物品查找裝置及利用該裝置查找物品的方法與流程
2023-12-03 17:44:26 1
本發明涉及一種倉儲貨物快速定位領域，具體的說，涉及了一種物品查找裝置及利用該裝置查找物品的方法。
背景技術：
經濟的快速發展，尤其網際網路經濟的崛起，帶動一大批物流企業迅猛發展。倉儲管理一直是這些企業管理的難點，比如倉儲的空間管理，貨物的快速定位，倉儲貨物的盤點等等。在這些難點中，貨物定位尤其費力費時，嚴重影響了整個物流公司的工作效率。
目前已有很多方法來解決貨物的定位問題，比如：基於rfid技術的倉庫管理，將改變傳統的倉庫管理的工作方式與流程，把所有關鍵的因素通過貼上rfid標籤，在倉庫管理的核心業務流程：出庫、入庫、盤點、庫存控制上實現高效的管理；再比如，利用基站定位方式確定物品的貨架信息；然而這些定位方式均只能定位物品所在的大致區域，而每個區域內常有很多物品，還需要工作人員進行進一步翻找才能找到，耗費時間仍然比較長。
為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術解決方案。
技術實現要素：
本發明的目的是針對現有技術的不足，從而提供了一種物品查找裝置及利用該裝置查找物品的方法，幫助工作人員快速定位貨物，提高工作效率。
為了實現上述目的，本發明所採用的技術方案是：一種物品查找裝置，包括外殼、控制電路和通信模塊，所述外殼外部劃分為若干個燈光指示區域，每個燈光指示區域具有唯一編號，每個燈光指示區域連接有一根用於固定物品的線纜；
每個燈光指示區域內安裝有指示燈組，所述指示燈組與所述控制電路連接；
所述控制電路通過所述通信模塊與外界設備連接，根據接收的外界指令控制目標燈光指示區域內的指示燈組發出燈光信號，所述外界指令包括目標燈光指示區域的編號和目標線纜的狀態。
基於上述，所述目標線纜的狀態分為線纜佔用狀態、線纜位置查詢狀態和線纜空閒狀態三種；所述燈光信號分為紅燈信號、綠燈信號和藍燈信號，所述線纜佔用狀態對應所述紅燈信號，所述線纜位置指示狀態對應所述藍燈信號，所述線纜空閒狀態對應所述綠燈信號。
基於上述，每根線纜上附著有代表該燈光指示區域編號的條形碼。
基於上述，不同物品查找裝置中的燈光指示區域的編號也各不相同。
基於上述，所述控制電路包括程序下載埠、單片機和指示燈驅動晶片，所述程序下載埠連接所述單片機，用於向所述單片機下載所述外界指令；所述單片機與所述驅動晶片連接，根據所述外界指令中的目標線纜的狀態生成相應的燈光信號的驅動指令，並將所述燈光信號的驅動指令和所述目標燈光指示區域的編號發送給所述指示燈驅動晶片；所述指示燈驅動晶片根據所述目標燈光指示區域的編號和所述燈光信號的驅動指令驅動所述目標燈光指示區域內的指示燈組發出相應的燈光信號。
基於上述，所述指示燈組包括紅色半導體二極體、綠色半導體二極體和藍色半導體二極體。
基於上述，還包括語音指示電路，所述語音指示電路包括三極體和語音播放器，所述單片機通過限流電阻連接所述三極體的基極，所述三極體的集電極通過上拉電阻連接所述語音播放器的一端，所述語音播放器的另一端連接供電電源，所述三極體的發射極接地。
基於上述，所述語音播放器內預存有多種語音提示音。
一種物品查找方法，包括多個上述的物品查找裝置、手持條形碼採集儀、網關和上位機，具體步驟包括初始階段、入庫階段、查詢階段和出庫階段四個階段；
初始階段：
每個物品查找裝置為其上的每個燈光指示區域預置編號，該編號在所有物品查找裝置中唯一，然後將該代表著該編號的條形碼附著在對應燈光指示區域的線纜上；
在每個待入庫物品上粘貼代表貨物唯一編號的條形碼；
入庫階段：
工作人員隨機選擇選擇一個燈光信號為綠色的燈光指示區域，並將待入庫物品固定在所述燈光指示區域的線纜上，此時所述燈光指示區域即為目標燈光指示區域；
工作人員利用所述手持條形碼採集儀掃描待入庫物品的條形碼和所述目標燈光指示區域的條形碼，獲得待入庫物品的編號和所述目標燈光指示區域的編號，通過所述手持條形碼採集儀的入庫功能將待入庫物品的編號和所述目標燈光指示區域的編號編輯成入庫指令，通過所述網關轉發至所述上位機；
所述上位機從所述入庫指令中取出待入庫物品的編號和所述目標燈光指示區域的編號，生成一條所述目標燈光指示區域內線纜的佔用狀態信息記錄存入後臺資料庫，並將所述目標燈光指示區域的編號和線纜佔用狀態編輯成外界指令發送給所述網關；
所述網關接收並廣播所述外界指令；
所述物品查找裝置收到所述外界指令後，從所述外界指令中取出所述目標燈光指示區域的編號和所述線纜佔用狀態，查詢所述控制電路中是否預存有所述目標燈光指示區域的編號，若有，則根據所述線纜佔用狀態控制所述目標燈光指示區域內的指示燈組發出紅燈信號；
查詢階段：
工作人員在所述手持條形碼採集儀上輸入待查找物品的編號，並通過所述手持條形碼採集儀的查詢功能將待查找物品的編號編輯成查詢指令，通過所述網關轉發至所述上位機；
所述上位機從所述查詢指令中取出待查找物品的編號，在所述後臺資料庫中查找與待查找物品的編號相對應的目標燈光指示區域的編號，將所述目標燈光指示區域內線纜的佔用狀態信息變為線纜位置指示狀態，並將所述目標燈光指示區域的編號和所述線纜位置指示狀態編輯成外界指令發送給所述網關；
所述網關接收並廣播所述外界指令；
所述物品查找裝置收到所述外界指令後，從所述外界指令中取出所述目標燈光指示區域的編號，查詢所述控制電路中是否預存有所述目標燈光指示區域的編號，若有，則根據所述線纜位置指示狀態控制所述目標燈光指示區域內的指示燈組發出藍燈信號，同時控制所述語音指示電路發出聲音指示；
出庫階段：
工作人員通過查詢階段查找出待出庫物品後，將待出庫物品從所述目標燈光指示區域處的線纜上去掉；
工作人員利用所述手持條形碼採集儀掃描待出庫物品的編號，並通過所述手持條形碼採集儀的出庫功能將待出庫物品的編號編輯成出庫指令，通過所述網關轉發至所述上位機；
所述上位機從所述出庫指令中取出待出庫物品的編號，在所述後臺資料庫中查找與待出庫物品的編號相對應的目標燈光指示區域的編號，將所述目標燈光指示區域內線纜的佔用狀態信息變為線纜空閒狀態，並將所述目標燈光指示區域的編號和所述線纜空閒狀態編輯成外界指令發送給所述網關；
所述網關接收並廣播所述外界指令；
所述物品查找裝置收到所述外界指令後，從所述外界指令中取出所述目標燈光指示區域的編號，查詢所述控制電路中是否預存有所述目標燈光指示區域的編號，若有，則根據所述線纜空閒狀態控制所述目標燈光指示區域內的指示燈組發出綠燈信號。
本發明相對現有技術具有突出的實質性特點和顯著的進步，具體的說，本發明通過物品查找裝置將每一個物品與一個線纜以及一個指示燈組綁定，通過指示燈組發出的燈光信號即可查找到相應線纜，解決了物品堆積在一起人工很難快速準確定位的問題，具有設計科學、定位精準、查找時間短的優點；基於該物品查找裝置還構建了一個物品查找方法，能夠實現物品的入庫、盤點和出庫控制，實現更高效的管理倉儲。
附圖說明
圖1是本發明物品查找裝置的結構示意圖。
圖2是本發明的電路結構示意圖。
圖3是本發明中伸縮裝置的結構示意圖。
圖4是本發明中固定鎖的結構示意圖。
圖5是基於本發明構造的物品查找系統的原理框圖。
圖中，1.外殼；2.線纜；3.燈光指示區域；4.控制室；5.指示燈組；6.纏繞盤；7.電機；8.伸縮開關；9.殼體；10.捲筒；11.轉軸；12.復位彈簧；13.定位卡頭；14.掛鈎；15.鎖鼻；16.鎖鏈。
具體實施方式
下面通過具體實施方式，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
如圖1所示，一種物品查找裝置，包括外殼1和控制電路，所述控制電路設置在所述外殼1內的控制室4內，所述外殼1外部劃分為若干個燈光指示區域3，每個燈光指示區域3具有唯一編號，每個燈光指示區域3連接有一根用於固定物品的線纜2；
每個燈光指示區域內3安裝有指示燈組5，所述指示燈組5包括紅色半導體二極體、綠色半導體二極體和藍色半導體二極體，所述指示燈組5與所述控制電路連接；
所述控制電路與外界設備連接，根據接收的外界指令控制目標燈光指示區域內的指示燈組發出燈光信號，所述外界指令包括目標燈光指示區域的編號和目標線纜的狀態。
具體的，所述目標線纜的狀態分為線纜佔用狀態、線纜位置查詢狀態和線纜空閒狀態三種；所述燈光信號分為紅燈信號、綠燈信號和藍燈信號，所述線纜佔用狀態對應所述紅燈信號，所述線纜位置指示狀態對應所述藍燈信號，所述線纜空閒狀態對應所述綠燈信號。
具體的，每根線纜上附著有代表該燈光指示區域編號的條形碼。使用時通過外部掃碼設備獲取該燈光指示區域編號的條形碼，並將所述燈光指示區域編號的條形碼和所述線纜的狀態綁定後上傳給外界設備，所述外界設備根據所述燈光指示區域編號的條形碼和所述線纜的狀態向所述控制電路發送所述外界指令。
具體的，如圖2所示，所述控制電路分別連接4個指示燈組5和一個語音指示電路，所述控制電路包括程序下載埠、單片機和指示燈驅動晶片，其中，所述單片機為stm32f030c8t6單片機，所述指示燈驅動晶片為ht1632c單片機；所述程序下載埠的swdio埠連接所述單片機的pa13/swdio引腳，用於向所述單片機下載所述外界指令；所述程序下載埠的swclk引腳連接所述單片機的pa14/swclk引腳，用於向所述單片機提供串行時鐘信號；所述單片機的oscin引腳和oscout引腳間串接有晶振電路，用於向所述單片機提供時鐘信號；供電電源通過rc濾波電路連接所述單片機的nrst引腳，用於向所述單片機提供復位電壓；所述單片機通過pa3引腳、pa4引腳和pa5引腳連接指示燈驅動晶片，根據所述外界指令中的目標線纜的狀態生成相應燈光信號的驅動指令，並將所述燈光信號的驅動指令和所述目標燈光指示區域的編號發送給所述指示燈驅動晶片；所述指示燈驅動晶片根據所述目標燈光指示區域的編號和所述燈光信號的驅動指令驅動所述目標燈光指示區域內的指示燈組5發出相應的燈光信號。
具體的，如圖2所示，不同燈光指示區域的指示燈組5組成指示燈矩陣，所述指示燈矩陣的行向量為每個燈光指示區域的指示燈組5，所述指示燈矩陣的列向量為不同燈光指示區域中相同顏色的半導體二極體；所述指示燈驅動晶片的行驅動輸出引腳row0-row2依次對應連接所述指示燈矩陣的每一列半導體二極體的陰極，所述指示燈驅動晶片的公共輸出引腳com0-com3分別連接所述指示燈矩陣的每一行半導體二極體的陽極；所述指示燈驅動晶片根據目標燈光指示區域的編號確定要控制的指示燈組5，並根據所述燈光信號的驅動指令控制所述指示燈組5發出相應的燈光信號。
例如，當目標燈光指示區域的編號所對應的指示燈組5為所述指示燈矩陣的第一行，且所述外界指令為線纜佔用指令時，所述燈光信號為紅燈信號，所述指示燈驅動晶片控制所述指示燈矩陣第一行中的紅色半導體二極體的陽極電壓大於陰極電壓，點亮第一行的紅色半導體二極體，發出紅燈信號；
當目標燈光指示區域的編號所對應的指示燈組5為所述指示燈矩陣的第三行時，且所述外界指令為線纜位置指示指令時，所述燈光信號為藍燈信號，所述指示燈驅動晶片控制所述指示燈矩陣第三行中的藍色半導體二極體的陽極電壓大於陰極電壓，點亮第三行的藍色半導體二極體，發出藍燈信號。
由於進行物品查找時，要求定位精準、快速查找，因此為了便於工作人員能夠迅速查找到目標燈光指示區域，所述藍燈信號為藍燈閃爍指示，且所述藍燈閃爍指示的閃爍時長和閃爍間隔可以自定義設置。
為了進一步提示工作人員目標指示燈區域和目標線纜的位置，所述物品查找裝置還包括語音提示電路，所述語音指示電路包括三極體q6和語音播放器，優選的，所述語音播放器為蜂鳴器；所述stm32f030c8t6單片機的pa12引腳通過限流電阻連接所述三極體q6的基極，所述三極體q6的集電極通過上拉電阻r5連接所述語音播放器的一端，所述蜂鳴器的另一端連接供電電源，所述三極體q6的發射極接地。當所述stm32f030c8t6單片機的pa12引腳輸出低電平時，所述三極體q6導通，接通所述蜂鳴器，發出蜂鳴。
在實際使用中，倉儲空間非常大，需要多個所述物品查找裝置才能實現整個倉儲內物品的查找，此時為了方便快捷的找到物品，防止出現多個物品查找裝置均報警的情況，還需確保每個燈光指示區域的編號在整個系統中唯一；並且如果所有的物品查找裝置均採用相同的語音提示音，則不容易區分多個物品查找裝置，不利於物品的快速查找，為了區別每個物品查找裝置，所述語音播放器內還預存有多種語音提示音，使用時為每個物品查找裝置選定一個唯一的語音提示音，工作人員通過不同的語音提示音即可區別物品查找裝置，並最終實現物品的快速查找。
具體的，如圖3所示，所述目標燈光指示區域內還設置有用於伸縮所述線纜2的伸縮裝置，所述伸縮裝置為類似於捲尺的結構，優選的，所述伸縮裝置包括用於纏繞盤6和用於驅動所述纏繞盤6的電機7，所述線纜2位於所述目標燈光指示區域內的一端纏繞在所述纏繞盤6上，所述線纜2伸出所述目標燈光指示區域的一端設置有伸縮開關8，所述伸縮開關8連接所述電機7。按下所述伸縮開關8的時候，所述電機7開始工作，驅動所述纏繞盤6旋轉，帶動所述線纜2在倉儲內隨意移動。再次按下所述伸縮開關8將所述伸縮開關8復位時，所述電機7開始反向旋轉，驅動所述纏繞盤6反向旋轉，帶動所述線纜2縮回所述殼體9。
具體的，如圖4所示，所述線纜2的活動端設置有用於固定物品的固定鎖，所述固定鎖包括殼體9和設置在所述殼體9外側的鎖鼻15，所述殼體9內設置有轉軸11、套設在所述轉軸11上的捲筒10以及纏繞在所述捲筒10上的鎖鏈16，所述鎖鏈16的活動端伸出所述殼體9外側，所述轉軸11的一端通過定位卡頭13固定在所述殼體9上，所述轉軸11的另一端通過復位彈簧12固定在所述殼體9上，所述鎖鏈16的活動端設置有用於插入所述鎖鼻15的掛鈎14。
使用時，根據物品的尺寸拉動所述掛鈎14，等到所述鎖鏈16將物品纏繞後將所述掛鈎14插入所述鎖鼻15中，完成物品的固定操作。使用完畢後，將所述掛鈎14從所述鎖鼻15中取出，所述轉軸117在所述復位彈簧12的復位作用下反向旋轉，從而將所述鎖鏈16纏繞在所述捲筒10上。通過所述鎖鏈16和所述鎖鼻15的配合使得所述線纜2可以固定任何尺寸的物品，增加了所述物品查找裝置的通用性。
一種基於所述物品查找裝置的物品查找系統，如圖5所示，包括多個上述的物品查找裝置、手持條形碼採集儀、網關和上位機，所述手持採集儀、所述上位機和所述物品查找裝置通過所述網關通信，優選的，所述上位機和電腦；使用時，將多個所述物品查找裝置設置在需要倉庫的多個區域內，每個物品查找裝置負責該區域內的物品查找；基於該系統的物品查找方法包括初始階段、入庫階段、查詢階段和出庫階段四個階段；
初始階段：
每個物品查找裝置為其上的每個燈光指示區域預置編號，該編號在所有物品查找裝置中唯一，然後將該代表著該編號的條形碼附著在對應燈光指示區域的線纜上；
在每個待入庫物品上粘貼代表貨物唯一編號的條形碼；
入庫階段：
工作人員隨機選擇選擇一個燈光信號為綠色的燈光指示區域，並將待入庫物品固定在所述燈光指示區域的線纜上，此時所述燈光指示區域即為目標燈光指示區域；
工作人員利用所述手持條形碼採集儀掃描待入庫物品的條形碼和所述目標燈光指示區域的條形碼，獲得待入庫物品的編號和所述目標燈光指示區域的編號，通過所述手持條形碼採集儀的入庫功能將待入庫物品的編號和所述目標燈光指示區域的編號編輯成入庫指令，通過所述網關轉發至所述上位機；
所述上位機從所述入庫指令中取出待入庫物品的編號和所述目標燈光指示區域的編號，生成一條所述目標燈光指示區域內線纜的佔用狀態信息記錄存入後臺資料庫，並將所述目標燈光指示區域的編號和線纜佔用狀態編輯成外界指令發送給所述網關；
所述網關接收並廣播所述外界指令；
所述物品查找裝置收到所述外界指令後，從所述外界指令中取出所述目標燈光指示區域的編號和所述線纜佔用狀態，查詢所述控制電路中是否預存有所述目標燈光指示區域的編號，若有，則根據所述線纜佔用狀態控制所述目標燈光指示區域內的指示燈組發出紅燈信號；
查詢階段：
工作人員在所述手持條形碼採集儀上輸入待查找物品的編號，並通過所述手持條形碼採集儀的查詢功能將待查找物品的編號編輯成查詢指令，通過所述網關轉發至所述上位機；
所述上位機從所述查詢指令中取出待查找物品的編號，在所述後臺資料庫中查找與待查找物品的編號相對應的目標燈光指示區域的編號，將所述目標燈光指示區域內線纜的佔用狀態信息變為線纜位置指示狀態，並將所述目標燈光指示區域的編號和所述線纜位置指示狀態編輯成外界指令發送給所述網關；
所述網關接收並廣播所述外界指令；
所述物品查找裝置收到所述外界指令後，從所述外界指令中取出所述目標燈光指示區域的編號，查詢所述控制電路中是否預存有所述目標燈光指示區域的編號，若有，則根據所述線纜位置指示狀態控制所述目標燈光指示區域內的指示燈組發出藍燈信號，同時控制所述語音指示電路發出聲音指示；
出庫階段：
工作人員通過查詢階段查找出待出庫物品後，將待出庫物品從所述目標燈光指示區域處的線纜上去掉；
工作人員利用所述手持條形碼採集儀掃描待出庫物品的編號，並通過所述手持條形碼採集儀的出庫功能將待出庫物品的編號編輯成出庫指令，通過所述網關轉發至所述上位機；
所述上位機從所述出庫指令中取出待出庫物品的編號，在所述後臺資料庫中查找與待出庫物品的編號相對應的目標燈光指示區域的編號，將所述目標燈光指示區域內線纜的佔用狀態信息變為線纜空閒狀態，並將所述目標燈光指示區域的編號和所述線纜空閒狀態編輯成外界指令發送給所述網關；
所述網關接收並廣播所述外界指令；
所述物品查找裝置收到所述外界指令後，從所述外界指令中取出所述目標燈光指示區域的編號，查詢所述控制電路中是否預存有所述目標燈光指示區域的編號，若有，則根據所述線纜空閒狀態控制所述目標燈光指示區域內的指示燈組發出綠燈信號。
最後應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制；儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本發明的具體實施方式進行修改或者對部分技術特徵進行等同替換；而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案範圍當中。