TWI776735B - 棧板堆疊狀態檢測系統及其方法 - Google Patents

Abstract

一種棧板堆疊狀態檢測系統，用以控制一堆棧裝置將複數個相同的物件排列堆疊於一棧板上，並包含一處理模組、一控制模組、一影像擷取模組與一告警模組。處理模組與控制模組控制堆棧裝置分別在奇數的物件層與偶數的物件層排列物件。影像擷取模組用以在堆棧裝置在奇數的物件層排列完畢時擷取一奇數層影像以及在偶數的物件層排列完畢時擷取一偶數層影像。檢測模組與告警模組會在檢測出奇數層影像或偶數層影像異常時，產生告警信號。

Description

棧板堆疊狀態檢測系統及其方法

本發明係有關於一種系統及其方法，尤其是指一種棧板堆疊狀態檢測系統及其方法。

先前技術針對倉儲、製造、物流的過程中，物件於棧板上的堆疊擺放方式與計算，多數仰賴人工事先規劃、計算與搬運，而當物件改變時，便需要投入額外的人力重新規劃、計算與搬運，長期下來造成人力資源的浪費與人力成本的提高。在全球自動化的浪潮下，倉儲、製造、物流等相關過程的自動化更是有迫切的需求，因此，近年已漸漸出現將堆棧裝置取代人力搬運而應用於堆棧作業的情況，例如：機械手臂。

在進行堆棧的過程中，需要一層一層向上堆疊，若物件堆疊擺放位置錯誤，便會影響到整體的結構強度，甚至有可能倒塌產生安全問題，然而，先前技術採用堆棧裝置進行堆棧的過程中，並不具備安全性的即時檢測機制。因此，先前技術存在改善的空間。

有鑒於在先前技術中，需要利用人力規劃、計算與搬運所存在的人力資源浪費、人力成本提高及其衍生出的種種問題，以及採用堆棧裝置但不具備安全性的即時檢測機制所造成的擺放位置錯誤、結構強度不足、物件倒塌及其衍生出的種種問題。本發明之一主要目的係提供一種棧板堆疊狀態檢測系統，用以解決先前技術中的至少一個問題。

本發明為解決先前技術之問題，所採用之必要技術手段為提供一種棧板堆疊狀態檢測系統，係用以控制一堆棧裝置在一棧板上將複數個相同之物件排列在一排列平面上而成一物件層，藉以在K個上述排列平面上堆疊出K個上述物件層，包含一處理模組、一控制模組、一影像擷取模組、一檢測模組與一告警模組。處理模組接收棧板之一棧板長度與一棧板寬度以及接收每一物件之一物件長度與一物件寬度，並利用一內建規則，運算出Q個上述物件在每一奇數之物件層之至少一第一預定排列關聯參數，並運算出R個上述物件在每一偶數之物件層之至少一第二預定排列關聯參數。控制模組電性連接處理模組，用以在堆疊上述每一奇數之物件層前，依據第一預定排列關聯參數產生一第一控制信號，並用以在堆疊上述每一偶數之物件層前，依據第二預定排列關聯參數產生一第二控制信號，藉以控制堆棧裝置堆疊物件。影像擷取模組電性連接控制模組，用以在每一奇數之物件層堆疊排列完畢時，擷取一奇數層影像，在每一偶數之物件層堆疊排列完畢時，擷取一偶數層影像。檢測模組電性連接處理模組與影像擷取模組，用以將奇數層影像解析出至少一第一當前排列關聯參數，將偶數層影像解析出至少一第二當前排列關聯參數，在比對出第一當前排列關聯參數與第一預定排列關聯參數不符時，產生一第一異常信號；在比對出第二當前排列關聯參數與第二預定排列關聯參數不符時，產生一第二異常信號。告警模組電性連接檢測模組，用以在接收到第一異常信號或第二異常信號時，發出一告警信號。

本發明為解決先前技術之問題，所採用之必要技術手段為另外提供一種棧板堆疊狀態檢測系統，應用於一堆棧裝置，堆棧裝置係在一棧板上將複數個相同之物件排列在一排列平面上而成一物件層，藉以在K個上述排列平面上堆疊出K個上述物件層，堆棧裝置係依據一內建規則所運算出Q個上述物件在每一奇數之該物件層之至少一第一預定排列關聯參數，以及R個上述物件在每一偶數之該物件層之至少一第二預定排列關聯參數，以堆疊該些物件，棧板堆疊狀態檢測系統係包含一影像擷取模組、一檢測模組與一告警模組。影像擷取模組用以在每一奇數之該物件層堆疊排列完畢時，擷取一奇數層影像，在每一偶數之物件層堆疊排列完畢時，擷取一偶數層影像。檢測模組電性連接處理模組與影像擷取模組，用以將奇數層影像解析出至少一第一當前排列關聯參數，將偶數層影像解析出至少一第二當前排列關聯參數，在比對出第一當前排列關聯參數與第一預定排列關聯參數不符時，產生一第一異常信號；在比對出第二當前排列關聯參數與第二預定排列關聯參數不符時，產生一第二異常信號。告警模組電性連接檢測模組，用以在接收到第一異常信號或第二異常信號時，發出一告警信號。其中，第一預定排列關聯參數包含一第一預定排列位置組合，第二預定排列關聯參數包含一第二預定排列位置組合。

本發明為解決先前技術之問題，所採用之必要技術手段為另外提供一種棧板堆疊狀態檢測方法，利用如上述之棧板堆疊狀態檢測系統加以實施，並包含以下步驟：利用處理模組接收棧板長度、棧板寬度、物件長度與物件寬度，並運算出第一預定排列關聯參數與第二預定排列關聯參數；利用控制模組分別依據第一預定排列關聯參數與第二預定排列關聯參數產生第一控制信號與第二控制信號，藉以分別控制堆棧裝置堆疊物件；利用影像擷取模組分別擷取奇數層影像與偶數層影像；利用檢測模組分別將奇數層影像與偶數層影像解析出第一當前排列關聯參數與第二當前排列關聯參數，並在比對出第一當前排列關聯參數與第一預定排列關聯參數不符時，產生第一異常信號，在比對出第二當前排列關聯參數與第二預定排列關聯參數不符時，產生第二異常信號；利用告警模組在接收到第一異常信號或第二異常信號時，發出告警信號。

承上所述，本發明利用處理模組、控制模組、影像擷取模組、檢測模組與告警模組，控制堆棧裝置將物件堆疊擺放於棧板上。相較於先前技術，本發明利用處理模組運算出第一預定排列關聯參數與第二預定排列關聯參數，可以節省人力規劃與計算，在改變物件時，也可以迅速地運算出第一預定排列關聯參數與第二預定排列關聯參數；影像擷取模組、檢測模組與告警模組則可以在每一層物件層堆疊完畢時即時地擷取影像與檢測比對，並在出現異常時，即時地產生告警信號，藉以避免物件擺放錯誤而繼續往上堆疊所造成結構強度降低問題及其衍生出的倒塌、物件損壞及安全性的問題。

下面將結合示意圖對本發明的具體實施方式進行更詳細的描述。根據下列描述和申請專利範圍，本發明的優點和特徵將更清楚。需說明的是，圖式均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。

請參閱第一圖至第三B圖，其中，第一圖係顯示本發明第一實施例所提供之棧板堆疊狀態檢測系統之方塊圖；第二圖係顯示本發明第一實施例所提供之棧板堆疊狀態檢測系統之使用環境示意圖；以及，第三A圖與第三B圖係顯示本發明第一實施例所提供之棧板堆疊狀態檢測方法之流程圖。如圖所示，一種棧板堆疊狀態檢測系統1用以控制一堆棧裝置2將複數個相同的物件O1、O2（第二圖繪製兩者示意）擺放堆疊在一棧板P上，並包含一處理模組11、一控制模組12、一影像擷取模組13、一檢測模組14、一告警模組15與一輸入模組16，其中，物件O1、O2是藉由一輸送裝置T輸送。

更詳細的說明，棧板堆疊狀態檢測系統1會控制堆棧裝置2在棧板P上將複數個相同的物件O1、O2排列在一排列平面上而成一物件層，藉以在K個上述的排列平面上堆疊出K個上述的物件層。

一種棧板堆疊狀態檢測方法係利用棧板堆疊狀態檢測系統1加給實施，並包含以下步驟S101至S113。

步驟S101：利用處理模組接收棧板之棧板長度與棧板寬度以及物件之物件長度與物件寬度。

步驟S102：利用處理模組依據內建規則運算出第一預定排列關聯參數與第二預定排列關聯參數。

處理模組11會接收棧板P的一棧板長度PL與一棧板寬度PW，以及接收物件O1、O2的一物件長度OL與一物件寬度OW，並會依據一內建規則，運算出Q個物件在每一奇數的物件層的至少一第一預定排列關聯參數，運算出R個物件在每一偶數的物件層的至少一第二預定排列關聯參數。其中，第一預定排列關聯參數至少包含一第一預定排列位置組合，第二預定排列關聯參數至少包含一第二預定排列位置組合，也就是物件的排列位置。輸入模組16則可以供一使用者輸入棧板長度PL、棧板寬度PW、物件長度OL與物件寬度OW。

舉例來說，棧板堆疊狀態檢測系統1控制堆棧裝置2將物件O1、O2堆疊於棧板P上，並堆疊出10個物件層（K=10）。此時，物件層中便會有5個奇數的物件層以及5個偶數的物件層，而層數是將最接近棧板P的物件層定義為第一層，並沿遠離棧板P的方向依序定義出第二層、第三層…等。在每個奇數的物件層中若有22個物件，則Q=22。在每個偶數的物件層中若有24個物件，則R=24。Q與R可以相同也可以不同。需說明的是，上述K、Q、R為數學定義中的代數，並非本案圖式中的符號。

步驟S103：利用控制模組依據第一預定排列關聯參數產生第一控制信號，並控制堆棧裝置在奇數之物件層堆疊物件。

控制模組12電性連接處理模組11，依據第一預定排列關聯參數產生第一控制信號，並控制堆棧裝置2在奇數的物件層上堆疊物件O1、O2。

步驟S104：利用影像擷取模組擷取奇數層影像。步驟S105：利用檢測模組將奇數層影像解析出第一當前排列關聯參數，並比對第一當前排列關聯參數與第一預定排列關聯參數。

影像擷取模組13電性連接控制模組12，並在堆棧裝置2在奇數的物件層上將物件O1、O2堆疊完畢時，擷取一奇數層影像。檢測模組14電性連接處理模組11與影像擷取模組13，用以將奇數層影像解析出至少一第一當前排列關聯參數，並比對第一當前排列關聯參數與第一預定排列關聯參數。

在本實施例中，檢測模組14係包含一剪裁單元141、一灰階單元142、一高斯模糊單元143與一邊緣偵測單元144，藉以解析及比對。一般來說，剪裁單元141係用以減少不必要的資料輸入，而將影像進行剪裁。灰階單元142同樣也是為了減少不必要的資料輸入，而將彩色的影像轉換為灰階的影像，常見的作法為結合彩色影像中的RGB、明亮度、對比、r值等參考條件，轉換為基本常見的灰階值（0至255），進而將彩色的影像轉換為灰階的影像。高斯模糊單元143則是用以減少影像的雜訊及降低細節層次，進而使得影像中的物件的邊緣特徵更加平滑，高斯模糊單元143可以視為是一個濾波器。邊緣偵測單元144則是利用上述邊緣特徵來分辨物件的邊緣，常用的方式有：Laplacian、Sobel、Canny等技術。

步驟S106：是否相符。因為目前為第一層，屬於奇數的物件層，因此，檢測模組14會比對奇數的物件層第一預定排列關聯參數與自奇數層影像解析出的第一當前排列關聯參數。簡單來說，檢測模組14就是判斷物件O1、O2的實際擺放位置與處理模組11所預先運算出的第一預定排列位置組合是否相同，並在判斷為是時，進入步驟S107；在判斷為否時，進入步驟S112。

步驟S107：是否滿足目標層數。本發明會判斷是否滿足目標層數，並在判斷為否時，進入步驟S108，表示仍需要進續堆疊下一層的物件；在判斷為是時，結束步驟，表示已堆疊完畢。本發明可以利用控制模組12或是其他具有判斷功能的模組進行判斷。

步驟S108：利用控制模組依據第二預定排列關聯參數產生第二控制信號，並控制堆棧裝置在偶數之物件層堆疊物件。步驟S109：利用影像擷取模組擷取偶數層影像。步驟S110：利用檢測模組將偶數層影像解析出第二當前排列關聯參數，並比對第二當前排列關聯參數與第二預定排列關聯參數。

第一層堆疊完畢後，控制模組12要開始在第二層堆疊物件，也就是偶數的物件層。第二層與第一層的堆疊原理相似，差異僅在於第二預定排列關聯參數、第二控制信號、偶數層影像、第二當前排列關聯參數，故不多加贅述。

步驟S111：是否相符。因為目前為第二層，屬於偶數的物件層，因此，檢測模組14會比對偶數的物件層的第二預定排列關聯參數與自偶數層影像解析出的第二當前排列關聯參數。簡單來說，檢測模組14就是判斷物件O1、O2的實際擺放位置與處理模組11所預先運算出的預定排列位置是否相同，並在判斷為否時，進入步驟S112；在判斷為是時，進入步驟S113。

步驟S112：利用告警模組發出告警信號。

在比對不符時，檢測模組14會分別依據所對應的物件層產生一第一異常信號或一第二異常信號，其中，第一異常信號對應奇數的物件層，第二異常信號對應偶數的物件層。告警模組15在接收到第一異常信號或第二異常信號，都會發出告警信號，藉以即時性地告知目前的物件層的物件排列位置異常。

步驟S113：是否滿足目標層數。在判斷為是時，結束步驟；在判斷為否時，重新進入步驟S103。

接著，請一併參閱第一圖與第四圖至第七圖；其中，第四圖係顯示處理模組運算出第一預定排列關聯參數之示意圖；第五圖係顯示處理模組運算出另一第一預定排列關聯參數之過程示意圖；第六圖係顯示處理模組運算出另一第一預定排列關聯參數之示意圖；第七圖運算並標記又一第一預定排列關聯參數之示意圖。

在本實施例中，處理模組11包含一判斷單元111、一運算單元112、一單向排列單元113、一對稱排列單元114、一棧板分區單元115、一重疊判斷單元116、一重疊移除單元117、一鏡像單元118與一坐標標記單元119。

判斷單元111依據棧板長度PL、棧板寬度PW、物件長度OL與物件寬度OW，判斷棧板P是否足以供物件O1、O2堆疊排列，並在判斷為是時產生一空間足夠信號，在判斷為否時產生一空間不足信號。判斷單元111就是判斷棧板P是否可以容納物件O1、O2。物件長度OL要小於棧板長度PL以及棧板寬度PW，且物件寬度OW也要小於棧板長度PL以及棧板寬度PW，判斷單元111才會產生空間足夠信號。

運算單元112電性連接判斷單元111，在接收到該空間足夠信號時，依據棧板長度PL、棧板寬度PW、物件長度OL與物件寬度OW，運算出物件的第一預定排列關聯參數與第二預定排列關聯參數。

舉例來說，棧板長度PL=31，棧板寬度PW=29，物件長度OL=7，物件寬度OW=3，運算單元112便會分別將棧板長度PL除以物件長度OL、棧板長度PL除以物件寬度OW、棧板寬度PW除以物件長度OL以及棧板寬度PW除以物件寬度OW，並產生如以下表一與表二。

棧板長邊
結果	可容納的物件長度OL	可容納的物件寬度OW	剩餘長度
一	0	10	1
二	1	8	0
三	2	5	2
四	3	3	1
五	4	1	0

表一

棧板寬邊
結果	可容納的物件長度OL	可容納的物件寬度OW	剩餘長度
一	0	9	2
二	1	7	1
三	2	5	0
四	3	5	2
五	4	0	1

表二

對稱排列單元114電性連接運算單元112，用以使部分物件的長邊平行一第一方向D1，另一部分物件的長邊平行一第二方向D2，且第一方向D1實質性地垂直第二方向D2。

棧板分區單元115電性連接對稱排列單元114，用以利用棧板長度PL、棧板寬度PW、物件長度OL與物件寬度OW將棧板P沿逆時鐘方向區分成一第一區域B1、一第二區域B2、一第三區域B3與一第四區域B4，第一區域B1具有一第一長度L1與一第一寬度W1，第二區域B2具有一第二長度L2與一第二寬度W2，第三區域B3與第一區域B1相等，第四區域B4與第二區域B2相等。

重疊判斷單元116依據第一長度L1、第一寬度W1、第二長度L2與第二寬度W2，判斷第一區域B1、一第二區域B2、一第三區域B3與一第四區域B4處於一重疊狀態或一非重疊狀態，並在處於非重疊狀態時供對稱排列單元114排列出第一預定排列位置組合與第二預定排列位置組合。重疊移除單元117電性連接重疊判斷單元116，用以在重疊狀態下時，產生一重疊移除結果，藉以供對稱排列單元114排列出第一預定排列位置組合與第二預定排列位置組合。

舉例說明，運算單元112會採用剩餘長度為0的結果進行搭配，即表一的結果二與結果五分別搭配表二的結果三，並產生第四圖與第六圖的兩種第一預定排列位置組合S1、S2。

在第四圖的第一預定排列位置組合S1中，第一區域B1是利用表一的結果二的可容納的物件長度OL（1）與表二的結果三的可容納的物件寬度OW（5）所形成，第二區域B2是利用表一的結果二的可容納的物件寬度OW（8）與表二的結果三的可容納的物件長度OL（2）所形成。從圖式可以明顯看出，第一區域B1、第二區域B2、第三區域B3與第四區域B4都未重疊，因此，重疊判斷單元116會判斷第一區域B1、第二區域B2、第三區域B3與第四區域B4處於一非重疊狀態。

在第五圖與第六圖中，第一區域B1是利用表一的結果五的可容納的物件長度OL（4）與表二的結果三的可容納的物件寬度OW（5）所形成，第二區域B2是利用表一的結果五的可容納的物件寬度OW（1）與表二的結果三的可容納的物件長度OL（2）所形成。從第五圖可以明顯看出，第一區域B1與第三區域B3彼此重疊，因此，重疊判斷單元116會判斷第一區域B1、第二區域B2、第三區域B3與第四區域B4處於重疊狀態。此時，第一預定排列位置組合以S2’表示。

重疊移除單元117便會移除重疊的部分。重疊的部分可以視為是第一區域B1與第三區域B3內的虛擬物件彼此重疊，其中，虛擬物件是對應到實際的物件。重疊移除單元117可以在第一區域B1與第三區域B3由內向外各自移除重疊的虛擬物件，直到第一區域B1與第三區域B3內的虛擬物件沒有重疊的情形，也可以在單一區域（第一區域B1或第三區域B3）由內向外移除重疊的虛擬物件，直到第一區域B1與第三區域B3內的虛擬物件沒有重疊的情形。藉以供對稱排列單元114排列出第六圖的第一預定排列位置組合S2。

因為不同的棧板長度PL、棧板寬度PW、物件長度OL、物件寬度OW，運算單元112也可能僅會產生一種搭配情形。可參閱第七圖，棧板長度PL=31、棧板寬度PW=29、物件長度OL=8、物件寬度OW=5，因為剩餘長度為0的情形僅會各有一種，因此，運算單元112僅會產生如第七圖的第一預定排列位置組合S3。

坐標標記單元119則是用以在第一預定排列位置組合S1~S3與第二預定排列位置組合中標記出每一虛擬物件的虛擬物件坐標，藉以使第一預定排列關聯參數與第二預定排列關聯參數更包含對應的虛擬物件坐標。另外，單向排列單元113則是讓所有物件的長邊都平行第一方向D1或是都平行第二方向D2，經由上述對於對稱排列單元114有第一方向D1與第二方向D2的說明，應可理解單向排列單元113僅有單一方向的情形。

請一併參閱第一圖、第二圖與第七圖至第十一圖；其中，第八圖係顯示本發明第一實施例所提供之棧板堆疊狀態檢測系統控制堆棧裝置在奇數之物件層堆疊物件之立體圖；第九圖係顯示本發明第一實施例所提供之棧板堆疊狀態檢測系統擷取奇數層影像之示意圖；第十圖係顯示本發明第一實施例所提供之棧板堆疊狀態檢測系統控制堆棧裝置在偶數之物件層堆疊物件之立體圖；以及，第十一圖係顯示本發明第一實施例所提供之棧板堆疊狀態檢測系統擷取偶數層影像之示意圖。如圖所示，控制模組12會控制堆棧裝置2在棧板P堆疊相同的物件。

在此以第七圖舉例說明。處理模組11產生的第一預定排列位置組合S3。坐標標記單元119會標記出所有虛擬物件V11、V12、V21、V22、V23、V24、V25、V26、V27、V28、V29、V31、V32、V41、V42、V43、V44、V45、V46、V47、V48、V49的虛擬物件坐標。

控制模組12會控制堆棧裝置2依照第一預定排列位置組合S3堆疊物件。第一區域B1包含虛擬物件V11與V12，堆棧裝置2便會依照虛擬物件V11與V12的虛擬物件坐標，堆疊物件O1與O2，使得物件O1與O2分別對應虛擬物件V11與V12。同理，堆棧裝置2會依據虛擬物件坐標，堆疊物件O3~O11以對應第二區域B2中的虛擬物件V21~V29，堆疊物件O12~O13以對應第三區域B3中的虛擬物件V31~V32，堆疊物件O14~O22以對應第四區域B4中的虛擬物件V41~V49。

當堆棧裝置2堆疊完畢後，影像擷取模組13便會擷取一奇數層影像IM1，其中，奇數層影像IM1包含物件O1~O22所各自對應的物件影像I1~I22。

檢測模組14會比對物件影像I1~I22是否有各自與虛擬物件V11、V12、V21、V22、V23、V24、V25、V26、V27、V28、V29、V31、V32、V41、V42、V43、V44、V45、V46、V47、V48、V49相符。當彼此沒有相符時，檢測模組14便會產生第一異常信號，並利用告警模組15發出告警信號。因為物件O1~O22若沒有依照第一預定排列位置組合S3排列，便會影響到堆疊後的結構強度，甚至倒塌衍生出物件損壞或是其他安全性的問題。因此，告警模組15會發出告警信號告知目前物件O1~O22的排列位置存在異常。

當彼此相符並確認尚未滿足目標層數時，堆棧裝置2便會往第二層繼續堆疊物件。在本實施例中，鏡像單元118會將第一預定排列位置組合鏡像以形成第二預定排列位置組合以提升堆疊的結構強度。需說明的是，在此的鏡像是指將第一預定排列位置組合S3沿一對稱軸鏡像，對稱軸定義在虛擬物件V21、V24、V27、V31所共用的邊界旁邊，並且平行該邊界。因此，可以視為是將第一區域B1內的虛擬物件與第二區域B2互換，第三區域B3內的虛擬物件與第四區域B4互換。

可參閱第十圖，堆棧裝置2在第二層開始堆疊物件O23~O44。從圖式可以看出，物件O23~O31的擺放方式與物件O5~O11相同，物件O32~33的擺放方式與物件O1~O2相同。

當堆棧裝置2堆疊完畢後，影像擷取模組13便會擷取一偶數層影像IM2，其中，偶數層影像IM2包含物件O23~O44所各自對應的物件影像I23~I44。檢測模組14會比對物件影像I23~I44是否有各自與第二預定排列位置組合的虛擬物件相符。當彼此沒有相符時，檢測模組14便會產生第二異常信號，並利用告警模組15發出告警信號。需說明的是，相同的物件在此繪製為相同的實體物件，但不以此為限，相同的物件也可以是指相同外觀尺寸的包裝盒，而內含的內容物可以相同也可以不同，並不影響本發明的實施。

最後，請參閱第十二圖，第十二圖係顯示本發明第二實施例的方塊圖。如圖所示，一種棧板堆疊狀態檢測系統3應用於一堆棧裝置2a，並包含一影像擷取模組31、一檢測模組32與一告警模組33。與第一實施例不同，堆棧裝置2a本身會依據內建規則所運算出的第一預定排列關聯參數與第二預定排列關聯參數，以堆疊物件。

影像擷取模組31會在堆棧裝置2a堆疊排列完畢每一奇數的物件層時，擷取一奇數層影像，並在堆棧裝置2a堆疊排列完畢每一偶數的物件層時，擷取一偶數層影像。

檢測模組32電性連接影像擷取模組31，用以將奇數層影像解析出至少一第一當前排列關聯參數，將偶數層影像解析出至少一第二當前排列關聯參數，在比對出第一當前排列關聯參數與第一預定排列關聯參數不符時，產生一第一異常信號；在比對出第二當前排列關聯參數與第二預定排列關聯參數不符時，產生一第二異常信號。檢測模組32可以包含與第一實施例相同的一剪裁單元321、一灰階單元322、一高斯模糊單元323與一邊緣偵測單元324。

告警模組33電性連接檢測模組32，用以在接收到該第一異常信號或該第二異常信號時，發出一告警信號。相較於第一實施例，本實施例可以外接於現有的堆棧裝置2a，提升使用的通用性。

經由上述的說明，可以明顯得知，棧板堆疊狀態檢測系統中的棧板堆疊狀態是指物件堆疊於棧板上的狀態，並非只棧板本身的狀態。而第一實施例中的棧板堆疊狀態檢測系統除了檢測功能外，還多了控制堆棧裝置的功能。

綜上所述，本發明利用處理模組、控制模組、影像擷取模組、檢測模組與告警模組，控制堆棧裝置將物件堆疊擺放於棧板上。相較於先前技術，本發明利用處理模組運算出第一預定排列關聯參數與第二預定排列關聯參數，可以節省人力規劃與計算，在改變物件時，也可以迅速地運算出第一預定排列關聯參數與第二預定排列關聯參數；影像擷取模組、檢測模組與告警模組則可以在每一層物件層堆疊完畢時即時地擷取影像與檢測比對，並在出現異常時，即時地產生告警信號，藉以避免物件擺放錯誤而繼續往上堆疊所造成結構強度降低問題及其衍生出的倒塌、物件損壞及安全性的問題。此外，本發明的鏡像單元將第一預定排列關聯參數鏡像以形成第二預定排列關聯參數，可以進一步達到提升整體結構強度的功效。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

1,3:棧板堆疊狀態檢測系統 11:處理模組 111:判斷單元 112:運算單元 113:單向排列單元 114:對稱排列單元 115:棧板分區單元 116:重疊判斷單元 117:重疊移除單元 118:鏡像單元 119:坐標標記單元 12:控制模組 13,31:影像擷取模組 14,32:檢測模組 141,321:剪裁單元 142,322:灰階單元 143,323:高斯模糊單元 144,324:邊緣偵測單元 15,33:告警模組 16:輸入模組 2,2a:堆棧裝置 B1:第一區域 B2:第二區域 B3:第三區域 B4:第四區域 D1:第一方向 D2:第二方向 IM1:奇數層影像 IM2:偶數層影像 I1~I44:物件影像 L1:第一長度 L2:第二長度 O1~O44:物件 OL:物件長度 OW:物件寬度 P:棧板 PL:棧板長度 PW:棧板寬度 S101~S113:步驟 S1,S2,S2’,S3:第一預定排列位置組合 T:輸送裝置 V11,V12,V21,V22,V23,V24,V25,V26,V27,V28,V29,V31,V32,V41,V42,V43,V44,V45,V46,V47,V48,V49:虛擬物件 W1:第一寬度 W2:第二寬度

第一圖係顯示本發明第一實施例之方塊圖； 第二圖係顯示本發明第一實施例之使用環境示意圖； 第三A圖與第三B圖係顯示本發明第一實施例之流程圖； 第四圖至第七圖係顯示本發明第一實施例之第一預定排列關聯參數之第一預定排列位置組合之示意圖； 第八圖係顯示本發明第一實施例之奇數之物件層堆疊物件之立體圖； 第九圖係顯示第八圖之奇數層影像之示意圖； 第十圖係顯示本發明第一實施例之偶數之物件層堆疊物件之立體圖； 第十一圖係顯示第十圖之偶數層影像之示意圖；以及 第十二圖係顯示本發明第二實施例之方塊圖。

1:棧板堆疊狀態檢測系統

11:處理模組

111:判斷單元

112:運算單元

113:單向排列單元

114:對稱排列單元

115:棧板分區單元

116:重疊判斷單元

117:重疊移除單元

118:鏡像單元

119:坐標標記單元

12:控制模組

13:影像擷取模組

14:檢測模組

141:剪裁單元

142:灰階單元

143:高斯模糊單元

144:邊緣偵測單元

15:告警模組

16:輸入模組

2:堆棧裝置

Claims (8)

1. 一種棧板堆疊狀態檢測系統，係用以控制一堆棧裝置在一棧板上將複數個相同之物件排列在一排列平面上而成一物件層，藉以在K個上述排列平面上堆疊出K個上述物件層，包含： 一處理模組，係接收該棧板之一棧板長度與一棧板寬度以及接收每一物件之一物件長度與一物件寬度，並利用一內建規則，運算出Q個上述物件在每一奇數之該物件層之至少一第一預定排列關聯參數，並運算出R個上述物件在每一偶數之該物件層之至少一第二預定排列關聯參數； 一控制模組，係電性連接該處理模組，用以在堆疊上述每一奇數之該物件層前，依據該至少一第一預定排列關聯參數產生一第一控制信號，並用以在堆疊上述每一偶數之該物件層前，依據該至少一第二預定排列關聯參數產生一第二控制信號，藉以控制該堆棧裝置堆疊該些物件； 一影像擷取模組，係電性連接該控制模組，用以在每一奇數之該物件層堆疊排列完畢時，擷取一奇數層影像，在每一偶數之該物件層堆疊排列完畢時，擷取一偶數層影像； 一檢測模組，係電性連接該處理模組與該影像擷取模組，用以將該奇數層影像解析出至少一第一當前排列關聯參數，將該偶數層影像解析出至少一第二當前排列關聯參數，在比對出該至少一第一當前排列關聯參數與該至少一第一預定排列關聯參數不符時，產生一第一異常信號；在比對出該至少一第二當前排列關聯參數與該至少一第二預定排列關聯參數不符時，產生一第二異常信號；以及 一告警模組，係電性連接該檢測模組，用以在接收到該第一異常信號或該第二異常信號時發出一告警信號； 其中，該至少一第一預定排列關聯參數係至少包含一第一預定排列位置組合，該至少一第二預定排列關聯參數係至少包含一第二預定排列位置組合。
2. 如請求項1所述之棧板堆疊狀態檢測系統，其中，該處理模組包含： 一判斷單元，係依據該棧板長度、該棧板寬度、該物件長度與該物件寬度，判斷該棧板是否足以供該物件堆疊排列，並在判斷為是時產生一空間足夠信號，在判斷為否時產生一空間不足信號；以及 一運算單元，係電性連接該判斷單元，在接收到該空間足夠信號時，係依據該棧板長度、該棧板寬度、該物件長度與該物件寬度，運算出該些物件之該至少一第一預定排列關聯參數與該至少一第二預定排列關聯參數。
3. 如請求項2所述之棧板堆疊狀態檢測系統，其中，該處理模組更包含一對稱排列單元，該對稱排列單元係電性連接該運算單元，用以使部分物件之長邊平行一第一方向，另一部分物件之長邊平行一第二方向，且該第一方向係實質性地垂直該第二方向。
4. 如請求項3所述之棧板堆疊狀態檢測系統，其中，該處理模組更包含： 一棧板分區單元，係電性連接該對稱排列單元，用以利用該棧板長度、該棧板寬度、該物件長度與該物件寬度將該棧板沿一逆時鐘方向區分成一第一區域、一第二區域、一第三區域與一第四區域，該第一區域具有一第一長度與一第一寬度，該第二區域具有一第二長度與一第二寬度，該第三區域係與該第一區域相等，該第四區域係與該第二區域相等； 一重疊判斷單元，係電性連接該棧板分區單元，依據該第一長度、該第一寬度、該第二長度、該第二寬度，判斷該第一區域、該第二區域、該第三區域與該第四區域處於一重疊狀態或一非重疊狀態，並在處於該非重疊狀態時供該對稱排列單元排列出該第一預定排列位置組合與該第二預定排列位置組合；以及 一重疊移除單元，係電性連接該重疊判斷單元，用以在該重疊狀態下時，產生一重疊移除結果，藉以供該對稱排列單元排列出該第一預定排列位置組合與該第二預定排列位置組合。
5. 如請求項1所述之棧板堆疊狀態檢測系統，其中，該處理模組更包含一鏡像單元，該鏡像單元係將該第一預定排列位置組合鏡像以形成該第二預定排列位置組合。
6. 如請求項1所述之棧板堆疊狀態檢測系統，其中，該處理模組更包含一坐標標記單元，該坐標標記單元係用以標記出複數個對應該些物件之虛擬物件坐標，藉以使該至少一第一預定排列關聯參數與該至少一第二預定排列關聯參數更包含對應之虛擬物件坐標。
7. 一種棧板堆疊狀態檢測系統，係應用於一堆棧裝置，該堆棧裝置係在一棧板上將複數個相同之物件排列在一排列平面上而成一物件層，藉以在K個上述排列平面上堆疊出K個上述物件層，該堆棧裝置係依據一內建規則所運算出Q個上述物件在每一奇數之該物件層之至少一第一預定排列關聯參數，以及R個上述物件在每一偶數之該物件層之至少一第二預定排列關聯參數，以堆疊該些物件，該棧板堆疊狀態檢測系統係包含： 一影像擷取模組，係用以在每一奇數之該物件層堆疊排列完畢時，擷取一奇數層影像，在每一偶數之該物件層堆疊排列完畢時，擷取一偶數層影像； 一檢測模組，係電性連接該影像擷取模組，用以將該奇數層影像解析出至少一第一當前排列關聯參數，將該偶數層影像解析出至少一第二當前排列關聯參數，在比對出該至少一第一當前排列關聯參數與該至少一第一預定排列關聯參數不符時，產生一第一異常信號；在比對出該至少一第二當前排列關聯參數與該至少一第二預定排列關聯參數不符時，產生一第二異常信號；以及 一告警模組，係電性連接該檢測模組，用以在接收到該第一異常信號或該第二異常信號時發出一告警信號； 其中，該至少一第一預定排列關聯參數係至少包含一第一預定排列位置組合，該至少一第二預定排列關聯參數係至少包含一第二預定排列位置組合。
8. 一種棧板堆疊狀態檢測方法，係利用如請求項1所述之棧板堆疊狀態檢測系統加以實施，並包含以下步驟： (a) 利用該處理模組接收該棧板長度、該棧板寬度、該物件長度與該物件寬度，並運算出該至少一第一預定排列關聯參數與該至少一第二預定排列關聯參數； (b) 利用該控制模組分別依據該至少一第一預定排列關聯參數與該至少一第二預定排列關聯參數產生該第一控制信號與該第二控制信號，藉以分別控制該堆棧裝置堆疊該些物件； (c) 利用該影像擷取模組分別擷取該奇數層影像與該偶數層影像； (d) 利用該檢測模組分別將該奇數層影像與該偶數層影像解析出該至少一第一當前排列關聯參數與該至少一第二當前排列關聯參數，並在比對出該至少一第一當前排列關聯參數與該至少一第一預定排列關聯參數不符時，產生該第一異常信號，在比對出該至少一第二當前排列關聯參數與該至少一第二預定排列關聯參數不符時，產生該第二異常信號； (e) 利用該告警模組在接收到該第一異常信號或該第二異常信號時，發出該告警信號。

Images