一种转垛系统技术方案

本发明专利技术公开了一种转垛系统，包括：移动平台，用于进行系统的移动；升降平台，用于放置被抓取的货物；拆码机构，包括抓取机构和转移机构，抓取机构用于抓取货物并将其水平移动至升降平台，转移机构用于将货物从升降平台推送至码垛区域；控制单元，用于根据处理单元的处理指令控制移动平台、升降平台的移动以及拆码机构的移动、抓取和推送；识别模块，用于识别货物的轮廓、抓取点和推送面；处理单元，用于根据识别模块识别出的货物的轮廓、抓取点和推送面得到对拆码机构的移动、抓取和推送控制指令和对升降平台的升降控制指令，由控制单元进行拆码机构的移动、抓取和推送控制以及升降平台的升降控制，还用于根据预设的规则设定移动控制指令。

【技术实现步骤摘要】
一种转垛系统
本专利技术涉及机械自动化
，特别涉及一种转垛系统。
技术介绍
传统工厂的物流模式下，在大量场景中，拆垛和码垛是紧接着的工序，最普遍的例子是：转垛(从库位拆垛并码垛在托盘上做下一步移动之用)、分拣作业(从一个库位中只拣出指定的货物型号)、卸车(在车上拆垛再码垛至托盘上)、装车(在托盘上拆垛再码垛至车厢内)。当拆垛和码垛整合在一个工作后，物流劳动中很多其他的重复作业将被节省，除了省却拆垛码垛原来的劳动力之外，还能对物流环节中某些非直接价值的过程被省而大幅降低成本。目前市场上还没有专门的转垛设备，在实际作业环境中，往往是通过人工或人工配合拆垛设备、码垛设备来完成。造成能够使用转垛的位置受限，转垛成本较高。
技术实现思路
为解决以上问题，本专利技术提供了一种转垛系统。本专利技术提供的一种转垛系统，包括：移动平台，水平固定设置于移动平台上，用于进行系统的移动；升降平台，设置于升降平台上，用于放置被抓取的货物；拆码机构，包括抓取机构和转移机构，所述抓取机构用于抓取货物并将其水平移动至升降平台，所述转移机构用于将货物从升降平台推送至码垛区域；控制单元，用于根据处理单元的处理指令控制移动平台、升降平台的移动以及拆码机构的移动、抓取和推送；识别模块，用于识别货物的轮廓、抓取点和推送面；处理单元，用于根据识别模块识别出的货物的轮廓、抓取点和推送面得到对拆码机构的移动、抓取和推送控制指令和对升降平台的升降控制指令，并将所述移动、抓取和推送控制指令和所述升降控制指令发送至控制单元，由控制单元进行拆码机构的移动、抓取和推送控制以及升降平台的升降控制，还用于根据预设的规则设定移动控制指令，并将所述移动控制指令发送至控制单元，由控制单元控制移动平台的移动。优选的，所述转垛系统，还包括：伸缩平台，与所述升降平台另一端部的台面连接，并且所述伸缩平台的台面沿远离及靠近所述升降平台方式往复运动设置，所述伸缩平台的运动由控制单元根据处理单元发来的伸缩平台控制指令进行控制；所述处理单元发来的伸缩平台控制指令由处理单元根据设定的码垛规则得到，所述码垛规则包括码垛的范围；所述伸缩平台控制指令包括根据码垛的范围确定伸缩平台的伸缩长度，以使伸缩后的伸缩平台能够覆盖码垛范围的指令。优选的，所述转垛系统，还包括：转动平台，用于支撑升降平台和抓取机构；和/或用于支撑伸缩平台和转移机构；所述转动平台的运动由控制单元根据处理单元发来的转动平台控制指令进行控制，所述转动平台控制指令由人工设置或由处理单元根据卸垛的方位与当前系统的卸垛方向的差值确定。优选的，所述识别货物的轮廓、抓取点和推送面，包括通过计算机视觉进行识别。优选的，所述抓取机构，包括2个或2个以上的抓取器；所述识别模块，还用于识别当前被拆卸的货物的运动，所述运动的识别方法包括通过计算机视觉进行识别；所述处理单元，还用于根据所述货物的运动，得到抓取器的控制指令，包括：当货物的运动中的转动分量中的旋转角度不大于旋转阈值时，处理单元得到的抓取器的控制指令用于控制抓取器保持运动状态直至将货物抓取到升降平台上的目标位置，所述目标位置由处理单元根据预设的货物排列规则确定；当货物的运动中的转动分量中的旋转角度大于旋转阈值时，处理单元得到的抓取器的控制指令用于调整抓取器的相对位置使货物的运动中的转动分量中的旋转角度不大于旋转阈值，之后抓取器以相同的速度拖动货物直至将货物抓取到升降平台上的目标位置，所述目标位置由处理单元根据预设的货物排列规则确定。优选的，所述识别模块，还用于识别货物堆垛的位置和形状；所述处理单元，还用于根据所述货物堆垛的位置和形状，得到移动平台的控制指令，所述移动平台的控制指令为使升降平台的靠近拆垛一侧的边与由货物的抓取点确定的连线或平面平行。优选的，所述识别模块，还用于识别货物包装的形状以及货物包装的材质，货物包装的材质的识别方法为：将货物包装的图像特征与处理单元中预存的每种包装材质的图像特征进行对比，当与某种包装材质的图像特征的差值最小且低于预设值时，所述包装材质即为被识别的货物包装的材质；所述处理单元，还用于根据货物包装的形状以及货物包装的材质设定货物的堆垛高度，所述设定方法为：查询处理单元中预存的货物包装的形状以及货物包装的材质所对应的单位矩形面积的稳定性高度，所述稳定性高度表示在该高度下在预设的扰动力的作用下堆垛保持稳定，所述稳定性高度由试验数据或仿真数据得到；根据第一公式设定货物的堆垛高度，所述第一公式为：H＝k·da其中，H为货物的堆垛高度，k为单位矩形面积的稳定性高度，d为货物堆垛区域的短边的长度，a为预设的修正系数，其值为小于1的正实数。可选的，所述抓取机构包括第一机械臂、第二机械臂和抓取器，所述第一机械臂的一端通过第一驱动电机与所述升降平台转动连接，所述第二机械臂通过第二驱动电机转动连接于第一机械臂，所述抓取器连接设于所述第二机械臂远离第二驱动电机的一端；处理单元根据货物的抓取点和升降平台之间的位置关系确定移动货物时的拆垛路径和拆垛方向，并确定所述第一驱动电机与所述拆垛路径之间的垂直距离d；在所述抓取机构的抓取器抓取到货物后，处理单元控制所述第一驱动电机顺时针匀速转动，并实时确定所述第一机械臂的外展方向与所述拆垛方向之间的第一夹角α，所述第一机械臂的外展方向为从所述第一驱动电机到所述第二驱动电机的方向；所述处理单元还用于通过控制所述第二驱动电机的转动实时调整所述第二机械臂的外展方向与所述第一机械臂的外展方向之间的第二夹角β，所述第二机械臂的外展方向为从所述第二驱动电机到所述抓取器的方向，且：其中，l1为所述第一机械臂的长度，l2为所述第二机械臂的长度，且第二机械臂的外展方向与拆垛方向之间的夹角为钝角，当所述货物被移动到所述升降平台的预设位置处后，所述处理单元控制所述第一驱动电机和所述第二驱动电机停止工作；当时，所述处理单元控制所述第一驱动电机和所述第二驱动电机停止工作并发出报警。可选的，所述转移机构包括第三机械臂、第四机械臂和推送面，所述第三机械臂的一端通过第三驱动电机与所述升降平台转动连接，所述第四机械臂通过第四驱动电机转动连接于第三机械臂，所述推送面连接设于所述第四机械臂远离第四驱动电机的一端；处理单元根据货物的推送面中心点和升降平台之间的位置关系确定移动货物时的码垛路径和码垛方向，并确定所述第三驱动电机与所述码垛路径之间的垂直距离d’；在所述转移机构的推送面到达货物处后，处理单元控制所述第三驱动电机顺时针匀速转动，并实时确定所述第三机械臂的外展方向与所述码垛方向之间的第三夹角α’，所述第三机械臂的外展方向为从所述第三驱动电机到所述第四驱动电机的方向；所述处理单元还用于通过控制所述第四驱动电机的转动实时调整所述第四机械臂的外展方向与所述第三机械臂的外展方向之间的第四夹角β’，所述第四机械臂的外展方向为从所述第四驱动电机到所述推送面的方向，且：其中，l3为所述第三机械臂的长度，l4为所述第四机械臂的长度，且第四机械臂的外展方向与码垛方向之间的夹角为锐角，当所述货物被移动到预设的码垛区域后，所述处理单元控制所述第三驱动电机和所述第四驱动电机停止工作；当时，所述处理单元控制所述第三驱动电机和所述第四驱动电机停止工作并发出报警。本专利技术的一些有益效果可以包括：本专利技术提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转垛系统，其特征在于，包括：移动平台，用于进行系统的移动；升降平台，水平固定设置于移动平台上，用于放置被抓取的货物；拆码机构，设置于升降平台上，包括抓取机构和转移机构，所述抓取机构用于抓取货物并将其水平移动至升降平台，所述转移机构用于将货物从升降平台推送至码垛区域；控制单元，用于根据处理单元的处理指令控制移动平台、升降平台的移动以及拆码机构的移动、抓取和推送；识别模块，用于识别货物的轮廓、抓取点和推送面；处理单元，用于根据识别模块识别出的货物的轮廓、抓取点和推送面得到对拆码机构的移动、抓取和推送控制指令和对升降平台的升降控制指令，并将所述移动、抓取和推送控制指令和所述升降控制指令发送至控制单元，由控制单元进行拆码机构的移动、抓取和推送控制以及升降平台的升降控制，还用于根据预设的规则设定移动控制指令，并将所述移动控制指令发送至控制单元，由控制单元控制移动平台的移动。

【技术特征摘要】
1.一种转垛系统，其特征在于，包括：移动平台，用于进行系统的移动；升降平台，水平固定设置于移动平台上，用于放置被抓取的货物；拆码机构，设置于升降平台上，包括抓取机构和转移机构，所述抓取机构用于抓取货物并将其水平移动至升降平台，所述转移机构用于将货物从升降平台推送至码垛区域；控制单元，用于根据处理单元的处理指令控制移动平台、升降平台的移动以及拆码机构的移动、抓取和推送；识别模块，用于识别货物的轮廓、抓取点和推送面；处理单元，用于根据识别模块识别出的货物的轮廓、抓取点和推送面得到对拆码机构的移动、抓取和推送控制指令和对升降平台的升降控制指令，并将所述移动、抓取和推送控制指令和所述升降控制指令发送至控制单元，由控制单元进行拆码机构的移动、抓取和推送控制以及升降平台的升降控制，还用于根据预设的规则设定移动控制指令，并将所述移动控制指令发送至控制单元，由控制单元控制移动平台的移动。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：伸缩平台，与所述升降平台一端部的台面连接，并且所述伸缩平台的台面沿远离及靠近所述升降平台方式往复运动设置，所述伸缩平台的运动由控制单元根据处理单元发来的伸缩平台控制指令进行控制；所述处理单元发来的伸缩平台控制指令由处理单元根据设定的码垛规则得到，所述码垛规则包括码垛的范围；所述伸缩平台控制指令包括根据码垛的范围确定伸缩平台的伸缩长度，以使伸缩后的伸缩平台能够覆盖码垛范围的指令。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括：转动平台，用于支撑升降平台和抓取机构；和/或用于支撑伸缩平台和转移机构；所述转动平台的运动由控制单元根据处理单元发来的转动平台控制指令进行控制，所述转动平台控制指令由人工设置或由处理单元根据卸垛的方位与当前系统的卸垛方向的差值确定。4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述识别货物的轮廓、抓取点和推送面，包括通过计算机视觉进行识别。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述抓取机构，包括2个或2个以上的抓取器；所述识别模块，还用于识别当前被拆卸的货物的运动，所述运动的识别方法包括通过计算机视觉进行识别；所述处理单元，还用于根据所述货物的运动，得到抓取器的控制指令，包括：当货物的运动中的转动分量中的旋转角度不大于旋转阈值时，处理单元得到的抓取器的控制指令用于控制抓取器保持运动状态直至将货物抓取到升降平台上的目标位置，所述目标位置由处理单元根据预设的货物排列规则确定；当货物的运动中的转动分量中的旋转角度大于旋转阈值时，处理单元得到的抓取器的控制指令用于调整抓取器的相对位置使货物的运动中的转动分量中的旋转角度不大于旋转阈值，之后抓取器以相同的速度拖动货物直至将货物抓取到升降平台上的目标位置，所述目标位置由处理单元根据预设的货物排列规则确定。6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述识别模块，还用于识别货物堆垛的位置和形状；所述处理单元，还用于根据所述货物堆垛的位置和形状，得到移动平台的控制指令，所述移动平台的控制指令为使升降平台的靠近拆垛一侧的边与由货物的抓取点确定的连线或平面平行。7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述识别模块，还用于识别货物包装的形状以及货物包装的材质，货物包装的材质的识别方法为：将货物包装的图像特征与处理单元中预存的每种包装材质的图像特征进行对比...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁兆禧，
申请(专利权)人：深圳市鸿益达供应链科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44