[发明专利]用于优化物品在至少一个盒子中的定位的方法和系统

说明书

用于将物品(O)定位在盒子(B)中的方法(1)，包括下述步骤：a)提供物品(O₁、O₂、O₃)的列表(L₁)；b)提供被设计成容纳物品(O)的盒子(B₁、B₂、B₃)的列表(L₂)；(c)提供各物品(O)的尺寸数据(D’)；d)提供各物品(O)的位置限制数据(D”)；(e)提供用于组装盒子(B)的装置(2)；(f)提供用于将每个物品(O)放入主盒子(B_P)中的装置(3)；g)提供控制单元(4)，该控制单元连接到装置(2、3)并具有用于选择盒子(B)和将物品(O)引入盒子(B)中的方式的算法(6)；(h)应用算法(6)以选择具有容纳物品(O)的最小大小、同时使空的空间最小化的主盒子(B_P)，并确定物品(O)的引入顺序、位置和旋转；以及(i)应用算法(6)。步骤h)包括一个步骤j)：计算每个物品(O)的接触表面积(S_c)以使接触表面积(S_c)维持在最小阈值(S_m)以上，从而确保稳定的定位并减小填料(R)的体积。用于将物品(O)定位在至少一个盒子(B)中的系统。

技术领域

本发明大体上应用于盒状包封(pack，包装)容器的制造的领域，并且特别涉及优化物品在至少一个盒子中的定位的方法。

本发明还涉及用于执行上述优化定位的方法的系统。

背景技术

在包封产品的领域中，使用计算机产品解决“装箱(pin packing)”问题的方法早已为人所知，该计算机产品包括用于对容纳物品的容器的容积进行优化的算法。

这些方法通常包括用数学的方式确定最小数量的下述盒子的步骤：所述盒子具有相同大小并且适于容纳预定数量的物品而不超出盒子大小且不会使物品相互穿入。

即，一旦已经确定了待插入到盒子中的物品的列表和盒子的大小，容积优化具有通过限定物品被引入到盒子中的顺序来使未被物品占用的空间最小化的目的。

通常，这些算法包括提供唯一最佳装配顺序的确切计算方法。然而，由于计算时间长以及使用特定域的语言实施程序库，这些算法具有相当大的计算成本。

为了至少部分地消除这些缺点，已经开发了使用启发式算法的方法，该方法不提供最佳方案，而是供应在合理时间内使用高度灵活的计算特征的可接受方案，其可以适于多种数据和限制情况。

US6876958公开了一种借助于读取物品的几何形状和尺寸数据以及将物品放入盒子中的限制数据的第一步骤来优化物品在多个盒子中的体积和放置顺序的方法。

该方法还包括：确定从可用盒子的列表中选择的最佳盒子的第二步骤，以及计算容纳物品所需的盒子的数量的后续步骤。

物品的几何形状和尺寸数据包括三维尺寸、重量和多个放置限制，包括以仅在其他物品的顶部上的方式装配在盒子中以防止损坏的可能性。

该已知方法的第一个缺点是被选择用以容纳列表中的物品的盒子具有相同的大小。此外，不能使用其大小未包括在可用盒子列表中的盒子。

该方法的另一个缺点是过程没有使物品未占用的空间最小化，而是为每个使用中的盒子提供相同的最小的空的空间。

为了至少部分地消除这些缺点，已经开发了用于基于待包封的物品的列表来制作定制盒子的方法和系统。

US20140336027公开了一种通过计算由包括在预定列表中的松散物品占用的体积来制作定制盒子的方法。

该方法包括：形成其大小适合于容纳物品的总体积的盒子的步骤，以及通过所有物品的体积的总和来计算总体积值并且将这种值传递到盒子组装装置的步骤。