CN109335169A - 多规格板材分拣分包机器人和分拣分包方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种定制家具板材输送系统，尤其是多规格板材分拣分包机器人及分拣分包方法。该系统和方法根据特征信息读取单元读取的板材特征对板材进行分类并生成打包指令，并依据所得的打包指令控制输送机构和分拣机构组合实现板材的输送或缓存，将单间或多件相同规格板材输送到主输送线终止端进行打包，打包信息读取单元在主输送线终止端并读取板材特征信息并返回到控制模块记录打包完成信息。本发明的多规格板材分拣分包机器人和分拣分包方法通过对板材的在运行过程中的分包、缓存和调取处理，使板材连续输送过程中完成对多种规格的板材的分包处理，板材输送的连续性好，提高了生产线的工作效率，而且按规格合理分包可以提高在后续转运或存储过程中的空间率和调取效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种定制家具板材输送系统，尤其是多规格板材分拣分包机器人系统及分拣分包方法。
背景技术
随着现代加工业和信息技术的发展，定制家具在现在的家居类产品中得到了越来越广泛的使用，现有的定制家具的一般定制流程为首先设计师根据客户现场的尺寸和设计形式确定最终设计样式，然后将最终设计样式发送到远端工厂，远端工厂根据最终设计样式分拆为各种规格的板材，并将各种板材的规格发送到板材生产线，板材生产线根据各种板材的规格对原料板进行切割、包边、打标等加工后，由输送线输送到打包处进行打包，然后装车过通过物流发送到用户现场进行安装即可。
现有的板材在加工完成以后往往有两种输送和打包方式，一种是通过同一输送线输送不同的板材，在打包时将不同的板材打包在一个包裹里面运走，这种状态下一个包裹里面的板材由于长短不一，一般将较长较宽的板材放在下方，较短较窄的板材放置在上方，逐级堆好后打包装车，但是这种方式打包形成的包裹底部是一个平面、上部是一个非平面，在装车时包裹上方不能形成一稳定的承载平面，由于装车时的包裹量较大，这种形式的包括不利于在车厢中堆放的稳定性，上层堆放的包裹容易在车辆内发生倾覆；另一种方式是将同等规格的板材打包在一个包裹内，不同规格的板材分开打包，但是对于同一用户的家具而言，大板、中板、小板的数量显然是不一致的，造成每个包裹的长宽高均不一致，在车厢内不利于车厢空间的有效利用以及合理摆放。另外，在进行板材切割时，为了提高板材的利用率，一般是通过计算将一块大面积的原料板上根据所需尺寸切割成多块大、中、小不等的板材，而非一块原料板全部用于切割大板、或一块原料板全部用于切割同等规格的其他板材。后一种打包方式需等待同一用户的全部板材加工完毕之后才能整体进行打包，增加了等待周期，降低了打包效率。
申请号为201711220135.9，名为“一种基于机器人的板材智能分拣分包系统”的申请文件中公开了一种板材分拣存储系统，其技术方案中通过顶升移载机构将板材移送到升降传送线，根据板材的信息选择控制升降传送线将板材移送到上层传送线或下层传送线后，通过第一分拣机器人或第二分拣机器人分拣，存放在第一存储结构或第二存储结构中。上述的技术方案存在以下技术问题：
1、该方案主要用于板材的存储，将不同的板材放在合适的存放位置上，避免存放时顺序颠倒影响稳定性，但是不能解决打包装车时的分包合理性的问题；
2、移送动作不合理，在升降传送线在进行升降切换的时候，前方的输送线和顶升移载机构必须停止运行，否则板材会撞击升降传送线的机架，造成打板，影响输送线整体的运行连续性，降低了整体输送线的运行效率；
3、升降传送线本身效率低，由于升降传送线的切换动作是通过一升一降的动作来实现，而且升降传送线是在较低的位置承接板材，所以在向上层传送线传送板材时，每次都要先降下然后在升起，进一步降低了整体输送线的运行效率。
发明内容
本发明的目的之一是提供在分拣分包后能够提高输送线输送和下料分包效率、合理利用摆放空间、提高摆放空间利用率的多规格板材分拣分包机器人。
该分拣分包机器人包括：
输送机构，用于接收待分拣的板材并向打包位输送，包括由接收端向打包位延伸的主输送线、位于主输送线一侧或两侧的缓存输送线以及位于缓存输送线旁的一个多个缓存架；
分拣机构：用于在主输送线、缓存输送线和缓存架上移转板材，包括设于每个缓存架旁的分拣机械手；
识别模块用于识别板材的特征信息和打包信息，包括设于主输送线起始端的特征信息读取单元和位于主输送线终止端的打包信息读取单元；
控制模块，与输送机构、分拣机构和识别模块连接并进行控制信号通讯，根据特征信息读取单元读取的板材特征对板材进行分类并生成打包指令，并依据所得的打包指令控制输送机构和分拣机构组合实现板材的输送或缓存，将单间或多件相同规格板材输送到主输送线终止端进行打包，打包信息读取单元在主输送线终止端并读取板材特征信息并返回到控制模块记录打包完成信息。
优选地，所述的主输送线和缓存输送线分别由多个动力辊台连续相接组成。
优选地，所述的缓存输送线包括位于主输送线运行方向左侧的第一缓存输送线和位于主输送线运行方向右侧的第二缓存输送线。
优选地，所述的第一缓存输送线和第二缓存输送线错位设置，第一缓存输送线较第二缓存输送线更接近输送线的起始端。
优选地，所述的缓存架包括由一个架体组成的单架体和由三个架体组成的半包围结构的架体组。
优选地，所述的单架体和夹体组中的每个夹体分别包括至少两个不同规格的板材缓存区。
本发明还提供一种提高打包效率的分拣分包方法。
该分拣分包方法包括如下步骤：
S1、将待打包的板材进行特性信息标识并在板材上进行标记；
S2、对板材上的标记进行读取获取板材的特性信息；
S3、根据板材的特性信息进行分包计算，获得分包信息；
S4、对待打包的板材进行随机连续输送，在输送过程中对符合分包信息的板材直接输送到打包处；对不符合分包信息的板材进行缓存，待输送线路上有空位时，集中取出符合同一分包信息的板材放置在输送线路上输送到打包处。
S5、符合分包信息的板材在打包前进行打包信息记录，完成打包。
优选地，所述的步骤S2中的特征信息至少包括板材的身份编码以及尺寸信息。
优选地，所述的步骤S3中分包计算包括按照板材的尺寸确定多个分包类型，每个分包类型包括一块或多块同等尺寸的板材。
优选地，连续输送的带打包的板材至少包括三个尺寸的板材，分包计算时将三个尺寸的板材分为大板、中板、小板；其中一件大板分配一包，若输送线路上无阻塞，直接输送到打包位，若发生阻塞，对该件大板随机缓存，待输送线路上有空位时取出，放置在输送线路上，输送到打包位；中板两件分配为一包，该包的第一件板在输送线路输送过程中进行随机缓存，待第二件板被读取后在输送线路上输送时，若前方无阻塞，直接往打包处输送，并取出前一件缓存的板，叠放在后一件板上，若发生阻塞，对第二件板也随机缓存，待输送线路上有空位时依次取出两件板，叠放在输送线路上；小板三件分配为一包，该包的第一件板和第二件板在输送线路输送过程中进行随机缓存，待第三块板被读取后，若前方无阻塞，直接向前输送，并取出第一块板和第二块板叠放在第一件上，若发生阻塞，对第三块板也随机存储，在输送线路上有空位时，依次取出这三件板，叠放在输送线路上，往打包处输送。
本发明的多规格板材分拣分包机器人和分拣分包方法通过对板材的在运行过程中的分包、缓存和调取处理，使板材连续输送过程中完成对多种规格的板材的分包处理，板材输送的连续性好，提高了生产线的工作效率，而且按规格合理分包可以提高在后续转运或存储过程中的空间率和调取效率。
附图说明
图1为本发明第一实施例的模块结构示意图；
图2为本发明第一实施例的整体结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的第一实施例的多规格板材分拣分包机器人包括：
输送机构1，用于接收待分拣的板材并向打包位输送，包括由接收端向打包位延伸的主输送线11、位于主输送线一侧或两侧的缓存输送线12以及位于缓存输送线旁的一个多个缓存架13；
分拣机构2：用于在主输送线11、缓存输送线12和缓存架13上移转板材，包括设于每个缓存架旁的分拣机械手21；
识别模块3用于识别板材的特征信息和打包信息，包括设于主输送线起始端的特征信息读取单元31和位于主输送线终止端的打包信息读取单元32；
控制模块4，与输送机构1、分拣机构2和识别模块3连接并进行控制信号通讯，根据特征信息读取单元31读取的板材特征对板材进行分类并生成打包指令，并依据所得的打包指令控制输送机构1和分拣机构2组合实现板材的输送或缓存，将单间或多件相同规格板材输送到主输送线终止端进行打包，打包信息读取单元32在主输送线终止端并读取板材特征信息并返回到控制模块记录打包完成信息。
在板材进行缓存时，为了保证分拣机械手21的取料的准确性，最好需要保持板材的静止，为了保证应该缓存板材在缓存时能够静止，而又不影响其他板材的运行，本实施例中，所述的主输送线11和缓存输送线12分别由多个动力辊台连续相接组成。
为了提高处理效率和容量，本实施例中，所述的缓存输送线2包括位于主输送线12运行方向左侧的第一缓存输送线121和位于主输送线运行方向右侧的第二缓存输送线122。
为了合理的规划缓存次序，本实施例中，所述的第一缓存输送线121和第二缓存输送线122错位设置，第一缓存输送线121较第二缓存输送线122更接近输送线的起始端。
由于每个缓存架旁设有一分拣机械手21，为了合理利用错位第一缓存输送线121和第二缓存输送线122后的空间，设置本实施例中，所述的缓存架13包括由一个架体组成的单架体131和由三个架体组成的半包围结构的架体组132。
由于本实施例的目的是提高多规格板材的分拣处理，为了保证每种板材的随机处理效率，本实施例中，所述的单架体131和夹体组132中的每个夹体分别包括至少两个不同规格的板材缓存区。
工作时，首先对通过控制模块4对待处理的板材的信息进行处理，根据规格分为大板、中板、小板，并按照大板一件为一包、中板两件为一包、小板三件为一包的规则进行分包运算，得到每个分包中的板材的身份编码，然后将板材随机的向主输送线11上输送，在主输送线11的初始端通过特征信息读取单元31对进入主输送线的板材身份编码进行读取。
当读取信息为大板时，若输送线路上无阻塞，直接输送到打包位时由打包信息读取单元32识别并返回控制系统，完成打包，若发生阻塞，对该件大板随机缓存，待输送线路上有空位时取出，放置在输送线路上，输送到打包位由打包信息读取单元32识别并返回控制系统，完成打包。
当读取信息为中板时，该包的第一件板在输送线路输送过程中进行随机缓存在缓存架上，待第二件板被读取后在主输送线11上输送时，若前方无阻塞，直接往打包处输送，并取出前一件缓存的板，叠放在后一件板上后向前输送，由打包信息读取单元32识别并返回控制系统，完成打包。若发生阻塞，对第二件板也随机缓存，待主输送线11上有空位时依次取出两件板，叠放在主输送线11上后向前输送，由打包信息读取单元32识别并返回控制系统，完成打包。
当读取信息为小板时，该包的第一件板和第二件板在主输送线11输送过程中进行随机缓存到缓存架上，待第三块板被读取后，若前方无阻塞，直接向前输送，并取出第一块板和第二块板叠放在第一件上后向前输送，由打包信息读取单元32识别并返回控制系统，完成打包。若发生阻塞，对第三块板也随机存储，在主输送线11上有空位时，依次取出这三件板，叠放在输送线路上，往打包处输送，由打包信息读取单元32识别并返回控制系统，完成打包。
本发明还提供一种提高打包效率的分拣分包方法。
该分拣分包方法包括如下步骤：
S1、将待打包的板材进行特性信息标识并在板材上进行标记；
S2、根据板材的特性信息进行分包计算，获得分包信息；
S3、对板材上的标记进行读取获取板材的特性信息；
S4、对待打包的板材进行随机连续输送，在输送过程中对符合分包信息的板材直接输送到打包处；对不符合分包信息的板材进行缓存，待输送线路上有空位时，集中取出符合同一分包信息的板材放置在输送线路上输送到打包处。
S5、符合分包信息的板材在打包前进行打包信息记录，完成打包。
优选地，所述的步骤S1中的特征信息至少包括板材的身份编码以及尺寸信息。
优选地，所述的步骤S3中分包计算包括按照板材的尺寸确定多个分包类型，每个分包类型包括一块或多块同等尺寸的板材。
优选地，连续输送的带打包的板材至少包括三个尺寸的板材，分包计算时将三个尺寸的板材分为大板、中板、小板；其中一件大板分配一包，若输送线路上无阻塞，直接输送到打包位，若发生阻塞，对该件大板随机缓存，待输送线路上有空位时取出，放置在输送线路上，输送到打包位；中板两件分配为一包，该包的第一件板在输送线路输送过程中进行随机缓存，待第二件板被读取后在输送线路上输送时，若前方无阻塞，直接往打包处输送，并取出前一件缓存的板，叠放在后一件板上，若发生阻塞，对第二件板也随机缓存，待输送线路上有空位时依次取出两件板，叠放在输送线路上；小板三件分配为一包，该包的第一件板和第二件板在输送线路输送过程中进行随机缓存，待第三块板被读取后，若前方无阻塞，直接向前输送，并取出第一块板和第二块板叠放在第一件上，若发生阻塞，对第三块板也随机存储，在输送线路上有空位时，依次取出这三件板，叠放在输送线路上，往打包处输送。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.多规格板材分拣分包机器人，其特征在于，包括：
输送机构，用于接收待分拣的板材并向打包位输送，包括由接收端向打包位延伸的主输送线、位于主输送线一侧或两侧的缓存输送线以及位于缓存输送线旁的一个多个缓存架；
分拣机构：用于在主输送线、缓存输送线和缓存架上移转板材，包括设于每个缓存架旁的分拣机械手；
识别模块用于识别板材的特征信息和打包信息，包括设于主输送线起始端的特征信息读取单元和位于主输送线终止端的打包信息读取单元；
控制模块，与输送机构、分拣机构和识别模块连接并进行控制信号通讯，根据特征信息读取单元读取的板材特征对板材进行分类并生成打包指令，并依据所得的打包指令控制输送机构和分拣机构组合实现板材的输送或缓存，将单间或多件相同规格板材输送到主输送线终止端进行打包，打包信息读取单元在主输送线终止端并读取板材特征信息并返回到控制模块记录打包完成信息。
2.如权利要求1所述的多规格板材分拣分包机器人，其特征在于：所述的主输送线和缓存输送线分别由多个动力辊台连续相接组成。
3.如权利要求2所述的多规格板材分拣分包机器人，其特征在于：所述的缓存输送线包括位于主输送线运行方向左侧的第一缓存输送线和位于主输送线运行方向右侧的第二缓存输送线。
4.如权利要求3所述的多规格板材分拣分包机器人，其特征在于：所述的第一缓存输送线和第二缓存输送线错位设置，第一缓存输送线较第二缓存输送线更接近输送线的起始端。
5.如权利要求4所述的多规格板材分拣分包机器人，其特征在于：所述的缓存架包括由一个架体组成的单架体和由三个架体组成的半包围结构的架体组。
6.如权利要求5所述的多规格板材分拣分包机器人，其特征在于：所述的单架体和夹体组中的每个夹体分别包括至少两个不同规格的板材缓存区。
7.多规格板材分拣分包方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、将待打包的板材进行特性信息标识并在板材上进行标记；
S2、对板材上的标记进行读取获取板材的特性信息；
S3、根据板材的特性信息进行分包计算，获得分包信息；
S4、对待打包的板材进行随机连续输送，在输送过程中对符合分包信息的板材直接输送到打包处；对不符合分包信息的板材进行缓存，待输送线路上有空位时，集中取出符合同一分包信息的板材放置在输送线路上输送到打包处。
S5、符合分包信息的板材在打包前进行打包信息记录，完成打包。
8.如权利要求所述的多规格板材分拣分包方法，其特征在于：步骤S2中的特征信息至少包括板材的身份编码以及尺寸信息。
9.如权利要求8所述的多规格板材分拣分包方法，其特征在于：所述的步骤S3中分包计算包括按照板材的尺寸确定多个分包类型，每个分包类型包括一块或多块同等尺寸的板材。
10.如权利要求9所述的多规格板材分拣分包方法，其特征在于：连续输送的带打包的板材至少包括三个尺寸的板材，分包计算时将三个尺寸的板材分为大板、中板、小板；其中一件大板分配一包，若输送线路上无阻塞，直接输送到打包位，若发生阻塞，对该件大板随机缓存，待输送线路上有空位时取出，放置在输送线路上，输送到打包位；中板两件分配为一包，该包的第一件板在输送线路输送过程中进行随机缓存，待第二件板被读取后在输送线路上输送时，若前方无阻塞，直接往打包处输送，并取出前一件缓存的板，叠放在后一件板上，若发生阻塞，对第二件板也随机缓存，待输送线路上有空位时依次取出两件板，叠放在输送线路上；小板三件分配为一包，该包的第一件板和第二件板在输送线路输送过程中进行随机缓存，待第三块板被读取后，若前方无阻塞，直接向前输送，并取出第一块板和第二块板叠放在第一件上，若发生阻塞，对第三块板也随机存储，在输送线路上有空位时，依次取出这三件板，叠放在输送线路上，往打包处输送。
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