[發明專利]一種適用于多規格紙箱隨機來料的混合碼垛規劃方法

有效

• 申請號: 202110004370.2
• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112850013B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 張配配;趙軍麗;張恒
• 申請（專利權）人: 西安中科光電精密工程有限公司
• 主分類號: B65G43/08
• 分類號: B65G43/08;B65G57/02;B65G1/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本發明公開了一種適用于多規格紙箱隨機來料的混合碼垛規劃方法，包括將紙箱所有規格、托盤和碼垛垛型輸入系統；最大化利用托盤碼放空間，獲得優選的碼放方向；根據紙箱規格尺寸和托盤尺寸將托盤劃分成多個獨立的小區域；按照裝填單個獨立的碼放區域和多規格紙箱的拼合，確定紙箱的碼放組合；由遠及近、由完成一層再碼下一層依次碼放來料點的獨立區域；通過三維立體相機實時獲取來料紙箱的三維形貌和規格尺寸進行規劃，給出當前紙箱的碼放位姿；紙箱來料結束后，對混碼垛型進行微調整。該方法自主規劃決策，能夠實現隨機多規格紙箱物料的自動化、智能化、柔性化碼垛作業。

技術領域

本發明屬于工業物流自動化及拆碼垛技術領域，尤其涉及一種針多規格紙箱隨機來料的混合碼垛的智能規劃方法。

背景技術

目前，在物流倉儲業及企業內部物流中廣泛存在著紙箱物料的拆碼垛應用，利用機器人進行紙箱拆碼垛時一種便捷、高效的手段。碼垛機器人在碼垛過程中，一般會采用在線示教生成垛形，過程繁瑣，且占用大量的時間，且通過示教方式進行碼垛只能適用于單一或固定紙箱規格，如果紙箱尺寸發生變化則必須重新示教；如果紙箱規格多樣且隨機，即使配套視覺通進行識別，缺乏合理的碼垛規劃算法，則會造成托盤空間浪費或無法進行自動混碼作業。然而，隨著人們需求的多樣化、訂單的隨機性，很多企業逐步向小批量、多批次、靈活的柔性生產模式轉換，產品及紙箱包裝的規格也多樣復雜，為了優化運輸空間，降低供應鏈成本和運輸成本，在中間轉運、入庫等環節，多規格的紙箱混合垛也成為一種常見形式。因此開發一種能夠針對隨機的多規格的紙箱碼垛的智能規劃方法，以實現機器人針對隨機混雜紙箱來料情況的自動化、智能化、柔性化碼垛作業具有重大的意義和價值。

經對現有技術文獻的檢索發現，接近度較高的專利有2項：(1)一種適用多種規格紙箱全自動碼垛機(專利申請號：201922002027.5)，該專利提出了一種框架式碼垛機，通過橫移機構的左右移動及升降機構的上下移動，實現不同尺寸紙箱的碼垛功能，其目的是提供一種適應一定范圍內規格變動的紙箱碼垛機，未涉及多規格紙箱的混合碼垛及混碼規劃方法；(2)一種錯位碼垛規劃的方法(專利申請號：2014108182.3)，該專利提供了一種基于貨物信息、托盤信息、碼垛層數及錯位信息，進行解析計算得出最優垛型的規劃方法，其每次規劃是針對同一規格紙箱進行計算，當紙箱規格發生變化時也可進行垛型規劃，但未涉及同時存在多種規格紙箱時的混合碼垛規劃算法。此外，相關的期刊文獻中針對多規格紙箱混合碼垛的介紹也多是啟發性算法，算法復雜、計算量大，無法指導實際應用中的多規格紙箱隨機來料的混合碼垛作業。

發明內容

為解決現有技術中存在的上述缺陷，本發明的目的在于提供一種針對多規格紙箱隨機來料的智能碼垛規劃方法，可適應于紙箱長、寬、高均不相同，紙箱來料順序隨機未知的情況。

本發明是通過下述技術方案來實現的。

一種適用于多規格紙箱隨機來料的混合碼垛規劃方法，包括如下步驟：

步驟1，將紙箱所有規格、托盤信息和碼垛垛型輸入系統；

步驟2，針對每種規格紙箱最大化利用托盤碼放空間，通過計算獲得優選的碼放方向；

步驟3，根據紙箱規格尺寸和托盤尺寸，將托盤劃分成多個獨立的小區域；

步驟4，按照裝填單個獨立的碼放區域和多規格紙箱的拼合，確定紙箱的碼放組合；

步驟5，由遠及近依次碼放距離碼垛機器人及紙箱物料來料點的獨立區域，在高度方向上碼滿一層，再碼下一層；

步驟6，通過三維立體相機實時獲取來料紙箱的三維形貌和規格尺寸，根據紙箱規格尺寸和當前托盤上紙箱碼放情況，按照混碼算法進行規劃，給出當前紙箱的碼放位姿；

步驟7，當紙箱來料結束后，對混碼垛型進行微調整。

對于上述技術方案，本發明還有進一步優選的方案：