一种RFID物流平托盘可续用性全自动检测系统及方法

1.一种RFID物流平托盘可续用性全自动检测系统，其特征在于：系统结构由全自动高架立体库、人工上垛位、拆垛机、第一检测位、第一双向九十度旋转传送带、第一淘汰位、第二检测位、第二双向九十度旋转传送带、第二淘汰位、垒垛机、可扩展检测位、托盘检测管理系统组成；
所述全自动高架立体库用于存储托盘垛，采用全自动堆垛机执行托盘垛存/取作业，堆垛机具有可编程功能，根据检测任务设定，取出未检测托盘垛送入检测流水线，并存入已检测托盘垛；
所述人工上垛位通过传送带、九十度旋转传送带和全自动高架立体库连接，用于向检测流水线送入零散托盘垛，这些托盘垛为临时插入的检测任务，托盘检测管理系统负责调度人工上垛位和全自动高架立体库的托盘垛进入检测流水线的次序；
所述拆垛机将托盘垛拆解，逐次向后续检测位送出单一托盘；
所述第一检测位采用机器视觉方法检测托盘四个侧面破损情况，工业相机A和工业相机B安装在第一检测位的垂直于检测流水线的两侧，采集托盘垂直于检测流水线的两个侧面的图像，不阻挡托盘在检测流水线上的移动；工业相机C和工业相机D采集托盘沿检测流水线方向的两个侧面的图像，为了不阻挡托盘移动，在和检测流水线成一个夹角位置安装工业相机C和工业相机D，所采集图像先经过仿射变换校正之后，再进行检测；
经过第一检测位检测，经过第一双向九十度旋转传送带，满足可续用性要求的托盘进入下一个检测位继续检测，不满足的托盘送往第一淘汰位，予以剔除；
所述第二检测位采用RFID读写器对RFID标签进行清零、读写校验操作，检测托盘内嵌RFID标签数据可靠性，经过第二双向九十度旋转传送带，满足RFID标签数据可靠性要求的托盘进入下一个检测位继续检测，不满足的托盘送往第二淘汰位；
所述垒垛机将检测完，且满足可续用性要求的托盘逐个堆叠，最终累叠到整个托盘垛之后，送入全自动高架立体库。
2.如权利要求1所述一种RFID物流平托盘可续用性全自动检测系统，其特征在于：检测系统各检测位、淘汰位之间都采用自动传送带连接，托盘在传送带上根据检测结果，自动送往下一个位置。
3.如权利要求1或2所述一种RFID物流平托盘可续用性全自动检测系统，其特征在于：检测系统各检测位采用标准模组化设计，托盘检测项目可增减，托盘检测次序可互换，检测项目的先后次序按淘汰率高低排列，即：淘汰率越高的检测项目越先检测。
4.如权利要求1所述一种RFID物流平托盘可续用性全自动检测系统，其特征在于：检测系统各检测位之间由托盘检测管理系统控制托盘移动次序和时间，以实现并行化检测，降低平均检测周期，提高检测效率。
5.一种RFID物流平托盘可续用性全自动检测方法，其特征在于：具体步骤包括：
一、并行执行单元一：
步骤1：人工上托盘垛或高架库调托盘垛；
步骤2：托盘垛送入拆垛机；
步骤3：拆出单个托盘；
步骤4：托盘送第一检测位；
步骤5：检测托盘破损情况，四台工业相机采集托盘四侧图像，评估破损等级：无明显破损、轻微破损、表面破损、结构破损、严重破损；无明显破损、轻微破损、表面破损的托盘可续用，进入下一个检测项目；结构破损、严重破损的托盘淘汰，托盘送第一淘汰位；
二、并行执行单元二：
步骤6：托盘送第二检测位；
步骤7：检测RFID标签可靠性；
步骤8：RFID读写器对托盘内嵌RFID标签执行清零操作、读写检验操作；
步骤9：评估可靠性等级：存在错误、操作延时、无错误；存在错误的托盘淘汰，托盘送第二淘汰位；操作延时和无错误的托盘可续用，进入下一个检测项目；
三、并行执行单元三：
步骤10：托盘送第三检测位；
步骤11：托盘送入垒垛机，累叠到整个托盘垛之后，托盘垛送回高架库。

一种RFID物流平托盘可续用性全自动检测系统及方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种RFID物流平托盘可续用性检测系统及方法，尤其涉及对在流转RFID物流平托盘的破损情况、RFID数据可靠性进行全自动检测的系统及方法，属于物流检测设备技术领域。\n背景技术\n[0002] 物流平托盘是现代物流标准化的重要载体，广泛应用于货物仓储、搬运、运输等物流过程中，尤其在全自动高架立体仓储中，物流平托盘更具有效率高、安全可靠的特点。\n[0003] 物流平托盘作为货物搬运的载体，其机械强度、形状参数对其在仓储系统中正常流转至关重要。在现代智能仓储系统中，为了提高物流平托盘的数字化、可视化管理，加装RFID标签，用于存储物流平托盘自身身份信息，及承载货物的数据，因此，RFID标签存储数据的有效性和可靠性，对于物流平托盘的正常使用也很重要。\n[0004] 目前，物流平托盘的质量检测有多个检测项目，包括：外观检测、跌落试验、堆码试验、起吊试验、尺寸偏差测试、动态载荷测试、静态载荷测试、顶铺板边缘冲击试验、抗压试验、弯曲试验、跌落试验、振动试验等，相应的检测国内外都有较详细的检定标准，例如：\n[0005] 标准ISO 8611-1-2004、ISO/TS 8611-2-3005、ISO/TS 8611-3-2005分别规定了物料处理用平托盘的试验方法、性能要求等内容；ISO 8611-1991规定了通用联运平托盘的试验方法等内容。\n[0006] 但是这些物流平托盘检测项目和方法都是针对新生产的物流平托盘，即对其是否质量合格，能否进入物流仓储运输流转系统的准入性检测。由于新品都是批量化生产，所用材料、模具都是相同的，新品质量也几近相同，因此，此类托盘检测都是由具有计量检定资质的专业检测机构进行抽样检测。\n[0007] 另一方面，物流平托盘有多个检测项目，每一个检测项目都需使用单独的检测场地和特制专业设备完成，因此检测周期长，成本高。\n[0008] 物流平托盘在正常使用过程中，由于磨损、机械碰撞、跌落事故、过重承压、高温高压等各种原因，逐渐老化破损，无法达到可续用性要求，需要对其进行淘汰。\n[0009] 最简单的淘汰规则是规定使用年限，到达使用年限则统一淘汰。但是，由于物流平托盘在使用过程中，老化破损情况各不相同。使用年限规定过长，大量老化托盘超期使用，存在安全隐患；使用年限规定过短，质量尚可的托盘被强制淘汰，造成浪费。所以需要定期对每一个物流平托盘进行普检。\n[0010] 物流平托盘的可续用性普检和新品准入性抽检的区别在于：新品抽检的目的是通过对样品质量的检测来确定整个批次产品的质量是否满足要求，因此检测项目多，检测内容详细，检测指标较严格；而可续用性普检的目的是要确定每一个托盘能否继续使用，因此以影响托盘主要功能的检测项目为主，且检测指标可以适当放宽。\n[0011] 但是，由于需要对每一个物流平托盘进行定期检测，就必须简化检测方法，提高检测速度和检测自动化。\n[0012] 公告号：CN2681129Y的实用新型“托盘检测装置”公开了一种采用对射式光电管检测托盘变形情况，但是该装置仅能检测特定的木质托盘，且是在使用托盘的生产流水线上对其进行检测，只能说是对托盘能否进入流水线的简单筛选，并不是对在流转托盘进行系统的、独立的检测。\n发明内容\n[0013] 本发明的目的在于提供一种RFID物流平托盘可续用性全自动检测系统，系统结构由全自动高架立体库、人工上垛位、拆垛机、第一检测位、第一双向九十度旋转传送带、第一淘汰位、第二检测位、第二双向九十度旋转传送带、第二淘汰位、垒垛机、可扩展检测位、托盘检测管理系统组成；\n[0014] 所述全自动高架立体库用于存储托盘垛，所谓托盘垛是将一定数量的相同尺寸托盘垂直堆叠而成，上下托盘之间无连接装置，仅依靠托盘自身重力组成托盘垛，实际使用中，使用十个或十二个托盘堆叠而成的托盘垛；\n[0015] 所述全自动高架立体库采用全自动堆垛机执行托盘垛存/取作业，堆垛机具有可编程功能，根据检测任务设定，取出未检测托盘垛送入检测流水线，并存入已检测托盘垛；\n[0016] 所述人工上垛位通过传送带、九十度旋转传送带和全自动高架立体库连接，用于向检测流水线送入零散托盘垛，这些托盘垛为临时插入的检测任务，托盘检测管理系统负责调度人工上垛位和全自动高架立体库的托盘垛进入检测流水线的次序；\n[0017] 所述拆垛机将托盘垛拆解，逐次向后续检测位送出单一托盘；\n[0018] 所述第一检测位采用机器视觉方法检测托盘四个侧面破损情况，工业相机A和工业相机B安装在第一检测位的垂直于检测流水线的两侧，采集托盘垂直于检测流水线的两个侧面的图像，不阻挡托盘在检测流水线上的移动；工业相机C和工业相机D采集托盘沿检测流水线方向的两个侧面的图像，为了不阻挡托盘移动，在和检测流水线成一个夹角位置安装工业相机C和工业相机D，所采集图像先经过仿射变换校正之后，再进行检测；\n[0019] 经过第一检测位检测，经过第一双向九十度旋转传送带，满足可续用性要求的托盘进入下一个检测位继续检测，不满足的托盘送往第一淘汰位，予以剔除；\n[0020] 所述第二检测位采用RFID读写器对RFID标签进行清零、读写校验操作，检测托盘内嵌RFID标签数据可靠性，经过第二双向九十度旋转传送带，满足RFID标签数据可靠性要求的托盘进入下一个检测位继续检测，不满足的托盘送往第二淘汰位；\n[0021] 所述可扩展检测位用于检测其他的项目，例如：机械强度测试；\n[0022] 所述垒垛机将检测完，且满足可续用性要求的托盘逐个堆叠，最终累叠到整个托盘垛之后，送入全自动高架立体库；\n[0023] 检测系统各检测位、淘汰位之间都采用自动传送带连接，托盘在传送带上根据检测结果，自动送往下一个位置；\n[0024] 检测系统各检测位采用标准模组化设计，托盘检测项目可增减，托盘检测次序可互换，检测项目的先后次序按淘汰率高低排列，即：淘汰率越高的检测项目越先检测；\n[0025] 检测系统各检测位之间由托盘检测管理系统控制托盘移动次序和时间，以实现并行化检测，降低平均检测周期，提高检测效率。\n[0026] 采用此检测系统，本发明还提供了一种RFID物流平托盘可续用性全自动检测方法，具体步骤包括：\n[0027] 一、并行执行单元一：\n[0028] 步骤1：人工上托盘垛或高架库调托盘垛；\n[0029] 步骤2：托盘垛送入拆垛机；\n[0030] 步骤3：拆出单个托盘；\n[0031] 步骤4：托盘送第一检测位；\n[0032] 步骤5：检测托盘破损情况，四台工业相机采集托盘四侧图像，评估破损等级：无明显破损、轻微破损、表面破损、结构破损、严重破损；无明显破损、轻微破损、表面破损的托盘可续用，进入下一个检测项目；结构破损、严重破损的托盘淘汰，托盘送第一淘汰位；\n[0033] 二、并行执行单元二：\n[0034] 步骤6：托盘送第二检测位；\n[0035] 步骤7：检测RFID标签可靠性；\n[0036] 步骤8：RFID读写器对托盘内嵌RFID标签执行清零操作、读写检验操作；\n[0037] 步骤9：评估可靠性等级：存在错误、操作延时、无错误；存在错误的托盘淘汰，托盘送第二淘汰位；操作延时和无错误的托盘可续用，进入下一个检测项目；\n[0038] 三、并行执行单元三：\n[0039] 步骤10：托盘送第三检测位；\n[0040] 步骤11：托盘送入垒垛机，累叠到整个托盘垛之后，托盘垛送回高架库。\n[0041] 综上所述，本发明显著的技术效果在于：实现RFID物流联运平托盘的全自动检测，检测项目可单独模组化设计，并根据淘汰率调整检测项目的优先次序，检测项目可增减和扩展；检测流水线起点和终点都可接入全自动高架立体库，减少人工干预；采用拆垛机和垒垛机堆叠托盘，减少存储托盘空间；采用机器视觉方法检测托盘破损度，速度快、准确度高；采用清零、读写校验方法检测托盘内嵌RFID标签数据可靠性；各检测项目根据检测管理系统统一调度，并行化进行。本系统自动化程度高、检测效率高、准确度高，为大批量在流转RFID物流联运平托盘的可续用性检测提供了技术手段，具有广阔的应用前景。\n附图说明\n[0042] 图1是本发明一种RFID物流平托盘可续用性检测系统的系统结构图；\n[0043] 图2是本发明一种RFID物流平托盘可续用性检测系统的拆垛机、垒垛机结构图；\n[0044] 图3是本发明一种RFID物流平托盘可续用性检测方法的流程图。\n具体实施方式\n[0045] 参考附图，下面对本发明进行详细描述。\n[0046] 如图1所示，本发明一种RFID物流平托盘可续用性检测系统结构图，系统结构由全自动高架立体库100、人工上垛位101、拆垛机104、第一检测位105、第一双向九十度旋转传送带110、第一淘汰位111、第二检测位112、第二双向九十度旋转传送带113、第二淘汰位\n114、垒垛机115、可扩展检测位116、托盘检测管理系统117组成；\n[0047] 所述全自动高架立体库100用于存储托盘垛；采用全自动堆垛机执行托盘垛存/取作业，堆垛机具有可编程功能，根据检测任务设定，取出未检测托盘垛送入检测流水线，并存入已检测托盘垛；\n[0048] 所述人工上垛位101通过传送带102、九十度旋转传送带103和全自动高架立体库100连接，用于向检测流水线送入零散托盘垛，这些托盘垛为临时插入的检测任务，托盘检测管理系统117负责调度人工上垛位101和全自动高架立体库100的托盘垛进入检测流水线的次序；\n[0049] 所述拆垛机104将托盘垛拆解，逐次向后续检测位送出单一托盘；\n[0050] 所述第一检测位105采用机器视觉方法检测托盘四个侧面破损情况，工业相机A106和工业相机B107安装在第一检测位105的垂直于检测流水线的两侧，采集托盘垂直于检测流水线的两个侧面的图像，不阻挡托盘在检测流水线上的移动；\n[0051] 工业相机C108和工业相机D109采集托盘沿检测流水线方向的两个侧面的图像，为了不阻挡托盘移动，在和检测流水线成一个夹角位置安装工业相机C108和工业相机D109，所采集图像先经过仿射变换校正之后，再进行检测；\n[0052] 经过第一检测位105检测，经过第一双向九十度旋转传送带110，满足可续用性要求的托盘进入下一个检测位继续检测，不满足的托盘送往第一淘汰位111，予以剔除；\n[0053] 所述第二检测位112采用RFID读写器对RFID标签进行清零、读写校验操作，检测托盘内嵌RFID标签数据可靠性，经过第二双向九十度旋转传送带113，满足RFID标签数据可靠性要求的托盘进入下一个检测位继续检测，不满足的托盘送往第二淘汰位114；\n[0054] 所述可扩展检测位116用于检测其他的项目，例如：机械强度测试；\n[0055] 所述垒垛机115将检测完，且满足可续用性要求的托盘逐个堆叠，最终累叠到整个托盘垛之后，送入全自动高架立体库100；\n[0056] 检测系统各检测位之间由托盘检测管理系统117控制托盘移动次序和时间，以实现并行化检测，降低平均检测周期，提高检测效率。\n[0057] 如图2所示，拆垛机和垒垛机由箱体200、托盘卡位机构202、托盘抬升机构203构成，托盘卡位机构202和托盘抬升机构203在箱体200内部两侧各一个。\n[0058] 箱体200在传送带204的上方，托盘201由传送带204送至箱体200正下方，托盘抬升机构203向上抬起托盘201，托盘201顶开托盘卡位机构202，托盘201和已有托盘垛整体向上移动，托盘抬升机构203向下复位，托盘卡位机构202阻止托盘垛落到传送带204，完成垒垛功能。\n[0059] 拆垛时，托盘抬升机构203抬起整个托盘垛，托盘卡位机构202弹起，松开托盘垛，托盘抬升机构203复位，托盘垛下移，放出最底层托盘201，托盘卡位机构202复位，阻止托盘垛整体落到传送带204，最底层托盘201落到传送带204。\n[0060] 如图3所示，本发明一种RFID物流平托盘可续用性检测方法流程图，具体步骤包括：\n[0061] 一、并行执行单元一：\n[0062] 步骤1：人工上托盘垛300或高架库调托盘垛301；\n[0063] 步骤2：托盘垛送入拆垛机302；\n[0064] 步骤3：拆出单个托盘303；\n[0065] 步骤4：托盘送第一检测位304；\n[0066] 步骤5：检测托盘破损情况305，四台工业相机采集托盘四侧图像306，评估破损等级307：无明显破损310、轻微破损311、表面破损312、结构破损308、严重破损309，无明显破损310、轻微破损311、表面破损312的托盘可续用，进入下一个检测项目；结构破损308、严重破损309的托盘淘汰，托盘送第一淘汰位313；\n[0067] 二、并行执行单元二：\n[0068] 步骤6：托盘送第二检测位314；\n[0069] 步骤7：检测RFID标签可靠性315；\n[0070] 步骤8：RFID读写器对托盘内嵌RFID标签执行清零操作316、读写检验操作317；\n[0071] 步骤9：评估可靠性等级318：存在错误319、操作延时320、无错误321，存在错误\n319托盘淘汰，托盘送第二淘汰位322；操作延时320和无错误321托盘可续用，进入下一个检测项目；\n[0072] 三、并行执行单元三：\n[0073] 步骤10：托盘送第三检测位323；\n[0074] 步骤11：托盘送入垒垛机324，累叠到整个托盘垛之后，托盘垛送回高架库325。