[发明专利]一种码垛方法及码垛装置

说明书

本发明公开了一种码垛方法及码垛装置，用于将多个尺寸一致的长方体状的箱子码放至一矩形的托盘上，所述方法包括：获取托盘的长宽信息，获取箱子的长宽信息；执行算法，获得所有满足算法中约束条件的码垛方案，并记录每一个方案结果；其中，算法中的约束条件根据预设的处理模型设定；通过Umax目标函数获取上述获得的码垛方案中码垛数量最多的方案，其中Umax目标函数根据预设的处理模型设定；本公开可以提高托盘的空间利用率，并进一步提高了码垛的工作效率。

技术领域

本发明涉及码垛技术领域，尤其是一种码垛方法及码垛装置。

背景技术

产品仓库中常有大量的货物需要进行码垛堆叠，货物在入库上架或者出库时，需要将散放的货物按照一定的方式尽可能紧密的码放在托盘上，以便于配送和运输。码垛设计是产品物流仓储中必不可少的一个环节，目标是提供在托盘上合理放置最多数量给定尺寸箱子的最优方案，合理的码垛方案可以提高托盘利用率，降低产品的物流仓储成本。目前市面上码垛设计仍主要依靠人工计算的方式进行箱子的码垛设计，不仅效率低下而且无法保证设计方案的码垛利用率最优。

现有相关技术有，公告号为CN113128118A的中国发明公开的一种基于分支定界算法的单规格码垛方法及码垛装置；公告号为CN107479581B的中国发明公开的一种货箱码放控制装置、系统、方法和存储介质等等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种码垛方法及码垛装置，为码垛设计提供优选方案，提高托盘利用率。

根据本公开的第一方面，本发明提供一种码垛方法，用于将多个长方体状的待码垛货物码放至一矩形的托盘；所述方法包括：

步骤S1、获取托盘的长宽信息，获取箱子的长宽信息；

步骤S2、执行算法，获得所有满足算法中约束条件的码垛方案，并记录每一个方案结果；其中，算法中的约束条件根据预设的处理模型设定；

步骤S3、通过Umax目标函数获取上述获得的码垛方案中码垛数量最多的方案，其中Umax目标函数根据预设的处理模型设定；

所述预设的处理模型如下：

算法的目标函数为：

且为整数，i为可能的方案个数；

约束方程为：

其中，矩形托盘的横向长度为L，纵向宽度为B；箱子的长边为l，宽边为b；以托盘的四个顶点为起点将托盘划分为4个子区域，分别规定每个子区域箱子的放置方式如下：以托盘左下角顶点为起点，横轴方向向右，纵轴方向向上，横向放置箱子，箱子的放置列数为x1，每列数量为y1；以托盘右下角顶点为起点，横轴方向向左，纵轴方向向上，纵向放置箱子，箱子的放置列数为x2，每列数量为y2；以托盘右上角顶点为起点，横轴方向向左，纵轴方向向下，横向放置箱子，箱子的放置列数为x3，每列数量为y3；以托盘左上角顶点为起点，横轴方向向右，纵轴方向向下，纵向放置箱子，箱子的放置列数为x4，每列数量为y4；数学符号[]表示取不大于其中数字的最大整数；

所述算法包括：

（1）输入托盘的尺寸L和B；输入需要码放的长方体状箱子的长边l和宽边b；

（2）x₁、x₃、y₁、y₃初始值设置为0；

（3）x₂、x₄、y₂、y₄通过约束方程中的公式计算得到，x₁、x₃、y₁、y₃每次执行后加1，通过、、、判断是否跳出循环，得到所有码垛方案组合；

（4）通过下面两个公式剔除掉一部分方案，并记录所有剩余码垛方案；

，

，

（5）通过目标函数Umax获取码垛数量最多的方案。