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1. CN105358455 - 利用自动导向搬运车的库存管理系统

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利用自动导向搬运车的库存管理系统


技术领域
本发明涉及利用自动导向搬运车的库存管理系统,具体地,利用沿着引导线移动同时有效扫描相离配置的货架内货物的自动导向搬运车的库存管理系统。
背景技术
随着利用RFID(Radio Frequency IDentification)的无线识别技术的发展,在货架上应用RFID系统采集货架内货物信息的技术逐渐浮出水面。
例如,将RFID标签粘贴在货物上以后陈列在货架上,然后使扫描装置移动读取RFID标签时,阅读器可以通过RFID标签的标签信息实时确认存放在货架上的货物和货物进出库数量,从而获得个别货物的特性、制造日期、保质期等具体信息。
利用传统的扫描装置扫描货架上的货物时,由操作人员利用阅读器直接扫描货物的RFID标签,或者通过货架上安装的扫描装置扫描货物的RFID标签。
但是在配置多个货架的空间(卖场、药店、超市、图书馆等)通过所述方法难以有效扫描货架上陈列的每个货物。
因此需要一种可在配置多个货架的一定空间内沿着既定的移动路径稳定移动同时有效扫描多个货架上陈列的货物的方案。
[先有技术文献]
[专利文献]
韩国专利公开信息10-2003-0047718(2003.6.18)。
发明内容
技术问题
本发明要解决的技术问题是,提供一种为扫描货物而实现有效移动的利用自动导向搬运车的库存管理系统。
技术方案
本发明一方面涉及的利用自动导向搬运车的库存管理系统包括:包括垂直排列于与所述货架高度对应的位置的一个以上天线的扫描装置;引导线,所述引导线随一个以上货架展开;搬运车,所述搬运车支承所述扫描装置且识别所述引导线而沿着所述引导线移动;以及,控制装置,所述控制装置控制所述搬运车使所述搬运车沿着所述引导线移动。
还包括:配置在所述引导线的周边,而且在所述搬运车沿着所述引导线移动或者先移动后停止的状态下,给所述搬运车的蓄电池进行充电的充电站。
还包括:与所述引导线并排地设置于所述货架的导轨;以及,所述搬运车与所述货架并排移动时可被所述导轨支承地形成在所述搬运车侧部上的导向部。
所述引导线可以应用磁感应方式。
所述搬运车包括:主体,所述主体被装配所述扫描装置;识别所述引导线的线路识别部;设置于所述主体,并包括通过所述控制装置的运行信号沿着所述引导线移动的驱动滚筒的驱动部;以及,给所述驱动部提供电源的蓄电池。
所述搬运车还包括:障碍物感知部,所述障碍物感知部可以感知位于前方的障碍物;将由所述线路识别部和所述障碍物感知部感知的传感信号施加给所述控制装置的通信模块。
所述扫描装置包括:支承臂,所述支承臂设置在所述搬运车上;扫描臂,所述扫描臂向所述支承臂的上下方向相离配置而与所述货架的货架单格相面对;天线,所述天线为了从位于所述货架单格的货物扫描信息而连接于所述扫描臂前端。
所述扫描臂包括:主扫描臂,所述主扫描臂连接于所述支承臂;子扫描臂,所述子扫描臂在所述主扫描臂的端部上可进出地连接而可调节长度。
所述货物上粘贴RFID标签,所述天线可以识别所述RFID标签。
所述天线可倾斜地连接于所述扫描臂。
所述扫描装置还包括:为掌握所述货物的位置和图像化而设置在所述支承臂上端部的图像处理部。
所述控制装置是利用所述引导线上包括的识别符控制所述搬运车和所述扫描装置。
所述控制装置是,从所述引导线的识别符接收货架单格的位置信息而使与所述货架单格相面对设置的所述扫描装置的天线选择性地运行。
有益效果
根据本发明的实施例,本发明的有益效果在于,扫描装置沿着与货架并排配置的引导线移动同时有效稳定地扫描货架内收纳的货物;
提供使扫描装置可以进一步接近货架内货物周围同时移动的引导线,从而提升对货物的读取率。
附图说明
图1是图示本发明的一个实施例的利用自动导向搬运车的库存管理系统的平面图;
图2是将本发明一个实施例的利用自动导向搬运车的库存管理系统的一部分放大图示的放大透视图;
图3是将图2的“A”部放大图示的放大图;
图4是图示本发明一个实施例的利用自动导向搬运车的库存管理系统的引导线的透视图;
图5是图示本发明一个实施例的利用自动导向搬运车的库存管理系统组成的框图;
图6是将图2的“B-B”线部剖开图示的纵剖视图;
图7是图示本发明变形例的利用自动导向搬运车的库存管理系统的平面图;
图8是图示本发明一个实施例的利用自动导向搬运车的库存管理系统运行状态的状态图。
附图标记说明
10:货架; 20:货物;
100:扫描装置; 110:支承臂;
120:扫描臂; 130:天线;
140:图像处理部; 200:引导线;
300:搬运车; 310:主体;
320:线路识别部; 330:障碍物感知部;
340:驱动部; 341:驱动电机;
342:驱动滚筒; 343:支承滚轮;
344:驱动带; 350:蓄电池;
360:通信模块; 400:控制装置;
500:充电站; 610:导轨;
620:导向部。
具体实施方式
下面参照附图,对发明优选实施例详细进行描述。而且说明本发明时,若对有关的公知功能或者结构的具体说明使本发明宗旨变得模糊则省略该说明。
下面将结合附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述。
图1是图示本发明一个实施例的利用自动导向搬运车的库存管理系统的平面图,图2是将本发明一个实施例的利用自动导向搬运车的库存管理系统的一部分放大图示的放大透视图。
如图1至图2所示,本发明一个实施例的库存管理系统是,在配置多个货架10的空间的地面上提供搬运车300的移动路径。所述空间包括陈列货物20的多个货架10被相离配置的所有场所。例如,此空间可以是陈列货物的药店或超市等卖场、陈列书籍的图书馆或装载工业材料的工厂。
所述库存管理系统包括扫描装置100、引导线200、搬运车300。
具体地,扫描装置100可以扫描货架内粘贴RF(Radio Frequencey)标签的货物20。本实施例虽然应用基于RFID的技术,但除了所述的基于RFID的技术以外,还可以应用通过无线提供货物信息的其它形态的各种无线识别技术。
所述扫描装置100包括:支承臂110,所述支承臂安装在搬运车300上;扫描臂120,所述扫描臂向支承臂110的上下方向相离配置;天线130,所述天线配置于扫描臂120的前端;阅读器,所述阅读器通过由天线130接收的扫描信息读取货物标签信息(无图示)。阅读器(无图示)虽然在附图中无图示,但可以与天线130一起组成,被后述的控制装置(无图示)控制而读取的标签信息可以被储存到控制装置(无图示)。或者可以由一个控制装置(无图示)和一个装置组成。
在此,支承臂110与搬运车300的主体310垂直配置,该支承臂110的上端可以配置图像处理部140。图像处理部140可以由将货物20或周边环境图像化而掌握货物20位置的光传感器、光摄影机或摄影机组成。例如,图像处理部140是粘贴RF标签的货物20被障碍物遮住而无法识别时,用于确认是否被障碍物遮住,进而利用通过图像处理部140获得的图像。但,这只是一个例子,并不是对本发明进行限制。
图3是将图2的“A”部放大图示的放大图。
如图3所示,扫描臂120是可调节长度的结构。例如,扫描臂120可以包括:主扫描臂120a,所述主扫描臂与支承臂110正交连接;子扫描臂120b,所述子扫描臂在主扫描臂120a的端部上可进出地连接而使扫描臂120的全长可以变化。
天线130可以包括可以通过粘贴在货物20上的RF标签扫描RF信号的渗透天线、喇叭天线、薄型贴片天线。
天线130是由向支承臂110的上下方向相离配置而面向位于货架10各层的货架单格11的多个天线组成。该天线130分别设置于扫描臂120的端部,并可接近货架单元11货物20地设置,从而有效扫描货架单格11内的货物20。
尤其,与欲扫描的货架10层(包括货架单格)对应的天线130是可通过后述的控制装置(无图示)被选择性地调节开或关。例如,控制装置(无图示)从引导线200的识别符210获得货架单格11的位置信息以后,控制装置(无图示)对该天线130的运行选择性地实施开启或关闭,使只有与货架单格11对应的天线130运行。
所述天线130可以倾斜地连接于扫描臂120。天线130如果是定向天线,则将天线130向货架单格11内收纳的货物20倾斜配置,从而进一步有效扫描货物20。
图4是图示本发明一个实施例的利用自动导向搬运车的库存管理系统的引导线的透视图。
如图4所示,引导线200是引导搬运车300移动的路线追踪器(Line Tracer)的一个组成,可以沿着相离配置的多个货架10连续配置。例如,该引导线200可以与货架并排地配置成直线形,或者将配置成直线形的引导线200弯曲地连接起来。
各个引导线200可以包括粘贴在配置货架的空间地面部的磁性胶带220;粘贴在磁性胶带220上面的识别符210;将识别符210盖住保护的保护膜230。在此,识别符210可以沿着引导线200具备多个,各识别符210可以包括相互不同的识别信息。识别符210可以是RFID标签、条形码、QR(Quick Response)代码等,但这只是实施例,只要是可通过搬运车300上具备的后述识别符阅读器读取并可通过所有磁性、光学性及其它方法读取的对象中的均可。进一步,按照本发明的实施例,所有识别符210包括同一个信息,多个识别符210可以按一定间隔装配在引导线200形成的路径上。
所述识别符210可被搬运车300读取,控制装置400是基于读取的各识别符210的识别信息,掌握搬运车300的当前位置或者搬运车300的移动路径,或者使扫描装置100选择性地运行,并调整天线130高度。为此,控制装置400上可以预先储存与识别符210包括的识别信息对应的位置信息或控制指令。
在一个实施例中,所有识别符210包括同一个识别信息,只是相互按一定间隔排列时,控制装置400从引导线200的出发点开始移动同时计算识别符210被感知的次数而掌握搬运车300的当前位置,执行与各位置对应地预先注册的控制指令(扫描装置100的开、关指令、天线高度调节指令等)。
本实施例中,引导线200可以应用磁感应方式,但并不限于此,还可以应用各种形态的感应方式。例如,引导线200可以采用向地面的感应线上传输电流并进一步利用由此产生的磁场的电磁方式、设置地面的反光带而引导光学的光学导引方式、感知将激光光束照射到地面而反射的激光光束的激光诱导方式以及利用导航系统的PGPS导航方式等。
搬运车300是为保持均衡性而由具有一定重量的重量体组成,识别引导线200而沿着引导线200移动。
图5是图示本发明一个实施例的利用自动导向搬运车的库存管理系统组成的框图,图6是将图2的“B-B”线剖开显示的纵剖视图,图7是图示本发明变形例的利用自动导向搬动车的库存管理系统的平面图。
如图5至图6所示,所述搬运车300可以包括:主体310、线路识别部320、障碍物感知部330、驱动部340、蓄电池350、线路识别部320以及通信模块360。
主体310是线路识别部至通信模块310-360被装配的壳体,该上部装配扫描装置100,该侧部配备障碍物感知部330,该下部装配线路识别部320和驱动部340。
此时,主体310的侧部可以配备以导槽形态组成的导向部620。该导向部620是搬运车300与货架并排移动时,支承在与引导线200并排配置的货架的导轨610,进而在搬运车300移动时减少扫描装置的振动而使对货物200的扫描稳定地得以实现。
线路识别部320还包括识别引导线200的磁传感器和引导线识别符阅读器,根据引导线200的识别符识别出搬运车300移动所需的各种信息。障碍物感知部330是感知位于前方的障碍物,将感知到的障碍物的信息施加到控制装置400。
驱动部340可以包括驱动电机342、驱动滚筒341和支承滚轮343。例如,可以由配置于主体310两侧的第一驱动电机342a和第二驱动电机342b;通过驱动带344分别驱动连接于第一驱动电机342a和第二驱动电机342b的第一驱动滚筒341a和第二驱动滚筒341b;配置于主体310前方的支承滚轮343组成。这些第一驱动电机342a和第二驱动电机342b是从控制装置400接收选择性的运行信号后,使搬运车300向一个方向或另一方向转向。
蓄电池350是可以给驱动部340提供预先充电的电源,必要时,可以在充电站500进行充电。通信模块360是将在线路识别部320和障碍物感知部330感知的感知信号施加给控制装置400。
另一方面,控制装置400可以控制搬运车300使搬运车300沿着引导线200移动。例如,控制装置400是从线路识别部320的识别符210接收搬运车300移动所需的各种信息后,将与其对应的运行信号施加给搬运车300的驱动部340,并从障碍物感知部330接收障碍物的信息后控制搬运车300的移动而预防障碍物和搬运车300之间的碰撞。
控制装置400是可包括于搬运车300内地组成,或者与搬运车300相离配置,并与搬运车300实施通信连接而远程控制搬运车300。
此控制装置400除了与搬运车300移动有关的控制功能之外,还可以控制扫描装置100的运行。例如,控制装置400从引导线识别符210接收货架单格11的位置信息,从而感知搬运车300是否经过货架所处的区域。在此,控制装置400是搬运车300正在移动货架未处于的引导线200时,可停止扫描装置100的扫描动作,搬运车300正在移动货架所处的引导线时,接收由扫描装置100的天线130传递的RF信号,从而取得陈列于货架单格11内的货物20的个别特性、制造日期、保质期等的具体信息。控制装置400是从引导线识别符210接收货架单格11的位置信息以后,只控制与该货架单格11对应的天线130、阅读器(无图示)、扫描臂120,并对扫描装置100的内部组成选择性地进行开、关而使与其它货架单格11对应的天线130、阅读器(无图示)、扫描臂120不运行。
控制装置400是可以通过引导线识别符210掌握和储存搬运车300的位置信息,获得通过天线130获得的货物20上粘贴的RF标签的标签信息(例如,货物种类、货物名称、货物制造日期等)后储存。随之,由控制装置400将搬运车300的位置信息与标签信息匹配储存而储存何种货物配置于何处。
充电站500是与给搬运车300的蓄电池350充电的供电部的功能一起执行搬运车300被临时保管的保管站的功能。该充电站500可以位于搬运车300的开始移动的引导线200的起始地点和搬运车300的移动结束的引导线200的终止地点。
该充电站500是为搬运车300的充电或紧急维修等管理,可以位于引导线200的特定位置。此时,充电站500可以位于引导线200上,或者如图7所示,可以位于向引导线200的一侧分支的分支线200′上。
下面对如上所述组成的本发明的运行过程进行说明。
图8是图示本发明一个实施例的利用自动搬运车的库存管理系统的运行状态的状态图。
如图8所示,位于起始地点即充电站500的搬运车300是从控制装置400接收运行信号而沿着引导线200直线移动。此时,搬运车300的导向部620是支承在导轨610上而稳定移动,扫描装置100是通过搬运车300沿着货架10移动同时扫描货架单格11内的货物20。
尤其,搬运车300进入直线形引导线200之前,控制装置400可以从引导线200的识别符210获得货架单格11的位置信息,控制装置400利用该货架单格11的位置信息选择性地对端口进行开或关,使只有与该货架单格11相应的天线130运行。在本实施例中,货架10组成三层,因此与四层相面对地设置的天线130被关闭,在一层向三层相面对地设置的天线130被开启而扫描货架单格11内的货物。
沿着引导线200直线移动的搬运车300向邻接位置的其它货架10′移动时可以沿着曲线形引导线200移动。此时,线路识别部320从引导线200的第一识别符210′获得引导线200的曲线开始的曲线位置信息后传递给控制装置400。控制装置400是从线路识别部320获得位置信息,并在搬运车300按曲线形态移动期间使扫描装置100的扫描动作停止下来。
沿着引导线200弯曲移动的搬运车300进入直线形引导线200之前,控制装置400可以从引导线200的第二识别符210"获得货架单格11的位置信息。控制装置400是利用该货架单格11的位置信息使只有与该货架单格11相应的天线130运行,而其余天线130是将天线130选择性地进行开、关而不运行。本实施例中,其它货架10′组成四层,因此在一层向四层相面对地设置的所有天线130被开启而扫描货架单格11内的货物。
搬运车300是沿着与货架10′并排的引导线200直线移动后,通过控制装置400接收第一识别符210′上储存的曲线位置信息而按弯曲形态移动期间,可以使扫描装置100停止扫描。
所述搬运车300通过移动和扫描装置100对货物20进行的扫描是可以连续反复进行。在此过程中,搬运车300可以为蓄电池350充电,向充电站500移动,也可以在充电站500接受临时维护。
充完电的搬运车300沿着引导线200移动,通过扫描装置100扫描货架单格11内的货物20。搬运车300到达终点以后,可以在位于终点的充电站500被维护和存放。
如上所述,本发明的有益效果在于,扫描装置可以沿着与货架并排配置的引导线移动同时有效稳定地扫描货架内收纳的货物,提供使扫描装置可以更进一步接近货架内货物周围的引导线而提升对货物的读取率。
另一方面,根据本发明的补充实施例,扫描装置100可以选择性地包括扫描臂120。例如, 在扫描装置100的支承臂110上可以直接设置天线130。或者扫描装置100不需由多个扫描臂120和天线130组成,而是由一个天线130组成。例如,一个天线130(或者一个扫描臂120和一个天线130)被设置成可在支承臂110上流动时,一个天线130随着搬运车300的移动扫描上层货架以后,由所述一个天线130在支承臂110上向下移动,然后随着搬运车300的移动扫描下层货架。
另一方面,控制装置400可以将收集的标签信息向远程的服务器(无图示)或终端(无图示)传送而传递给管理员。此时,控制装置400可以将收集的标签信息实时传送给管理员侧,或者到RFID标签的阅读全部完成为止累计以后传递给管理员方。
而且控制装置400可以将各个标签信息被收集时的搬运车300的位置信息与标签信息一起储存或者传递给远程的管理员。在此,搬运车300的位置信息是可以从引导线200上包括的识别符210收集。识别符210是可以包含控制装置400可确认搬运车300位置的位置识别信息,或者在所述引导线200形成的路径上按一定间隔配置,进一步通过控制装置400计算搬运车300从路径的出发点开始沿着引导线200移动同时感知的多个识别符210数量而识别位置,随之控制装置400可以记录在哪一位置哪一标签信息被读取,从而确认库存货物配置在哪一货架的大概哪个位置。
控制装置400是扫描装置100上包括两个以上的天线130时,对读取的标签信息进行记录的同时区分由哪个天线130读取。就是说,可以根据天线130分别记录读取的标签信息。此时,多个天线130上包含的各个天线130是可以与货架上包含的各货架单格高度相对应地垂直排列,并将从各个天线130接收的标签信息分别记录,可以估计与特定标签信息对应的货物的大概排列位置或高度。
就是说,控制装置400估计与读取的特定标签信息对应的货物货架上的位置时,基于该标签信息被接收时的搬运车300的位置掌握水平位置,基于该标签信息被接收的天线130的垂直排列位置掌握垂直位置。
此时一个货物上粘贴的一个RFID标签的标签信息是,搬运车300从该货物的位置充分远离之前,被天线130反复多次读取,而且被接近该货物高度的多个天线130可以重复读取。进而控制装置400可以将在搬运车300的特定位置上反复接收于各天线130的同一个标签信息被读取次数累计储存或者传递给管理员,控制装置400或管理员侧的终端或服务器是,特定该标签信息被读取的次数最大的搬运车300的位置和该标签信息被读取次数最大的天线130而辨别与该标签信息对应的货物的位置。为此,控制装置400可以使搬运车300在货架前面恒速移动同时使扫描装置100继续驱动,或者使搬运车300分别停止在货架前面既定的一个以上的特定位置,在搬运车300停止的状态下使扫描装置100驱动而接收标签信息,并反复进行该动作。就是说,可以反复进行控制装置400使搬运车300停止在特定位置以后读取标签信息,然后移动到下一个位置并停止后使扫描装置100驱动的过程。
进一步,控制装置400或者管理员侧的服务器或终端是为识别更正确的货物陈列位置,可以基于同一个标签信息被反复接收时的搬运车300位置以及接收此的多个天线130的信息执行用于识别陈列位置的各种算法。作为一例,货架包括以矩阵形态区划的多个货架单格时,分别计算与特定的一个货物对应的特定标签信息在搬运车300由货架单格的一个垂直区向与下一个垂直区对应的位置移动时被各天线130接收的次数,并执行将同一个标签信息在搬运车300重新由当前的垂直区向与下一个垂直区对应的位置移动时被各天线130接收的次数重新分别计算的过程以后,将在同一个区段相互邻接的一对天线130计算的次数合算,然后判断在与该合算值最大的区段一对天线130对应的大概位置上存在该货物。在所述实施例中,引导线200上可以在与各货架各垂直区对应的位置上设置可识别该位置的识别符210。
为了进一步易理解货物陈列位置的识别方法,下面可以举例说明,即,货架以水平3行、垂直3列共包括9个货架单格时,可以包括在与三个水平区段(垂直区之间的区段)垂直的与各水平区对应的位置配置的四个天线,而且同一个标签信息在各个水平区段被各个天线读取的次数见以下例示。
表1
第一水平区段 第二水平区段 第三水平区段
第一天线的读取次数 1 5 15
第二天线的读取次数 5 27 42
第三天线的读取次数 21 57 103
第四天线的读取次数 18 39 62
下表2是基于表1上记载的例子将邻接的多个天线计算次数合算的值。
表2
第一水平区段 第二水平区段 第三水平区段
第一和第二天线的读取次数 6 32 57
第二和第三天线的读取次数 26 84 145
第三和第四天线的读取次数 39 96 165
根据表2的记载,控制装置400可以判断所述作为演算对象的标签信息对应的货物位于共九个货架单格中右侧下端的货架单格,即具有第三水平区段以及第三天线与第四天线之间垂直区段的货架单格。
当然,所述的货物位置判断方法只不过是一个实施例,控制装置400或者接收控制装置400读取的标签信息的管理员侧的装置上还可以利用各种方法判断货物的位置。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;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:其依然可以对前述各实施例所述的技术方案进行修改或变形;而这些修改或者变形,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例所述技术方案的范围。
工业上的应用性
根据本发明的多个实施例,扫描装置可以没着与货架并排配置的引导线的同时有效稳定地扫描货架内收纳的货物,因此可在工业上应用。