高架库堆垛机盘点及辅助监控装置

技术领域

本发明属于烟草行业高架库系统技术领域，具体涉及一种高架库堆垛机盘点及辅助监控装置。

背景技术

高架库一般是指采用几层、十几层乃至几十层高的货架储存单元货物，用相应的物料搬运设备进行货物入库和出库作业的仓库；它一般由高层货架、巷道堆垛机、输送机、控制系统和计算机管理系统等构成，可以在计算机系统控制下完成单元货物的自动存取作业。

烟草行业高架库主要包括原料高架库、烟用材料高架库及成品高架库，进行原料、烟用材料、卷烟成品的仓储，高架库使用过程中存在入库物料(卷烟成品、烟用材料、原料)规格、数量错误和高架库运行过程中人工干预导致高架库物料信息错误等问题，为保证高架库物料的实物信息与系统信息一致，同时按照财务的管理要求，需定期对高架库内物料(卷烟成品、烟用材料、原料)进行盘点，保证高架库内物料(卷烟成品、烟用材料、原料)账物相符。

目前烟草行业高架库盘点方式主要有两种，一是在一个时间节点(停产期间)将所有物料(卷烟成品、烟用材料、原料)全部出库，在高架库外进行盘点，盘点结束再将物料(卷烟成品、烟用材料、原料)重新入高架库存储，这种盘点方法需要一个非常大的周转场地，同时需要大量出、入高架库操作时间，员工的工作量极其巨大，盘点时间多达数天、甚至几周；二是在一个时间节点(停产期间)由操作人员坐在高架库堆垛机载货台上对高架库货架上的物料(卷烟成品、烟用材料、原料)进行逐货物记录、盘点，该盘点存在严重的高空安全风险，同时由于是人工清点、盘查，导致盘点效率、质量较低。

另外，目前高架库堆垛机在运行过程中经常会出现故障停机，如果堆垛机载货台悬停在高空，维修人员必须登高作业，攀爬到堆垛机载货台处进行人工观察判断，然后才能排出故障，故障排除后堆垛机恢复正常，高架库堆垛机维修人员攀爬堆垛机存在安全风险。

针对高架库盘点存在的问题，其中，名称为“基于视觉技术的高架库智能监控及盘点系统”、专利号为CN111646092的发明专利实现高架库卷烟成品的盘点功能，但该项发明专利是通过堆垛机货叉将卷烟成品移动到堆垛机的载货台上，然后进行盘点，盘点前堆垛机必须进行伸叉操作、挑起操作、货叉回收操作后，卷烟成品移动到堆垛机载货台后才能进行卷烟成品盘点，盘点结束，堆垛机必须进行伸叉操作、下落操作、货叉回收操作，经过这7个操作步骤卷烟成品才盘点完毕，盘点操作流程繁琐、时间较长、效率较低。

名称为“一种基于CPS的可视化实物自动盘库系统”、专利号CN109685425的发明专利也实现高架库卷烟成品的盘点功能，但该项发明专利在进行成品卷烟盘点前必须先人工安装识别支架及识别装置，盘点结束需拆除识别支架及识别装置，使用不方便；每次盘点只能盘点堆垛机一面货架上的卷烟成品，一面货架上的卷烟成品盘点完毕必须先拆卸识别支架及识别装置，然后再另一面人工安装识别支架及识别装置，才能盘点另一面货架上的卷烟成品，盘点效率时间较长、效率较低，拆卸、安装识别支架及识别装置费工费时。

因此上述专利仍不能快速高效省力的盘点原料高架库及烟用材料高架库中的原料及烟用材料。因此有必要提出改进。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种高架库堆垛机盘点及辅助监控装置，本发明解决目前高架库盘点过程中存在的登高安全风险，盘点时间长，占用场地大，人员工作量大，效率低下的问题，同时在堆垛机日常维修过程中减少维修人员攀爬堆垛机的次数，降低维修人员的登高安全风险。

本发明采用的技术方案：高架库堆垛机盘点及辅助监控装置，包括堆垛机，所述堆垛机左右两侧设有货架，所述货架上设有托盘，所述托盘上设有物料，所述托盘侧部设有托盘条码，所述堆垛机包括堆垛机底座，所述堆垛机底座上部前后两侧竖直设有立柱，所述立柱一侧设有堆垛机控制器和工控机，所述堆垛机底座上部设有堆垛机载货台，所述堆垛机载货台左右两侧设有堆垛机货叉，所述堆垛机载货台左右两侧均设有对左右货架上托盘的托盘条码进行扫描的条码扫描器，所述条码扫描器将扫描信息传递给工控机完成实际托盘信息盘点工作；所述堆垛机载货台前后两侧均竖直设有堆垛机载货台支架，两个所述堆垛机载货台支架上部通过支架连接在一起；两个所述堆垛机载货台支架上左右两端相对的一端上均设有固定的自动变焦相机、3D智能相机、LED照明灯，所述固定的自动变焦相机、3D智能相机、LED照明灯对堆垛机左右两侧货架上的物料的正面、上面和一侧面进行拍摄实现托盘上物料种类、规格的盘点信息和托盘上物料数量信息测算并传输给工控机；两个所述堆垛机载货台支架上左右两端相对的另一端上均设有可左右伸缩的自动变焦相机、3D智能相机、LED照明灯，所述可左右伸缩的自动变焦相机、3D智能相机、LED照明灯对堆垛机左右两侧货架上的物料的后面、上面和另一侧面进行拍摄实现托盘上物料种类、规格的盘点信息和托盘上物料数量信息测算并传输给工控机；所述工控机与堆垛机控制系统连接并将托盘信息、物料种类、规格的盘点信息和物料数量的盘点信息进行分析获得最终物料的盘点详细清单信息并与高架库系统中物料信息与盘点信息进行对比分析。

对上述技术方案的进一步限定，所述堆垛机载货台左侧设有左条码扫描器，所述堆垛机载货台右侧设有右条码扫描器。

对上述技术方案的进一步限定，两个所述堆垛机载货台支架上部均设有辅助支架，所述辅助支架包括后辅助支架和前辅助支架，所述前辅助支架设于前面的堆垛机载货台支架上，所述前辅助支架左端固定设有左辅助支座，所述左辅助支座上设有左固定自动变焦相机、左固定3D智能相机、左固定LED照明灯；所述前辅助支架右端固定设有右伸缩气缸，所述右伸缩气缸的活塞端上设有右伸缩自动变焦相机、右伸缩3D智能相机、右伸缩LED照明灯；所述后辅助支架设于后面的堆垛机载货台支架上，所述后辅助支架左端固定设有左伸缩气缸，所述左伸缩气缸的活塞端上设有左伸缩自动变焦相机、左伸缩3D智能相机、左伸缩LED照明灯；所述后辅助支架右端固定设有右辅助支座，所述右辅助支座上设有右固定自动变焦相机、右固定3D智能相机、右固定LED照明灯。

本发明与现有技术相比的优点：

1、本方案同时采用固定式和伸缩式的LED照明灯、自动变焦相机及3D智能相机对堆垛机侧部货架上的物料进行托盘信息、物料种类、规格的盘点信息和物料数量的盘点信息，保证物料(卷烟成品、烟用材料、原料)信息采集的全方位覆盖，盘点信息精细、可靠；

2、本方案通过在堆垛机两侧均设置LED照明灯、自动变焦相机及3D智能相机组件，可以同时盘点堆垛机两侧货架上物料(卷烟成品、烟用材料、原料)，盘点效率大幅度提升；

3、本方案利用自动变焦相机和3D智能相机进行物料拍照盘点，在便于物料盘点的基础上，并解决目前高架库盘点过程中存在登高安全风险问题，同时在堆垛机日常维修过程中减少维修人员攀爬堆垛机的次数，降低维修人员的登高安全风险；

4、本方案可用于卷烟生产中卷烟成品、烟用材料、原料等多种高架库的物料盘点，也可用于其他工业生产中高架库的盘点，使用范围较广；

5、本方案利用堆垛机载货台支架安装盘点设备，使盘点设备安装简单、方便，制造成本低；

6、本方案在生产期间利于夜间卷烟工厂堆垛机使用频次较低时进行盘点操作，既保证堆垛机生产使用，又高效完成了高架库盘点工作。

附图说明

图1为本发明的结构主视图；

图2为本发明的结构左视图；

图3为本发明图2的结构俯视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

请参阅图1-3，详述本发明的实施例。

高架库堆垛机盘点及辅助监控装置，包括堆垛机，所述堆垛机左右两侧设有货架15，所述货架15上设有托盘8，所述托盘8上设有物料16，所述托盘8侧部设有托盘条码9。

所述堆垛机包括堆垛机底座1，所述堆垛机底座1上部前后两侧竖直设有立柱2，所述立柱2一侧设有堆垛机控制器6和工控机17。所述堆垛机底座1上部设有堆垛机载货台3，所述堆垛机载货台3左右两侧设有堆垛机货叉5。所述堆垛机载货台3左右两侧均设有对左右货架15上托盘8的托盘条码9进行扫描的条码扫描器7，所述堆垛机载货台3左侧设有左条码扫描器7-1，所述堆垛机载货台3右侧设有右条码扫描器7-2。所述条码扫描器7将扫描信息传递给工控机17完成实际托盘信息盘点工作。

所述堆垛机载货台3前后两侧均竖直设有堆垛机载货台支架4，两个所述堆垛机载货台支架4上部通过支架连接在一起。两个所述堆垛机载货台支架4上左右两端相对的一端上均设有固定的自动变焦相机12、3D智能相机13、LED照明灯14，所述固定的自动变焦相机12、3D智能相机13、LED照明灯14对堆垛机左右两侧货架15上的物料16的正面、上面和一侧面进行拍摄，实现托盘上物料种类、规格的盘点信息和托盘上物料数量信息测算并传输给工控机17。两个所述堆垛机载货台支架4上左右两端相对的另一端上均设有可左右伸缩的自动变焦相机12、3D智能相机13、LED照明灯14，所述可左右伸缩的自动变焦相机12、3D智能相机13、LED照明灯14通过伸缩能对堆垛机左右两侧货架15上的物料16的后面、上面和另一侧面进行拍摄，实现托盘上物料种类、规格的盘点信息和托盘上物料数量信息测算并传输给工控机17。所述工控机17与堆垛机控制系统连接并将托盘信息、物料种类、规格的盘点信息和物料数量的盘点信息进行分析获得最终物料的盘点详细清单信息并与高架库系统中物料信息与盘点信息进行对比分析。

具体的，两个所述堆垛机载货台支架4上部均设有辅助支架10，所述辅助支架10包括后辅助支架10-1和前辅助支架10-2，所述前辅助支架10-2设于前面的堆垛机载货台支架4上，所述前辅助支架10-2左端固定设有左辅助支座10-3，所述左辅助支座10-3上设有左固定自动变焦相机12-1、左固定3D智能相机13-1、左固定LED照明灯14-1；所述前辅助支架10-2右端固定设有右伸缩气缸11-2，所述右伸缩气缸11-2的活塞端上设有右伸缩自动变焦相机12-4、右伸缩3D智能相机13-4、右伸缩LED照明灯14-4；所述后辅助支架10-1设于后面的堆垛机载货台支架4上，所述后辅助支架10-1左端固定设有左伸缩气缸11-1，所述左伸缩气缸11-1的活塞端上设有左伸缩自动变焦相机12-3、左伸缩3D智能相机13-3、左伸缩LED照明灯14-3；所述后辅助支架10-1右端固定设有右辅助支座10-4，所述右辅助支座10-4上设有右固定自动变焦相机12-2、右固定3D智能相机13-2、右固定LED照明灯14-2。

开始高架库盘点工作时：堆垛机设置到自动盘点状态，堆垛机从初始位置(1行、1列)开始进行盘点。

第一步进行托盘信息盘点：堆垛机载货台3上的左条码扫描器7-1、右条码扫码器7-2，分别扫描堆垛机载货台3左右两侧货架15上托盘8的托盘条码9，并将扫码信息传输到工控机17，完成托盘信息盘点工作。工控机10与堆垛机控制系统连接，进行高架库实际托盘信息与系统托盘信息对比，如果信息不符，工控机17发出报警提示，记录托盘信息和盘点错误信息。

第二步进行托盘上物料16(卷烟成品、烟用材料、原料)盘点：左固定LED照明灯14-1、右固定LED照明灯14-2照亮堆垛机左右两侧货架15上物料16(卷烟成品、烟用材料、原料)的前部方位，左固定自动变焦相机12-1、右固定自动变焦相机12-2拍摄堆垛机两侧货架15上物料16(卷烟成品、烟用材料、原料)的正面、上面和侧面图像，左固定3D智能相机13-1、右固定3D智能相机13-2拍摄堆垛机两侧货架15上物料16(卷烟成品、烟用材料、原料)的正面、上面和侧面，测算托盘上物料数量信息。

同时左伸缩气缸11-1、右伸缩气缸11-2伸出活塞杆，活塞杆伸到指定位置，伸缩气缸活塞杆端部安装的左伸缩LED照明灯14-3、右伸缩LED照明灯14-4照亮堆垛机左右两侧货架15上物料16(卷烟成品、烟用材料、原料)的后部方位。左伸缩自动变焦相机12-3、右伸缩自动变焦相机12-4拍摄堆垛机两侧货架15上物料16(卷烟成品、烟用材料、原料)的后面、上面和另一个侧面，两张图像信息传输到工控机17，工控机17进行图像合成、分析，获得堆垛机两侧货架15上物料16(卷烟成品、烟用材料、原料)种类、规格的盘点信息；左伸缩3D智能相机13-3、右伸缩3D智能相机13-4拍摄堆垛机两侧货架15上物料16(卷烟成品、烟用材料、原料)的后面、上面和另一个侧面，测算托盘上物料数量信息，两张3D图像信息传输到工控机17，工控机17进行图像合成、分析，获得堆垛机两侧货架15上物料16(卷烟成品、烟用材料、原料)数量的盘点信息，工控机17将托盘信息、物料种类、规格的盘点信息和物料数量的盘点信息进行合成、分析，获得最终物料的盘点详细清单信息。工控机17与堆垛机控制系统连接，进行高架库系统物料信息与盘点信息对比，如果信息不符，工控机17发出报警提示，记录托盘、物料信息和盘点错误等信息。

第三步堆垛机按以上两步进行盘点，如果堆垛机货架较长(列数大于排数)，盘点按每排进行依次盘点，如果堆垛机货架较短(排数大于列数)，盘点按每列进行依次盘点。

高架库堆垛机在运行过程中会出现故障停机时，维修人员可操作工控机17手动打开左固定LED照明灯14-1或右固定LED照明灯14-2，然后在工控机17显示器上观察左固定自动变焦相机12-1或右固定自动变焦相机12-2拍摄的图片，如仍无法判断故障情况，可操作工控机17手动打开左伸缩LED照明灯14-3或右伸缩LED照明灯14-4，继续操作工控机17手动操作左伸缩气缸11-1或右伸缩气缸11-2伸出活塞杆，然后在工控机17显示器上观察左伸缩自动变焦相机12-3或右伸缩自动变焦相机12-4拍摄的图片，维修人员在堆垛机下方结合不同位置拍摄的两张图片，可清晰的判断堆垛机故障情况，无须攀爬到堆垛机载货台处进行人工观察判断，可快速排除堆垛机故障。

当卷烟工厂连续生产，无停产盘点时间时，可利用夜间卷烟工厂堆垛机使用频次较低时间，抽出一台堆垛机上进行盘点，其他堆垛机保证正常生产使用，一台堆垛机盘点完毕后，其他堆垛机依次进行盘点，可保证无人化、不停产的状态下完成物料(卷烟成品、烟用材料、原料)的盘点工作，既保证堆垛机生产使用，又高效完成了高架库盘点工作。

总之，本装置解决目前高架库盘点过程中存在登高安全风险，盘点时间长，占用场地大，人员工作量大，效率低下的问题，同时在堆垛机日常维修过程中减少维修人员攀爬堆垛机的次数，降低维修人员的登高安全风险，结构简单，制造安装方便，制造成本低。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。