一种自动交叉码放轮胎的方法与流程

1.本发明涉及一种自动交叉码放轮胎的方法。


背景技术：

2.在轮胎制造行业，成品胎的存储需要先将轮胎堆叠至转运框内，然后将转运框储存在仓库内。随着时代的进步与发展，汽车的市场保有量越来越多，与之相关联的轮胎，市场需求量也随之增加，对于轮胎生产厂商来说，需要自一种高效率以及高空间利用率的轮胎堆叠方法，来应对日益增长的订单。
3.目前主流的轮胎堆叠方法主要有三种：
4.1.并排立式堆放：轮胎转运框底部焊接两根挡条，用以限制轮胎的相对移动，将轮胎立起并将其圆柱面与两根挡条相切，放置在框内，第二个轮胎以相同姿态放入转运框，并将轮胎侧面与第一个轮胎侧面相切，剩余轮胎以此类推，依次放入转运框；
5.2.垂直堆叠：将轮胎平放至转运框内，第二个轮胎以相同姿态并与其同轴的方式堆叠在其上方，剩余轮胎以此类推，依次放入转运框；
6.3.交叉模式堆叠：将轮胎以一定夹角放置与转运框内堆叠，各轮胎之间相互交叉、嵌套。
7.第一种方案会造成空间浪费。在轮胎仓储中，需要将转运框堆叠存储在仓库内，因此设计转运框时，转运框高度尺寸要大于所要放置的最大轮胎的直径。对于小轮胎而言，轮胎上方与转运框顶部会有很大空间无法得到利用；第二种方案会造成空间浪费，并且转运框内的轮胎容易倾倒，轮胎无法将转运框的空间填充满，并且因为空隙的存在，轮胎稳固性不足，在叉车转运过程中，经常发生轮胎倾倒事故，第三种方案存与第一、二种方案相比，有更大空间利用率，因为嵌套模式的特性，整体结构也更加稳固，但目前这种码垛形式都是依靠人工去完成，不同尺寸的轮胎在转运框中的码放数量也需要人工测试，需要很大的人力成本投入。


技术实现要素：

8.本发明所要达到的目的就是提供一种自动交叉码放轮胎的方法，能实现轮胎的自动码放，降低操作人员的投入成本。
9.为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种自动交叉码放轮胎的方法，包括上位机系统、机器人系统和用于码放轮胎的转运框，上位机系统包括数据库，方法依次包括以下步骤：
10.s1：分别获取转运框和轮胎的尺寸信息，并判断尺寸信息是否在数据库中，若数据库中有两者的尺寸信息，则进入s3，若数据库无两者的尺寸信息，则进入s2；
11.s2：将尺寸信息人工输入，并存入数据库中；
12.s3：根据s1获取的尺寸信息在数据库中搜索两者组合的码垛信息，码垛信息包括码放坐标和码放数量，若数据库中有两者组合的码垛信息，则进入s5，若数据库中无两者组
合的码垛信息，则进入s4；
13.s4：上位机系统实时计算码垛信息，码垛信息中：第一层的第一个轮胎为平放在转运框上，码放后轮胎的中心点连线为菱形，并将码垛信息存入数据库中；
14.s5：上位机系统将数据库中的码垛信息或s4计算的码垛信息传输至机器人系统，机器人系统接收码垛信息并根据坐标信息码放轮胎。
15.优选的，在步骤s1中的转运框的尺寸信息包括转运框长度、转运框宽度以及转运框高度，在步骤s1中的轮胎的尺寸信息包括轮胎的外径、轮胎的内径、轮胎的宽度以及轮辋宽度。
16.优选的，所述转运框和轮胎上均设有二维码，分别通过扫描二维码获取转运框和轮胎的尺寸信息。
17.优选的，所述上位机系统还包括报警器，当s1步骤中的数据库无尺寸信息时通过报警器向操作人员发出报警提示。
18.优选的，在s4步骤中的码放坐标和码放数量根据轮胎码放角度α计算，假定奇数层轮胎的码放个数为n，轮胎码放角度α根据以下公式计算：
[0019][0020]
其中：a为轮胎外径，b为轮胎宽度，d为轮胎内径，l为转运框长度，
[0021]
令f(α)＝0，求解α。
[0022]
优选的，第一层轮胎的码放坐标分别为：
[0023][0024][0025][0026][0027]
第二层轮胎的码放坐标分别为：
[0028][0029][0030][0031][0032]
第i层轮胎的码放坐标分别为：
[0033]
当i为奇数时：
[0034]
[0035][0036][0037]
当i为偶数时：
[0038][0039][0040][0041]
其中：z为未知量，m为偶数层轮胎的码放个数，且m＝n。
[0042]
优选的，假设第一层的轮胎e的码放坐标为(xe,ze)，第二层的轮胎f的码放坐标为(xf,zf)，
[0043]zf-ze＝z，
[0044][0045]
令f(zf)＝0,求解zf。
[0046]
优选的，设定轮胎层数为i，则，转运框内码放轮胎数量p＝n
×
i，
[0047][0048]
令f(i)＜h，求解i，
[0049]
其中：h为转运框的高度。
[0050]
综上所述，本发明的优点：通过s1分别获取转运框和轮胎的尺寸信息，s2将尺寸信息人工输入，并存入数据库中，s3在数据库中搜索两者组合的码垛信息,s4上位机系统实时计算码垛信息，s5机器人系统接收码垛信息并根据坐标信息码放轮胎的方法对轮胎进行码放，由于机器人系统能根据码垛信息的坐标信息自动的进行码放轮胎，因此，大大的降低了操作人员手动码放的工作强度和人工成本，由于s4步骤中，上位机系统能根据转运框和轮胎的尺寸信息实时的计算码垛信息，因此，能根据实际的应用场合实时的计算码垛信息，使其适应不同的码放需求，而且能模拟单个转运框内的轮胎数量，有利于仓储物流管理，而且第一层的第一个轮胎为平放在转运框上，从而提高了整体码放的平稳性，能对整体起到一定的支撑功能，避免了码放后轮胎在转运过程中的晃动而倾倒，有利于整个转运框的转运，而且码放后轮胎的中心点连线为菱形，能增大轮胎码放后的紧凑性，增大了整个转运框的空间利用率，大大的提高轮胎码放的数量，最后，数据库能对尺寸信息和码垛信息进行实时保存，方便上位机系统调取，进一步提高了码放的效率。
附图说明
[0051]
下面结合附图对本发明作进一步说明：
[0052]
图1为本发明的结构框图；
[0053]
图2为本发明中轮胎码放后的结构示意图；
[0054]
图3为本发明中轮胎码放后的立体图。
[0055]
附图标记：
[0056]
1转运框、2轮胎。
具体实施方式
[0057]
如图1、图2和图3所示，一种自动交叉码放轮胎的方法，包括上位机系统、机器人系统和用于码放轮胎2的转运框1，上位机系统包括数据库，方法依次包括以下步骤：
[0058]
s1：分别获取转运框和轮胎的尺寸信息，并判断尺寸信息是否在数据库中，若数据库中有两者的尺寸信息，则进入s3，若数据库无两者的尺寸信息，则进入s2；
[0059]
s2：将尺寸信息人工输入，并存入数据库中；
[0060]
s3：根据s1获取的尺寸信息在数据库中搜索两者组合的码垛信息，码垛信息包括码放坐标和码放数量，若数据库中有两者组合的码垛信息，则进入s5，若数据库中无两者组合的码垛信息，则进入s4；
[0061]
s4：上位机系统实时计算码垛信息，码垛信息中：第一层的第一个轮胎为平放在转运框上，码放后轮胎的中心点连线为菱形，并将码垛信息存入数据库中；
[0062]
s5：上位机系统将数据库中的码垛信息或s4计算的码垛信息传输至机器人系统，机器人系统接收码垛信息并根据坐标信息码放轮胎。
[0063]
通过s1分别获取转运框和轮胎的尺寸信息，s2将尺寸信息人工输入，并存入数据库中，s3在数据库中搜索两者组合的码垛信息,s4上位机系统实时计算码垛信息，s5机器人系统接收码垛信息并根据坐标信息码放轮胎的方法对轮胎进行码放，由于机器人系统能根据码垛信息的坐标信息自动的进行码放轮胎，因此，大大的降低了操作人员手动码放的工作强度和人工成本，由于s4步骤中，上位机系统能根据转运框和轮胎的尺寸信息实时的计算码垛信息，因此，能根据实际的应用场合实时的计算码垛信息，使其适应不同的码放需求，而且能模拟单个转运框内的轮胎数量，有利于仓储物流管理，而且第一层的第一个轮胎为平放在转运框上，从而提高了整体码放的平稳性，能对整体起到一定的支撑功能，避免了码放后轮胎在转运过程中的晃动而倾倒，有利于整个转运框的转运，而且码放后轮胎的中心点连线为菱形，能增大轮胎码放后的紧凑性，增大了整个转运框的空间利用率，大大的提高轮胎码放的数量，最后，数据库能对尺寸信息和码垛信息进行实时保存，方便上位机系统调取，进一步提高了码放的效率。
[0064]
在步骤s1中的转运框的尺寸信息包括转运框长度、转运框宽度以及转运框高度，在步骤s1中的轮胎的尺寸信息包括轮胎的外径、轮胎的内径、轮胎的宽度以及轮辋宽度，能精确的计算轮胎的码放信息，所述转运框和轮胎上均设有二维码，分别通过扫描二维码获取转运框和轮胎的尺寸信息，能快速的获取转运框和轮胎的尺寸信息，所述上位机系统还包括报警器，当s1步骤中的数据库无尺寸信息时通过报警器向操作人员发出报警提示，当数据库无尺寸信息时报警器能及时的向操作人员发出告警信息，使操作人员能及时的获取
尺寸信息是否在数据库内的情况。
[0065]
在s4步骤中的码放坐标和码放数量根据轮胎码放角度α计算，假定奇数层轮胎的码放个数为n，轮胎码放角度α根据以下公式计算：
[0066][0067]
其中：a为轮胎外径，b为轮胎宽度，d为轮胎内径，l为转运框长度，
[0068]
令f(α)＝0，求解α值。
[0069]
第一层轮胎的码放坐标分别为：
[0070][0071][0072][0073][0074]
第二层轮胎的码放坐标分别为：
[0075][0076][0077][0078][0079]
第i层轮胎的码放坐标分别为：
[0080]
当i为奇数时：
[0081][0082][0083][0084]
当i为偶数时：
[0085][0086][0087][0088]
其中：z为未知量，m为偶数层轮胎的码放个数，且m＝n。
[0089]
假设第一层的轮胎e的码放坐标为(xe,ze)，第二层的轮胎f的码放坐标为(xf,zf)，根据上述公式得到：
[0090]zf-ze＝z，
[0091][0092]
通过f(zf)＝0,求解zf，由于z
f-ze＝z，因此，能计算出z值。
[0093]
或，在实际码垛计算中，可根据轮胎材质实验测试补偿量q，令f(zf)＝q，求解zf。
[0094]
设定轮胎层数为i，则，转运框内码放轮胎数量p＝n
×
i，令f(i)＜h，
[0095][0096]
其中：h为转运框的高度。
[0097]
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。