智能料架和物料拣选系统的制作方法

本发明涉及智能制造技术领域。其是涉及一种智能料架和物料拣选系统。

背景技术：

随着智能制造技术的不断发展，物料作为生产的基础，其拣选准确率及拣选效率对于生产过程十分重要。但是，现有工厂在进行物料的中转配送时主要采用非智能料架，物料从仓库出库时，由工人根据经验拣选物料放入非智能料架中，导致物料拣选的准确率很大程度上依赖与工人经验，在工人缺乏经验时，很容易出现物料拣选错误的情况，降低物料拣选效率，且工人在捡料时无法及时得知线边的物料使用情况，容易造成线边物料积压，降低物料使用率。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种智能料架和物料拣选系统，以实现物料拣选的实时防错，提高物料拣选的准确性。

第一方面，本发明实施例提供了一种智能料架，其中，包括：无线传输器、指示屏和料格；无线传输器分别与指示屏和料格连接；无线传输器用于接收智能拣选系统发送的物料数据；物料数据包括物料信息；指示屏用于显示物料信息，物料信息用于指示工人在仓库拣选物料信息对应的物料并将物料放入物料信息对应的料格；料格包括指示灯和光栅，指示灯和光栅分别与无线传输器连接；指示灯用于通过无线传输器接收智能拣选系统发送的控制信息，指示灯根据控制信息来指示物料存放的料格；光栅用于记录物料进入料格的次数，并将次数通过无线传输器发送至智能拣选系统。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，智能料架还包括按钮，所述按钮用于在料格拣选完成后，由工人按下按钮确认料格拣选完成。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，指示灯还用于在工人向已经拣选完毕的料格继续投放物料时进行闪烁。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，光栅还用于根据物料信息中多种物料的三维大小，来确定光栅对应的料格的最大存储数量。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，智能料架还包括电子标签rfid，电子标签rfid与无线传输器连接，电子标签rfid用于存储无线传输器接收的物料数据。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，物料数据还包括运输通道信息和工位信息，电子标签rfid还用于被与运输通道信息相对应的仓库的通道门上设置的第一rfid读写器和与工位信息相对应的工位上设置的第二rfid读写器读取，以使与第一rfid读写器和第二rfid读写器连接的物流执行系统实时监控智能料架的位置状态。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，智能料架还包括料架灯，料架灯与无线传输器连接，料架灯用于在无线传输器接收到智能拣选系统发送的智能料架已经捡选完毕的信号之后亮起。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，料架灯还用于在无线传输器接收到智能拣选系统发送的请求配送信号之后进行闪烁。

第二方面，本发明实施例还提供一种物料拣选系统，其中，包括智能拣选控制装置、自动导引运输车和第一方面所述的智能料架；智能拣选控制装置分别与自动导引运输车和智能料架通信连接；自动导引运输车还与智能料架连接；智能拣选控制装置用于控制智能料架的工作状态；自动导引运输车用于接收智能拣选控制装置发送的请求配送信号，自动导引运输车根据请求配送信号运输智能料架。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，智能拣选控制装置包括所述智能拣选系统。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供了一种智能料架和物料拣选系统，其中，该智能料架包括：无线传输器、指示屏、和料格；无线传输器用于接收智能拣选系统发送的物料数据；物料数据包括物料信息；指示屏用于显示物料信息，物料信息用于指示工人在仓库拣选物料信息对应的物料并将物料放入物料信息对应的料格；料格包括指示灯和光栅，指示灯用于通过无线传输器接收智能拣选系统发送的控制信息，指示灯根据控制信息来指示物料存放的料格；光栅用于记录物料进入料格的次数并将次数通过无线传输器发送至智能拣选系统。本发明实施例实现了智能料架与智能拣选系统的实时交互，通过指示屏、指示灯与光栅的结合使用，实现了物料拣选的实时防错，提高了物料拣选的准确性。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本发明的上述技术即可得知。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种智能料架的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种智能料架的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的第三种智能料架的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的第四种智能料架的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种物料拣选系统的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种智能拣选控制装置的结构示意图。

图标：101-无线传输器；102-指示屏；103-料格；103a-第一料格；103b-第二料格；103c-第三料格；103d-第四料格；1031-指示灯；1032-光栅；104-按钮；105-rfid；106-料架灯；10-智能料架；20-智能拣选控制装置；30-自动导引运输车。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，工人在拣选物料时根据经验来进行拣选，在拣选过程中容易发生物料拣选种类错误、数量错误、放置位置不方便现场安装等情况，为了实现物料防错，目前采用手持机对物料进行扫码确认，但是会大大降低物料拣选效率，且还需建立复杂的条码管理系统，但是条码并不具备连续、多次的可利用性，无法应对生产过程的灵活变化，同时，工人在物料拣选过程中，无法及时得知线边物料的使用情况，容易造成线边物料积压，造成资源浪费，基于此，本发明实施例提供的一种智能料架和物料拣选系统，可以用于需要对物料进行拣选的场景中。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种智能料架进行详细介绍。

参见图1所示的一种智能料架的结构示意图，其中，包括：无线传输器101、指示屏102和料格103；

上述无线传输器101分别与指示屏102和料格103连接；

上述无线传输器101用于接收智能拣选系统发送的物料数据；物料数据包括物料信息；

上述指示屏102用于显示物料信息，物料信息用于指示工人在仓库拣选物料信息对应的物料并将物料放入物料信息对应的料格；

上述料格103包括指示灯1031和光栅1032，指示灯1031和光栅1032分别与无线传输器101连接；指示灯1031用于通过无线传输器101接收智能拣选系统发送的控制信息，指示灯1031根据控制信息来指示物料存放的料格；光栅1032用于记录物料进入料格的次数，并将次数通过无线传输器101发送至智能拣选系统。

上述指示灯1031还用于在工人向已经拣选完毕的料格继续投放物料时进行闪烁。上述光栅1032还用于根据物料信息中多种物料的三维大小，来确定光栅1032对应的料格103的最大存储数量。

在实际物料中转过程中，根据制造执行系统(manufacturingexecutionsystem，简称mes)和物料清单(billofmaterial，简称bom)确定所需物料的种类和数量，然后mes系统将所需物料的种类和数量发送至仓库管理系统(warehousemanagementsystem，wms)和物流执行系统(logisticexecutionsystem，简称les)，les系统将所需物料的种类和数量发送至智能拣选系统(puttolight，简称ptl)，ptl系统根据智能料架的工作状态找到闲置的智能料架，并将所需物料的种类和数量发送给智能料架，智能料架的料格103上的光栅1032根据所需物料的三维大小，结合ptl系统的算法，判断料格103的最大存储数量，以一个料格103为4平方米为例，所需物料为两个物料a和一个物料b，物料a的三维大小为1平方米，物料b的三维大小为2平方米，则当前料格103的最大存储数量为3，料格103可以同时存放不同的物料，ptl系统结合光栅可以确定每个物料应该存放的料格，将物料按照线边的实际装配情况进行存放，便于拿取，也便于线边进行装配，提升生产效率。

上述物料信息包括物料的种类、数量以及物料应该存放的料格，ptl系统通过无线传输器101与智能料架实现信息的实时交互，在指示屏102上显示当前需要拣选的物料的种类和数量，工人根据指示屏102上的物料种类和数量去拣选物料，并将拣选的物料放进指示灯1031亮的料格103里，然后料格103的光栅1032每检测到一次物料投放的动作，就记一次数，并将计数结果实时通过无线传输器101发送至ptl系统，当ptl系统接收到的计数结果达到料格103的最大存储数量时，再继续向料格103投放物料时，ptl系统会控制指示灯1031进行闪烁来警示工人当前料格103已不能再投放物料，当工人不按照指示灯1031的指示投放物料时，被投放的料格103的指示灯1031也会进行闪烁来警示工人该物料不应该存放在当前料格103。

根据les系统与mes系统结合的物料需求，进行初次系统防错，经过les系统的校验后，使用智能料架进行二次校验，保证物料的准确性，起到实时防错、提升拣货效率的作用，并且对工厂扩大产能最大因素即人为因素，起到明显的降低作用，降低人工干预，智能料架通过ptl系统实现与mes系统与les之间系统的互联，极大提高了物料投放的准确性。

本发明提供了一种智能料架，其中，包括：无线传输器、指示屏和料格；无线传输器用于接收智能拣选系统发送的物料数据；物料数据包括物料信息；指示屏用于显示物料信息，物料信息用于指示工人在仓库拣选物料信息对应的物料并将物料放入物料信息对应的料格；料格包括指示灯和光栅，指示灯用于通过无线传输器接收智能拣选系统发送的控制信息，指示灯根据控制信息来指示物料存放的料格；光栅用于记录物料进入料格的次数并将次数通过无线传输器发送至智能拣选系统。本发明实现了智能料架与智能拣选系统的实时交互，通过指示屏、指示灯与光栅的结合使用，实现了物料拣选的实时防错，提高了物料拣选的准确性。

对应于上述发明实施例，本发明实施例还提供了另一种智能料架，如图2所示，其中，上述智能料架还包括按钮104，按钮104用于在料格103拣选完成后，由工人按下按钮104确认料格拣选完成。

当ptl系统接收到光栅1032的计数结果与料格103的最大存储数量一致时，判断料格103捡料完成，并反馈给指示屏102，工人根据指示屏102上显示的料格103的物料种类和数量确定料格103捡料正确与完毕，按下按钮104确认料格捡料完成。

上述智能料架还包括电子标签rfid105，电子标签rfid105与无线传输器101连接，电子标签rfid105用于存储无线传输器101接收的物料数据。物料数据还包括运输通道信息和工位信息，电子标签rfid还用于被与运输通道信息相对应的仓库的通道门上设置的第一rfid读写器和与工位信息相对应的工位上设置的第二rfid读写器读取，以使与第一rfid读写器和第二rfid读写器连接的les系统实时监控智能料架的位置状态。

当智能料架被选中开始进行捡料时，ptl系统便将该智能料架与物料信息对应的工位和运输通道绑定在一起，将工位信息和运输通道信息写入rfid中，在智能料架捡料过程中，实时将放入智能料架的物料信息写入到rfid中，在智能料架向工位运输的过程中，当经过仓库通道门的时候，被仓库通道门上设置的第一rfid读写器读取，les系统便可得知该智能料架已经出了仓库，同时，les系统将读取到的信息发送到wms系统，wms系统会根据rfid中包括的物料信息发起扣料操作，实时更新仓库的物料信息，当智能料架出了仓库运往工位信息对应的工位时，在被指定工位的第二rfid读写器读取后，les系统便可得知该智能料架已经到达指定工位，实现对智能料架位置状态的实时监控。

上述智能料架还包括料架灯106，料架灯106与无线传输器101连接，料架灯106用于在无线传输器101接收到智能拣选系统发送的智能料架已经捡选完毕的信号之后亮起。料架灯106还用于在无线传输器101接收到智能拣选系统发送的请求配送信号之后进行闪烁。

当智能料架捡料完成之后，ptl系统控制智能料架的料架灯亮起，表明当前智能料架已经捡料完毕，当les系统在接收到线边发送的请求配送的信号时，向ptl系统发送请求配送信号，ptl系统控制料架灯进行闪烁，表明当前智能料架需要进行配送。

在智能料架配送到指定工位后，工人对智能料架上的物料进行取料时，ptl系统还可以控制料格103的指示灯1031亮起，指示工人需取出的物料存放的料格，同时每取出一件物料，光栅1032便记一次数，实时将取料情况反馈至ptl系统。

ptl系统与mes系统、les系统通信连接，ptl系统可以实时将智能料架的拣选状态和位置状态反馈给mes系统和les系统，便于mes系统和les系统实时更新物流数据。

通过按钮104，实现人工的再次确认，保证物料拣选正确，通过rfid105，实现对智能料架位置状态的实时监控，通过控制料架灯106在需进行配送时闪烁，可以避免智能料架的运输错误。

对应于上述发明实施例，本发明实施例还提供了第三种智能料架，如图3所示，该智能料架包括多个料格，图中以4个料格为例进行说明，分别是第一料格103a、第二料格103b、第三料格103c和第四料格103d，多个料格分别与无线传输器连接。

在进行物料的拣选时，工人根据指示屏102上的物料信息拣选物料，ptl系统通过无线传输器101控制工人拣选的物料对应的料格的指示灯亮起，提醒工人应该将物料放在指示灯亮起的料格中，当一个料格捡料完毕之后，工人按下按钮104，通过无线传输器向ptl系统发送确认信号，ptl系统继续控制剩余料格的拣选过程，按钮104为复位按钮，便于工人在每一个料格捡料完毕之后按下，对当前料格的物料进行确认。

参见图4所示的第四种智能料架的结构示意图，该智能料架在上述发明实施例的基础上实现，该智能料架包括4层，每层有两个料格103，在第一层与第二层的中间镶嵌有指示屏102，指示屏102上设置有按钮104，每个料格的顶部设置有指示灯1031，在料格的侧壁设置有光栅1032，在智能料架的顶部设置有料架灯106、rfid105和无线传输器101。

本发明实施例通过在智能料架上设置多个料格，扩大智能料架的存储量，使得智能料架可以实现多类型、多数量的物料拣选，提高物料拣选效率，也提高了物料中转效率，缩短物料的中转时间，提高生产效率。

本发明实施例还提供了一种物料拣选系统，如图5所示，其中，包括智能料架10、智能拣选控制装置20和自动导引运输车30；

智能拣选控制装置20包括智能拣选系统；智能拣选控制装置20通过智能拣选系统实现与自动导引运输车30和智能料架10的通信连接；自动导引运输车30还与智能料架10连接。

智能拣选控制装置20用于控制智能料架10的工作状态；智能拣选控制装置20通过智能拣选系统实时控制智能料架的拣选过程。

自动导引运输车30用于接收智能拣选控制装置20发送的请求配送信号，在接收到请求配送的信号之后，自动导引运输车30根据请求配送信号将与请求配送信号相对应的料架灯正在闪烁的智能料架10运往指定的工位。

本发明实施例提供的的物料拣选系统，与上述实施例提供的智能料架具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本发明实施例提供的一种智能拣选控制装置，如图6所示，智能拣选控制装置6包括存储器61、处理器62，存储器61中存储有可在处理器62上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述智能料架的工作流程。

参见图6，智能拣选控制装置还包括：总线63和通信接口64，处理器62、通信接口64和存储器61通过总线63连接；处理器62用于执行存储器61中存储的可执行模块，例如计算机程序。

其中，存储器61可能包含高速随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口64(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。

总线63可以是isa总线、pci总线或eisa总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器61用于存储程序，处理器62在接收到执行指令后，执行程序，前述本发明任一实施例揭示的系统所执行的方法可以应用于处理器62中，或者由处理器62实现。

处理器62可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器62中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器62可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，简称cpu)、网络处理器(networkprocessor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digitalsignalprocessing，简称dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，简称asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器61，处理器62读取存储器61中的信息，结合其硬件完成上述发明。

本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，程序代码使处理器执行智能料架的工作流程。

本发明实施例所提供的实现智能拣选控制装置的计算机程序产品，包括存储了处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读存储介质，程序代码包括的指令可用于控制前面装置实施例中所述的装置，具体实现可参见上述发明实施例，在此不再赘述。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。