一种仓储物流码垛方法以及相关设备与流程

本技术涉及物流自动化，尤其涉及一种仓储物流码垛方法以及相关设备。

背景技术：

1、在现有的托盘码垛技术中，一般会由下至上的将箱体进行码垛。通常优先将底面积最大的箱体放置到托盘上，再放置底面积小于该剩余面积的箱体，重复上述步骤，直至剩余面积无法再放置箱体，完成底层码垛。再以摆放好的若干个底层箱体的上表面作为摆放面，向底层箱体的上表面摆放底面积与其上表面面积相似或底面积小于其上表面面积的箱体，进行上层码垛。

2、但是，现有技术中，在完成底层码垛后，以底层箱体的上表面为限制，当底层的箱体高度不一致时，若干个底层箱体组成的上表面会出现参差不齐的情况，越往上层码垛，上层箱体之间的间隙也会增大，因此会造成托盘上层的空间利用率极低。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本技术提供了一种仓储物流码垛方法以及相关设备，用于提高空间利用率。

2、本技术第一方面提供了一种仓储物流码垛方法，包括：

3、基于各箱体在托盘的横轴、纵轴以及竖轴方向上的尺寸数据，得到第一集合、第二集合以及第三集合，所述第一集合中包含各箱体在横轴方向上的横轴尺寸，所述第二集合中包含各箱体在纵轴方向上的纵轴尺寸，所述第三集合中包含各箱体在竖轴方向上的竖轴尺寸，所述横轴与纵轴在所述托盘的水平方向上且相互垂直，所述竖轴在空间方向上垂直于所述横轴以及所述纵轴；

4、根据预置的第一阈值、第二阈值以及第三阈值，分别对所述第一集合、所述第二集合以及所述第三集合中的尺寸数据进行划分，得到第一集合的子集、第二集合的子集以及第三集合的子集；

5、根据所述第一集合的子集、所述第二集合的子集以及所述第三集合的子集确定目标箱体组，所述目标箱体组中包含的多个箱体分别为所述第一集合的任一子集、所述第二集合的任一子集以及所述第三集合的任一子集均包含的箱体；

6、对所述目标箱体组中的箱体进行聚合得到对应的目标聚合箱体；

7、将所述目标聚合箱体进行码放。

8、在一种具体实现方式中，所述根据所述第一集合的子集、所述第二集合的子集以及所述第三集合的子集确定目标箱体组，包括：

9、将所述第一集合的子集确定为所述第一集合的当前子集、将所述第二集合的子集确定为所述第二集合的当前子集，将所述第三集合的子集确定为所述第三集合的当前子集；

10、响应于确定所述第一集合的当前子集的操作，确定所述第一集合对应的最小子集，所述第一集合对应的最小子集为所述第一集合的当前子集中对应的尺寸均值最小的当前子集；响应于确定所述第二集合的当前子集的操作，确定所述第二集合对应的最小子集，所述第二集合对应的最小子集为所述第二集合的当前子集中对应的尺寸均值最小的当前子集；响应于确定所述第三集合的当前子集的操作，确定所述第三集合对应的最小子集，所述第三集合对应的最小子集为所述第三集合的当前子集中对应的尺寸均值最小的当前子集；

11、响应于所述第一集合对应的最小子集或所述第二集合对应的最小子集的更新操作，执行所述初始箱体组的确定步骤；

12、若第一匹配程度满足预设的第一匹配条件，则确定初始箱体组，所述第一匹配程度为所述第一集合对应的最小子集以及所述第二集合对应的最小子集之间的匹配程度，所述初始箱体组包含的箱体为所述第一集合对应的最小子集与所述第二集合对应的最小子集的交集包含的箱体；

13、响应于所述初始箱体组或所述第三集合对应的最小子集的更新操作，执行所述目标箱体组的确定步骤；

14、若第二匹配程度满足预设的第二匹配条件，则确定所述目标箱体组，所述第二匹配程度为所述第三集合对应的最小子集包含的箱体与所述初始箱体组中包含的箱体之间的匹配程度，所述目标箱体组包含的箱体为所述第三集合对应的最小子集与所述初始箱体组的交集包含的箱体。

15、在一种具体实现方式中，所述方法还包括：

16、若所述第一匹配程度不满足所述第一匹配条件，则调整所述第一阈值和/或所述第二阈值，得到所述第一集合的新子集和/或所述第二集合的新子集；

17、若所述第一阈值发生调整，则将所述第一集合的新子集确定为所述第一集合的当前子集；

18、若所述第二阈值发生调整，则将所述第二集合的新子集确定为所述第二集合的当前子集。

19、在一种具体实现方式中，所述方法还包括：

20、若所述第二匹配程度不满足所述第二匹配条件，则调整所述第一阈值、所述第二阈值和/或所述第三阈值，得到所述第一集合的新子集，所述第二集合的新子集和/或所述第三集合的新子集；

21、若所述第一阈值发生调整，则将所述第一集合的新子集确定为所述第一集合的当前子集；

22、若所述第二阈值发生调整，则将所述第二集合的新子集确定为所述第二集合的当前子集；

23、若所述第三阈值发生调整，则将所述第三集合的新子集确定为所述第三集合的当前子集。

24、在一种具体实现方式中，所述方法还包括：

25、将所述第一集合对应的最小子集包含的箱体以及所述第二集合对应的最小子集包含的箱体，确定为第一箱体；

26、若所述第一箱体的数量占所述各箱体的数量的比例超过第一预设阈值，则确定所述第一匹配程度满足所述第一匹配条件；

27、将所述第三集合对应的最小子集包含的箱体与所述初始箱体组中包含的箱体，确定为第二箱体；

28、若所述第二箱体的数量占所述各箱体的数量的比例超过第二预设阈值，则确定所述第二匹配程度满足所述第二匹配条件。

29、在一种具体实现方式中，所述对所述目标箱体组中的箱体进行聚合得到目标聚合箱体，包括：

30、从所述目标箱体组中的箱体在所述托盘中可以采用的多种摆放方式中，确定使得所述目标箱体组中的箱体聚合后的三轴缝隙差最小的目标摆放方式，所述三轴缝隙差为所述目标箱体组中的箱体聚合后的横轴缝隙差、纵轴缝隙差以及竖轴缝隙差之和，所述横轴缝隙差为目标箱体组中的箱体聚合后的横轴尺寸与所述托盘的横轴尺寸之差，所述纵轴缝隙差为目标箱体组中的箱体聚合后的纵轴尺寸与所述托盘的纵轴尺寸之差，所述竖轴缝隙差为目标箱体组中的箱体聚合后的竖轴尺寸与所述托盘的竖轴尺寸之差；

31、基于所述目标摆放方式聚合所述目标箱体组中的箱体，获得目标聚合箱体。

32、在一种具体实现方式中，所述从所述目标箱体组中的箱体在所述托盘中可以采用的多种摆放方式中，确定使得所述目标箱体组中的箱体聚合后的三轴缝隙差最小的目标摆放方式，包括：

33、使用不同摆放方式聚合所述目标箱体组中的箱体，获得所述目标箱体组在不同摆放方式下对应的备选聚合箱体；

34、根据所述第一集合确定每个备选聚合箱体的备选横轴尺寸，根据所述第二集合确定所述每个备选聚合箱体的备选纵轴尺寸，根据所述第三集合确定所述每个备选聚合箱体的备选竖轴尺寸；

35、确定所述每个备选聚合箱体的横轴缝隙差、纵轴缝隙差以及竖轴缝隙差，并确定所述每个备选聚合箱体的三轴缝隙差；

36、将最小的三轴缝隙差所对应备选聚合箱体的摆放方式，确定为所述的目标摆放方式。

37、在一种具体实现方式中，所述从所述目标箱体组中的箱体在所述托盘中可以采用的多种摆放方式中，确定使得所述目标箱体组中的箱体聚合后的三轴缝隙差最小的目标摆放方式，包括：

38、通过预设的最优化模型，求解使得所述目标箱体组中的箱体聚合后的三轴缝隙差最小的目标摆放方式。

39、本技术第二方面提供了一种仓储物流码垛装置，包括：

40、划分单元，用于基于各箱体在托盘的横轴、纵轴以及竖轴方向上的尺寸数据，得到第一集合、第二集合以及第三集合，所述第一集合中包含各箱体在横轴方向上的横轴尺寸，所述第二集合中包含各箱体在纵轴方向上的纵轴尺寸，所述第三集合中包含各箱体在竖轴方向上的竖轴尺寸，所述横轴与纵轴在所述托盘的水平方向上且相互垂直，所述竖轴在空间方向上垂直于所述横轴以及所述纵轴；

41、所述划分单元，还用于根据预置的第一阈值、第二阈值以及第三阈值，分别对所述第一集合、所述第二集合以及所述第三集合中的尺寸数据进行划分，得到第一集合的子集、第二集合的子集以及第三集合的子集；

42、确定单元，用于根据所述第一集合的子集、所述第二集合的子集以及所述第三集合的子集确定目标箱体组，所述目标箱体组中包含的多个箱体分别为所述第一集合的任一子集、所述第二集合的任一子集以及所述第三集合的任一子集均包含的箱体；

43、聚合单元，用于对所述目标箱体组中的箱体进行聚合得到对应的目标聚合箱体；

44、码放单元，用于将所述目标聚合箱体进行码放。

45、在一种具体实现方式中，所述确定单元，具体用于将所述第一集合的子集确定为所述第一集合的当前子集、将所述第二集合的子集确定为所述第二集合的当前子集，将所述第三集合的子集确定为所述第三集合的当前子集；

46、响应于确定所述第一集合的当前子集的操作，确定所述第一集合对应的最小子集，所述第一集合对应的最小子集为所述第一集合的当前子集中对应的尺寸均值最小的当前子集；响应于确定所述第二集合的当前子集的操作，确定所述第二集合对应的最小子集，所述第二集合对应的最小子集为所述第二集合的当前子集中对应的尺寸均值最小的当前子集；响应于确定所述第三集合的当前子集的操作，确定所述第三集合对应的最小子集，所述第三集合对应的最小子集为所述第三集合的当前子集中对应的尺寸均值最小的当前子集；

47、响应于所述第一集合对应的最小子集或所述第二集合对应的最小子集的更新操作，执行所述初始箱体组的确定步骤；

48、若第一匹配程度满足预设的第一匹配条件，则确定初始箱体组，所述第一匹配程度为所述第一集合对应的最小子集以及所述第二集合对应的最小子集之间的匹配程度，所述初始箱体组包含的箱体为所述第一集合对应的最小子集与所述第二集合对应的最小子集的交集包含的箱体；

49、响应于所述初始箱体组或所述第三集合对应的最小子集的更新操作，执行所述目标箱体组的确定步骤；

50、若第二匹配程度满足预设的第二匹配条件，则确定所述目标箱体组，所述第二匹配程度为所述第三集合对应的最小子集包含的箱体与所述初始箱体组中包含的箱体之间的匹配程度，所述目标箱体组包含的箱体为所述第三集合对应的最小子集与所述初始箱体组的交集包含的箱体。

51、在一种具体实现方式中，所述划分单元，还用于若所述第一匹配程度不满足所述第一匹配条件，则调整所述第一阈值和/或所述第二阈值，得到所述第一集合的新子集和/或所述第二集合的新子集；

52、所述确定单元，还用于若所述第一阈值发生调整，则将所述第一集合的新子集确定为所述第一集合的当前子集；

53、所述确定单元，还用于若所述第二阈值发生调整，则将所述第二集合的新子集确定为所述第二集合的当前子集。

54、在一种具体实现方式中，所述划分单元，还用于若所述第二匹配程度不满足所述第二匹配条件，则调整所述第一阈值、所述第二阈值和/或所述第三阈值，得到所述第一集合的新子集，所述第二集合的新子集和/或所述第三集合的新子集；

55、所述确定单元，还用于若所述第一阈值发生调整，则将所述第一集合的新子集确定为所述第一集合的当前子集；

56、所述确定单元，还用于若所述第二阈值发生调整，则将所述第二集合的新子集确定为所述第二集合的当前子集；

57、所述确定单元，还用于若所述第三阈值发生调整，则将所述第三集合的新子集确定为所述第三集合的当前子集。

58、在一种具体实现方式中，所述确定单元，还用于将所述第一集合对应的最小子集包含的箱体以及所述第二集合对应的最小子集包含的箱体，确定为第一箱体；

59、所述确定单元，还用于若所述第一箱体的数量占所述各箱体的数量的比例超过第一预设阈值，则确定所述第一匹配程度满足所述第一匹配条件；

60、所述确定单元，还用于将所述第三集合对应的最小子集包含的箱体与所述初始箱体组中包含的箱体，确定为第二箱体；

61、所述确定单元，还用于若所述第二箱体的数量占所述各箱体的数量的比例超过第二预设阈值，则确定所述第二匹配程度满足所述第二匹配条件。

62、在一种具体实现方式中，所述聚合单元，具体用于从所述目标箱体组中的箱体在所述托盘中可以采用的多种摆放方式中，确定使得所述目标箱体组中的箱体聚合后的三轴缝隙差最小的目标摆放方式，所述三轴缝隙差为所述目标箱体组中的箱体聚合后的横轴缝隙差、纵轴缝隙差以及竖轴缝隙差之和，所述横轴缝隙差为目标箱体组中的箱体聚合后的横轴尺寸与所述托盘的横轴尺寸之差，所述纵轴缝隙差为目标箱体组中的箱体聚合后的纵轴尺寸与所述托盘的纵轴尺寸之差，所述竖轴缝隙差为目标箱体组中的箱体聚合后的竖轴尺寸与所述托盘的竖轴尺寸之差；

63、基于所述目标摆放方式聚合所述目标箱体组中的箱体，获得目标聚合箱体。

64、在一种具体实现方式中，所述聚合单元，具体用于使用不同摆放方式聚合所述目标箱体组中的箱体，获得所述目标箱体组在不同摆放方式下对应的备选聚合箱体；

65、根据所述第一集合确定每个备选聚合箱体的备选横轴尺寸，根据所述第二集合确定所述每个备选聚合箱体的备选纵轴尺寸，根据所述第三集合确定所述每个备选聚合箱体的备选竖轴尺寸；

66、确定所述每个备选聚合箱体的横轴缝隙差、纵轴缝隙差以及竖轴缝隙差，并确定所述每个备选聚合箱体的三轴缝隙差；

67、将最小的三轴缝隙差所对应备选聚合箱体的摆放方式，确定为所述的目标摆放方式。

68、在一种具体实现方式中，所述聚合单元，具体用于通过预设的最优化模型，求解使得所述目标箱体组中的箱体聚合后的三轴缝隙差最小的目标摆放方式。

69、本技术第三方面提供了一种仓储物流码垛设备，包括：

70、中央处理器，存储器，输入输出接口，有线或无线网络接口以及电源；

71、所述存储器为短暂存储存储器或持久存储存储器；

72、所述中央处理器配置为与所述存储器通信，并执行所述存储器中的指令操作以执行第一方面及第一方面的可选方式的任意一种所述方式。

73、本技术第四方面提供了一种计算机可读存储介质，包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面及第一方面的可选方式的任意一种所述方式。

74、从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：

75、本技术中，首先根据需要码垛的各个箱体在托盘横轴、纵轴以及竖轴上的尺寸，确定出包括各箱体横轴尺寸的第一集合、纵轴尺寸的第二集合以及竖轴尺寸的第三集合，对第一集合、第二集合以及第三集合中的尺寸数据进行划分，得到第一集合的子集、第二集合的子集以及第三集合的子集，根据第一集合的子集、第二集合的子集以及第三集合的子集确定目标箱体组，以此得到由横轴、纵轴以及竖轴所构成空间直接坐标系的各个方向上尺寸差距较小的箱体，聚合成的聚合箱体，再根据聚合箱体将箱体进行码放。从三个维度的方向考虑箱体的码放，通过将箱体尺寸较为相似的箱体聚合成新箱体，再码放聚合后的箱体，使得空间浪费率较小，最大限度利用托盘的有效体积，提高箱体码垛效率。