储零件的形状信息；
所述标签管理单元，用于记录标签与对应零件的信息；
所述出入库信息管理单元，用于输入零件的出入库信息并根据出入库信息向所述出入库执行模块发送零件的出入库指令；
所述货架分配单元，用于记录零件出入库时的货架位置。
进一步地，所述出入库执行模块包括自动运载小车、导航系统以及上下料机器人；
所述自动运载小车，用于搭载运输出入库零件；
所述导航系统，用于在所述自动运载小车移动时根据所述货架分配单元定位的需要出入库的货架位置对自动运载小车进行导航；
所述上下料机器人，用于在所述自动运载小车到达货架时对零件进行上下料。
进一步地，所述射频识别模块包括RFID标签、RFID读写器以及信号天线；
所述RFID标签贴装于零件的存放箱上，用于对该存放箱内的零件信息进行记录；
所述RFID读写器安装于所述自动运载小车上，用于在零件出入库过程中读取存放箱上的RFID标签内的信息，以对出入库零件进行识别；
所述信号天线安装于所述RFID读写器上，用于实现所述RFID读写器和所述RFID标签的无线信号连接。
进一步地，所述重量检测核对模块包括重力检测传感器、环境检测传感器以及核对单元；
所述重力检测传感器安装于货架置物板的下方，用于对置物板及置物板上零件的整体重量进行检测；
所述环境检测传感器安装于货架置物板上，用于对置物板所处环境进行检测；
所述核对单元，用于将出入库过程中所述重力检测传感器检测到的货架置物板上零件的重力参数与所述重量信息管理单元内记录的零件理论重力参数进行核对比较。
进一步地，还包括所述视觉识别计数模块，用于在零件出入库过程中对出入库的零件的种类及数量进行检测核对；
所述视觉识别计数模块包括图像采集单元、识别处理单元以及计数单元；
所述图像采集单元安装于所述自动运载小车上，用于对出入库的零件进行图像采集；
所述识别处理单元，用于配合所述图像信息管理单元录入的零件图像信息对采集的图像进行识别；
所述计数单元，用于对采集的图像内零件个数进行计数。
一种工厂仓储全自动智能管理方法，该管理方法包括以下步骤：
入库阶段：
将待入库的零件按零件种类分别放置到不同的零件存放箱内，在出入库管理模块和RFID标签内录入零件的基本信息，并将相应的RFID标签贴在对应的零件存放箱上；
通过出入库管理模块向出入库执行模块传输零件入库指令；
通过货架分配单元读取零件基本信息，并通过零件货架位置信息分配零件对应的货架位置；
装载有零件存放箱的自动运载小车根据导航系统的导航将零件向相应货架位置输送；
当自动运载小车到达某一类零件的入库货架时，通过RFID读写器扫描识别RFID标签，根据输入的入库信息确定当前需要入库的零件，再由上下料机器人将对应的零件存放箱及零件输送存放于货架置物板上；
重力检测传感器实时检测货架置物板的重量，当零件入库时，重力检测传感器检测到置物板重量增大，核对单元将增大重量减去零件存放箱重量后，再除以单个零件的重量，能计算得出零件实际入库数量，将该零件实际入库数量与入库时输入的零件数量进行比对，能得出入库过程是否出错，数量计算公式为：
Figure 524212DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，
Figure 972511DEST_PATH_IMAGE002
为计算得到的零件实际入库数量，b为重力检测传感器检测到的货架置物板入库前的重量，c为重力检测传感器检测到的货架置物板入库后的重量，d为零件存放箱的重量，m为单个零件的重量，重量单位统一采用kg；
当检测到的零件实际入库数量与入库时输入的零件数量相同，则说明入库数据正确，反之，当检测到的零件实际入库数量与入库时输入的零件数量不同，则说明入库信息不准确；
出库阶段
向出入库管理模块内输入零件出库指令；
货架分配单元根据零件入库时的货架位置信息和零件出库指令向导航系统输入出库零件的货架位置信息，导航系统根据接收的货架位置信息对自动运载小车进行定位导航，使自动运载小车移动到待出库零件的仓储货架位置，并由RFID读写器扫描读取货架上零件存放箱粘贴的RFID标签内的内容，对出库零件进行核对；
通过上下料机器人将零件抓取到自动运载小车上，进行零件的出库。
进一步地，当检测到入库信息不准确时，通过图像采集单元对零件存放箱内的零件进行图像采集，再由识别处理单元对采集的图像信息进行识别，确定零件存放箱内是否混入其它类零件，并由计数单元对采集的图像内零件个数进行计数，以对零件入库数量进一步进行核对。
进一步地，出库阶段，当零件为连同零件存放箱整体出库时，通过上下料机器人将零件存放箱抓取放置到自动运载小车上以进行零件出库；当需要抓取定量零件进行散装出库时，通过上下料机器人抓取零件存放箱内的零件进行出库，并根据重力检测传感器检测到的货架置物板重量的减少程度，来确定零件出库数量，数量计算公式为：
Figure 283407DEST_PATH_IMAGE003
；
其中，e为计算得到的零件出库数量，f为重力检测传感器检测到的货架置物板出库前的重量，g为重力检测传感器检测到的货架置物板出库后的重量。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明中每类零件设置一个或多个存放箱，并在存放箱上设置相应的RFID标签，从而便于零件的分类摆放及出入库管理，防止出现零件名称与实物不匹配的状况；且出入库时由人工对每个存放箱内零件的数量进行清点，且货架上设置有重力传感器，出入库时通过传感器检测货架增减的重量，从而能在单个零件的重量已知的情况下来确定零件的出入库数量，并将检测到的出入库数量与人工清点数量进行比对，从而确保零件出入库数量准确。
2、本发明中还设置有视觉识别计数模块，当通过重力感应检测到出入库数量与人工清点数量不同时，能通过视觉识别计数模块对出入库零件进一步进行识别计数，确定零件存放箱内是否混入其它类零件，并由计数单元对采集的图像内零件个数进行计数，从而进一步对零件入库情况进行核对确认，确保入库信息的准确性；还能由重量检测核对模块和视觉识别计数模块配合对零件的出入库数量进行双重核对确定，而无需人工对出入库零件的数量进行清点，在保证出入库数据准确的同时，能有效提高零件出入库效率，并降低人工劳动强度。
3、本发明中通过出入库管理模块、出入库执行模块、射频识别模块、重量检测核对模块以及视觉识别计数模块的配合能实现零件的自动化出入库以及零件出入库核对，使零件出入库过程更加方便快捷，能有效提高工厂仓储效率。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明工厂仓储全自动智能管理系统的组成结构框图；
图2为本发明工厂仓储全自动智能管理方法出库阶段的流程框图；
图3为本发明工厂仓储全自动智能管理方法入库阶段的流程框图；
1、出入库管理模块；11、出入库信息管理单元；12、货架分配单元；13、标签管理单元；14、重量信息管理单元；15、称重单元；16、图像信息管理单元；2、出入库执行模块；21、自动运载小车；22、导航系统；23、上下料机器人；3、射频识别模块；31、RFID标签；32、RFID读写器；33、信号天线；4、重量检测核对模块；41、重力检测传感器；42、环境检测传感器；43、核对单元；5、视觉识别计数模块；51、图像采集单元；52、识别处理单元；53、计数单元。
具体实施方式
下面将结合发明实施例中的附图，对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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1所示，本发明为一种工厂仓储全自动智能管理系统，该系统包括：出入库管理模块1、出入库执行模块2、射频识别模块3、重量检测核对模块4以及视觉识别计数模块5；
所述出入库管理模块1，用于对零件的基本信息进行管理记录；
进一步，所述出入库管理模块1还能对零件出入库过程进行管理记录，并根据出入库过程生成仓储信息，使得工作人员能通过出入库管理模块1随时查询仓储信息；
具体的，仓储信息包括仓库内存储的零件的种类信息、每个种类零件的仓储数量信息以及每个种类零件的仓储货架的位置信息。
所述出入库执行模块2，用于对零件的出入库过程进行操作执行，从而完成零件的出库或入库过程；
所述射频识别模块3，用于在零件出入库过程中对零件种类进行识别，防止出现零件名称与实物不匹配的状况；
所述重量检测核对模块4，用于在零件出入库过程中对出入库的零件的重量进行检测核对，防止零件录入的出入库数量与实际出入库数量不匹配，保障出入库数据的准确性；
所述视觉识别计数模块5，用于在零件出入库过程中对出入库的零件的种类及数量进行检测核对，能进一步对出入库零件的种类和数量进行识别计数，防止出现入库数量和零件名称与实物不匹配的状况。
请参阅图1所示，一个实施例中，所述出入库管理模块1包括出入库信息管理单元11、货架分配单元12、标签管理单元13、重量信息管理单元14、称重单元15以及图像信息管理单元16；
所述出入库信息管理单元11，用于输入零件的出入库信息并根据出入库信息向所述出入库执行模块2发送零件的出入库指令；
所述货架分配单元12，用于记录仓库内的货架的位置信息，并根据零件的出入库信息分配输出相应的出入库货架的位置信息；
所述标签管理单元13，用于记录标签与对应零件的信息，包括标签号码以及该标签号码对应的零件名称、零件数量；
所述称重单元15用于称量零件的重量，并将零件的重量信息输送存储于所述重量信息管理单元14内，在零件出入库过程中，输入出入库零件的名称和数量，即能将零件重量乘以出入库零件的数量，从而得到出入库零件的整体重量，重量计算公式为：
Figure 475353DEST_PATH_IMAGE004
；
其中，M为出入库零件的总重，m为单个零件重量，n为出入库时向系统内输入的零件出入库数量，重量单位统一采用kg；
所述图像信息管理单元16，用于录入并存储零件的形状信息，方便进行出入库信息核对时与视觉识别计数模块5拍摄的零件图片进行比对识别；
其中，图像信息管理单元16内还设置有图像录入模块，能通过图像录入模块在每个零件初次入库时录入零件的形状信息。
请参阅图1所示，一个实施例中，所述出入库执行模块2包括自动运载小车21、导航系统22以及上下料机器人23；
所述自动运载小车21，用于搭载运输出入库零件，即入库时通过自动运载小车21将零件运输到货架位置，出库时将货架上的零件运输到仓库外；
所述导航系统22，用于在所述自动运载小车21移动时根据所述货架分配单元12定位的需要出入库的货架位置对自动运载小车21进行导航，使得自动运载小车21能精确找到零件出入库货架；
所述上下料机器人23，用于在所述自动运载小车21到达货架时对零件进行上下料，即入库时将自动运载小车21上的零件抓取放置到货架上，出库时将货架上的零件抓取放置到自动运载小车21上。
请参阅图1所示，一个实施例中，所述射频识别模块3包括RFID标签31、RFID读写器32以及信号天线33；
所述RFID标签31贴装于零件的存放箱上，用于对该存放箱内的零件信息进行记录，其中，每个存放箱内仅存放一种零件，同时相应的RFID标签31内存储有该零件的名称及数量信息；
所述RFID读写器32安装于所述自动运载小车21上，用于在零件出入库过程中读取存放箱上的RFID标签31内的信息，以对出入库零件进行识别；
所述信号天线33安装于所述RFID读写器32上，用于实现所述RFID读写器32和所述RFID标签31的无线信号连接。
请参阅图1所示，一个实施例中，所述重量检测核对模块4包括重力检测传感器41、环境检测传感器42以及核对单元43；
所述重力检测传感器41安装于货架置物板的下方，用于对置物板及置物板上零件的整体重量进行检测，以确定出入库前后置物板上的重量差异；
所述环境检测传感器42安装于货架置物板上，用于对置物板所处环境进行检测，具体的，环境检测传感器42采用振动及气压检测传感器，能检测置物板附近的气压以及置物板是否产生振动，从而判断重力检测传感器41当前检测环境是否稳定，并选用检测环境稳定时重力检测传感器41检测到的重力数值，从而提高检测数据的稳定性；
所述核对单元43，用于将出入库过程中所述重力检测传感器41检测到的货架置物板上零件的重力参数与所述重量信息管理单元14内记录的零件理论重力参数进行核对比较，当零件出入库时，重力检测传感器41检测到置物板重量改变，核对单元43将重量改变数值减去零件存放箱重量后，再除以单个零件的重量，能得出实际出入库零件的数量，数量计算公式为：
Figure 555305DEST_PATH_IMAGE005
；
其中，
Figure 908926DEST_PATH_IMAGE006
为计算得到的零件实际入库数量，b为重力检测传感器41检测到的货架置物板入库前的重量，c为重力检测传感器41检测到的货架置物板入库后的重量，d为零件存放箱的重量，m为单个零件的重量，重量单位统一采用kg；
将计算得到的实际出入库零件数量与出入库时输入的零件数量进行比对，能得出出入库过程是否出错。
请参阅图1所示，一个实施例中，所述视觉识别计数模块5包括图像采集单元51、识别处理单元52以及计数单元53；
所述图像采集单元51安装于所述自动运载小车21上，用于对出入库的零件进行图像采集；
所述识别处理单元52，用于配合所述图像信息管理单元16录入的零件图像信息对采集的图像进行识别；
所述计数单元53，用于对采集的图像内零件个数进行计数；
其中，图像采集单元51通过机械臂安装于自动运载小车21上，当重量检测核对模块4检测核对出入库数据正确时，视觉识别计数模块5不工作，而当重量检测核对模块4检测核对出入库数据不正确时，机械臂驱动图像采集单元51延伸到零件存放箱内对零件进行图像采集，再由识别处理单元52对采集的图像信息进行识别，确定零件存放箱内是否混入其它类零件，并由计数单元53对采集的图像内零件个数进行计数，以对零件入库数量进一步进行核对，找到入库数据不准确的原因并重新核对零件入库数量。
需要注意的是，为了保证图像采集单元51完全采集零件存放箱内的零件图片信息，零件存放箱内的零件不能堆叠摆放，而应该平铺放置于存放箱内。
具体的，请参阅图1-图3所示，一种工厂仓储全自动智能管理方法包括以下步骤：
入库阶段：
S100：将待入库的零件按零件种类分别放置到不同的零件存放箱内，在出入库管理模块1和RFID标签31内录入零件的基本信息，并将相应的RFID标签31贴在对应的零件存放箱上；
其中，零件基本信息包括零件名称和零件数量，当零件为首次入库，重量信息管理单元14内未存储有零件重量信息时，通过称重单元15直接对单个零件进行称重，并将零件重量信息录入重量信息管理单元14内，留待后续出入库使用；
S200：通过出入库管理模块1向出入库执行模块2传输零件入库指令；
将零件货架位置信息预先输入至货架分配单元12中，零件货架位置信息包括不同种类零件对应的货架位置，不同种类的零件对应不同的货架位置，同一种类的零件对应相同的货架位置；
通过货架分配单元12读取零件基本信息，通过零件货架位置信息分配零件对应的货架位置；
装载有零件存放箱的自动运载小车21根据导航系统22的导航将零件向相应货架位置输送；具体可以预先通过人工将零件存放箱装载在自动运载小车21上，不同种类的零件装载在不同的存放箱中，同一种类的零件装载在同一存放箱中；
进一步地，当需要为多种零件进行入库时，导航系统22根据入库货架位置的远近，根据由近到远原则，自动确定入库路径，再根据入库路径对自动运载小车21进行导航；
S300：当自动运载小车21到达某一种类零件的入库货架时，通过RFID读写器32扫描识别零件存放箱上的RFID标签31，将零件存放箱上的RFID标签31与货架分配单元12中的零件货架位置信息匹配，确定当前货架对应的零件存放箱，再由上下料机器人23将对应的零件存放箱及零件输送存放于货架置物板上；
S400：重力检测传感器41实时检测货架置物板的重量，当零件入库时，重力检测传感器41检测到置物板重量增大，核对单元43将增大重量减去零件存放箱重量后，再除以单个零件的重量，能得出零件实际入库数量，将该零件实际入库数量与入库时输入的零件数量进行比对，能得出入库过程是否出错，数量计算公式为：
Figure 208582DEST_PATH_IMAGE007
；
其中，
Figure 938641DEST_PATH_IMAGE008
为计算得到的零件实际入库数量，b为重力检测传感器41检测到的货架置物板入库前的重量，c为重力检测传感器41检测到的货架置物板入库后的重量，d为零件存放箱的重量，m为单个零件的重量，重量单位统一采用kg；
S500：当检测到的零件实际入库数量与入库时输入的零件数量相同时，则说明入库数据正确，反之，当检测到的零件实际入库数量与入库时输入的零件数量不同，则说明入库信息不准确；
若检测到的零件实际入库数量与入库时输入的零件数量不同，则进行入库零件数量的补充或者减少至预先设定的零件基本信息中零件数量为止；
进一步地，在S500步骤中，当检测到入库信息不准确时，通过图像采集单元51对零件存放箱内的零件进行图像采集，再由识别处理单元52对采集的图像信息进行识别，确定零件存放箱内是否混入其它类零件，并由计数单元53对采集的图像内零件个数进行计数，以对零件入库数量进一步进行核对。
出库阶段：
S100：出库时，向出入库管理模块1内输入零件出库指令；
零件出库指令包括出库零件的种类、每个种类零件的出库数量；
S200：货架分配单元12根据零件入库时的货架位置信息和零件出库指令向导航系统22输入出库零件的货架位置信息，导航系统22根据接收的货架位置信息对自动运载小车21进行定位导航，使自动运载小车21移动到待出库零件的仓储货架位置，并由RFID读写器32扫描读取货架上零件存放箱粘贴的RFID标签31内的内容，对出库零件进行核对；
S300：当零件为连同零件存放箱整体出库时，通过上下料机器人23将零件存放箱抓取放置到自动运载小车21上以进行零件出库，而当需要抓取定量零件进行散装出库时，通过上下料机器人23抓取零件存放箱内的零件进行出库，并根据重力检测传感器41检测到的货架置物板重量的减少程度，来确定零件出库数量，数量计算公式为：
Figure 138678DEST_PATH_IMAGE009
；
其中，e为计算得到的零件出库数量，f为重力检测传感器41检测到的货架置物板出库前的重量，g为重力检测传感器41检测到的货架置物板出库后的重量，m为单个零件的重量，重量单位统一采用kg，当计算得到的零件出库数量与出库指令中输入的出库数量相同时，则完成该种类零件的出库过程。
实施例2：基于实施例1
本实施例中，在零件入库时，无需人工清点并录入零件数量，而是直接将零件平铺装入零件存放箱内，并在出入库管理模块1和RFID标签31内录入零件名称，再将零件存放箱放置于自动运载小车21上，自动运载小车21根据导航系统22的导航将零件向相应货架位置输送；
在零件输送过程中，通过图像采集单元51对零件存放箱内的零件进行图像采集，再由识别处理单元52对采集的图像信息进行识别，确定零件存放箱内是否混入其它类零件，并由计数单元53对采集的图像内零件个数进行计数，以确定零件入库数量；
而在零件入库后，重力检测传感器41检测到置物板重量增大，核对单元43将增大重量减去零件存放箱重量后，再除以单个零件的重量，能得入库零件的数量，将该重力感应检测的入库零件数量与视觉识别检测的零件数量进行比对，若两者检测的入库数量相同，则说明检测到的入库数量准确，可将检测到的入库数量直接录入出入库管理模块1，完成零件入库过程，若重力感应检测的入库零件数量与视觉识别检测的入库零件数量不同，则再由人工核对确认；
相应的，出库时先由重量检测核对模块4检测零件出库数量，再由视觉识别计数模块5对零件出库数量进一步进行检测核对，以确定零件出库数量。
本实施例中由重量检测核对模块4和视觉识别计数模块5配合对零件的出入库数量进行双重核对确定，而无需人工对出入库零件的数量进行清点，在保证出入库数据准确的同时，能有效提高零件出入库效率，并降低人工劳动强度。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的发明优选实施例只是用于帮助阐述发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用发明。发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种工厂仓储全自动智能管理系统，其特征在于，该系统包括：出入库管理模块、出入库执行模块、射频识别模块、重量检测核对模块、视觉识别计数模块；
所述出入库管理模块，用于对零件的基本信息进行管理记录以及向出入库执行模块传输零件出入库指令；
所述出入库管理模块包括出入库信息管理单元、货架分配单元、标签管理单元、重量信息管理单元、称重单元以及图像信息管理单元；
所述称重单元用于称量零件的重量，并将零件的重量信息输送存储于所述重量信息管理单元内；
所述图像信息管理单元，用于录入并存储零件的形状信息；
所述标签管理单元，用于记录标签与对应零件的信息；
所述出入库信息管理单元，用于输入零件的出入库信息并根据出入库信息向所述出入库执行模块发送零件的出入库指令；
所述货架分配单元，用于记录零件出入库时的货架位置；
所述出入库执行模块，用于对零件的出入库过程进行操作执行；
所述射频识别模块，用于在零件出入库过程中对零件种类进行识别；
所述重量检测核对模块，用于在零件出入库过程中对出入库的零件的重量进行检测核对；
所述重量检测核对模块包括重力检测传感器、环境检测传感器以及核对单元；
所述重力检测传感器安装于货架置物板的下方，用于对置物板及置物板上零件的整体重量进行检测；
所述环境检测传感器安装于货架置物板上，用于对置物板所处环境进行检测；
所述核对单元，用于将出入库过程中所述重力检测传感器检测到的货架置物板上零件的重力参数与所述重量信息管理单元内记录的零件理论重力参数进行核对比较；
所述视觉识别计数模块包括图像采集单元、识别处理单元以及计数单元；
所述图像采集单元安装于自动运载小车上，用于对出入库的零件进行图像采集；
所述识别处理单元，用于配合所述图像信息管理单元录入的零件图像信息对采集的图像进行识别；
所述计数单元，用于对采集的图像内零件个数进行计数。
2.根据权利要求1所述的一种工厂仓储全自动智能管理系统，其特征在于：所述出入库执行模块包括自动运载小车、导航系统以及上下料机器人；
所述自动运载小车，用于搭载运输出入库零件；
所述导航系统，用于在所述自动运载小车移动时根据所述货架分配单元定位的需要出入库的货架位置对自动运载小车进行导航；
所述上下料机器人，用于在所述自动运载小车到达货架时对零件进行上下料。
3.根据权利要求1所述的一种工厂仓储全自动智能管理系统，其特征在于：所述射频识别模块包括RFID标签、RFID读写器以及信号天线；
所述RFID标签贴装于零件的存放箱上，用于对该存放箱内的零件信息进行记录；
所述RFID读写器安装于所述自动运载小车上，用于在零件出入库过程中读取存放箱上的RFID标签内的信息，以对出入库零件进行识别；
所述信号天线安装于所述RFID读写器上，用于实现所述RFID读写器和所述RFID标签的无线信号连接。
4.一种基于权利要求1-3任一项所述的工厂仓储全自动智能管理系统的工厂仓储全自动智能管理方法，其特征在于：该管理方法包括以下步骤：
入库阶段：
S100：将待入库的零件按零件种类分别放置到不同的零件存放箱内，在出入库管理模块和RFID标签内录入零件的基本信息，并将相应的RFID标签贴在对应的零件存放箱上；
S200：通过出入库管理模块向出入库执行模块传输零件入库指令；
通过货架分配单元读取零件基本信息，并通过零件货架位置信息分配零件对应的货架位置；
装载有零件存放箱的自动运载小车根据导航系统的导航将零件向相应货架位置输送；
S300：当自动运载小车到达某一类零件的入库货架时，通过RFID读写器扫描识别RFID标签，根据输入的入库信息确定当前需要入库的零件，再由上下料机器人将对应的零件存放箱及零件输送存放于货架置物板上；
S400：重力检测传感器实时检测货架置物板的重量，当零件入库时，重力检测传感器检测到置物板重量增大，核对单元将增大重量减去零件存放箱重量后，再除以单个零件的重量，能计算得出零件实际入库数量，将该零件实际入库数量与入库时输入的零件数量进行比对，能得出入库过程是否出错，数量计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，为计算得到的零件实际入库数量，b为重力检测传感器检测到的货架置物板入库前的重量，c为重力检测传感器检测到的货架置物板入库后的重量，d为零件存放箱的重量，m为单个零件的重量；
S500：当检测到的零件实际入库数量与入库时输入的零件数量相同，则说明入库数据正确，反之，当检测到的零件实际入库数量与入库时输入的零件数量不同，则说明入库信息不准确；
出库阶段：
S100：出库时，向出入库管理模块内输入零件出库指令；
S200：货架分配单元根据零件入库时的货架位置信息和零件出库指令向导航系统输入出库零件的货架位置信息，导航系统根据接收的货架位置信息对自动运载小车进行定位导航，使自动运载小车移动到待出库零件的仓储货架位置，并由RFID读写器扫描读取货架上零件存放箱粘贴的RFID标签内的内容，对出库零件进行核对；
S300：通过上下料机器人将零件抓取到自动运载小车上，进行零件的出库。
5.根据权利要求4所述的工厂仓储全自动智能管理方法，其特征在于：在S500中，当检测到入库信息不准确时，通过图像采集单元对零件存放箱内的零件进行图像采集，再由识别处理单元对采集的图像信息进行识别，确定零件存放箱内是否混入其它类零件，并由计数单元对采集的图像内零件个数进行计数。
6.根据权利要求4所述的工厂仓储全自动智能管理方法，其特征在于：出库阶段的S300中，当零件为连同零件存放箱整体出库时，通过上下料机器人将零件存放箱抓取放置到自动运载小车上以进行零件出库；当需要抓取定量零件进行散装出库时，通过上下料机器人抓取零件存放箱内的零件进行出库，并根据重力检测传感器检测到的货架置物板重量的减少程度，来确定零件出库数量，数量计算公式为：
Figure 660870DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，e为计算得到的零件出库数量，f为重力检测传感器检测到的货架置物板出库前的重量，g为重力检测传感器检测到的货架置物板出库后的重量。
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