一种基于无线通信的交叉带分拣控制方法及系统和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于无线通信的交叉带分拣控制系统，该系统主要包括供件单元、承载单元、分拣控制单元、仓库调度控制单元、仓库管理系统、包裹条码扫描器。仓库调度控制单元通过无线网络模块与分拣控制单元以及仓库管理系统连接，承载单元通过无线网络模块与分拣控制单元连接。一种基于无线通信的交叉带分拣控制装置，通过波导管、轨道信标和车载信标，以无线通信的方式来实现分拣控制信息和分拣小车定位信息交互。一种基于无线通信的交叉带分拣控制方法包含初始化与配置处理、条码扫描与物流信息处理、分拣作业控制处理三个流程。与现有技术相比，本发明专利技术具有降低维护难度、分拣速度快、系统运行稳定、生产成本低、分拣准确率高等优点。

A Cross-Band Sorting Control Method Based on Wireless Communication and Its System and Device

The invention relates to a cross-band sorting control system based on wireless communication, which mainly includes a supplier unit, a bearing unit, a sorting control unit, a warehouse dispatching control unit, a warehouse management system and a package bar code scanner. The warehouse dispatching control unit is connected with the sorting control unit and the warehouse management system through the wireless network module, and the bearing unit is connected with the sorting control unit through the wireless network module. A cross-band sorting control device based on wireless communication realizes the interaction of sorting control information and positioning information of sorting car by means of wireless communication through waveguide, track beacon and vehicle beacon. A cross-band sorting control method based on wireless communication includes three processes: initialization and configuration processing, barcode scanning and logistics information processing, sorting job control processing. Compared with the prior art, the invention has the advantages of reducing maintenance difficulty, fast sorting speed, stable system operation, low production cost and high sorting accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线通信的交叉带分拣控制方法及系统和装置
本专利技术涉及一种交叉带分拣控制方法，尤其一种基于无线通信的交叉带分拣控制方法及系统和装置。
技术介绍
在物流行业中，物流包裹的流通数量日益增长，各个物流企业需投入大量的人力物力用于对物流包裹的分拣。目前，物流企业主要应用分拣机系统按照包裹的目的地来进行分拣，将筛选出来的包裹集中放置在对应的目标区域，方便集中配送。交叉带分拣设备需要在较短时间内完成数量庞大的包裹筛选与分类，要求物流交叉带分拣系统和设备具备实时性强、稳定性要求高、分拣准确、分拣速度快的特征，分拣系统和设备的功能复杂性也在增加，分拣系统任何部件的故障都可能导致系统不能正常完成分拣工作，同时，分拣系统的某些部件成本昂贵、维护不便、可靠性不高。本专利技术提供一种基于无线通信的交叉带分拣控制方法及系统和装置，可以有效提高分拣系统的分拣速度、增加分拣准确率、提高可靠性、增加可维护性、降低产品成本。目前，已有的交叉带分拣系统或者设备，具有以下不足：1、分拣小车的控制器与分拣主控器的信息交互通过滑触线进行传输，数据传输速率低，易受接触不稳定导致通信故障的影响，降低了系统可靠性；2、分拣小车的控制器与分拣主控器的信息交互通过滑触线进行传输，需要周期性的进行维护，出现故障时难以定位部件，设备结构复杂，增加维护成本；3、分拣小车的定位精确度不高，同时限制了小车运行速度，降低了分拣速度；4、分拣小车的皮带位置与速度控制不准确，包裹下包的方向与速度控制失误，对应包裹分拣至错误格口，或者导致包裹发生碰撞损坏，降低了分拣准确率，降低系统稳定性和可靠性；5、分拣小车有线通信涉及到电气线路设计与布线，施工难度大，维护成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于无线通信的交叉带分拣控制方法及系统。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于无线通信的交叉带分拣控制系统，其特征在于，包括FCU供件单元、CSU承载单元、DCU驱动单元、SMC分拣控制单元、WDC仓库调度控制单元、WMS仓库管理系统、PCU配电单元、PCS包裹条码扫描器、CMU传送带控制单元组成。所述的FCU供件单元、CSU承载单元、DCU驱动单元、SMC分拣控制单元、PCU配电单元、PCS包裹条码扫描器、CMU传送带控制单元为嵌入式单板机；所述的WMS仓库管理系统、WDC仓库调度控制单元为工业控制计算机。基本模块简介如表1所示：表1所述的PCU配电单元、CMU传送带控制单元通过CAN-A总线与SMC分拣控制单元连接，所述的FCU供件单元、DCU驱动单元通过CAN-B总线与SMC分拣控制单元连接，所述的PCS包裹条码扫描器通过以太网-B与SMC分拣控制单元连接，所述的WDC仓库调度控制单元通过WIFI无线网络模块与SMC分拣控制单元连接。所述的WMS仓库管理系统通过以太网-A与WDC仓库调度控制单元连接，所述的CSU承载单元通过WIFI无线网络模块与SMC分拣控制单元连接。所述的PCU配电单元通过强电供电电缆与WDC仓库调度控制单元、WMS仓库管理系统连接，提供220伏特交流电压。所述的PCU配电单元通过弱电供电电缆与FCU供件单元、CSU承载单元、DCU驱动单元、SMC分拣控制单元、PCS包裹条码扫描器、CMU传送带控制单元连接，提供48伏特直流电压。所述的FCU供件单元与进料的传送伺服驱动电机连接，同时通过重量传感器和光电开关来获取物料的重量信息和位置信息。所述的SMC分拣控制单元的主处理板为英伟达的JetsonTX2模块，主处理板上运行的操作系统为Linux嵌入式系统。所述的FCU供件单元、CSU承载单元、DCU驱动单元、SMC分拣控制单元、PCU配电单元、PCS包裹条码扫描器、CMU传送带控制单元的主处理器采用STM32F767，运行的操作系统为FreeRTOS嵌入式系统，软件程序采用C语言和C++语言编程。所述的WMS仓库管理系统采用mysql进行数据库管理。一种基于无线通信的交叉带分拣装置，其特征在于，主要由进料装置、条码扫描装置、机架导轨结构、分拣小车装置、下料格口与滑槽装置组成。所述的进料装置由进料口、称重平台、扫描平台、加速段组成。所述的PCS包裹条码扫描器安装在条码扫描装置上。所述的FCU供件单元安装在进料装置上。所述的CSU承载单元安装在分拣小车装置上。所述的分拣小车，其特征在于，主要由车架、行走外轮、行走内轮、电动辊筒、分拣皮带、支撑梁、取电刷等组成。一种基于无线通信的交叉带分拣装置，其特征在于，分拣小车无线通信与定位，主要由波导管、波导泄露槽、轨道信标模块、车载信标模块来实现。所述的波导管、波导泄露槽、轨道信标模块安装在机架导轨结构上。所述的车载信标模块安装在CSU承载单元上。车载信标模块会随着分拣小车一起水平运动，当车载信标模块接近轨道信标模块时，轨道信标模块会被激活，开始与车载信标模块进行通信。所述的波导管与SMC分拣控制单元连接。SMC分拣控制单元将无线通信信号导向至波导管，无线频率信号通过波导管传输，并且通过波导泄露槽向外发射无线信号。所述的分拣小车，其特征在于，主要由车架、行走外轮、行走内轮、电动辊筒、分拣皮带、支撑梁、取电刷、取电支撑机构等组成。所述的车架主要铝合金和钢线材来制作，在保证车架整体承重强度的情况下，能减轻车架的自身重量，能够提高负载能力，同时降低生产成本。所述分拣小车的行走外轮、行走内轮，主要支持分拣小车在导轨上的水平行走，其中行走外轮主要负责分拣小车和负载的承重，行走内轮主要负责辅助导向，将分拣小车固定在导轨上，防止行走外轮从导轨上脱落，提高分拣小车运行的可靠性。所述的取电刷主要支持分拣小车的车身部分的电子电气部件的供电，取电导向轮通过在强电滑触线滑动接触，完成48V直流电的传输。所述的无线通信主要包括两种无线信息交互链路，第一种是分拣控制信息，第二种是分拣小车定位信息。所述的分拣控制信息主要通过2.4GHz无线通信Wifi信号来交互，由SMC分拣控制单元、CSU承载单元、波导管来实现。所述的SMC分拣控制单元与波导管通过同轴电缆来连接。所述的分拣小车定位信息主要通过40.8MHz无线信号来交互，由SMC分拣控制单元、CSU承载单元、轨道信标模块来实现。所述的SMC分拣控制单元与轨道信标模块通过带屏蔽层双绞线来连接。轨道信标模块32与车载信标模块21之间交互的信息帧结构如表2所示：表2所述的SMC分拣控制单元主要由调制解调模块、基带解码模块以及微处理器模块组成，所述的微处理器模块的型号为英伟达JetsonTX2模块，CPU为6核处理器，主频2GHz，模块内存为8G。调制解调模块、基带解码模块以及微处理器模块通过系统总线连接。所述的CSU分拣控制单元主要由车载信标模块、基带解码模块、射频天线及微处理器模块组成，所述的微处理器模块的CPU为STM32F767处理器。车载信标模块、基带解码模块以及微处理器模块通过系统总线连接。一种基于无线通信的交叉带分拣控制方法，其特征在于，该方法采用无线通信来进行控制数据的交互以及使用有源信标来进行分拣小车的定位，所述的分拣控制方法在实施的过程中包含三个处理流程：系统初始化与配置处理流程、条码扫描与物流信息处理流程、分拣作业控制处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无线通信的交叉带分拣控制方法与系统，其特征在于，该系统采用无线通信来分拣控制信息和分拣小车定位信息交互；所述交叉带分拣控制系统通过波导管、轨道信标和车载信标为无线通信传输载体，来实现分拣控制器与分拣小车之间无线通信信号的传输与处理；所述的分拣控制方法在实施的过程中包含三个处理阶段：系统初始化与配置处理、条码扫描与物流信息处理、分拣作业控制处理。

【技术特征摘要】
1.一种基于无线通信的交叉带分拣控制方法与系统，其特征在于，该系统采用无线通信来分拣控制信息和分拣小车定位信息交互；所述交叉带分拣控制系统通过波导管、轨道信标和车载信标为无线通信传输载体，来实现分拣控制器与分拣小车之间无线通信信号的传输与处理；所述的分拣控制方法在实施的过程中包含三个处理阶段：系统初始化与配置处理、条码扫描与物流信息处理、分拣作业控制处理。2.一种实施权利要求1所述的基于无线通信的交叉带分拣控制系统，其特征在于，该系统包括供件单元、承载单元、驱动单元、分拣控制单元、仓库调度控制单元、仓库管理系统、配电单元、包裹条码扫描器、传送带控制单元组成；所述的供件单元、承载单元、驱动单元、分拣控制单元、配电单元、包裹条码扫描器、传送带控制单元为嵌入式单板机，所述的仓库管理系统、仓库调度控制单元为工业控制计算机；所述的配电单元、传送带控制单元通过CAN-A总线与分拣控制单元连接，所述的供件单元、驱动单元通过CAN-B总线与分拣控制单元连接，所述的包裹条码扫描器通过以太网-B与分拣控制单元连接，所述的仓库调度控制单元通过无线网络模块与分拣控制单元连接，所述的仓库管理系统通过以太网-A与仓库调度控制单元连接，所述的承载单元通过无线网络模块与分拣控制单元连接。3.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的交叉带分拣控制系统，其特征在于，所述的配电单元通过强电供电电缆与仓库调度控制单元、仓库管理系统连接，提供220伏特交流电压；所述的配电单元通过弱电供电电缆与供件单元、承载单元、驱动单元、分拣控制单元、包裹条码扫描器、传送带控制单元连接，提供48伏特直流电压。4.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的交叉带分拣控制系统，其特征在于，所述的分拣控制单元的主处理板为英伟达的JetsonTX2模块，主处理板上运行的操作系统为Linux嵌入式系统；所述的供件单元、承载单元、驱动单元、分拣控制单元、配电单元、包裹条码扫描器、传送带控制单元的主处理器采用STM32F767，运行的操作系统为FreeRTOS嵌入式系统，软件程序采用C语言和C++语言编程；所述的仓库管理系统采用mysql进行数据库管理。5.根据权利要求1-4所述的一种基于无线通信的交叉带分拣装置，其特征在于，分拣小车无线通信与定位，主要由波导管、波导泄露槽、轨道信标模块、车载信标模块来实现；所述的波导管、波导泄露槽、轨道信标模块安装在机架导轨结构上；所述的车载信标模块安装在承载单元上，车载信标模块会随着分拣小车一起水平运动，当车载信标模块接近轨道信标模块时，轨道信标模块会被激活，开始与车载信标模块进行通信；所述的波导管与分拣控制单元连接，分拣控制单元将无线通信信号导向至波导管，无线频率信号通过波导管传输，并通过波导泄露槽向外发射。6.根据权利要求5所述的一种基于无线通信的交叉带分拣装置，其特征在于，所述的分拣小车，主要由车架、行走外轮、行走内轮、电动辊筒、分拣皮带、减震弹簧、取电刷等组成；所述分拣小车的行走外轮、行走内轮，主要支持分拣小车在导轨上的水平行走，其中行走外轮主要负责分拣小车和负载的承重，行走内轮主要负责辅助导向，将分拣小车固定在导轨上，防止行走外轮从导轨上脱落，提高分拣小车运行的可靠性；所述的取电刷主要支持分拣小车的车身部分的电子电气部件的供电，取电导向轮通过在强电滑触线滑动接触，完成48V直流电的传输。7.根据权利要求5-6所述的无线通信主要有两种无线信息交互链路，第一种是分拣控制信息，第二种是分拣小车定位信息；所述的分拣控制信息主要通过2.4GHz无线通信Wifi信号来交互，由分拣控制单元、承载单元、波导管来实现；所述的分拣控制单元与波导管通过同轴电缆来连接；所述的分拣小车定位信息主要通过40.8MHz无线信号来交互，由分拣控制单元、承载单元、轨道信标模块来实现；所述的分拣控制单元与轨道信标模块通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐军，
申请(专利权)人：徐军，
类型：发明
国别省市：上海,31