[发明专利]一种基于无序混合纸箱的机器人码垛系统及方法

说明书

本发明提出一种基于无序混合纸箱的机器人码垛系统及方法，包括：A.获取混合纸箱缓存区内纸箱属性信息，并定义各纸箱模数；B.对缓存区内的纸箱，进行虚拟拼箱；C.执行机构按照虚拟拼箱后的码垛顺序，抓取相应的纸箱放到输送带上；D.输送带末端的机器人抓取纸箱，并按虚拟拼箱产生的每个纸箱的位置码放在托盘上，直至最后一个纸箱码垛完成，形成最后的码垛。本发明在汽车KD零部件包装行业中，实现了无序混合纸箱拼箱码垛区的无人化运行，大大降低人工码垛的人机工程，提高包装效率。另外，本发明通过虚拟拼箱，使得每个纸箱都生成了唯一的位置坐标，一物一位，无序重复排序。为后续两个机器人协同高效完成同一个托盘码垛打下基础。

技术领域

本发明码垛技术领域，具体地讲涉及一种基于无序混合纸箱的机器人码垛方法及系统。

背景技术

机器人码垛在货物成品物流领域有着广泛的应用，代替人工搬运，可大大提升生产效率。但是，更多市场化应用的机器人码垛仅是针对同型号产品(或者识别不同型号产品的分托盘)按既定的示教轨迹进行码垛。在先进的自动码垛领域，瑞士公司瑞士格(Swisslog)在智能仓储物流领域实现了自动的混合箱体的托盘码垛(Mixed CasePalletizing)，但是在机器人自动化码垛前需人工进行托盘物品的配载排序。汽车KD零部件(纸箱)包装领域，为最大化实现包装效率，属于混合箱体的无序上线包装并码垛的方式。由于汽车零部件的种类繁多，纸箱规格型号多，国内外的汽车KD包装行业，对于纸箱零件的码垛还是以人工方式进行。

针对汽车零部件KD包装领域，提出一种实现无序上线的混合箱型纸箱的机器人自动码垛方法，完全代替人工，则成为本发明所面临的重要课题。

发明内容

为解决现有技术汽车KD零部件包装行业中，只能按照既定的示教轨迹进行码垛，不能实现混合无序码垛，且码垛效率低下的问题，本发明提供了一种基于无序混合纸箱的机器人码垛方法。

本发明的技术方案为：本发明提供了一种基于无序混合纸箱的机器人码垛方法，包括：

A.获取混合纸箱缓存区内纸箱属性信息；定义一个箱子为基准箱子，该箱子模数为1，其他箱子的模数为所述箱子体积与基准箱子体积的比值，同时规定最终的码垛后的长、宽、高尺寸；并获得所有箱子的模数和；

B.对缓存区内的纸箱，进行虚拟拼箱；

B1.将模数和为最终码垛的体积与基准箱子体积的比值的纸箱锁定；

B2.根据纸箱尺寸与重量进行虚拟分层码垛；

B3.计算码垛后每个纸箱的坐标；

C.执行机构按照虚拟拼箱后的码垛顺序，抓取相应的纸箱放到输送带上；

D.输送带末端的机器人抓取纸箱，并按虚拟拼箱产生的每个纸箱的位置码放在托盘上，直至最后一个纸箱码垛完成，形成最后的码垛；

E.码垛完成，开始下一托盘码垛。

进一步地，所述B3步骤中，码放规则按照小尺寸先码放；尺寸相同或相近的，进行重量比较，重的先码放。

进一步地，计算锁定码放顺序的纸箱低面积和为最终的码垛后的长与宽乘积列为一层纸箱数，以此轮推，直至分层完毕。

进一步地，所述步骤A中纸箱属性信息包括该纸箱的长、宽、高及重量。

进一步地，所述步骤D中的机器人为至少两台。