CN116424745A - 一种高效物流搬运系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效物流搬运系统及方法,包括:仓储模块、仓储管理模块、控制模块和显示模块;仓储模块用于存储货物;仓储管理模块用于数据管理和发出管理指令;控制模块用于控制物流机器人和路线规划;显示模块用于显示各个模块的运行状态。通过仓储管理模块对货架进行规划布局并发出出入库指令,基于出入库指令通过控制模块对物流机器人的路线进行规划,得到路线规划数据,完成高效搬运。
Description
技术领域
本发明属于仓储物流管理领域,特别是涉及一种高效物流搬运系统及方法。
背景技术
仓库管理也叫仓储管理,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。仓库管理是企业生产过程中的一个非常重要的环节,仓库管理系统的完善能够大大降低仓库运行成本。
目前,大部分的物流搬运都是通过人力进行的,由于人力有限,在拿取较大较高的物体时并不方便,且人为的管理也是现在物流领域的一大难题,同时现有技术中存放货物的位置较为杂乱,无法进行合理的规划。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效物流搬运系统及方法,以解决上述现有技术存在的问题。
一方面为实现上述目的,本发明提供了一种高效物流搬运系统,包括:仓储模块、仓储管理模块、控制模块和显示模块;
其中,所述仓储模块用于存储货物;
所述仓储管理模块用于数据管理和发出管理指令;
所述控制模块用于控制物流机器人和路线规划;
所述显示模块用于显示各个模块的运行状态。
可选的,所述仓储模块包括货架,所述货架用于存放货物并设置有亮灯拣选装置,通过所述亮灯拣选装置对所述货架上的货物进行读取,得到货物位置数据并传送到所述仓储管理模块和所述显示模块。
可选的,所述仓储管理模块包括数据管理子模块、任务管理子模块;
其中,所述数据管理子模块用于仪器数据管理、料箱管理、货物数据管理;
所述任务管理子模块用于发出管理指令;
所述管理指令包括出入库任务管理指令和货架布局规划管理指令。
可选的,所述控制模块包括机器人控制子模块和路线规划子模块;
其中,所述机器人控制子模块用于对物流机器人进行控制,所述路线规划子模块用于对物流机器人的行驶路线进行规划。
可选的,所述物流机器人为潜伏式AGV机器人,用于运输货物;
所述潜伏式AGV机器人中集成有WiFi模块,所述潜伏式AGV机器人通过所述WiFi模块与控制模块进行无线通讯。
另一方面为实现上述目的,本发明提供了一种高效物流搬运方法,包括:通过仓储管理模块对货架进行规划布局并发出出入库指令,基于所述出入库指令通过控制模块对物流机器人的路线进行规划,得到路线规划数据,所述物流机器人基于所述路线规划数据进行货物运输。
可选的,在货物运输过程中,当所述货物进入或离开所述货架时,通过亮灯拣选装置对所述货物进行读取,得到货物数据并传送到所述仓储管理模块和显示模块进行数据存储和显示。
本发明的技术效果为:本发明通过仓储管理模块对楼层中各个装备进行合理规划布局,来提高库容量、通过应用潜伏式AGV机器人和管理控制模块提高检定物品流转效率和降低劳动强度、提升业务信息化水平等目标;出现任务无法正常执行时,能够快速对异常任务进行处理,让系统能够继续正常执行任务。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例中的系统结构图;
图2为本发明实施例中的物流机器人结构示意图;
图3为本发明实施例中的一楼仓库布局示意图;
图4为本发明实施例中的三楼仓库布局示意图;
图5为本发明实施例中的四楼仓库布局示意图;
图6为本发明实施例中的五楼仓库布局示意图;
图7为本发明实施例中的六楼仓库布局示意图;
图8为本发明实施例中的看板布局示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
实施例一
如图1-8所示,本实施例中提供了一种高效物流搬运系统及方法:仓储模块、仓储管理模块、控制模块和显示模块;仓储模块用于存储货物;仓储管理模块用于数据管理和发出管理指令;控制模块用于控制物流机器人和路线规划;显示模块用于显示各个模块的运行状态。通过仓储管理模块对货架进行规划布局并发出出入库指令,基于出入库指令通过控制模块对物流机器人的路线进行规划,得到路线规划数据,物流机器人基于路线规划数据进行货物运输。在货物运输过程中,当货物进入或离开货架时,通过亮灯拣选装置对货物进行读取,得到货物数据并传送到仓储管理模块和显示模块进行数据存储和显示。
仓储管理模块对各种业务数据,资源数据进行统一的管理和维护。任务处理服务负责将一个业务信息分解成多个子任务下发给AGV机器人控制系统执行,并且监控和维护子任务,确保业务信息能够完整的执行。具有仪器数据管理,库位管理、货架管理、料箱管理、出入库任务管理、库存管理、查询分析等功能。
可实施的,本实施例提供的一种高效物流搬运系统还包括工作站客户端(PDA)和监控客户端;
其中,工作站客户端(PDA)负责查询和执行当前需执行的业务信息,是所有相关出入库业务的执行,扫描操作终端。负责操作仪器的运送、上架、下架、入库、分拣、库存等业务操作。
监控客户端负责监控当前系统的所有业务执行情况,任务处理服务任务执行情况,AGV任务执行情况,显示所有的设备状态信息,位置信息,告警信息。并提供人工干预功能,在出现任务无法正常执行时,通过人工干预功能对异常任务进行处理,让系统能够继续正常执行任务。
机器人控制模块由仓储管理模块服务(RCS-WEB),机器人控制服务以及告警管理服务组成。仓储管理模块负责设备服务资源信息配置和管理。机器人控制服务负责移动机器人的控制和管理,对移动机器人,充电桩等设备进行控制管理,状态监控。其中一个机器人控制服务负责一个物理空间仓库的设备管理和维护。仓储管理模块可以管理多个机器人控制服务。告警管理服务负责管理设备告警信息和服务告警信息的接收转发处理。
控制系统实现物流机器人的地图模型建立、多路径最优规划、多任务负载均衡以及多AGV交通动态调度管理等功能,主要分为以下几部分:
机器人配置服务(CMS):主要完成系统配置、任务配置、控制调度、任务管理、告警管理、日志管理、线边仓管理、统计分析等功能,同时提供对外接口。机器人控制服务(RCS-移动机器人):与AGV进行通信,支持多种类型AGV混行,完成机器人的任务分配、路径规划、充电管理等功能。告警管理服务(AMS):查询和统计告警日志、设备运行数据、设备标定数据。监控客户端:完成对所有设备的运行监控、控制干预、告警监控、任务监控以及异常时进行人工干预控制。
在本实施例提供的一种高效物流搬运系统及方法中:周转箱、料车、货架支持多委托单仪器混放;系统支持料车库位指定专业所、科室;小件(周转箱)库支持按科室分区域存放,支持低库位优先存放;中件库、大件库支持设置满库报警功能(设置报警库位值),支持理货调整功能;系统支持科室周转区、检后检核区仪器紧急出库功能;系统支持进行人工AGV调度功能;系统支持客户通过手机进行预约出库功能。(需要甲方提供外网访问入口);系统支持亮灯拣选货架辅助拣选。亮灯拣选货架支持呆滞仪器(如:超过一天未拣选)自动回库功能;支持中层货架出库优先(降低人员劳动强度)。
本实施例中物流机器人iWMS系统与业务系统对接,对接协议采用REST(WebAPI)接口协议:
波特率9600bps,1位起始位,8位数据位,1位奇偶校验位,1位停止位。另外,该协议也适用于TCP通信,设备做服务端。
可实施的,显示模块包括视频监控看板,用于查看各科室的料车放置和取货情况,辅助进行AGV运送调度和科室检前区清理;
还包括出入库任务看板,用于查看待入库检后流转单任务表和出库任务表及出入库汇总图表;
通过监控客户端实现地图可视化展示:运行地图显示,每辆AGV在地图上的位置展示运行监控:监控AGV在线/离线状态,电量等控制干预:手动控制设备移动,举升,停止充电等任务监控:监控任务执行情况,任务取消,重新下发等告警中心:显示实时告警内容;
可实施的,本系统提供AMS告警管理服务,包括:告警信息接收:设备告警,服务告警;告警信息转发:告警信息转发到各个监控客户端告警信息存:告警信息存储;
可实施的,本实施例提供的物流机器人包括以下效果:自主定位导航,采用惯性导航、视觉导航等技术实现精确定位;柔性运动控制,采用双轮差速驱动,支持前进、后退、旋转等运动控制,运动工程平滑柔顺;智能电源管理,低电量自主充电,免维护锂电池,安全无污染;多重安全防护,激光/红外防撞,载货检测,急停按钮,声音告警等多安全防护;人机交互友好:支持600kg货物举升、搬运、旋转、下放。设备状态指示,显示屏、指示灯等显示实时状态信息;无线网络通信,支持WIFI网络通信和无缝漫游,网络覆盖区域无障碍运行。
可实施的,物流机器人可以和货箱到人机器人(CTU)进行配合,完成货物的运输;其中,货箱到人机器人柔性运动控制,速度可达1.5m/s;支持前进、后退、原地旋转;具有窄巷道双向作业和高度提升功能,充分利用空间,提高库容率;多料箱精准存储搬运,减少无效跑动,提高效率;自带料箱取放工具,可实现料箱搬运自动化、无人化;产品适应性好:可定制支持不同尺寸、材质的料箱取放;多重安全防护:前/后激光避障、碰撞条、急停按钮、声音告警等安全防护;良好的人机交互:配置触摸屏,可实时显示车辆及任务信息;支持手动控制各执行机构等;免维护锂电池,智能电源管理,低电量自主充电,实现7*24小时不间断作业。货箱到人机器人的规格参数如表1所示;
表1
本实施例通过对一层仓库、三、四、五、六层电梯及缓存区进行升级改造,通过应用潜伏式AGV、CTU箱货机器人、高位货架、亮灯拣选系统、IWMS系统等设备和软件系统,来提高库容量、提高检定物品流转效率和降低劳动强度、提升业务信息化水平等目标。
可实施的,本系统主要改造内容包括:一楼仓库库区采用CTU箱货机器人实现检定后的物料自动上架,各楼层检定物料周转采用多层物料架和单层物料架并由潜伏式AGV进行楼层之间的检定物料的周转。减少物料周转人员的劳动强度,箱货机器人CTU自动上货架并纪录物料信息及数据实现自动上架、周转及信息录入。
更改一楼货架采用高位货架,货位数量由目前的560个库位提升至1328个库位。
智能电子亮灯料架拣选技术是一项成熟稳定的技术,在样品发放过程中通过软件系统可以快速获取所需要物料的位置。
系统可通过图形化界面直观显示各个设备的仓储、物流状态、被检物品流转状态,实现样品数据的可视化,对仓库利用率实时可见、库位状态实时可见;实现过程可视化,对任务状态实时可见,物流状态实时可见,实现管理的透明化,并可提前预约客户取件。同时系统提供各种可视化图表,以便管理人员直观、实时地掌握业务情况。
本实施例中主要有四个仓储区域,分别是:一楼仓库区、三楼周转区、四楼周转区、五楼周转区、六楼周转区。具体规划布局方案以下详细说明。
一楼仓库布局如图3所示;
其中,小推车区:该区域包含小推车库位4个。用于存放待分拣的仪器。业务受理人员将受理的仪器通过小推车人工搬运至待分拣区,分拣人员在分拣区进行检前流转单校核和分科室;
检前流转区:该区域包含多层料车库位5个,1.1米单/双层料车库位3个,1.5米混合库位2个。分拣人员将待检仪器整理并放置到检前流转区,通过AGV运送至3、4、5、6层周转区;
检后校核区:该区域包含多层检后料车库位5个,1.1米单/双层料车库位3个,1.5米双层料车库位1个。该区域用于存放从各楼层运送下来的检后仪器,上架人员在此区域进行检后仪器的校核,证书放入。完成后通过AGV运送料车至上架缓存区或中件周转区。
证书打印区:证书打印人员在此区域打印证书。
上架缓存区:该区域包含多层检后料车库位5个。CTU会自动将该区域的周转箱运送并上架至周转箱库区。
小件(周转箱)库区:该区域用于存储可放置周转箱的小件仪器。包含大周转箱库位664个,小周转箱库位664个。通过CTU进行上下架、出入库操作。
中件库区:该区域用于存储不可放入周转箱的中件仪器。包含1.1米单/双层料车库位11个,1.5米双层料车库位4个
大件库区:该区域用于存储不可放入料车的大件仪器。包含小推车库位7个。四层人工货架4个。
出库缓存区:该区域包含大周转箱缓存库位48个,1.5米料车库位2个(可与1.1米料车混用)。出库人员在此区域通过亮灯料架系统和IWMS系统辅助进行出库拣选。
三楼仓库布局如图4所示,其中,
检前区:该区域包含三层料车检前库位3个,单/双层料车检前库位6个。
检后区:该区域包含三层料车检后库位8个,单/双层料车检后库位3个。
人工货架区:该区域包含四层人工货架2个。
四楼仓库布局如图5所示,其中检前区:该区域包含三层料车检前库位3个,单/双层料车检前库位3个。
检后区:该区域包含三层料车检后库位10个,单/双层料车检后库位4个。
大件缓存区:该区域包含大件推车库位5个。
人工货架区:该区域包含四层人工货架2个。
五楼仓库布局如图6所示,其中,
检前区:该区域包含1.5米双层料车检前库位6个,1.1米单/双层料车检前库位6个。
检后区:该区域包含1.5米双层料车检后库位6个,1.1米单/双层料车检后库位6个。
大件缓存区:该区域包含大件推车库位1个。
人工货架区:该区域包含四层人工货架2个。
六楼仓库布局如图7所示,其中,
检前区:该区域包含三层料车检前库位4个,双层料车检前库位1个。
检后区:该区域包含三层料车检后库位6个,双层料车检前库位1个。
大件缓存区:该区域包含大件推车库位5个。
人工货架区:该区域包含四层人工货架2个。
可实施的,异常情况及处理机制为:
网络方面;
AGV接入的网络不稳定,AGV自动重连,重连后可继续执行未完成任务,保障业务正常;
调度系统需要上报给上层信息系统时,网络异常,调度系统会尝试继续上报,直到网络正常,并增加日志;
上层系统需要下发给调度系统时,网络异常,需要上层系统有重发机制,并增加日志
应用方面:
RCS所在网络异常/操作系统异常/硬件服务器异常,自动启动容灾机制,所有任务可继续执行;
RCS服务本身异常,看门狗(系统安装时自带)会重启RCS服务,任务继续执行,保障业务正常;
移动机器人异常无法继续执行任务;
AGV任务执行过程中异常,人工介入,通过调度系统取消当前任务,重新下发任务,保障业务正常
以上所述,仅为本申请较佳的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种高效物流搬运系统,其特征在于,包括:
仓储模块、仓储管理模块、控制模块和显示模块;
其中,各个模块之间通过无线通讯连接;
所述仓储模块用于存储货物;
所述仓储管理模块用于数据管理和发出管理指令;
所述控制模块用于控制物流机器人和路线规划;
所述显示模块用于显示各个模块的运行状态。
2.根据权利要求1所述的一种高效物流搬运系统,其特征在于,
所述仓储模块包括货架,所述货架用于存放货物并设置有亮灯拣选装置,通过所述亮灯拣选装置对所述货架上的货物进行读取,得到货物位置数据并传送到所述仓储管理模块和所述显示模块。
3.根据权利要求1所述的一种高效物流搬运系统,其特征在于,
所述仓储管理模块包括数据管理子模块、任务管理子模块;
其中,所述数据管理子模块用于仪器数据管理、料箱管理、货物数据管理;
所述任务管理子模块用于发出管理指令;
所述管理指令包括出入库任务管理指令和货架布局规划管理指令。
4.根据权利要求1所述的一种高效物流搬运系统,其特征在于,
所述控制模块包括机器人控制子模块和路线规划子模块;
其中,所述机器人控制子模块用于对物流机器人进行控制,所述路线规划子模块用于对物流机器人的行驶路线进行规划。
5.根据权利要求4所述的一种高效物流搬运系统,其特征在于,
所述物流机器人为潜伏式AGV机器人,用于运输货物;
所述潜伏式AGV机器人中集成有WiFi模块,所述潜伏式AGV机器人通过所述WiFi模块与控制模块进行无线通讯。
6.一种高效物流搬运方法,其特征在于,包括:
通过仓储管理模块对货架进行规划布局并发出出入库指令,基于所述出入库指令通过控制模块对物流机器人的路线进行规划,得到路线规划数据,所述物流机器人基于所述路线规划数据进行货物运输。
7.根据权利要求6所述的一种高效物流搬运方法,其特征在于,
在货物运输过程中,当所述货物进入或离开所述货架时,通过亮灯拣选装置对所述货物进行读取,得到货物数据并传送到所述仓储管理模块和显示模块进行数据存储和显示。
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CN202310318010.9A CN116424745A (zh) | 2023-03-24 | 2023-03-24 | 一种高效物流搬运系统及方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN118052508A (zh) * | 2024-04-16 | 2024-05-17 | 杭州西子智能停车股份有限公司 | 跨库联动系统、方法和计算机设备 |
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2023
- 2023-03-24 CN CN202310318010.9A patent/CN116424745A/zh active Pending
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