[發明專利]基于數量最優匹配及耗時匹配的不規則卷煙包件匹配方法

在審

• 申請號: 201810196054.8
• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN108438925A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 張毅;羅衛;王攀;劉芳君;王彥博;熊英俊
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: B65G61/00
• 分類號: B65G61/00;G06F17/50
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅;陳棟梁

本發明請求保護一種基于數量最優匹配與耗時匹配的不規則卷煙包件的匹配方法，該方法包括步驟：S1，判斷當前待碼放的煙包是否為25條的整包，如果是則將煙包直接在托盤上進行碼垛，否則，進行下一步。S2，判斷緩沖區煙包的個數，根據緩沖區煙包的數量來確定煙包匹配的方法。S3，根據最優匹配與耗時匹配的使用前提最終確定當前煙包的匹配方法，根據煙包是否匹配成功，確定煙包的擺放位置。S4，待碼垛煙包序列中的每個煙包依次執行上述流程，最終可以實現不規則卷煙包件的碼垛。本發明可以得到較高的托盤利用率以及匹配成功率。

技術領域

本發明屬于工業機器人碼垛領域，特別是一種針對國煙草物流分揀環節的不規則卷煙包件的一種基于數量最優匹配與耗時匹配的煙包匹配方法。

背景技術

碼垛機器人現在已經廣泛地應用于自動化生產活動中，將工人從簡單重復，繁重的體力勞動中解脫出來，一方面減少了由于工人長時間工作造成碼垛錯誤和造成事故的可能，另一方面，提高了生產效率。但是目前碼垛機器人處理的主要對象是規則物體，處理的流程一般是將規則的物體按照固定的運動路徑或者固定的碼垛形狀來進行簡單的重復碼垛。但對訂單每天變化的不規則煙包進行碼垛的整體設計方案目前較少。

煙草物流分揀中心一個整包的煙數量最多為25條。由于訂單數量的原因，客戶的煙包可能并不是25條煙組成的整包。從1到25條的煙包數量都有可能存在，其中每個煙包最多五層，每一層最多五條，所以造成了煙包形狀的不規則，即圖4所示，在總的煙包整數不超過五層的情況下，最上面的一層煙的條數可能為1,2,3,4和5條。

目前國內煙草物流分揀中心對于煙包的碼垛仍然是采用人工的方式進行的，這種方式不僅效率低下，長時間的碼垛作業對工人有較大的勞動強度且與現場設備的接觸過程也有一定的安全風險。

發明內容

本發明旨在解決以上現有技術的問題。提出了一種在保證了煙包匹配效率的前提下，保證碼垛空間的利用率以及最終碼盤上煙包的穩固性的基于數量最優匹配與耗時匹配的不規則卷煙包件匹配方法。本發明的技術方案如下：

一種基于數量最優匹配與耗時匹配的不規則卷煙包件匹配方法，其包括以下步驟：

S1、判斷當前待碼放的煙包是否為25條的整包，如果是則煙包不需要進行包括匹配在內的工作，直接將煙包在托盤上進行碼放；

S2、如果當前煙包不能直接進行碼放，則采用匹配算法對煙包進行匹配，使煙包滿足在托盤上進行碼放的條件；

S3、根據緩沖區的煙包數量確定最終煙包匹配算法,如果匹配成功，煙包將與相應的煙包匹配成整五層的煙包，然后在托盤上進行碼放，若未能匹配成功則將煙包擺放在緩沖區中，等待后面的煙包與其進行匹配；

S4、待碼垛煙包序列中的每個煙包依次執行上述流程，最終實現不規則卷煙包件的碼垛。

進一步的，所述步驟S2在碼放煙包時，首先需要考慮緩沖區煙包的個數，根據緩沖區煙包的數量確定煙包的采用匹配算法。

進一步的，所述匹配算法包括數量最優匹配算法和耗時匹配算法。

進一步的，所述數量最優匹配算法即盡將煙包匹配成25條煙的整煙包且中間的空缺最小化，檢驗兩個煙包是否可以進行一次匹配就形成整五層煙包：

25-a-b≥n (1)

式中：n為煙包匹配之后的煙包空缺個數，n等于0或1或2或3，a為待匹配煙包的條數，b為緩沖區待匹配煙包的條數。

進一步的，所述耗時匹配即當前煙包將與緩沖區的兩個煙包進行兩次匹配，最終將三個煙包匹配成五層的煙包；

首先，第一次匹配后的頂層或者匹配層的煙包數量要大于等于三個

(a+b)％5≥3 (2)