[发明专利]一种基于启发式模型的装箱方法及系统

权利要求书

1.一种基于启发式模型的装箱方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立数据库，收录装箱区中每个工位的实时信息，所述实时信息至少包括：工位编号，以及对应的坐标和工位状态；

基于当前的工位状态将所述数据库划分为空工位集V、满箱工位集F和半箱工位集H；对所述空工位集V、满箱工位集F和半箱工位集H中的工位分别执行空箱码垛指令、满箱拆垛指令和装箱指令；

构建动态路径优化模型，在执行空箱码垛指令、满箱拆垛指令或装箱指令时选用所述构建动态路径优化模型选用对应的最佳路径；

待指令执行完毕后更新对应工位当前的工位状态得到更新后的空工位集V、满箱工位集F和半箱工位集H，如此反复。

2.根据权利要求1所述的一种基于启发式模型的装箱方法，其特征在于，所述数据库的划分标准如下：

当工位上未放置箱体时，则将对应工位划分到空工位集V中；

当工位上放置有箱体时，若箱体内部的产品数量达到阈值，则将对应工位划分至满箱工位集F中；若箱体内部的产品数量小于阈值，则将对应工位划分至半箱工位集H中。

3.根据权利要求1所述的一种基于启发式模型的装箱方法，其特征在于，所述动态路径优化模型的构建流程如下：

定义空箱在箱体输送线上的位置为空箱初始位置，获取空工位集V中元素的空工位编号及坐标，则空箱从空箱初始位置到空工位的路程为：

，其中，i为空箱工位编号，x_i为空箱工位编号为i的横坐标，y_i为空箱工位编号为i的纵坐标；

则关于空箱码垛指令的最佳码垛路径为。

4.根据权利要求1所述的一种基于启发式模型的装箱方法，其特征在于，所述动态路径优化模型的构建流程如下：

定义产品在产品输送线上的产品初始位置为，获取半箱工位集H中元素的半箱工位编号j及坐标，x_j为半箱工位编号为j的横坐标，y_j为半箱工位编号为j的纵坐标；

则产品从产品初始位置到半箱工位的路径为：

确定目标函数：；

基于当前产品的型号，于半箱工位集H中筛选出用于放置该型号产品的半箱工位得到同一型号半箱集，通过确定目标函数对所述同一型号半箱集中的元素进行分析，

得到该最佳的半箱工位 ；

式中，为产品转移时水平的X轴方向上的平均移动速度；为产品转移时水平的Y轴方向上的平均移动速度；为产品转移时在Z轴向上的平均移动速度；

表示半箱工位编号j放置当前产品时在Z轴向上所需的位移；表示当前半箱工位占总工位的比例；是权值，其取值范围为0.48~0.62；表示半箱工位编号j的剩余可装产品的数量。

5.根据权利要求1所述的一种基于启发式模型的装箱方法，其特征在于，所述动态路径优化模型的构建流程如下：

于满箱工位集F中提取每个满箱工位的编号k及对应的坐标，定义箱体转移线上用于接收满箱的接收位置坐标为，则满箱从满箱工位转移到接收位置的路程为：

；其中，k为满箱工位编号，x_k为满箱工位编号为k的横坐标，y_k为满箱工位编号为k的纵坐标；

则关于满箱拆垛指令的最佳拆垛路径为。