TWI791159B - 自動化揀貨裝箱方法及系統 - Google Patents

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TWI791159B
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陳政隆
劉祐延
春祿 阮
賴宗誠
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所羅門股份有限公司
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Abstract

一種自動化揀貨裝箱方法,令控制裝置根據三維影像擷取裝置擷取第一平台上的複數物件的三維影像,控制機械手臂拿取第一平台上的一物件,且控制裝置分別從識別碼擷取裝置及三維影像擷取裝置獲得被拿取的物件的識別碼及其三維影像,以根據三維影像計算該物件的材積,並控制機械手臂將該物件放置在第二平台上空白的一置物區,然後重覆上述步驟;並控制裝置根據放置在第二平台上的物件的識別碼判斷一訂單包含的物件已放置在第二平台時,根據該訂單包含的物件的材積選擇最適合的一包裝箱,以從第二平台拿取該訂單包含的物件並放入該包裝箱。

Description

自動化揀貨裝箱方法及系統
本發明是有關於一種應用於倉儲物流的揀貨裝箱方法,特別是指一種自動化揀貨裝箱方法。
現有不管是在電商、物流或工廠的倉儲出貨已逐漸導入自動化揀貨系統,以輔助並引導揀貨人員正確、快速、輕鬆地進行揀貨作業,揀貨作業完成後,揀貨籃透過輸送帶運抵包裝站,再由包裝員進行品保、封箱與標貼等流程,即完成包裝作業。但當揀貨籃運抵包裝站後,包裝員必需自行決定要使用那一種尺寸的包裝箱來進行貨品的裝箱,若包裝員判斷不當使用過大的包裝箱來裝箱將造成包裝箱的浪費,而若使用過小的包裝箱來裝箱,則又可能因為箱體空間不足或裝箱過滿而必需重新裝箱的問題,並且以人工進行裝箱作業易導致包裝站的裝箱出貨效率無法提升。
因此,本發明之目的,即在提供一種解決上述問題的自動化揀貨裝箱方法及自動化揀貨裝箱系統。
於是,本發明自動化揀貨裝箱方法,包括:(A)一第一三維影像擷取裝置擷取一第一平台上放置的複數物件的一第一三維影像,並傳送該第一三維影像至一控制裝置;(B)該控制裝置根據該第一三維影像控制一第一機械手臂拿取放置在該第一平台上的該等物件其中一個物件;(C)一識別碼擷取裝置擷取該第一機械手臂拿取的該物件上標示的一識別碼,並傳送該識別碼至該控制裝置;(D)一第二三維影像擷取裝置擷取該第一機械手臂拿取的該物件的一第二三維影像並傳送該第二三維影像至該控制裝置,使該控制裝置根據該第二三維影像計算該物件的一材積;(E)該第一機械手臂將拿取的該物件放置在一第二平台上空白的一置物區;(F)重覆上述步驟(A)至(E);及(G)該控制裝置根據被放置在該第二平台上的該等物件的該等識別碼,判斷一訂單包含的全部物件已被放置在該第二平台時,該控制裝置根據該訂單包含的全部物件的該材積選擇尺寸最適合的一包裝箱,且控制一第二機械手臂從該第二平台上拿取該訂單包含的各該物件並放入該包裝箱中。
在本發明的一些實施態樣中,在步驟(G)中,該控制裝置還根據該訂單包含的各該物件的該材積大小計算得到一最佳擺放順序,並控制該第二機械手臂根據該最佳擺放順序將該訂單中的各該物件依序放入該包裝箱中。
在本發明的一些實施態樣中,在步驟(E)中,該第二平 台還設有一秤重裝置,該秤重裝置取得放置在該第二平台上的該或該等物件的一重量,並將該重量傳送給該控制裝置,且該控制裝置根據該或該等物件的該重量計算放置在該第二平台上的各該物件的重量;且在步驟(G)中,該控制裝置還根據該訂單包含的各該物件的重量,控制該第二機械手臂將該訂單中重量較重的該物件先放入該包裝箱中。
在本發明的一些實施態樣中,在步驟(C)中,該識別碼擷取裝置包含複數個設在該第一平台周邊或附近的條碼掃描器,該等條碼掃描器掃描該第一機械手臂拿取的該物件上的一條碼而取得該識別碼,且該第二三維影像擷取裝置設於該第二平台處,該第一機械手臂將該物件移動至該第二平台時,該第二三維影像擷取裝置擷取該物件的該第二三維影像。
在本發明的一些實施態樣中,在步驟(C)中,該識別碼擷取裝置是一設在該第一平台側邊或附近的無線射頻識別標籤讀取器,其讀取該第一機械手臂拿取的該物件上的一無線射頻識別標籤而取得該識別碼,且該第二三維影像擷取裝置設於該第二平台處,該第一機械手臂將該物件移動至該第二平台時,該第二三維影像擷取裝置擷取該物件的該第二三維影像。
在本發明的一些實施態樣中,其中該第二平台設有複數個呈矩陣排列的置物區,且步驟(E)中空白的該置物區是該等置 物區其中的一個。
在本發明的一些實施態樣中,在步驟(B)中,一第三三維影像擷取裝置還取得該第一機械手臂拿取該物件的一第三三維影像,並傳送該第三三維影像至該控制裝置;且該控制裝置根據該第三三維影像分析該第一機械手臂在所拿取的該物件上的一接觸點與該物件的一對稱中心點的一偏移距離,並在步驟(E)中,該控制裝置根據該偏移距離控制該第一機械手臂將該物件放置在該第二平台上空白的該置物區的範圍內,使該物件不致超出該置物區。
在本發明的一些實施態樣中,在步驟(D)中,該第二三維影像擷取裝置是設在該第二平台處,且當該第一機械手臂拿取該物件並移動至該第二平台時,該第二三維影像擷取裝置取得該第二三維影像,且該第二三維影像還包含該第二平台的一上表面影像,而且該控制裝置還根據該材積及該第二平台的該上表面影像,選定該第二平台的該上表面適合該物件放置且空白的一置物區,且在步驟(E)中,該控制裝置控制該第一機械手臂將拿取的該物件放置在被選定的該置物區,並記錄該置物區的一座標位置與該物件的該識別碼以及該材積的一對應關係,而且在步驟(G)中,該控制裝置會根據該訂單包含的各該物件的該識別碼所對應的該置物區的該座標位置,控制該第二機械手臂從該第二平台上拿取該訂單包含的各該物件並放入該包裝箱中。
在本發明的一些實施態樣中,在步驟(G)中,該控制裝置選擇的該包裝箱會被放置在一包裝區,且一第四三維影像擷取裝置會擷取該包裝箱內部空間的一第四三維影像,並傳送給該控制裝置,並且該控制裝置會根據該第四三維影像控制該第二機械手臂將拿取的該物件放入該包裝箱中的一適當位置,以使該訂單包含的各該物件被以最優化的排列或堆放方式放入該包裝箱中
在本發明的一些實施態樣中,該方法還設有一防碰撞機制,該防碰撞機制能讓該控制裝置預知該第一機械手臂和該第二機械手臂同時移動至該第二平台時是否會發生碰撞,而提前調整該第一機械手臂和該第二機械手臂兩者至少其中之一的移動路徑或移動時間,使兩者的移動路徑或移動時間錯開而避免碰撞。
在本發明的一些實施態樣中,該第一機械手臂與該第二機械手臂是同一支機械手臂,且該控制裝置選擇的該包裝箱被放置在一包裝區,而且該方法還設有從該第一平台延伸至該第二平台及該包裝區的一軌道,該機械手臂是設置在該軌道上而能沿著該軌道在該第一平台、該第二平台及該包裝區之間來回移動。
再者,本發明實現上述方法的一種自動化揀貨裝箱系統,包括一控制裝置、一第一三維影像擷取裝置、一第一機械手臂、一識別碼擷取裝置、一第二三維影像擷取裝置及一第二機械手臂;其中,該第一三維影像擷取裝置受該控制裝置控制以擷取一第一平 台上放置的複數物件的一第一三維影像,並傳送該第一三維影像至該控制裝置;該第一機械手臂受該控制裝置控制,且該控制裝置根據該第一三維影像控制該第一機械手臂拿取放置在該第一平台上的該等物件其中一個物件;該識別碼擷取裝置受該控制裝置控制以擷取該第一機械手臂拿取的該物件上標示的一識別碼,並傳送該識別碼至該控制裝置;該第二三維影像擷取裝置受該控制裝置控制以擷取該第一機械手臂拿取的該物件的一第二三維影像,並傳送該第二三維影像至該控制裝置,使該控制裝置根據該第二三維影像計算該物件的一材積;且該控制裝置控制該第一機械手臂將該物件放置在一第二平台上空白的一置物區;並且該控制裝置控制該第一三維影像擷取裝置、該第一機械手臂、該識別碼擷取裝置及該第二三維攝影機重覆上述動作;該第二機械手臂受該控制裝置控制,且該控制裝置根據被放置在該第二平台上的該等物件的該等識別碼,判斷一訂單包含的全部物件已被放置在該第二平台時,該控制裝置根據該訂單包含的全部物件的該材積選擇尺寸最適合的一包裝箱,且控制該第二機械手臂從該第二平台上拿取該訂單包含的各該物件並放入該包裝箱中。
在本發明的一些實施態樣中,該控制裝置還根據該訂單包含的各該物件的該材積大小計算得到一最佳擺放順序,並控制該第二機械手臂根據該最佳擺放順序將該訂單中的各該物件依序 放入該包裝箱中。
在本發明的一些實施態樣中,該第二平台還設有一秤重裝置,該秤重裝置取得放置在該第二平台上的該或該等物件的一重量,並將該重量傳送給該控制裝置,且該控制裝置根據該或該等物件的該重量計算放置在該第二平台上的各該物件的重量;並且該控制裝置還根據該訂單包含的各該物件的重量,控制該第二機械手臂將該訂單中重量較重的該物件先放入該包裝箱中。
在本發明的一些實施態樣中,該識別碼擷取裝置包含複數個設在該第一平台周邊或附近的條碼掃描器,該等條碼掃描器掃描該第一機械手臂拿取的該物件上的一條碼而取得該識別碼,且該第二三維影像擷取裝置設於該第二平台處,該第一機械手臂將該物件移動至該第二平台時,該第二三維影像擷取裝置擷取該物件的該第二三維影像。
在本發明的一些實施態樣中,該識別碼擷取裝置是一設在該第一平台側邊或附近的無線射頻識別標籤讀取器,其讀取該第一機械手臂拿取的該物件上的一無線射頻識別標籤而取得該識別碼,且該第二三維影像擷取裝置設於該第二平台處,該第一機械手臂將該物件移動至該第二平台時,該第二三維影像擷取裝置擷取該物件的該第二三維影像。
在本發明的一些實施態樣中,該第二平台設有複數個 呈矩陣排列的置物區,且空白的該置物區是該等置物區其中的一個。
在本發明的一些實施態樣中,該自動化揀貨裝箱系統還包括一第三三維影像擷取裝置,其受該控制裝置控制以取得該第一機械手臂拿取該物件的一第三三維影像,並傳送該第三三維影像至該控制裝置;且該控制裝置根據該第三三維影像分析該第一機械手臂在所拿取的該物件上的一接觸點與該物件的一對稱中心點的一偏移距離,並根據該偏移距離控制該第一機械手臂將該物件放置在該第二平台上空白的該置物區的範圍內,使該物件不致超出該置物區。
在本發明的一些實施態樣中,該第二三維影像擷取裝置是設在該第二平台處,當該第一機械手臂拿取該物件並移動至該第二平台時,該第二三維影像擷取裝置取得該第二三維影像,且該第二三維影像還包含該第二平台的一上表面影像,而且該控制裝置還根據該材積及該第二平台的該上表面影像,選定該第二平台的該上表面適合該物件放置且空白的一置物區,並且該控制裝置控制該第一機械手臂將拿取的該物件放置在被選定的該置物區,並記錄該置物區的一座標位置與該物件的該識別碼以及該材積的一對應關係,而且,該控制裝置會根據該訂單包含的各該物件的該識別碼所對應的該置物區的該座標位置,控制該第二機械手臂從該第二平台 上拿取該訂單包含的各該物件並放入該包裝箱中。
在本發明的一些實施態樣中,該自動化揀貨裝箱系統還包括一第四三維影像擷取裝置,且該控制裝置選擇的該包裝箱會被放置在一包裝區,而該第四三維影像擷取裝置會擷取該包裝箱內部空間的一第四三維影像,並傳送給該控制裝置,並且該控制裝置會根據該第四三維影像控制該第二機械手臂將拿取的該物件放入該包裝箱中的一適當位置,以使該訂單包含的各該物件被以最優化的排列或堆放方式放入該包裝箱中。
在本發明的一些實施態樣中,該自動化揀貨裝箱系統還設有一防碰撞機制,該防碰撞機制能讓該控制裝置預知該第一機械手臂和該第二機械手臂同時移動至該第二平台時是否會發生碰撞,使該控制裝置能提前調整該第一機械手臂和該第二機械手臂兩者至少其中之一的移動路徑或移動時間,以使兩者的移動路徑或移動時間錯開而避免碰撞。
在本發明的一些實施態樣中,該第一機械手臂與該第二機械手臂是同一支機械手臂,且該控制裝置選擇的該包裝箱被放置在一包裝區,而且該系統還設有從該第一平台延伸至該第二平台及該包裝區的一軌道,該機械手臂是設置在該軌道上而能沿著該軌道在該第一平台、該第二平台及該包裝區之間來回移動。
此外,本發明另一種自動化揀貨裝箱方法,包括:(A)一控制裝置控制一三維影像擷取裝置擷取放置在一平台上的至少一物件的一三維影像,並傳送該三維影像至該控制裝置;(B)該控制裝置根據該三維影像計算該至少一物件的一材積;及(C)該控制裝置根據放置在該平台上的該至少一物件的該材積,選擇尺寸最適合的一包裝箱,且控制一機械手臂從該平台上拿取該至少一物件並放入該包裝箱中。
在本發明的一些實施態樣中,在步驟(A)中,該三維影像擷取裝置擷取放置在該平台上的多個物件的該三維影像;在步驟(B)中,該控制裝置根據該三維影像計算放置在該平台上的各該物件的該材積;在步驟(C)中,該控制裝置根據放置在該平台上的該等物件的該等材積,選擇尺寸最適合的該包裝箱,且該控制裝置還根據該等物件的該等材積大小計算得到一最佳擺放順序,並控制該機械手臂根據該最佳擺放順序將放置在該平台上的該等物件依序放入該包裝箱中。
在本發明的一些實施態樣中,在步驟(C)中,該控制裝置還控制另一三維影像擷取裝置擷取該包裝箱內部空間的一三維影像,並傳送該包裝箱內部空間的該三維影像給該控制裝置,並且該控制裝置會根據該包裝箱內部空間的該三維影像控制該機械手 臂將該平台上的各該物件放入該包裝箱中的一適當位置,以使該平台上的各該物件被以最優化的排列或堆放方式放入該包裝箱中。
在本發明的一些實施態樣中,該控制裝置選擇的該包裝箱被放置在一包裝區,而且該方法還設有從該第二平台延伸至該包裝區的一軌道,且該機械手臂是設置在該軌道上而能沿著該軌道在該第二平台與該包裝區之間來回移動。
另外,本發明實現上述方法的一種自動化揀貨裝箱系統,包括一控制裝置、一三維影像擷取裝置及一機械手臂;該三維影像擷取裝置受該控制裝置控制以擷取放置在一平台上的至少一物件的一三維影像,並傳送該三維影像至該控制裝置,使該控制裝置根據該三維影像計算該至少一物件的一材積;該機械手臂受該控制裝置控制,且該控制裝置根據放置在該平台上的該至少一物件的該材積,選擇尺寸最適合的一包裝箱後,該控制裝置控制該機械手臂從該平台上拿取該至少一物件並放入該包裝箱中。
在本發明的一些實施態樣中,該三維影像擷取裝置擷取放置在該平台上的多個物件的該三維影像;該控制裝置根據該三維影像計算放置在該平台上的各該物件的該材積;該控制裝置根據放置在該平台上的該等物件的該等材積,選擇尺寸最適合的該包裝箱,且該控制裝置還根據該等物件的該等材積大小計算得到一最佳 擺放順序,並控制該機械手臂根據該最佳擺放順序將放置在該平台上的該等物件依序放入該包裝箱中。
在本發明的一些實施態樣中,該控制裝置還控制另一三維影像擷取裝置擷取該包裝箱內部空間的一三維影像,並傳送該包裝箱內部空間的該三維影像給該控制裝置,並且該控制裝置會根據該包裝箱內部空間的該三維影像控制該機械手臂將該平台上的各該物件放入該包裝箱中的一適當位置,以使該平台上的各該物件被以最優化的排列或堆放方式放入該包裝箱中。
在本發明的一些實施態樣中,該控制裝置選擇的該包裝箱被放置在一包裝區,且該系統還設有從該第二平台延伸至該包裝區的一軌道,該機械手臂是設置在該軌道上而能沿著該軌道在該第二平台與該包裝區之間來回移動。
本發明之功效在於:藉由該控制裝置根據該第一三維影像擷取裝置擷取該第一平台上放置的複數物件的三維影像,控制該第一機械手臂拿取該第一平台上的一物件,且該控制裝置分別從該識別碼擷取裝置及該第二三維影像擷取裝置獲得被拿取的物件的識別碼及其三維影像,以根據三維影像計算該物件的材積,並控制該第一機械手臂將該物件放置在該第二平台的一空白置物區,並且重覆上述步驟;然後該控制裝置根據放置在該第二平台上的物件的識別碼判斷一訂單包含的全部物件已放置在該第二平台時,根據 該訂單包含的全部物件的材積選擇尺寸最適合的一包裝箱,並控制該第二機械手臂從該第二平台拿取該訂單包含的物件並放入該包裝箱,而完成該筆訂單的裝箱作業,不但解決人工裝箱時,因為人為誤判包裝箱尺寸而造成包裝箱過大浪費或包裝箱過小以致箱體空間不足而必需重新裝箱的問題外,並且藉由機械手臂取代人工裝箱作業,可以節省人力並進一步提升裝箱作業及出貨的效率。
1:控制裝置
10:物件
21:第一三維影像擷取裝置
22:第二三維影像擷取裝置
23:第三三維影像擷取裝置
24:第四三維影像擷取裝置
3:第一機械手臂
3’:機械手臂
4:識別碼擷取裝置
41:條碼掃描器
6:第二機械手臂
7:第一平台
8:第二平台
80:上表面
801:置物區
81:置物區
82:秤重裝置
9:包裝區
100:軌道
a、b、c:包裝箱
A~I:物件
S1~S8:步驟
本發明之其他的特徵及功效,將於參照圖式的實施方式中清楚地顯示,其中:圖1是本發明自動化揀貨裝箱方法的一實施例的主要流程圖;圖2是本發明自動化揀貨裝箱系統的第一實施例主要包括的硬體裝置示意圖;圖3是第一實施例的一變化實施態樣;圖4是本發明自動化揀貨裝箱系統的第二實施例主要包括的硬體裝置示意圖;及圖5是本發明自動化揀貨裝箱系統的第三實施例主要包括的硬體裝置示意圖。
在本發明被詳細描述之前,應當注意在以下的說明內 容中,類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1,是本發明自動化揀貨裝箱方法的一實施例的主要流程,且本實施例的方法是由圖2所示的自動化揀貨裝箱系統的一第一實施例來實現,該第一實施例主要包括一控制裝置1,一受該控制裝置1控制的第一三維影像擷取裝置21,一受該控制裝置1控制的第一機械手臂3,一受該控制裝置1控制的識別碼擷取裝置4,一受該控制裝置1控制的第二三維影像擷取裝置22,以及一受該控制裝置1控制的第二機械手臂6。且在本實施例中,該控制裝置1可以是但不限於一工業電腦。該第一三維影像擷取裝置21為一三維攝影機;該第一機械手臂3是設在一供放置複數物件10的第一平台7的一側或附近,該等物件的形狀大小不一且是被隨意放置或堆置(亂堆)在該第一平台7上,該第一機械手臂3受該控制裝置1控制而拿取放置在該第一平台7上的一物件10並將該物件10放置在一第二平台8上。
該識別碼擷取裝置4在本實施例中包含複數個設在該第一平台7附近的條碼掃描器41,例如分別設在該第一平台7的四個角落(或四個側邊)的四個條碼掃描器31,但不以四個為例,也可以視實際應用需求增減條碼掃描器41的數量以及調整各該條碼掃描器41的設置位置。此外,在另一實施態樣中,該識別碼擷取裝置4也可以是一設在該第一平台7附近或側邊(旁邊)的無線射頻 識別(RFID)標籤讀取器。該第二三維影像擷取裝置22是一三維攝影機,其設在該第二平台8處,並受該控制裝置1控制以擷取該第一機械手臂3拿取的該物件10的一三維影像,並傳送該三維影像至該控制裝置1。該第二機械手臂6設在該第二平台8處並鄰近一包裝區9,且其受該控制裝置1控制以拿取放置在該第二平台8上的該物件10並將該物件10放入該包裝區9中預先放置的多個不同尺寸的包裝箱,例如但不限於尺寸從小至大依序排列的三種包裝箱a、b、c其中一個包裝箱中,或者放入該包裝區9中由該控制裝置1決定尺寸的一個包裝箱中。值得一提的是,該識別碼擷取裝置4也可以設置在該第二平台8處,且該第二三維影像擷取裝置22也可以設置在該第一平台7處。
藉此,當該控制裝置1收到多筆訂單並且要根據各該訂單一一出貨時,如圖1的步驟S1,首先,該控制裝置1控制該第一三維影像擷取裝置21擷取該第一平台7上放置的該等物件的一第一三維影像,並傳送該第一三維影像至該控制裝置1。然後,如圖1的步驟S2,該控制裝置1根據該第一三維影像進行分析,以決定要拿取該等物件中的那一個物件(在本實施例中要被拿取的該物件通常是機械手臂當下最容易拿取的物件,但不以此為限),並控制該第一機械手臂3拿取放置在該第一平台7上的該等物件其中一個被該控制裝置1選定的物件10。
接著,如圖1的步驟S3,當該第一機械手臂3從該第一平台7拿取被該控制裝置1選定的物件10後,該控制裝置1控制該識別碼擷取裝置4擷取該第一機械手臂3拿取的該物件10上標示的一識別碼,並傳送該識別碼至該控制裝置1;具體而言,若該識別碼擷取裝置4包含複數個設在該第一平台7(或該第二平台8)周邊或附近的條碼掃描器41,當該第一機械手臂3拿取該物件10並移動至該第一平台7(或該第二平台8)的上方時,該等條碼掃描器41將掃描該第一機械手臂3拿取的該物件10上的一條碼而取得該識別碼。而若該識別碼擷取裝置4是設在該第一平台7(或該第二平台8)側邊(周邊)或附近的一無線射頻識別標籤讀取器,當該第一機械手臂3拿取該物件10並移動至該第一平台7(或該第二平台8)的上方時,該無線射頻標籤讀取器將讀取該第一機械手臂3拿取的該物件10上的一無線射頻識別(RFID)標籤而取得該識別碼。
而且,如圖1的步驟S4,當該第一機械手臂3拿取該物件10並移動至該第二平台8(或該第一平台7)的上方時,該控制裝置1控制該第二三維影像擷取裝置22擷取該第一機械手臂3拿取的該物件10的一第二三維影像,並傳送該第二三維影像至該控制裝置1,藉此,該控制裝置1即能根據該第二三維影像計算該第一機械手臂3拿取的該物件10的一材積,並記錄該物件10的該 識別碼與該材積的對應關係;至於該物件10的該材積的計算方式已是該領域的習知技術且非本案技術重點,故在此不于贅述。
接著,如圖1的步驟S5,該控制裝置1控制該第一機械手臂3將拿取的該物件10放置在該第二平台8上空白的一置物區中。具體而言,該第二平台8上可設置呈矩陣排列例如呈3x3九宮格排列的九個置物區81,且該第一機械手臂3是將拿取的該物件10放置在該等置物區81其中一個沒有放置物件的空白的置物區81。亦即該控制裝置1已預先得知該等置物區81的座標位置,因此,當該物件10被放置在該等置物區81其中空白的一置物區81後,該控制裝置1即記錄該物件10與該識別碼、該材積及其放置的該置物區81的座標位置的一對應關係,並且同時得知該等置物區81中還有多少個空白的置物區81。當然,該等置物區81也可以視實際應用需求呈其它矩陣方式,例如2x3、2x5、3x5排列,或者單純呈縱向或橫向連續排列,並不以上述實施方式為限。此外,值得一提的是,若該第一平台7與該第二平台8之間的距離已超過該第一機械手臂3的工作範圍,則可在該第一平台7與該第二平台8之間鋪設一軌道(圖未示),並讓該第一機械手臂3設置在該軌道上而能沿著該軌道在該第一平台7與該第二平台8之間來回移動。
然後,如圖1的步驟S6所示,該控制裝置1令該第一三維影像擷取裝置21、該第一機械手臂3、該識別碼擷取裝置4及 該第二三維影像擷取裝置22重覆上述步驟S1至S5,使該第一機械手臂3重覆地拿取放置在該第一平台7上的另一物件10並放置在該第二平台8上空白的一置物區81中,同時該控制裝置1從該識別碼擷取裝置4及該第二三維影像擷取裝置22獲取被放置在第二平台8上的該另一物件10的該識別碼及該材積,並記錄該另一物件10的該識別碼、該材積及其放置的該置物區81的座位位置的一對應關係。
同時,如圖1的步驟S7,該控制裝置1根據被放置在該第二平台8上的該或該等物件10的該或該等識別碼,判斷該等要出貨的訂單中其中是否有一訂單包含的全部物件已被放置在該第二平台8上,若是,例如該訂單包含已放置在該第二平台8上的兩個物件A、B(或者只包含已放置在該第二平台8上的單一物件A),則如圖1的步驟S8,該控制裝置1根據該訂單包含的全部物件A、B的該材積從該包裝區9中選擇尺寸最適合的一包裝箱,例如根據物件A、B的該材積計算(例如採用隨機順序裝箱(Random-order bin packing)演算法或具有隨機順序的最適裝箱(Best-Fit Bin-Packing with Random Order)演算法等)物件A、B的一最優化的排列或堆放方式,並根據該最優化的排列或堆放方式選定一種尺寸最適合的包裝箱,例如包裝箱a,並控制該第二機械手臂6根據該最優化的排列或堆放方式分次至該第二平台8上各該 物件A、B所在的該置物區81拿取各該物件A、B並放入該包裝箱a中,然後,已置入該物件A、B的該包裝箱a被送往另一出貨作業區(圖未示)進行封箱出貨,以完成該筆訂單的出貨作業;同時,另一空的包裝箱a遞補原包裝箱a的位置。
或者,該控制裝置1也可以根據該訂單包含的全部物件A、B的該材積選定一種尺寸最適合的包裝箱後,該控制裝置1再藉由控制一輸送機構(圖未示)將該控制裝置1選定的該包裝箱,例如包裝箱a送到該包裝區9,並控制該第二機械手臂6根據該最優化的排列或堆放方式將從該第二平台8上拿取的各該物件A、B放入該包裝箱a中,再將已置入該物件A、B的該包裝箱a送往另一出貨作業區進行封箱出貨,以完成該筆訂單的出貨作業。此外,值得一提的是,若該第二平台8與該包裝區9之間的距離已超過該第二機械手臂6的工作範圍,則可在該第二平台8與該包裝區9之間鋪設一軌道(圖未示),並讓該第二機械手臂6設置在該軌道上而能沿著該軌道在該第二平台8與該包裝區9之間來回移動。
然後,再回到步驟S7,該控制裝置1再次根據被放置在該第二平台8上的該或該等物件10的該或該等識別碼,判斷該等要出貨的訂單中其中是否有一訂單包含的全部物件已被放置在該第二平台8上,若否,例如其中一訂單包含的物件為A、E、I三個物件,但目前只有A、E兩個屬於該筆訂單的物件被放置在該第 二平台8上,則該控制裝置1將重覆回到步驟S7,直到該筆訂單中的第三個物件I被放置在該第二平台8後,該控制裝置1才進行步驟S8,根據A、E、I這三個物件的材積計算出一最優化的排列或堆放方式,並根據該最優化的排列或堆放方式決定(選擇)該包裝區9中尺寸最適合的一包裝箱,例如包裝箱b,再控制該第二機械手臂6根據該最優化的排列或堆放方式從該第二平台8上分次拿取A、E、I這三個物件並放入該包裝箱b中。此外,當該筆包含A、E、I這三個物件的訂單之中的第三個物件I尚未被放到該第二平台8之前,若有其它訂單所包含的全部物件已被放置在該第二平台8時,該控制裝置8即會先處理該筆訂單,而控制該第二機械手臂6先從該第二平台8拿取該筆訂單所包含的物件並裝箱。
此外,在上述步驟S7中,該控制裝置1也可根據該訂單包含的各該物件的材積大小,控制該第二機械手臂6依該訂單中各該物件的材積,將材積較大的物件先放入該包裝箱中。以包含A、E、I三個物件的訂單為例,若物件E材積>物件A材積>I物件材積,則先將物件E放入包裝箱b,其次放物件A,最後再放入物件I。但上述裝箱順序只是本實施例的一種實施態樣,並不以此為限。
另外,在本實施例的另一種實施態樣中,該第二平台8還可設置一位於該等置物區81下方的一秤重裝置82,且在上述步驟5中,該秤重裝置82能取得放置在該第二平台8的該等置物區 81上的各該物件的一重量,例如當該第二平台8的該等置物區81完全空白時,該秤重裝置82歸零。所以當該第二平台8放置物件A時,該秤重裝置82即獲得物件A的重量並傳送給該控制裝置1,而當該第二平台8接著放置物件B時,該秤重裝置82將秤得的一重量傳送給該控制裝置1,則該控制裝置1將該重量減去物件A的重量即獲得物件B的重量,依此類推,該控制裝置1即可計算得到放在該第二平台8上的各該物件的重量。同理,當有物件被從該第二平台8拿取時,該秤重裝置82將重新秤得一重量並傳送給該控制裝置1。而且,該控制裝置1將記錄放置在該第二平台8上的各該物件10所對應的該識別碼、該材積、該置物區81的座標位置及該重量的一對應關係於一資料庫(圖未示)中。
藉此,在步驟S8中,該控制裝置1還可進一步根據該最優化的排列或堆放方式以及該訂單包含的各該物件的重量,控制該第二機械手臂6將該訂單中重量較重的該物件先放入該包裝箱中;以包含A、E、I三個物件的訂單為例,若物件A重量>物件E重量>I物件重量,則先將物件A放入包裝箱b,其次放物件E,最後再放入物件I。但上述裝箱順序只是本實施例的一種實施態樣,並不以此為限;例如該控制裝置1也可綜合考量A、E、I三個物件的材積和重量以及該最優化的排列或堆放方式來決定A、E、I三個物件的裝箱順序。
另外,值得一提的是,該第一平台7上放置的該等物件10也可以是預先根據某一訂單挑揀的物件,亦即該第一平台7可以是放置在某一儲物櫃中的複數個置物抽屜其中的一個置物抽屜,且該置物抽屜中已放好對應某一訂單的物件,當該控制裝置1(或其它控制設備)控制該儲物櫃將該置物抽屜推出後,該控制裝置1即可藉由重覆執行上述步驟S1至S5控制該第一機械手臂3一一拿取該置物抽屜中的物件10並放到該第二平台8上,同時取得放在該第二平台8上的各該物件的該識別碼、該材積及該重量,然後,該控制裝置1根據步驟S7確定該訂單包含的全部物件(即該置物抽屜上放置的全部物件10)皆已放在該第二平台8後,即執行上述之步驟S8,控制該第二機械手臂6將放在該第二平台8上的該等物件放入一尺寸最適合的包裝箱中。或者,上述的該置物抽屜中也供隨意擺放、有序擺放或分格擺放各種不同的物件以供該第一機械手臂3從中拿取被該控制裝置1指定的任一物件。
此外,如上所述,在步驟S6之後,為了提升出貨裝箱效率,該第一機械手臂3和該第二機械手臂6將同時動作,因此,當該第一機械手臂3和該第二機械手臂6都同時移動到該第二平台8時,兩者在放置物件和拿取物件時有可能因為移動路徑重疊或交錯而發生碰撞;因此,在本實施例中還進一步設有一防碰撞機制,該防碰撞機制的一種做法是該控制裝置1在控制該第一機械手臂3 和該第二機械手臂6移動之前,即已預先算出該第一機械手臂3和該第二機械手臂6的一移動路徑,因此,該控制裝置1藉由比對兩者的該移動路徑即可預知兩者是否會發生碰撞而提前調整兩者(或其中一者)的移動路徑或移動時間,使兩者的移動路徑或移動時間錯開而防止碰撞;或者藉由設置在該第一機械手臂3和該第二機械手臂6上的控制器即時回傳各自的一移動軌跡給該控制裝置1,使該控制裝置1根據兩者的移動軌跡判斷是否即將發生碰撞而提前調整兩者(或其中一者)的移動路徑或移動時間使兩者錯開而避免碰撞。而該防碰撞機制的另一種做法是在該第二平台8處另設置一視覺系統即時監看該第一機械手臂3和該第二機械手臂6的移動路徑並回報給該控制裝置,當該控制裝置1根據兩者的移動路徑判斷兩者可能即將發生碰撞時,即提前調整兩者(或其中一者)的移動路徑或移動時間使兩者錯開而避免發生碰撞。
另外,如圖2所示,本實施例還可在該第一平台7處設置一第三三維影像擷取裝置23,且在上述步驟S3中,當該第一機械手臂3從該第一平台7拿取被該控制裝置1選定的物件10時,該控制裝置1會控制該第三三維影像擷取裝置23取得該第一機械手臂3拿取該物件10的一第三三維影像,並傳送該第三三維影像給該控制裝置1。然後,該控制裝置1根據該第三三維影像分析該第一機械手臂3在所拿取的該物件10上的一接觸點(即該第一機 械手臂3與該物件10接觸的位置)與該物件10的一對稱中心點的一偏移距離。並且,在上述步驟S5中,該控制裝置1會根據該偏移距離控制該第一機械手臂3適當調整其移動方向及/或距離,以將該物件放置在該第二平台8上空白的該置物區81的範圍內,而使該物件10不致超出該置物區81。
此外,如圖2所示,本實施例還可在該包裝區9處設置一第四三維影像擷取裝置24,且在上述步驟S8中,該控制裝置1會控制該第四三維影像擷取裝置24擷取該包裝箱內部空間的一第四三維影像,並傳送該第四三維影像給該控制裝置1,並且該控制裝置1控制該第二機械手臂6從該第二平台8上拿取物件並放入該包裝箱時,該控制裝置1會根據該第四三維影像分析該包裝箱的內部空間,以控制該第二機械手臂6將拿取的該物件放入該包裝箱中的一適當位置,以確保該訂單包含的各該物件被以最優化的排列或堆放方式放入該包裝箱中。
再者,值得一提的是,如圖3所示,本實施例的該第二平台8上也可以不設置固定的置物區,而且在上述步驟S4中,當該控制裝置1控制該第一機械手臂3拿取該物件10並移動至該第二平台8時,該第二三維影像擷取裝置22取得的該第二三維影像還包含該第二平台8的一上表面影像,而且該控制裝置1會根據該物件10的材積及該第二平台8的該上表面影像,選定該第二平台 8的該上表面80適合該物件10放置且空白的一置物區801,且在上述步驟S5中,該控制裝置1控制該第一機械手臂3將拿取的該物件10放置在選定的該置物區801,並記錄該置物區801的一座標位置與該物件10的該識別碼、該材積及該重量的一對應關係;而且在上述步驟S8中,該控制裝置1會根據該訂單包含的各該物件的該識別碼所對應的該置物區的該座標位置,控制該第二機械手臂6從該第二平台8上拿取該訂單包含的各該物件並放入該包裝箱中。
再參見圖4所示,是本發明實現自動化揀貨裝箱方法的自動化揀貨裝箱系統的一第二實施例,其與第一實施例不同處在於只使用單一機械手臂3’來取代第一實施例中的該第一機械手臂3和該第二機械手臂6;另外,第二實施例還設有一從該第一平台7延伸至該第二平台8及該包裝區9的一軌道100(即一般所謂的機械手臂的第七軸),且該機械手臂3’的基座是設置在該軌道100上而能沿著該軌道100從該第一平台7移動至該第二平台8及該包裝區9並在其間來回地移動。當然,若該第一平台7、第二平台8及該包裝區9相鄰近,而使該單一機械手臂3’不需移動其基座即能延伸其手臂至該第一平台7、該第二平台8及該包裝區9時,則不需設置該軌道100。
且同樣地,本實施例執行圖1的步驟S1至S5,使該 機械手臂3’從該第一平台7拿取物件10並放置在該第二平台8上,然後重覆執行上述步驟S1至S5;同時,如圖1的步驟S7所示,當該控制裝置1根據被放置在該第二平台8上的該或該等物件10的該識別碼,判斷要出貨的該等訂單其中一訂單包含的全部物件已被放置在該第二平台8時,如圖1的步驟S8所示,該控制裝置1根據該訂單包含的全部物件的該材積,從該包裝區9中選擇尺寸最適合的一包裝箱或者藉由輸送機構將尺寸最適合的一包裝箱輸送至該包裝區9,並等到該機械手臂3’完成步驟S5之後,控制該機械手臂3從該第二平台8上拿取該訂單包含的各該物件10並放入該包裝箱中,再進行如第一實施例所述的封箱出貨步驟,以完成該筆訂單的出貨作業。然後,再回到步驟S7,並同時重覆步驟S1至S5,直到該控制裝置1根據被放置在該第二平台8上的該或該等物件10的該識別碼,再次判斷要出貨的該等訂單其中一訂單包含的全部物件已被放置在該第二平台8時,則再次執行步驟S8。藉此,完成每一筆訂單的出貨作業。除此之外,第二實施例的其它實施態樣則與第一實施例相同。
此外,如圖5所示,是本發明的第三實施例,與第一實施例相較,本實施例只有設置在該第二平台8處的該第二三維影像擷取裝置22、該第二機械手臂6以及控制該第二三維影像擷取裝置22和該第二機械手臂6作動的該控制裝置1;且在本實施例中, 是將準備要裝箱的某一訂單包含的物件10(多個物件或至少一物件)全部放置在該第二平台8上,如圖5所示,然後,該控制裝置1控制該第二三維影像擷取裝置22擷取放置在該第二平台8上的該或該等物件10的一第五三維影像,並傳送該第五三維影像至該控制裝置1,使該控制裝置1根據該第五三維影像計算放置在該第二平台8上的各該物件10的一材積。
接著,該控制裝置1根據放置在該第二平台8上的各該物件10的該材積,從該包裝區9中選擇尺寸最適合的一包裝箱,例如包裝箱b,且選擇包裝箱的具體做法如同前面第0044段所述;然後,該控制裝置1控制該第二機械手臂6根據最優化的排列或堆放方式分次拿取放置在該第二平台8上的各該物件10並放入該包裝箱b中,再將該包裝箱b送往另一出貨作業區(圖未示)進行封箱出貨,以完成該筆訂單的出貨作業。
再者,如同前面第0045段所述,本實施例也可將該控制裝置1選定的該包裝箱b送到包裝區9,並由該第二機械手臂6將放置在該第二平台8上的各該物件10放入該包裝箱b中,並且根據實際需求,在該第二平台8與該包裝區9之間鋪設一軌道(圖未示),以讓該第二機械手臂6能沿著該軌道在該第二平台8與該包裝區9之間來回移動。
另外,如同前面第0047段所述,本實施例的該控制裝 置1也可根據放置在該第二平台8上的各該物件10的材積大小,控制該第二機械手臂6依各該物件的材積,將材積較大的物件先放入該包裝箱中。
此外,如同前面第0053段所述,本實施例還可藉由該第四三維影像擷取裝置24擷取該包裝箱內部空間的該第四三維影像,並傳送該第四三維影像給該控制裝置1,使該控制裝置根據該第四三維影像分析該包裝箱的內部空間,以控制該第二機械手臂6將拿取的該物件放入該包裝箱中的一適當位置,以確保放置在該第二平台8上的各該物件被以最優化的排列或堆放方式放入該包裝箱中。
綜上所述,上述實施例藉由該控制裝置1控制機械手臂重覆地至該第一平台7一一拿取被放置在該第一平台7上的一物件,以取得被拿取的各該物件的識別碼及其材積,並於各該物件被一一放置在該第二平台8後,判斷一訂單包含的全部物件已被放置在該第二平台8時,根據該訂單包含的全部物件的該材積選擇尺寸最適合的一包裝箱,且控制機械手臂從該第二平台8上拿取該訂單包含的各該物件並放入該包裝箱,而完成該筆訂單的裝箱作業,不但解決人工裝箱時,人為誤判包裝箱尺寸而造成包裝箱過大浪費或包裝箱過小以致箱體空間不足而必需重新裝箱的問題外,並且藉由機械手臂取代人工裝箱作業,可以節省人力並進一步提升裝箱作業及出 貨的效率,確實達到本發明的功效與目的。
惟以上所述者,僅為本發明之實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
S1~S8:步驟

Claims (26)

  1. 一種自動化揀貨裝箱方法,包括:(A)一第一三維影像擷取裝置擷取一第一平台上放置的複數物件的一第一三維影像,並傳送該第一三維影像至一控制裝置;(B)該控制裝置根據該第一三維影像控制一第一機械手臂拿取放置在該第一平台上的該等物件其中一個物件;(C)一識別碼擷取裝置擷取該第一機械手臂拿取的該物件上標示的一識別碼,並傳送該識別碼至該控制裝置;(D)一第二三維影像擷取裝置擷取該第一機械手臂拿取的該物件的一第二三維影像並傳送該第二三維影像至該控制裝置,使該控制裝置根據該第二三維影像計算該物件的一材積;(E)該第一機械手臂將拿取的該物件放置在一第二平台上空白的一置物區;(F)重覆上述步驟(A)至(E);及(G)該控制裝置根據被放置在該第二平台上的該等物件的該等識別碼,判斷一訂單包含的全部物件已被放置在該第二平台時,該控制裝置根據該訂單包含的全部物件的該材積選擇尺寸最適合的一包裝箱,且控制一第二機械手臂從該第二平台上拿取該訂單包含的各該物件並放入該包裝箱中;該控制裝置還根據該訂單包含的各 該物件的該材積大小計算得到一最佳擺放順序,並控制該第二機械手臂根據該最佳擺放順序將該訂單中的各該物件依序放入該包裝箱中。
  2. 如請求項1所述的自動化揀貨裝箱方法,在步驟(E)中,該第二平台還設有一秤重裝置,該秤重裝置取得放置在該第二平台上的該或該等物件的一重量,並將該重量傳送給該控制裝置,且該控制裝置根據該或該等物件的該重量計算放置在該第二平台上的各該物件的重量;且在步驟(G)中,該控制裝置還根據該訂單包含的各該物件的重量,控制該第二機械手臂將該訂單中重量較重的該物件先放入該包裝箱中。
  3. 如請求項1所述的自動化揀貨裝箱方法,在步驟(C)中,該識別碼擷取裝置包含複數個設在該第一平台周邊或附近的條碼掃描器,該等條碼掃描器掃描該第一機械手臂拿取的該物件上的一條碼而取得該識別碼,且該第二三維影像擷取裝置設於該第二平台處,該第一機械手臂將該物件移動至該第二平台時,該第二三維影像擷取裝置擷取該物件的該第二三維影像。
  4. 如請求項1所述的自動化揀貨裝箱方法,在步驟(C)中,該識別碼擷取裝置是一設在該第一平台側邊或附近的無線射頻識別標籤讀取器,其讀取該第一機械手臂拿取的該物件上的一無線射頻識別標籤而取得該識別碼,且該第二三維影像擷取裝置設於該第二平台處,該第一機械手 臂將該物件移動至該第二平台時,該第二三維影像擷取裝置擷取該物件的該第二三維影像。
  5. 如請求項1所述的自動化揀貨裝箱方法,其中該第二平台設有複數個呈矩陣排列的置物區,且步驟(E)中空白的該置物區是該等置物區其中的一個。
  6. 如請求項5所述的自動化揀貨裝箱方法,在步驟(B)中,一第三三維影像擷取裝置還取得該第一機械手臂拿取該物件的一第三三維影像,並傳送該第三三維影像至該控制裝置;且該控制裝置根據該第三三維影像分析該第一機械手臂在所拿取的該物件上的一接觸點與該物件的一對稱中心點的一偏移距離,並在步驟(E)中,該控制裝置根據該偏移距離控制該第一機械手臂將該物件放置在該第二平台上空白的該置物區的範圍內,使該物件不致超出該置物區。
  7. 如請求項1所述的自動化揀貨裝箱方法,在步驟(D)中,該第二三維影像擷取裝置是設在該第二平台處,且當該第一機械手臂拿取該物件並移動至該第二平台時,該第二三維影像擷取裝置取得該第二三維影像,且該第二三維影像還包含該第二平台的一上表面影像,而且該控制裝置還根據該材積及該第二平台的該上表面影像,選定該第二平台的該上表面適合該物件放置且空白的一置物區,且在步驟(E)中,該控制裝置控制該第一機械手臂將拿取的該物件放置在被選定的該置物區,並記錄該置物區的一座標位置與該物件的該識別碼以及該材積的一對 應關係,而且在步驟(G)中,該控制裝置會根據該訂單包含的各該物件的該識別碼所對應的該置物區的該座標位置,控制該第二機械手臂從該第二平台上拿取該訂單包含的各該物件並放入該包裝箱中。
  8. 如請求項1所述的自動化揀貨裝箱方法,在步驟(G)中,該控制裝置選擇的該包裝箱會被放置在一包裝區,且一第四三維影像擷取裝置會擷取該包裝箱內部空間的一第四三維影像,並傳送給該控制裝置,並且該控制裝置會根據該第四三維影像控制該第二機械手臂將拿取的該物件放入該包裝箱中的一適當位置,以使該訂單包含的各該物件被以最優化的排列或堆放方式放入該包裝箱中。
  9. 如請求項1至8其中任一項所述的自動化揀貨裝箱方法,其中該方法還設有一防碰撞機制,該防碰撞機制能讓該控制裝置預知該第一機械手臂和該第二機械手臂同時移動至該第二平台時是否會發生碰撞,而提前調整該第一機械手臂和該第二機械手臂兩者至少其中之一的移動路徑或移動時間,使兩者的移動路徑或移動時間錯開而避免碰撞。
  10. 如請求項1至8其中任一項所述的自動化揀貨裝箱方法,其中該第一機械手臂與該第二機械手臂是同一支機械手臂,且該控制裝置選擇的該包裝箱被放置在一包裝區,而且該方法還設有從該第一平台延伸至該第二平台及該包裝區的一軌道,該機械手臂是設置在該軌道上而能沿 著該軌道在該第一平台、該第二平台及該包裝區之間來回移動。
  11. 一種自動化揀貨裝箱系統,包括:一控制裝置;一第一三維影像擷取裝置,受該控制裝置控制以擷取一第一平台上放置的複數物件的一第一三維影像,並傳送該第一三維影像至該控制裝置;一第一機械手臂,受該控制裝置控制,且該控制裝置根據該第一三維影像控制該第一機械手臂拿取放置在該第一平台上的該等物件其中一個物件;一識別碼擷取裝置,受該控制裝置控制以擷取該第一機械手臂拿取的該物件上標示的一識別碼,並傳送該識別碼至該控制裝置;一第二三維影像擷取裝置,受該控制裝置控制以擷取該第一機械手臂拿取的該物件的一第二三維影像,並傳送該第二三維影像至該控制裝置,使該控制裝置根據該第二三維影像計算該物件的一材積;且該控制裝置控制該第一機械手臂將該物件放置在一第二平台上空白的一置物區;並且該控制裝置控制該第一三維影像擷取裝置、該第一機械手臂、該識別碼擷取裝置及該第二三維攝影機重覆上述動作;及一第二機械手臂,受該控制裝置控制,且該控制裝置根據被放置在該第二平台上的該等物件的該等識別碼,判斷一訂單包含的全部物件已被放置在該第二平台 時,該控制裝置根據該訂單包含的全部物件的該材積選擇尺寸最適合的一包裝箱,且控制該第二機械手臂從該第二平台上拿取該訂單包含的各該物件並放入該包裝箱中;該控制裝置還根據該訂單包含的各該物件的該材積大小計算得到一最佳擺放順序,並控制該第二機械手臂根據該最佳擺放順序將該訂單中的各該物件依序放入該包裝箱中。
  12. 如請求項11所述的自動化揀貨裝箱系統,其中,該第二平台還設有一秤重裝置,該秤重裝置取得放置在該第二平台上的該或該等物件的一重量,並將該重量傳送給該控制裝置,且該控制裝置根據該或該等物件的該重量計算放置在該第二平台上的各該物件的重量;並且該控制裝置還根據該訂單包含的各該物件的重量,控制該第二機械手臂將該訂單中重量較重的該物件先放入該包裝箱中。
  13. 如請求項11所述的自動化揀貨裝箱系統,其中,該識別碼擷取裝置包含複數個設在該第一平台周邊或附近的條碼掃描器,該等條碼掃描器掃描該第一機械手臂拿取的該物件上的一條碼而取得該識別碼,且該第二三維影像擷取裝置設於該第二平台處,該第一機械手臂將該物件移動至該第二平台時,該第二三維影像擷取裝置擷取該物件的該第二三維影像。
  14. 如請求項11所述的自動化揀貨裝箱系統,其中,該識別碼擷取裝置是一設在該第一平台側邊或附近的無線射頻 識別標籤讀取器,其讀取該第一機械手臂拿取的該物件上的一無線射頻識別標籤而取得該識別碼,且該第二三維影像擷取裝置設於該第二平台處,該第一機械手臂將該物件移動至該第二平台時,該第二三維影像擷取裝置擷取該物件的該第二三維影像。
  15. 如請求項11所述的自動化揀貨裝箱系統,其中該第二平台設有複數個呈矩陣排列的置物區,且空白的該置物區是該等置物區其中的一個。
  16. 如請求項11所述的自動化揀貨裝箱系統,還包括一第三三維影像擷取裝置,其受該控制裝置控制以取得該第一機械手臂拿取該物件的一第三三維影像,並傳送該第三三維影像至該控制裝置;且該控制裝置根據該第三三維影像分析該第一機械手臂在所拿取的該物件上的一接觸點與該物件的一對稱中心點的一偏移距離,並根據該偏移距離控制該第一機械手臂將該物件放置在該第二平台上空白的該置物區的範圍內,使該物件不致超出該置物區。
  17. 如請求項11所述的自動化揀貨裝箱系統,其中,該第二三維影像擷取裝置是設在該第二平台處,當該第一機械手臂拿取該物件並移動至該第二平台時,該第二三維影像擷取裝置取得該第二三維影像,且該第二三維影像還包含該第二平台的一上表面影像,而且該控制裝置還根據該材積及該第二平台的該上表面影像,選定該第二平台的該上表面適合該物件放置且空白的一置物區,並且 該控制裝置控制該第一機械手臂將拿取的該物件放置在被選定的該置物區,並記錄該置物區的一座標位置與該物件的該識別碼以及該材積的一對應關係,而且,該控制裝置會根據該訂單包含的各該物件的該識別碼所對應的該置物區的該座標位置,控制該第二機械手臂從該第二平台上拿取該訂單包含的各該物件並放入該包裝箱中。
  18. 如請求項11所述的自動化揀貨裝箱系統,還包括一第四三維影像擷取裝置,且該控制裝置選擇的該包裝箱會被放置在一包裝區,而該第四三維影像擷取裝置會擷取該包裝箱內部空間的一第四三維影像,並傳送給該控制裝置,並且該控制裝置會根據該第四三維影像控制該第二機械手臂將拿取的該物件放入該包裝箱中的一適當位置,以使該訂單包含的各該物件被以最優化的排列或堆放方式放入該包裝箱中。
  19. 如請求項11至18其中任一項所述的自動化揀貨裝箱系統,其中,該系統還設有一防碰撞機制,該防碰撞機制能讓該控制裝置預知該第一機械手臂和該第二機械手臂同時移動至該第二平台時是否會發生碰撞,使該控制裝置能提前調整該第一機械手臂和該第二機械手臂兩者至少其中之一的移動路徑或移動時間,以使兩者的移動路徑或移動時間錯開而避免碰撞。
  20. 如請求項11至18其中任一項所述的自動化揀貨裝箱系統,其中,該第一機械手臂與該第二機械手臂是同一支 機械手臂,且該控制裝置選擇的該包裝箱被放置在一包裝區,而且該系統還設有從該第一平台延伸至該第二平台及該包裝區的一軌道,該機械手臂是設置在該軌道上而能沿著該軌道在該第一平台、該第二平台及該包裝區之間來回移動。
  21. 一種自動化揀貨裝箱方法,包括:(A)一控制裝置控制一三維影像擷取裝置擷取放置在一平台上的多個物件的一三維影像,並傳送該三維影像至該控制裝置;(B)該控制裝置根據該三維影像計算放置在該平台上的各該物件的該材積;及(C)該控制裝置根據放置在該平台上的該等物件的該等材積,選擇尺寸最適合的一包裝箱,且控制一機械手臂從該平台上拿取各該物件並放入該包裝箱中;且該控制裝置還根據該等物件的該等材積大小計算得到一最佳擺放順序,並控制該機械手臂根據該最佳擺放順序將放置在該平台上的該等物件依序放入該包裝箱中。
  22. 如請求項21所述的自動化揀貨裝箱方法,在步驟(C)中,該控制裝置還控制另一三維影像擷取裝置擷取該包裝箱內部空間的一三維影像,並傳送該包裝箱內部空間的該三維影像給該控制裝置,並且該控制裝置會根據該包裝箱內部空間的該三維影像控制該機械手臂將該平台上的各該物件放入該包裝箱中的一適當位置,以使該平台上 的各該物件被以最優化的排列或堆放方式放入該包裝箱中。
  23. 如請求項21至22其中任一項所述的自動化揀貨裝箱方法,其中該控制裝置選擇的該包裝箱被放置在一包裝區,而且該方法還設有從該第二平台延伸至該包裝區的一軌道,且該機械手臂是設置在該軌道上而能沿著該軌道在該第二平台與該包裝區之間來回移動。
  24. 一種自動化揀貨裝箱系統,包括:一控制裝置;一三維影像擷取裝置,受該控制裝置控制以擷取放置在一平台上的多個物件的一三維影像,並傳送該三維影像至該控制裝置,使該控制裝置根據該三維影像計算放置在該平台上的各該物件的該材積;及一機械手臂,受該控制裝置控制,且該控制裝置根據放置在該平台上的該等物件的該等材積,選擇尺寸最適合的一包裝箱後,該控制裝置控制該機械手臂從該平台上拿取各該物件並放入該包裝箱中;且該控制裝置還根據該等物件的該等材積大小計算得到一最佳擺放順序,並控制該機械手臂根據該最佳擺放順序將放置在該平台上的該等物件依序放入該包裝箱中。
  25. 如請求項24所述的自動化揀貨裝箱系統,其中該控制裝置還控制另一三維影像擷取裝置擷取該包裝箱內部空間的一三維影像,並傳送該包裝箱內部空間的該三維影像給該控制裝置,並且該控制裝置會根據該包裝箱內部空 間的該三維影像控制該機械手臂將該平台上的各該物件放入該包裝箱中的一適當位置,以使該平台上的各該物件被以最優化的排列或堆放方式放入該包裝箱中。
  26. 如請求項24至25其中任一項所述的自動化揀貨裝箱系統,其中該控制裝置選擇的該包裝箱被放置在一包裝區,且該系統還設有從該第二平台延伸至該包裝區的一軌道,該機械手臂是設置在該軌道上而能沿著該軌道在該第二平台與該包裝區之間來回移動。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102369901B1 (ko) * 2021-07-30 2022-03-04 쿠팡 주식회사 서비스 관련 정보 제공을 위한 동작 방법 및 이를 지원하는 전자 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201339069A (zh) * 2012-01-10 2013-10-01 K One Ind Pte Ltd 可靈活調整之托盤包裝裝配生產線
CN103983193A (zh) * 2014-06-11 2014-08-13 中国烟草总公司郑州烟草研究院 一种应用于卷烟条盒烟包尺寸测量的三维检测方法
US20170341795A1 (en) * 2016-05-25 2017-11-30 Shay C. Colson 3-d packaging and shipping based on aggregate data
TWI633044B (zh) * 2017-11-28 2018-08-21 所羅門股份有限公司 自動化物料配置系統及方法
CN109784793A (zh) * 2017-11-10 2019-05-21 菜鸟智能物流控股有限公司 仓储方法、装置、设备和机器可读介质

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201339069A (zh) * 2012-01-10 2013-10-01 K One Ind Pte Ltd 可靈活調整之托盤包裝裝配生產線
CN103983193A (zh) * 2014-06-11 2014-08-13 中国烟草总公司郑州烟草研究院 一种应用于卷烟条盒烟包尺寸测量的三维检测方法
US20170341795A1 (en) * 2016-05-25 2017-11-30 Shay C. Colson 3-d packaging and shipping based on aggregate data
CN109784793A (zh) * 2017-11-10 2019-05-21 菜鸟智能物流控股有限公司 仓储方法、装置、设备和机器可读介质
TWI633044B (zh) * 2017-11-28 2018-08-21 所羅門股份有限公司 自動化物料配置系統及方法

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