CN106743340A - 物流上包控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种物流上包控制方法及控制系统，所述物流上包控制方法包括检测上包台上包裹的位置；根据包裹的位置确定上包位置；根据上包位置计算空闲小车到达上包位置的时间；控制包裹的运动速度使其在空闲小车到达上包位置的同时到达上包位置，完成上包。

Description

物流上包控制方法及控制系统

技术领域

本发明涉及通信及计算机领域，且特别涉及一种物流上包控制方法及控制系统。

背景技术

随着我国电子商务的高速发展，物流服务已经成为竞争的焦点。如何快速准确的对包裹的分拣和识别已成为物流服务行业的关注重点。随着自动化程度的不断进步，现有的物流服务已从传统的人工分拣和识别转变为机械自动化。

在现有的物流系统中，上包是通过两台异步马达外加两台带刹车的变频器作为动力，在滚筒上加编码器作为速度反馈，再配合环线的速度进行上包。该种上包方法由于采用变频器进行速度的控制，变频器的控制精度和信号处理的滞后性使得包裹运动的加速或减速较难控制。进一步的，采用编码器的反馈信号来进行包裹运动速度的控制，控制精度低。速度控制不准会导致包裹到达运动中的分捡小车上的准确率低，影响分捡效率以及错捡事件的发生。

发明内容

本发明为了克服现有物流系统中上包准确率低的问题，提供一种可精确控制包裹运动速度从而提高上包准确率的物流上包控制方法及控制系统。

为了实现上述目的，本发明提供一种物流上包控制方法，包括：

检测上包台上包裹的位置；

根据包裹的位置确定上包位置；

根据上包位置计算空闲小车到达上包位置的时间；

控制包裹的运动速度使其在空闲小车到达上包位置的同时到达上包位置，完成上包。

于本发明一实施例中，控制包裹的运动速度使其在空闲小车到达上包位置的同时到达上包位置的具体步骤包括：

确定包裹的位置到上包位置的距离；

根据空闲小车到达上包位置的时间和包裹的位置到上包位置的距离控制包裹的运动速度。

于本发明一实施例中，根据空闲小车到达上包位置的时间和包裹的位置到上包位置的距离控制包裹以变速的形式进行运动。

于本发明一实施例中，包裹的运动包括装载区和同步区，在装载区内通过不断追踪包裹到上包位置的距离来增加或减小包裹的运动速度；在同步区内包裹以一恒定的速度进行运动。

于本发明一实施例中，在同步区内，包裹的运动速度在空闲小车的运动方向上的分量与空闲小车的运动速度相等。

于本发明一实施例中，根据包裹的位置确定上包位置的步骤包括：

获取包裹的中心点在上包台上的投影位置；

沿上包台的运行方向获取过投影位置的直线；

直线与空闲小车运动轨道的中心线的交点确定为上包位置。

于本发明一实施例中，根据上包位置计算空闲小车到达上包位置的时间的具体步骤包括：

根据上包位置获取空闲小车到上包位置的距离；

获取空闲小车的运动速度；

根据距离和运动速度确定空闲小车到达上包位置的时间。

于本发明一实施例中，当空闲小车以一恒定的速度运行在环线上且环线上的小车以等间距D设置时，空闲小车距离上包位置的距离S＝D*N，N为空闲小车当前的位置到上包位置之间的小车数量。

本发明另一方面还提供一种物流上包控制系统，该系统包括检测模块、位置计算模块、时间计算模块和控制模块。检测模块检测上包台上包裹的位置。位置计算模块根据包裹的位置确定上包位置。时间计算模块根据上包位置计算空闲小车到达上包位置的时间。控制模块控制包裹的运动速度使其在空闲小车到达上包位置的同时到达上包位置，完成上包。

于本发明一实施例中，控制模块通过以下步骤来控制包裹使其在空闲小车到达上包位置的同时到达上包位置，完成上包：

确定包裹的位置到上包位置的距离；

根据空闲小车到达上包位置的时间和包裹的位置到上包位置的距离控制包裹的运动速度。

综上所述，本发明提供的物流上包控制方法及控制系统与现有技术相比，具有以下优点：

通过包裹的位置来确定上包位置，再根据上包位置来确定空闲小车到达上包位置的时间，最后通过控制包裹的运动速度来使得包裹和空闲小车能同时运动到上包位置，完成上包。本发明提供的物流上包控制方法在包裹的运动过程中根据空闲小车到达上包位置的时间点来自动跟踪和控制包裹的运动速度，从而使得包裹能准确上包。进一步的，通过包裹的位置来精确确定上包位置有效避免了由于包裹在上包台上的位置而引起的上包失败或上包错误。

此外，为保证上包的准确性和平稳性，设置包裹在上包台上的运动包括装载区和同步区，在装载区内物流上包控制系统不断根据上包时间点调整包裹的运动速度，而进入同步区后，包裹将以一恒定的速度进行运动，且该运动速度沿空闲小车运动方向上的分量与空闲小车的运动速度相等，该设置使得包裹上包到空闲小车上时能与空闲小车具有相同的速度，大幅度降低了上包过程中包裹的惯性，可平稳的上包至小车上。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1所示为本发明一实施例提供的物流上包控制方法的流程图。

图2所示为图1中步骤S2的具体流程图。

图3所示为上包台和小车运动轨道之间的装配示意图。

图4所示为包裹运动速度的分解示意图。

图5所示为本发明一实施例提供的物流上包控制系统的示意图。

具体实施方式

在物流控制系统中，物流上包的精确度直接影响包裹分拣和识别的准确性。现有的物流上包方法是采用变频器作为驱动，编码器作为速度反馈，存在控制精度低的问题。有鉴于此，本发明提供一种可通过实时追踪包裹的运行速度和精确确定上包位置来达到准确上包的物流上包控制方法。

如图1所示，本实施例提供的物流上包控制方法包括：检测上包台上包裹的位置(步骤S1)。根据包裹的位置确定上包位置(步骤S2)。根据上包位置计算空闲小车到达上包位置的时间(步骤S3)。控制包裹的运动速度使其在空闲小车到达上包位置的同时到达上包位置，完成上包(步骤S4)。

本实施例提供的物流上包控制方法始于步骤S1。如图3所示，通过在上包台100上设置用于检测包裹的位置的检测模块10。于本实施例中，检测模块10为具有光电转换功能的光幕。然而，本发明对检测模块10的具体结构不作任何限定。于其它实施例中，检测模块10可为设置在上包台100上的压力传感器等其它感应器件。

由于上包台具有一定的宽度，如图3所示，在这个宽度范围内沿上包台的运行方向包裹到小车运动轨道的中心线的距离是不同的。具体而言，如图3所示，当包裹位于上包台的左侧时，其运动到小车上的距离将大于包裹位于上包台右侧时的距离。为避免该宽度对上包准确性的影响，需要根据包裹在上包台上的位置来确定上包位置，即执行步骤S2。具体而言，上包位置的确定通过以下步骤：

步骤S21、获取包裹的中心点在上包台上的投影位置。

步骤S22、沿上包台的运行方向获取过投影位置的直线L。

步骤S23、将直线L与空闲小车运动轨道的中心线的交点确定为上包位置，如图3所示中的A位置。

当确定好上包位置后执行步骤S3，根据上包位置计算空闲小车到达上包位置的时间。该时间的计算可根据空闲小车到上包位置的距离以及空闲小车的运动速度进行计算。于本实施例中，当未接收到上包信号时，空闲小车跟随环线运动(环线为空闲小车的运行轨道)，两者之间的相对速度为零。而当空闲小车接收到来自控制台的上包信号并进行应答后，控制台将发出触发信号启动该空闲小车，空闲小车以一恒定的速度在环形上运行。因此，于本实施例中，空闲小车达到上包位置的时间可根据空闲小车到上包位置之间的距离和空闲小车的运动速度来获得。于本实施例中，多辆小车(包括空闲小车和已经上包的小车)等间距的设置在环线上，间距为D。故当前空闲小车到上包位置的距离为S＝D*N，N为空闲小车当前的位置到上包位置之间的小车数量。根据空闲小车到上包位置的距离S以及空闲小车相对环形的速度V，可以获得空闲小车到达上包位置的时间T(T＝S/V)，即当空闲小车在t0时刻开始运动时，在t0+T时刻空闲小车达到上包位置。

之后执行步骤S4、控制包裹的运动速度使其在t0+T时刻到达上包位置，完成上包。该步骤具体包括：首先，确定包裹的位置到上包位置的距离。于本实施例中，包裹的中心点到上包位置A之间的直线距离确定为包裹到上包位置的距离。

接着，根据空闲小车到达上包位置的时间t0+T和包裹的位置到上包位置的距离控制包裹的运动速度。于本实施例中，控制包裹以变速的形式进行运动，控制台实时追踪检测包裹的运行速度和已经行驶的距离来不断的调整包裹的速度以使得包裹在t0+T时刻到达上包位置。这种不断追踪检测和不断的调整的方式可有效弥补在计算包裹的位置到上包位置的距离所产生的误差以及其它因素的影响，大大提高了包裹到达上包位置的准确性。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，包裹可以匀速的方式运行。但相对变速而言，匀速运动的包裹其对包裹到上包位置的距离的计算精确度要求更高。

具体而言，包裹的变速运动包括装载区和同步区。在装载区内控制台不断追踪包裹到上包位置的距离以及当前包裹的运动速度来调节包裹的运动速度。而在匀速区内包裹以一恒定的速度进行运动，且该恒定的速度与空闲小车的运行速度有关。优选的，设置包裹的运动速度在空闲小车的运动方向上的分量与空闲小车的运动速度相等。如图4所示，当上包台的中心线和空闲小车的运动方向之间的夹角为θ时，由于之前已设置空闲小车已恒定的速度V进行运行，故在同步区包裹的运动速度Vb，根据速度的分解关系，可得到V＝Vb*sinθ。该设置使得当包裹和空闲小车在t0+T时刻在上包位置相遇时，包裹和空闲小车能以相同的速度在空闲小车的运动方向上运动，大大减小包裹上包到空闲小车上的惯性，完成包裹的平稳上包。于本实施例中，由于空闲小车是在运动的环线上运动的，因此，空闲小车的运动速度为空闲小车相对环线的运动速度加上环线的运动速度。于其它实施例中，当环线静止时，空闲小车相对环线的运动速度即为空闲小车的运动速度。

为进一步提高上包的平稳性，避免包裹在运动过程中打滑，设置在装载段的低速值是高速值的50％-80％，优选的，设置该比例值为70％。然而，本发明对此不作任何限定。

于本实施例中，在装载区之前上包台上还有一个等待区。当环线上所有的小车都转载有包裹时，控制器控制包裹在等待区内等待直到控制器接收到空闲小车的应答。该设置可实现在小车满载时包裹能自动进入等待，有效避免了包裹因堆积和碰撞而产生损坏。

于本实施例中，控制台与空闲小车之间的通信以及控制台和包裹之间的通信均是采用Enthcat伺服总线的方式进行。具体的通信原理为：当控制器接收到上包信号时发送信号至环线上的小车，环线上的空闲小车接收该信号并进行应答。控制器接收最先到达的应答信号，由于应答信号内包含了作出应答的空闲小车的地址，根据该地址控制器发出触发信号至该空闲小车，启动该空闲小车。该伺服通信方法具有极高的数据传输和响应速度，大大提高了包裹运行速度的反馈以及速度的调整，进一步提高了上包的准确性。

与上述控制方法相对应的，如图5所示，本实施例还提供一种物流上包控制系统，该系统包括检测模块10、位置计算模块20、时间计算模块30和控制模块40。检测模块10检测上包台上包裹的位置。于本实施例中，检测模块10为具有光电转换功能的光幕。然而，本发明对检测模块10的具体结构不作任何限定。于其它实施例中，检测模块10可为设置在上包台100上的压力传感器等其它感应器件。

位置计算模块20根据包裹的位置确定上包位置。于本实施例中，上包位置通过以下步骤确定：

步骤S21、获取包裹的中心点在上包台上的投影位置。

步骤S22、沿上包台的运行方向获取过投影位置的直线L。

步骤S23、将直线L与空闲小车运动轨道的中心线的交点确定为上包位置，如图3所示中的A位置。

之所以要根据包裹的位置来确定上包位置是由于在实际中操作人员或机械臂时随意的将包裹放置在上包台上的，受上包台宽度的影响，两个包裹的运动直线与空闲小车的运动轨迹之间的交点是不同的，即上包位置是不同的，不同的上包位置将决定了空闲小车到达上包位置的时间，从而严重影响上包的准确性，因此需要根据包裹的位置来确定上包位置。

在确定上包位置后时间计算模块30根据上包位置计算空闲小车到达上包位置的时间。于本实施例中，空闲小车是随环线运动的，即环线为空闲小车的运动轨道。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，空闲小车可在静止的环形或直线上运动。于本实施例中，当未接收到上包信号时，空闲小车跟随环线运动(环线为空闲小车的运行轨道)，两者之间的相对速度为零。而当空闲小车接收到来自控制台的上包信号并进行应答后，控制台将发出触发信号启动该空闲小车，空闲小车以一恒定的速度在环形上运行。因此，于本实施例中，空闲小车达到上包位置的时间可根据空闲小车到上包位置之间的距离和空闲小车的相对环线的运动速度来获得。于本实施例中，多辆小车(包括空闲小车和已经上包的小车)等间距的设置在环线上，间距为D。故当前空闲小车到上包位置的距离为S＝D*N，N为空闲小车当前的位置到上包位置之间的小车数量。根据空闲小车到上包位置的距离D以及空闲小车相对环线的速度V，可以获得空闲小车到达上包位置的时间T，即当空闲小车在t0时刻开始运动时，在t0+T时刻空闲小车达到上包位置。

控制模块40控制包裹的运动速度使其在空闲小车到达上包位置的同时到达上包位置，完成上包。控制的步骤为：确定包裹的位置距离上包位置的距离。于本实施例中，包裹的中心点到上包位置A之间的直线距离确定为包裹到上包位置的距离。

接着，根据空闲小车到达上包位置的时间t0+T和包裹的位置到上包位置的距离控制包裹的运动速度。于本实施例中，控制包裹以变速的形式进行运动，控制台实时追踪检测包裹的运行速度和已经行驶的距离来不断的调整包裹的速度以使得包裹在t0+T时刻到达上包位置。这种不断追踪检测和不断的调整的方式可有效弥补在计算包裹的位置到上包位置的距离所产生计算上的误差以及其它因素的影响，大大提高了包裹到达上包位置的准确性。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，包裹可以匀速的方式运行。但相对变速而言，匀速运动的包裹其对包裹到上包位置的距离的计算精确度要求更高。

具体而言，包裹的变速运动包括装载区和同步区。在装载区内控制台不断追踪包裹到上包位置的距离以及当前包裹的运动速度来调节包裹的运动速度。而在匀速区内包裹以一恒定的速度进行运动，且该恒定的速度与空闲小车的运行速度有关。优选的，设置包裹的运动速度在空闲小车的运动方向上的分量与空闲小车的运动速度相等。如图4所示，当上包台的中心线和空闲小车的运动方向之间的夹角为θ时，由于之前已设置空闲小车已恒定的速度V进行运行，故在同步区包裹的运动速度Vb，根据速度的分解关系，可得到V＝Vb*sinθ。该设置使得当包裹和空闲小车在t0+T时刻在上包位置相遇时，包裹和空闲小车能以相同的速度在空闲小车的运动方向上运动，大大减小包裹上包到空闲小车上的惯性，完成包裹的平稳上包。于本实施例中，由于空闲小车时在运动的环线上运动的，因此，空闲小车的运动速度为空闲小车相对环线的运动速度加上环线的运动速度。于其它实施例中，当环线静止时，空闲小车相对环线的运动速度即为空闲小车的运动速度。

综上所述，本发明提供的物流上包控制方法及控制系统通过包裹的位置来确定上包位置，再根据上包位置来确定空闲小车到达上包位置的时间，最后通过控制包裹的运动速度来使得包裹和空闲小车能同时运动到上包位置，完成上包。本发明提供的物流上包控制方法在包裹的运动过程中根据空闲小车到达上包位置的时间点来自动跟踪和控制包裹的运动速度，从而使得包裹能准确上包。进一步的，通过包裹的位置来精确确定上包位置有效避免了由于包裹在上包台上的位置而引起的上包失败或上包错误。

此外，为保证上包的准确性和平稳性，设置包裹在上包台上的运动包括装载区和同步区，在装载区内物流上包控制系统不断根据上包时间点调整包裹的运动速度，而进入同步区后，包裹将以一恒定的速度进行运动，且该运动速度沿空闲小车运动方向上的分量与空闲小车的运动速度相等，该设置使得包裹上包到空闲小车上时能与空闲小车具有相同的速度，大幅度降低了上包过程中包裹的惯性，可平稳的上包至小车上。

虽然本发明已由较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟知此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所要求保护的范围为准。

Claims (10)

1.一种物流上包控制方法，其特征在于，包括：

检测上包台上包裹的位置；

根据包裹的位置确定上包位置；

根据上包位置计算空闲小车到达上包位置的时间；

控制包裹的运动速度使其在空闲小车到达上包位置的同时到达上包位置，完成上包。

2.根据权利要求1所述的物流上包控制方法，其特征在于，所述控制包裹的运动速度使其在空闲小车到达上包位置的同时到达上包位置的具体步骤包括：

确定包裹的位置到上包位置的距离；

根据空闲小车到达上包位置的时间和包裹的位置到上包位置的距离控制包裹的运动速度。

3.根据权利要求2所述的物流上包控制方法，其特征在于，根据空闲小车到达上包位置的时间和包裹的位置到上包位置的距离控制包裹以变速的形式进行运动。

4.根据权利要求3所述的物流上包控制方法，其特征在于，包裹的运动包括装载区和同步区，在所述装载区内通过不断追踪包裹到上包位置的距离来增加或减小包裹的运动速度；在同步区内包裹以一恒定的速度进行运动。

5.根据权利要求4所述的物流上包控制方法，其特征在于，在所述同步区内，包裹的运动速度在空闲小车的运动方向上的分量与空闲小车的运动速度相等。

6.根据权利要求1所述的物流上包控制方法，其特征在于，所述根据包裹的位置确定上包位置的步骤包括：

获取包裹的中心点在上包台上的投影位置；

沿上包台的运行方向获取过投影位置的直线；

将所述直线与空闲小车运动轨道的中心线的交点确定为上包位置。

7.根据权利要求1所述的物流上包控制方法，其特征在于，根据上包位置计算空闲小车到达上包位置的时间的具体步骤包括：

根据上包位置获取空闲小车到上包位置的距离；

获取空闲小车的运动速度；

根据距离和运动速度确定空闲小车到达上包位置的时间。

8.根据权利要求7所述的物流上包控制方法，其特征在于，当空闲小车以一恒定的速度运行在环线上且环线上的小车以等间距D设置时，空闲小车到上包位置的距离S＝D*N，N为空闲小车当前的位置到上包位置之间的小车数量。

9.一种物流上包控制系统，其特征在于，包括：

检测模块，检测上包台上包裹的位置；

位置计算模块，根据包裹的位置确定上包位置；

时间计算模块，根据上包位置计算空闲小车到达上包位置的时间；

控制模块，控制包裹的运动速度使其在空闲小车到达上包位置的同时到达上包位置，完成上包。

10.根据权利要求9所述的物流上包控制系统，其特征在于，控制模块通过以下步骤来控制包裹使其在空闲小车到达上包位置的同时到达上包位置，完成上包：

确定包裹的位置到上包位置的距离；

根据空闲小车到达上包位置的时间和包裹的位置到离上包位置的距离控制包裹的运动速度。