CN117533827A - 一种适用于国际物流仓储的货物装箱系统 - Google Patents

一种适用于国际物流仓储的货物装箱系统 Download PDF

Info

Publication number
CN117533827A
CN117533827A CN202311593422.XA CN202311593422A CN117533827A CN 117533827 A CN117533827 A CN 117533827A CN 202311593422 A CN202311593422 A CN 202311593422A CN 117533827 A CN117533827 A CN 117533827A
Authority
CN
China
Prior art keywords
goods
cargo
belt
sucker
bar code
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202311593422.XA
Other languages
English (en)
Inventor
曾璐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guiyang Vocational and Technical College
Original Assignee
Guiyang Vocational and Technical College
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guiyang Vocational and Technical College filed Critical Guiyang Vocational and Technical College
Priority to CN202311593422.XA priority Critical patent/CN117533827A/zh
Publication of CN117533827A publication Critical patent/CN117533827A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G67/00—Loading or unloading vehicles
    • B65G67/02—Loading or unloading land vehicles
    • B65G67/04—Loading land vehicles
    • B65G67/08—Loading land vehicles using endless conveyors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/137—Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G61/00—Use of pick-up or transfer devices or of manipulators for stacking or de-stacking articles not otherwise provided for
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10366—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves the interrogation device being adapted for miscellaneous applications
    • G06K7/10415—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves the interrogation device being adapted for miscellaneous applications the interrogation device being fixed in its position, such as an access control device for reading wireless access cards, or a wireless ATM
    • G06K7/10425—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves the interrogation device being adapted for miscellaneous applications the interrogation device being fixed in its position, such as an access control device for reading wireless access cards, or a wireless ATM the interrogation device being arranged for interrogation of record carriers passing by the interrogation device
    • G06K7/10435—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves the interrogation device being adapted for miscellaneous applications the interrogation device being fixed in its position, such as an access control device for reading wireless access cards, or a wireless ATM the interrogation device being arranged for interrogation of record carriers passing by the interrogation device the interrogation device being positioned close to a conveyor belt or the like on which moving record carriers are passing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/08—Logistics, e.g. warehousing, loading or distribution; Inventory or stock management
    • G06Q10/083—Shipping
    • G06Q10/0831—Overseas transactions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)

Abstract

本发明公开了一种适用于国际物流仓储的货物装箱系统，它由货物入库模块，中心处理器、装载布局优化模块、商品位置调整皮带、码垛皮带和码垛机器人构成，所述装载布局优化模块以托盘的端面为货物放置面，在规定高度下以位于商品位置调整皮带的货物为对象实现规定体积下的空间最大化利用率为目的布局计算，特殊商品分拣模块，在商品位置调整皮带上设有货物位置调整装置，使得进入码垛皮带上的货物能最大空间布局放置；本发明将现有的零散货物先在托盘上按最大装载体积堆叠为一个货物单元，然后由插车将堆叠后的货物单元快速完成集装箱的装载及到目的地后的卸载，进而可以提高装卸过程的效率，箱内物品盛装的容积率，且可以降低装卸货物的劳动强度。

Description

一种适用于国际物流仓储的货物装箱系统
技术领域
本发明涉及跨境物流运输技术领域，具体为适用于国际物流仓储的货物装箱系统。
背景技术
随着国际经济一体化的发展和国际贸易的自由化,跨境电商迅速兴起，跨境电商改变了传统国际物流量以公司批量购物的模式，进而使得在国际物流配送中出现了众多个人购置的小件货物，上述小件货物大小不一，包装各异，这给跨境运输带来极大不便。
现有这类小件货物在跨境运输的过程中物流公司均是先统一放置在一个集装箱内，然后进行跨境转运，现有上述小件货物的装箱(集装箱)过程多采用移动输送带将货物输送至集装向内，自然堆积或由人手动进行随意叠放，达到目的地后又需反向操作，上述装卸货过程存在以下问题：1现场通过输送带装箱及卸载效率较低，导致花费在装箱与卸载货物的时间太久，影响物流效率；2货物在装箱过程中随意摆放容易垮塌，容易损坏包装箱，影响货物品质；3装箱容积率低，因摆放随意，集装箱内填装容积率低，存在较大的空间资源浪费，增加了运输成本；4在集装箱内完成上千件货物的摆放劳动强度高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种适用于国际物流仓储的货物装箱系统，以提高非统一尺寸散装货物的快速装卸效率及装箱容积率，以克服现有技术的不足。
本发明通过以下技术方案实现：
适用于国际物流仓储的货物装箱系统，它由下述模块构成:
货物入库模块，它包括输送带，输送带用于输送按国家分类后的小尺寸货物，在输送带上设有用于扫描货物订单信息的订单扫描装置，识别货物箱体大小的尺寸识别装置、特殊标识识别装置和称重装置；
中心处理器，其货物入库模块连接，获取订单扫描装置、尺寸识别装置、特殊标识识别装置和称重装置识别的信息，所述中心处理器通过尺寸识别装置和特殊标识识别装置对货物中的特殊商品进行标识，并将标识出的特殊商品订单信息发送至特殊商品分拣模块；在中心处理器内设有装载布局优化模块，所述装载布局优化模块以托盘的端面为货物放置面，在规定高度下以位于商品位置调整皮带的货物为对象实现规定体积下的空间最大化利用率为目的布局计算得出位于商品位置调整皮带上货物的摆放位置图及货物排列序列表；
特殊商品分拣模块，它包括拣选输送机，拣选输送机将中心处理器标识出的特殊商品进行分拣剔除；
商品位置调整皮带，其前端与特殊商品分拣模块的输送带连接，后端与码垛皮带连接，商品位置调整皮带的长度需满足其上的货物大于1.5-2倍单个托盘的最大装载量，在商品位置调整皮带上设有货物位置调整装置，货物位置调整装置与装载布局优化模块连接，货物位置调整装置能按货物排列序列表调整商品进入码垛皮带的顺序，使得进入码垛皮带上的货物排列顺序按货物排列序列表排列；
码垛机器人，与装载布局优化模块连接，其能将码垛皮带上的货物根据摆放位置图规定的位置逐层摆放到托盘上。
前述的适用于国际物流仓储的货物装箱系统是，所述的装载布局优化模块采用整数线性规划方法实现空间最大化利用率计算。
前述的适用于国际物流仓储的货物装箱系统是，采用整数线性规划方法实现空间最大化利用率计算步骤为：
(1)、根据空间最大化利用率及最大装载体积确定公式为
式中V代表托盘容许的最大装载体积，li、wi、hi分别代表第i个货物的长、宽和高，i＝1，……，m，L、W分别代表托盘的长和宽，H代表托盘的最大承载限高；
(2)对数学模型做线性化处理，并做如下假设：①货物的尺寸是整数；②货物沿着托盘的坐标轴垂直放置或是水平放置；③采用的坐标系为三维笛卡尔坐标系，托盘的长、宽、高分别对应笛卡尔坐标系的X、Y、Z轴方向；④坐标点(x,y,z)为货物在托盘的左前最低点坐标；⑤在装载过程中，放入托盘的货物可以向下、向前、向左移动，直到它的底面、前面、左面与其它货物或托盘边界相邻；
(3)托盘装载容积约束公式
式中L和W代表托盘的长和宽，H代表托盘的最高摆放位置，li、wi和hi
表示货物箱体的长宽和高。
前述的适用于国际物流仓储的货物装箱系统是，所述的特殊物品包括非箱体包装货物、超重货物、有特殊标签货物、无法识别货物订单信息的货物和体积小于限定尺寸的箱体。
前述的适用于国际物流仓储的货物装箱系统是，所述的商品位置调整皮带包括环状输送带，在环状输送带的接口处设置有货物位置调整装置，所述的货物位置调整装置为拣选输送机，拣选输送机按货物排列序列表的顺序将商品位置调整皮带上的货物按货物排列序列表的顺序转送到码垛皮带。
前述的适用于国际物流仓储的货物装箱系统是，所述的货物位置调整装置还包括货物抓取装置，所述的货物抓取装置包括条码识别装置、吸盘控制装置、龙门架、气缸和气动吸盘，所述的龙门架骑在环状输送带上，气缸的上端连接在龙门架的横杆上，气缸的伸缩杆端部连接气动吸盘，在龙门架上连接有L型延伸杆，在L型延伸杆上连接有条码识别装置，条码识别装置能识别接近气动吸盘货物的条码信息，条码识别装置与吸盘控制装置通信连接，吸盘控制装置控制伸缩杆的伸缩及吸盘的抓放动作，在吸盘控制装置内设有序列比较模块，序列比较模块在获取存储货物排列序列表信息及接近气动吸盘货物的条码信息后进行前后两货物序列的比较，并将排序靠后的货物抓取移动至靠后序列货物的前方。
前述的适用于国际物流仓储的货物装箱系统是，所述货物抓取装置的工作步骤为条码识别装置将识别信息发送至序列比较模块，序列比较模块对比并比较接近吸盘前方的前后两货物序列顺序，如果接近气动吸盘下方货物及该货物后的货物序列为正序，则气缸和气动吸盘不动作，如果接近气动吸盘下方货物及该货物后的货物序列为倒序，则气缸和气动吸盘动作抓取移动至吸盘下方的货物，同时条码识别装置将后续货物条码识别信息发送至序列比较模块继续比较，直至被气动吸盘抓取货物的序列小于后方货物信息后控制气缸及吸盘将抓取的货物放下。
前述的适用于国际物流仓储的货物装箱系统是，在环状输送带的侧部设置有货物限位装置，货物限位装置安装在条码识别装置与气动吸盘之间，货物限位装置与吸盘控制装置通信连接，在吸盘控制装置控制气缸和气动吸盘放置抓取的货物时，货物限位装置限制环状输送带上货物前进为气动吸盘抓取货物放置留出放置空间。
前述的适用于国际物流仓储的货物装箱系统是，在托盘旁设有对叠放好货物进行打包的拉伸膜缠绕机。
与现有技术比较，本发明针对目前兴起的跨境电商中零散快递装箱配送效率低、装箱容积率低的问题提出一种货物装箱系统，其核心思想是将现有的零散货物先在托盘上按最大装载体积为目的排列堆叠为一个货物单元，然后由插车将堆叠后的货物单元快速完成集装箱的装载及到目的地后的卸载，进而第一可以提高装卸过程的效率，第二可以提高集装箱内物品盛装的容积率，第三可以降低装卸货物的劳动强度。
为实现上述目的，其核心技术一是通过扫描箱式货物的立体形状，利用布局优化模块以托盘的端面为货物放置面，在规定高度下以位于商品位置调整皮带的货物为对象实现规定体积下的空间最大化利用率为目的布局计算得出位于商品位置调整皮带上货物的摆放位置图及货物排列序列表。
其核心技术2是，因箱式货物数量较多，为减少货物的转运，实现流水化作业，设置有商品位置调整皮带，其前端与拣选输送机的输送带连接，后端与码垛皮带连接，商品位置调整皮带的长度需满足其上的货物大于1.5-2倍单个托盘的最大装载量，1.5-2倍单个托盘的最大装载量按最优体积计算，所述最优体积为无任何空间浪费的；布局优化模块计算位于位置调整皮带上的箱体货物摆放位置图及货物排列序列表，得出在商品位置调整皮带上设有货物位置调整装置，货物位置调整装置与装载布局优化模块连接，货物位置调整装置能按货物排列序列表调整商品进入码垛皮带的顺序，使得进入码垛皮带上的货物排列顺序按货物排列序列表排列；
商品位置调整皮带包括环状输送带，在环状输送带的接口处设置有货物位置调整装置，所述的货物位置调整装置为拣选输送机，拣选输送机按货物排列序列表的顺序将商品位置调整皮带上的货物按货物排列序列表的顺序转送到码垛皮带，这样的逐一拣出结构具有结构简单的优势，但存在效率较低。为进一步提高送入码垛皮带的效率货物位置调整装置还包括货物抓取装置，其通过设置升缩的吸盘来调整在环形皮带上货物的顺序，将排序靠后的货物抓取移动至靠后序列货物的前方。
在托盘旁设有对叠放好货物进行打包的拉伸膜缠绕机，这样可以使零散的货物与托盘形成一体，确保插车运输时的稳定性。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
图1为本发明的构成模块图；
图2为商品位置调整皮带的示意图；
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。
实施例1：适用于国际物流仓储的货物装箱系统，由下述模块构成:
货物入库模块，它包括输送带，输送带而已采用链式输送带或皮带式输送带，输送带用于输送按国家分类后的小尺寸货物，在输送带上设有用于扫描货物订单信息的订单扫描装置，识别货物箱体大小的尺寸识别装置、特殊标识识别装置和称重装置；其中订单扫描装置，识别货物箱体大小的尺寸识别装置、特殊标识识别装置均可以由一部摄像头与对应的识别软件完成，识别软件安装在中心处理器，但为了能使摄像头拍摄到订单及特殊标识，在向输送带放置货物时要求货物订单页面朝向摄像头；为更好的识别箱式货物的体积，摄像头可以设置两个，分别位于输送带的正上方和侧部。
中心处理器，其与货物入库模块中的订单扫描装置、尺寸识别装置、特殊标识识别装置和称重装置连接，通过其内的识别软件识别获取箱式货物的订单信息、箱体尺寸信息、特殊标识信息，直接读取称重装置获取的货物重量信息，同时实现箱式货物的订单信息与体积信息的绑定；在所述中心处理器通过尺寸识别装置和特殊标识识别装置对货物中的特殊商品进行标识，并将标识出的特殊商品订单信息发送至特殊商品分拣模块，所述的特殊物品包括非箱体包装货物、超重货物、有特殊标签货物、无法识别货物订单信息的货物和体积小于限定尺寸的箱体。
在中心处理器内设有装载布局优化模块，所述装载布局优化模块以托盘的端面为货物放置面，在规定高度下以位于商品位置调整皮带的货物为对象实现规定体积下的空间最大化利用率为目的布局计算得出位于商品位置调整皮带上货物的摆放位置图及货物排列序列表；所述的装载布局优化模块采用整数线性规划方法实现空间最大化利用率计算，也可以采用模拟退火算法、遗传算法、蚁群优化算法、人工神经网络算法的其中一种或两种以上的结合策略进行计算，其可以参考大连海事大学沈秀敏的论文《基于整数线性规划方法的集装箱装载布局优化问题研究》。
采用整数线性规划方法实现空间最大化利用率计算步骤为：
(1)、根据空间最大化利用率及最大装载体积确定公式为
式中V代表托盘容许的最大装载体积，li、wi、hi分别代表第i个货物的长、宽和高，i＝1，……，m，L、W分别代表托盘的长和宽，H代表托盘的最大承载限高；
(2)对数学模型做线性化处理，并做如下假设：①货物的尺寸是整数；②货物沿着托盘的坐标轴垂直放置或是水平放置；③采用的坐标系为三维笛卡尔坐标系，托盘的长、宽、高分别对应笛卡尔坐标系的X、Y、Z轴方向；④坐标点(x,y,z)为货物在托盘的左前最低点坐标；⑤在装载过程中，放入托盘的货物可以向下、向前、向左移动，直到它的底面、前面、左面与其它货物或托盘边界相邻；
(3)托盘装载容积约束公式
式中L和W代表托盘的长和宽，H代表托盘的最高摆放位置，li、wi和hi表示货物箱体的长宽和高。
特殊商品分拣模块，它包括连接在输送带上的拣选输送机，拣选输送机将中心处理器标识出的特殊商品进行分拣剔除；
商品位置调整皮带，其前端与特殊商品分拣模块的输送带连接，后端与码垛皮带连接，商品位置调整皮带的长度需满足其上的货物大于1.5-2倍单个托盘的最大装载量，在商品位置调整皮带上设有货物位置调整装置，货物位置调整装置与装载布局优化模块连接，货物位置调整装置能按货物排列序列表调整商品进入码垛皮带的顺序，使得进入码垛皮带上的货物排列顺序按货物排列序列表排列；货物大于1.5-2倍单个托盘的最大装载量的计算过程是，进入位置调整皮带的箱式货物订单被订单扫描装置扫描并传送至中心处理器，中心处理器将进入位置调整皮带上箱式货物额体积进行相加然后与托盘最大置物体积进行比较所得；
商品位置调整皮带包括环状输送带，在环状输送带的接口处设置有货物位置调整装置，所述的货物位置调整装置为拣选输送机及订单扫描装置，拣选输送机按货物排列序列表的顺序将商品位置调整皮带上的货物按货物排列序列表的顺序转送到码垛皮带。
为方便理解，举例进行说明，特殊商品分拣模块中符合要求的箱式货物逐一进入商品位置调整皮带—环状输送带，在进入环状输送带时，每个箱式货物的订单条码逐一被扫描识别，箱式货物在环状输送带上的订单条码号分别为3、1、10、5、17、8、6、2、12、4、7、9、11、15、14、16、13，其箱式货物数量为17个，此时中心处理器根据识别的订单条码调出对应订单条码对应箱体的体积进行计算，通过将上述17个箱式货物的体积相加，相加后的体积已经大于1.5-2倍单个托盘的最大装载量，特殊商品分拣模块停止输送，此时环状输送带带动17个箱式货物转动，同时装载布局优化模块对上述17个箱式货物进行以空间最大化利用率为目的布局计算，得出摆放位置图及货物排列序列表，假如计算后的货物排列序列表中箱式货物的顺序对应的订单号为1、2、3、4、5、6、7、8、9，货物位置调整装置收到货物排列序列表的信息后，在环状输送带上位于拣选输送机前的条码识别装置识别到订单条码号为1的箱式货物后，中心处理器就会向拣选输送机发送指令，使订单条码号为1的箱式货物到拣选输送机位置时将其拣出送至码垛皮带，环状输送带继续运动，到订单条码号为2的箱式货物到拣选输送机位置时，再将其拣出送至码垛皮带，依次直至订单号为9的商品传送至码垛道皮带。将一个托盘按序送至码垛皮带后，分拣模块的输送带动作，将新的箱式货物送至位置调整皮带，开始新一轮的计算机排序。
码垛机器人，与装载布局优化模块连接，其能将码垛皮带上的货物根据摆放位置图规定的位置逐层摆放到托盘上，同时在托盘旁设有对叠放好货物进行打包的拉伸膜缠绕机，所用的托盘包括底板，在底板四周设有向上的延升段，方便拉伸膜将托盘与及其上叠放的箱式货物固定为一个货物单元，方便插车运输，且能在运输是避免货物受潮。
实施例2，其是在实施例1的基础上对商品位置调整皮带进行进一步的优化，其目的是为提高箱式货物进入码垛皮带的速度，其在实施例1的基础上增加货物抓取装置，货物抓取装置包括条码识别装置、吸盘控制装置、龙门架、气缸和气动吸盘，所述的龙门架骑在环状输送带上，气缸的上端连接在龙门架的横杆上，气缸的伸缩杆端部连接气动吸盘，在龙门架上连接有L型延伸杆，在L型延伸杆上连接有条码识别装置，条码识别装置能识别接近气动吸盘货物的条码信息，条码识别装置与吸盘控制装置通信连接，吸盘控制装置控制伸缩杆的伸缩及吸盘的抓放动作，其结构相对接单，就是一个设置在环状输送带的机械臂，目的是将箱式货物抓起放置并放下，其难点在于控制系统，即在吸盘控制装置内设有序列比较模块，序列比较模块在获取存储货物排列序列表信息及接近气动吸盘货物的条码信息后进行前后两货物序列的比较，并将排序靠后的货物抓取移动至靠后序列货物的前方；其货物抓取装置的工作步骤为条码识别装置将识别信息发送至序列比较模块，序列比较模块对比并比较接近吸盘前方的前后两货物序列顺序，如果接近气动吸盘下方货物及该货物后的货物序列为正序，则气缸和气动吸盘不动作，如果接近气动吸盘下方货物及该货物后的货物序列为倒序，则气缸和气动吸盘动作抓取移动至吸盘下方的货物，同时条码识别装置将后续货物条码识别信息发送至序列比较模块继续比较，直至被气动吸盘抓取货物的序列小于后方货物信息后控制气缸及吸盘将抓取的货物放下。同时在环状输送带的侧部设置有货物限位装置，货物限位装置安装在条码识别装置与气动吸盘之间，货物限位装置与吸盘控制装置通信连接，在吸盘控制装置控制气缸和气动吸盘放置抓取的货物时，货物限位装置限制环状输送带上货物前进为气动吸盘抓取货物放置留出放置空间。
为方便理解，举例进行说明，特殊商品分拣模块中符合要求的箱式货物逐一进入商品位置调整皮带—环状输送带，在进入环状输送带时，每个箱式货物的订单条码逐一被扫描识别，箱式货物在环状输送带上的订单条码号分别为3、1、10、5、17、8、6、2、12、4、7、9、11、15、14、16、13，其箱式货物数量为17个，此时中心处理器根据识别的订单条码调出对应订单条码对应箱体的体积进行计算，通过将上述17个箱式货物的体积相加，相加后的体积已经大于1.5-2倍单个托盘的最大装载量，特殊商品分拣模块停止输送，此时环状输送带带动17个箱式货物转动，同时装载布局优化模块对上述17个箱式货物进行以空间最大化利用率为目的布局计算，得出摆放位置图及货物排列序列表，假如计算后的货物排列序列表中箱式货物的顺序对应的订单号为1、2、3、4、5、6、7、8、9，货物位置调整装置收到货物排列序列表的信息后，在环状输送带上位于拣选输送机前的条码识别装置识别到订单条码号为1的箱式货物后，中心处理器就会向拣选输送机发送指令，使订单条码号为1的箱式货物到拣选输送机位置时将其拣出送至码垛皮带，环状输送带继续运动，到订单条码号为2的箱式货物到拣选输送机位置时，再将其拣出送至码垛皮带，依次直至订单号条码为9的商品传送至码垛道皮带。在拣选输送机持续拣出的过程中，L型延伸杆上的条码识别装置识别到前方两个箱式货物订单条码号分别为8和6，将其识别信息发送至序列比较模块比较后，将订单条码号为8的箱式货物抓取提起，环状输送带继续带动箱式货物转动，订单条码号为6的货物从货物抓取装置下方通过，当订单条码号为2的箱式货物被L型延伸杆上的条码识别装置识别后，序列比较模块再次比较，抓取的货物订单条码号8的序列大于订单条码号为2的序列，货物抓取装置抓取动作不变，当订单条码号为12的箱式货物被条码识别装置识别后，序列比较模块再次比较，抓取的货物订单条码号8的序列小于订单条码号为12的序列，此时货物抓取装置控制货物限位装置对订单条码号为12的箱式货物进行固定，留出空间并将订单条码号为8的箱式货物放置在订单条码号为12的箱式货物之前，货物限位装置重复上述动作，将订单条码号为12的箱式货物抓起放置在订单条码号为15的货物之前；同时安装在环状输送带上的拣选输送机也持续将对应订单条码序号的货物拣出送至码垛皮带。
实施例3，如图2所示，其是在实施例1的基础上对商品位置调整皮带进行进一步的优化，其目的是为提高箱式货物进入码垛皮带的速度，环状输送带由多段输送带1组成，在构成环状输送带的接口处设置有货物位置调整装置，所述的货物位置调整装置为拣选输送机2，拣选输送机2设置两个以上，拣选输送机2的拣出端分别连接有过渡传送带3，上过渡传送带3的另一端均与码垛皮带4端部连接，为避免货物排序错乱，进入过渡传送带3上的箱式货物到码垛皮带4端部的时间相同。这样多个拣选输送机就可以实现多出口工作，减少箱式货物在环状输送带上的绕圈长度。进入码垛皮带4的箱式货物由码垛机器人6将其按摆放位置图规定的位置逐层摆放到托盘5上。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种适用于国际物流仓储的货物装箱系统，它由下述模块构成:
货物入库模块，它包括输送带，输送带用于输送按国家分类后的小尺寸货物，在输送带上设有用于扫描货物订单信息的订单扫描装置，识别货物箱体大小的尺寸识别装置、特殊标识识别装置和称重装置；
中心处理器，其与货物入库模块连接，获取订单扫描装置、尺寸识别装置、特殊标识识别装置和称重装置识别的信息，所述中心处理器通过尺寸识别装置和特殊标识识别装置对货物中的特殊商品进行标识，并将标识出的特殊商品订单信息发送至特殊商品分拣模块；在中心处理器内设有装载布局优化模块，所述装载布局优化模块以托盘的端面为货物放置面，在规定高度下以位于商品位置调整皮带的货物为对象实现规定体积下的空间最大化利用率为目的布局计算得出位于商品位置调整皮带上货物的摆放位置图及货物排列序列表；
特殊商品分拣模块，它包括拣选输送机，拣选输送机将中心处理器标识出的特殊商品进行分拣剔除；
商品位置调整皮带，其前端与特殊商品分拣模块连接，用于接收剔除后的箱式货物，后端与码垛皮带连接，商品位置调整皮带的长度需满足其上的货物大于1.5-2倍单个托盘的最大装载量，在商品位置调整皮带上设有货物位置调整装置，货物位置调整装置与装载布局优化模块连接，货物位置调整装置能按货物排列序列表调整商品进入码垛皮带的顺序，使得进入码垛皮带上的货物排列顺序按货物排列序列表排列；
码垛皮带，接收从商品位置调整皮带送入的箱式货物至码垛机器人；
码垛机器人，与装载布局优化模块连接，其能将码垛皮带上的货物根据摆放位置图规定的位置逐层摆放到托盘上。
2.根据权利要求1所述的适用于国际物流仓储的货物装箱系统，其特征在于：所述的装载布局优化模块采用整数线性规划方法实现空间最大化利用率计算。
3.根据权利要求2所述的适用于国际物流仓储的货物装箱系统，其特征在于：采用整数线性规划方法实现空间最大化利用率计算步骤为：
(1)、根据空间最大化利用率及最大装载体积确定公式为
式中V代表托盘容许的最大装载体积，li、wi、hi分别代表第i个货物的长、宽和高，i＝1，……，m，L、W分别代表托盘的长和宽，H代表托盘的最大承载限高；
(2)对数学模型做线性化处理，并做如下假设：①货物的尺寸是整数；②货物沿着托盘的坐标轴垂直放置或是水平放置；③采用的坐标系为三维笛卡尔坐标系，托盘的长、宽、高分别对应笛卡尔坐标系的X、Y、Z轴方向；④坐标点(x,y,z)为货物在托盘的左前最低点坐标；⑤在装载过程中，放入托盘的货物可以向下、向前、向左移动，直到它的底面、前面、左面与其它货物或托盘边界相邻；
(3)托盘装载容积约束公式
式中L和W代表托盘的长和宽，H代表托盘的最高摆放位置，li、wi和hi表示货物箱体的长宽和高。
4.根据权利要求1所述的适用于国际物流仓储的货物装箱系统，其特征在于：所述的特殊物品包括非箱体包装货物、超重货物、有特殊标签货物、无法识别货物订单信息的货物和体积小于限定尺寸的箱体。
5.根据权利要求4所述的适用于国际物流仓储的货物装箱系统，其特征在于：所述的商品位置调整皮带包括环状输送带，在环状输送带的接口处设置有货物位置调整装置，所述的货物位置调整装置为拣选输送机，拣选输送机按货物排列序列表的顺序将商品位置调整皮带上的货物按货物排列序列表的顺序转送到码垛皮带。
6.根据权利要求5所述的适用于国际物流仓储的货物装箱系统，其特征在于：所述的货物位置调整装置还包括货物抓取装置，所述的货物抓取装置包括条码识别装置、吸盘控制装置、龙门架、气缸和气动吸盘，所述的龙门架骑在环状输送带上，气缸的上端连接在龙门架的横杆上，气缸的伸缩杆端部连接气动吸盘，在龙门架上连接有L型延伸杆，在L型延伸杆上连接有条码识别装置，条码识别装置能识别接近气动吸盘货物的条码信息，条码识别装置与吸盘控制装置通信连接，吸盘控制装置控制伸缩杆的伸缩及吸盘的抓放动作，在吸盘控制装置内设有序列比较模块，序列比较模块在获取存储货物排列序列表信息及接近气动吸盘货物的条码信息后进行前后两货物序列的比较，并将排序靠后的货物抓取移动至靠后序列货物的前方。
7.根据权利要求6所述的适用于国际物流仓储的货物装箱系统，其特征在于：所述货物抓取装置的工作步骤为条码识别装置将识别信息发送至序列比较模块，序列比较模块对比并比较接近吸盘前方的前后两货物序列顺序，如果接近气动吸盘下方货物及该货物后的货物序列为正序，则气缸和气动吸盘不动作，如果接近气动吸盘下方货物及该货物后的货物序列为倒序，则气缸和气动吸盘动作抓取移动至吸盘下方的货物，同时条码识别装置将后续货物条码识别信息发送至序列比较模块继续比较，直至被气动吸盘抓取货物的序列小于后方货物信息后控制气缸及吸盘将抓取的货物放下。
8.根据权利要求7所述的适用于国际物流仓储的货物装箱系统，其特征在于：在环状输送带的侧部设置有货物限位装置，货物限位装置安装在条码识别装置与气动吸盘之间，货物限位装置与吸盘控制装置通信连接，在吸盘控制装置控制气缸和气动吸盘放置抓取的货物时，货物限位装置限制环状输送带上货物前进为气动吸盘抓取货物放置留出放置空间。
9.根据权利要求7所述的适用于国际物流仓储的货物装箱系统，其特征在于：在托盘旁设有对叠放好货物进行打包的拉伸膜缠绕机。
CN202311593422.XA 2023-11-27 2023-11-27 一种适用于国际物流仓储的货物装箱系统 Pending CN117533827A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311593422.XA CN117533827A (zh) 2023-11-27 2023-11-27 一种适用于国际物流仓储的货物装箱系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311593422.XA CN117533827A (zh) 2023-11-27 2023-11-27 一种适用于国际物流仓储的货物装箱系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117533827A true CN117533827A (zh) 2024-02-09

Family

ID=89789719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311593422.XA Pending CN117533827A (zh) 2023-11-27 2023-11-27 一种适用于国际物流仓储的货物装箱系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117533827A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111099374B (zh) 一种自动存储和拣选系统
US20180155129A1 (en) System for management of packing
CN210504192U (zh) 智能仓储系统
CN107298272B (zh) 一种物流取码系统的装卸装置
JP6637346B2 (ja) 物流システムおよび仮保管システム
CN210504200U (zh) 一种智能分拣系统
CN211495520U (zh) 物流系统
JP2015037992A (ja) 商品ケース自動積み付けシステム
CN113460715B (zh) 一种集装化货物智能快装系统
CN113526122A (zh) 一种高栏板带隔断货车粉袋智能装卸车生产线
TWM632560U (zh) 物流分揀系統
CN113104503A (zh) 厢式货车自动装卸纸箱包装货物的装置
CN113511447A (zh) 料箱处理系统、方法、设备、电子设备及存储介质
CN113335809A (zh) 货物分拣方法、控制终端及其货物自动分拣系统
CN110589342B (zh) 一种基于物联网的智能仓储控制方法及其系统
CN210735196U (zh) 一种智能分拣货物的系统
CN117533827A (zh) 一种适用于国际物流仓储的货物装箱系统
CN113772303A (zh) 缓存分拣系统及方法
CN109747887B (zh) 仓储用物品自动打包系统、机械手、打包方法及装置
CN208771896U (zh) 一种分拣配送系统
JPS5982201A (ja) 物品の取扱設備
CN213943974U (zh) 一种物品分拣系统
CN115465589A (zh) 搬运机器人、搬运系统、搬运方法及服务器
CN216944651U (zh) 一种异型箱酒智能仓储分拣系统
US11427403B2 (en) High density, robotic warehouse system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication