一种错位码垛规划的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及码垛机器人堆码应用领域，更具体的说，是一种可以根据任意尺寸的 箱型、货物生成合理垛型的错位码垛规划的方法。
【背景技术】
[0002] 随着技术的不断发展，码垛方式在现代企业中占有重要的地位。近年来，随着物 流业的迅猛发展，研宄机器人码垛技术具有十分重要的意义。在工厂中大量使用码垛机器 人不仅可以提高劳动生产效率，降低生产成本，而且可以极大的保障人身安全，改善劳动环 境，减轻劳动强度。码垛机器人在码垛过程中，一般会采用在线示教生成垛型，过程繁琐，且 占用大量的时间，对于企业来说，会增加成本；而且采用示教的方式，码垛出来的垛型，都是 按着人们习惯的方式来码垛，缺乏准确合理的计算，造成托盘空间的浪费；示教过程是针对 某个具体的箱型，如果箱型的尺寸发生了变化，必须重新示教，会造成时间的浪费。当前的 工业产品多样化，产品及包装箱的尺寸变化复杂，这迫切要求用户能根据不同的尺寸，快速 的生成所需的合理垛型。针对以上不足，本发明提出了新型错位码垛规划的方法。
【发明内容】
[0003] 为了解决上述问题，本发明提供了一种新型错位码垛规划的方法，以满足企业不 同尺寸外形产品的高效码垛要求。
[0004] 本发明一种错位码垛规划的方法，按照下述步骤进行：
[0005] (1)输入基本的数据：
[0006] 用户输入自定义的垛型数据，数据包括托盘的长、宽，货物的长、宽、高，码垛层 数；
[0007] (2)计算最优垛型：根据货物长宽之间的补偿作用，合理的利用托盘上的面积，使 托盘上码垛的货物的个数最多；相邻区域货物的摆放方式正好相差90度；
[0008] 将托盘随机分成六个区域：I、II、III、IV、V、VL各个区域的面积是随机分配的； Lc^PLtl2分别表示托盘的长和宽；在托盘上建立托盘坐标系，以托盘左上角点作为托盘的原 点，计算各个货物的坐标都是以该坐标系为参考的；
[0009] 所述I、II、III、IV区域称为托盘的使用面积，V、VI区域为I、II、III、IV区域之间 的间隔面积，V、VI区域称为可再利用面积；设定I、111区域为沿Lci^向分布，设定I、II区 域为沿Ltl2方向分布，
[0010] 在托盘上建立OL1L2坐标系，在L i方向上，为托盘的L C11边，设摆放货物A边的个数 为心个，摆放B边的个数为X 12，则I、111区域在LqiI所占的长度为：L 1= X n*A+x12*B ;同 理，在L2方向上，则I、II区域在L Q2边上所占的长度为：L2= X 21*A+x22*B ;
[0011] 若I区域中货物的长边对应Ltll，短边对应Ltl2，则II区域中短边对应L tll，长边对应 Ltl2，三区域中货物的短边对应Ltll，长边对应Ltl2，IV区域中长边对应L tll，短边对应Ltl2;第V、 VI区根据实际情况放置货物；设货物的长边为B，短边为A，设在I?IV区域内容纳包装个 数为111、112、113及114，它们的值为 ：
[0012] Ii1= X I2Xx2I
【主权项】
1. 一种错位码垛规划的方法，其特征在于：按照下述步骤进行： (1) 输入基本的数据： 用户输入自定义的垛型数据，数据包括托盘的长、宽，货物的长、宽、高，码垛层数； (2) 计算最优垛型：根据货物长宽之间的补偿作用，合理的利用托盘上的面积，使托盘 上码垛的货物的个数最多；相邻区域货物的摆放方式正好相差90度； 将托盘随机分成六个区域：I、II、III、IV、V、VL各个区域的面积是随机分配的；1^和 Ltl2分别表示托盘的长和宽；在托盘上建立托盘坐标系，以托盘左上角点作为托盘的原点， 计算各个货物的坐标都是以该坐标系为参考的； 所述I、II、III、IV区域称为托盘的使用面积，V、VI区域为I、II、III、IV区域之间的间 隔面积，V、VI区域称为可再利用面积；设定I、111区域为沿Lci^向分布，设定I、II区域为 沿U 2方向分布， 在托盘上建立OL1L2坐标系，在L i方向上，为托盘的LΜ边，设摆放货物A边的个数为X n 个，摆放B边的个数为X12，则I、111区域在LqiI所占的长度为：L 1= X η*Α+χ12*Β ;同理，在L2 方向上，则I、11区域在Ltl2边上所占的长度为：L2= χ21*Α+χ22*Β ; 若I区域中货物的长边对应Ltll，短边对应Ltl2，则II区域中短边对应Ltll，长边对应L tl2, 三区域中货物的短边对应Ltll，长边对应Ltl2，IV区域中长边对应Ltll，短边对应L tl2;第V、VI区 根据实际情况放置货物；设货物的长边为B，短边为A，设在I?IV区域内容纳包装个数为 nprvnA n4，它们的值为：
第V、VI区域称为可再利用面积，求出容纳个数115及116，由
，可以求出最优的垛 型，即各个区域中所放置货物的个数； (3) 判断奇数层与偶数层之间的错位，计算最大的错位量： 错位指的是偶数层中的箱子正好压住奇数层中相邻箱子的缝隙；在本方法中，定义错 位单位：在托盘的四周，奇数层中货物之间的缝隙距偶数层货物两边的最短距离，称之为错 位单元。错位量最大指的是托盘四周所有的错位单元的总和最大值，此时符合要求的垛型 即为所要求的垛型； 具体步骤如下： (a) 奇数层按第一区域中货物的短边对应Ltl2，货物的长边对应Ltll，偶数层按第一区域 中货物的长边对应L tl2，货物的短边对应Ltll，在此情况下我们计算错位量1 ; (b) 奇数层按第一区域中货物的长边对应Ltl2，货物的短边对应Ltll,，偶数层按第一区域 中货物的短边对应L tl2，货物的长边对应Ltll,在此情况下我们计算错位量2 ; (c) 定义CW为错位量；奇数层X21位置处的最后一个缝隙应单独考虑：CW i= min (d i， d2)，所以错位总和为： Cff1= Cff !+Cffi 偶数层中的包装件跨过奇数层中的包装件的缝隙时计算CWi= min (d p d2)，所以错位 总和为：
最终，比较错位量1和错位量2的大小，选取较大的错位量作为最终结果； (4)最后仿真该垛型，判断码垛过程当中，货物是否发生干涉，最终生成码垛所需的信 息文本，发送给上位机。
【专利摘要】本发明公开了一种新型错位码垛规划的方法。本发明提供的新型错位码垛方法，包括码垛过程中的货物信息、托盘信息、码垛层数及错位信息，将上述信息整合生成TXT格式的文件，便于保存和阅读、修改；通过TCP/IP协议，将码垛信息文本文档提交给上位机，上位机接收到数据，首先判断数据的合理性，然后解析成码垛机器人码垛所需要的数据。本发明可以快速的计算出最优垛型，并仿真出该垛型，直观的判断出是否存在干涉问题。本发明不仅可以提供最优的垛型，而且奇数层和偶数层之间形成错位，使垛型最稳定。
【IPC分类】B65G57-00
【公开号】CN104528389
【申请号】CN201410818182
【发明人】杨传民, 陈诚, 王心宇, 田少龙
【申请人】天津商业大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月24日