TWI782797B

TWI782797B - 包裹裝箱方法及電子裝置

Info

Publication number: TWI782797B
Application number: TW110143387A
Authority: TW
Inventors: 羅應陞; 陳佩君; 蘇麗雅; 李靜惠
Original assignee: 英業達股份有限公司
Priority date: 2021-11-22
Filing date: 2021-11-22
Publication date: 2022-11-01
Also published as: TW202321116A

Abstract

本揭示文件提供一種包裹裝箱方法。包裹裝箱方法包含下列步驟。取得訂單，訂單包含複數個物品。依據該主要內容物的長度以及寬度複數個些箱子中選出具有彼此相同的最小寬度以及最小高度的複數個選擇箱子。其中該些選擇箱子具有相異的深度。將該些選擇箱子的最小寬度以及最小高度作為參考箱子的二維尺寸而設定。在參考箱子的二維尺寸下，依據主要內容物以及該些附屬內容物各自的尺寸大小計算參考箱子的最小深度以及裝箱方案，使參考箱子裝下訂單內該些物品。依據參考箱子的最小深度，自該些選擇箱子選出目標箱子。

Description

包裹裝箱方法及電子裝置

本案內容係關於一種包裹裝箱方法，特別是關於一種包裹裝箱方法及電子裝置。

在現今物流行業中，由於物流注重快速且精確的包裝。然而，在快速且大量的作業中，包裝人員可能沒有時間精確判斷最合適的箱子大小以及物品的裝箱順序及位姿，會造成運送空間、紙箱耗材的浪費。因此，如何快速且精確的判斷最佳的箱子大小以及物品的裝箱順序及位姿為本領域中重要的議題。

本揭示文件提供一種包裹裝箱方法。包裹裝箱方法包含下列步驟。取得訂單，訂單包含複數個物品，該些物品包含主要內容物以及複數個附屬內容物。接收物件尺寸資料以及箱子尺寸資料，物件尺寸資料包含該主要內容物以及該些附屬內容物各自的尺寸大小，箱子尺寸資料包含複數個箱子各自的大小。依據該主要內容物的長度以及寬度自該些箱子中選出具有彼此相同的最小寬度以及最小高度的複數個選擇箱子。其中該些選擇箱子具有相異的深度。將該些選擇箱子的最小寬度以及最小高度作為參考箱子的二維尺寸而設定。在參考箱子的二維尺寸下，依據主要內容物以及該些附屬內容物各自的尺寸大小計算參考箱子的最小深度以及裝箱方案，使參考箱子裝下訂單內的主要內容物以及該些附屬內容物。依據參考箱子的最小深度，自該些選擇箱子選出目標箱子。

本揭示文件提供一種電子裝置，電子裝置包含處理電路以及儲存裝置。其中處理電路用以進行下列步驟。取得訂單，訂單包含複數個物品，該些物品包含主要內容物以及複數個附屬內容物。自儲存裝置提取物件尺寸資料以及箱子尺寸資料，物件尺寸資料包含主要內容物以及該些附屬內容物各自的尺寸大小，箱子尺寸資料包含複數個箱子各自的大小。依據主要內容物的長度以及寬度自該些箱子中選出具有彼此相同的最小寬度以及最小高度的複數個選擇箱子，其中該些選擇箱子具有相異的深度。將該些選擇箱子的最小寬度以及最小高度作為參考箱子的二維尺寸而設定。在參考箱子的二維尺寸下，依據主要內容物以及該些附屬內容物各自的尺寸大小計算參考箱子的最小深度以及裝箱方案，使參考箱子裝下訂單內的主要內容物以及該些附屬內容物。依據參考箱子的最小深度，自該些選擇箱子選出目標箱子。

綜上所述，本案透過主要內容物篩選箱子的二維尺寸，再將所選的多個選擇箱子的二維尺寸作為參考箱子的二維尺寸設定，並透過遺傳算法運算在參考箱子100的二維尺寸RS下，參考箱子100能夠裝入主要內容物110以及附屬內容物的最小深度，藉此運算出最佳裝箱方案。

下文係舉實施例配合所附圖式作詳細說明，以更好地理解本案的態樣，但所提供之實施例並非用以限制本案所涵蓋的範圍，而結構操作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本案所涵蓋的範圍。此外，根據業界的標準及慣常做法，圖式僅以輔助說明為目的，並未依照原尺寸作圖，實際上各種特徵的尺寸可任意地增加或減少以便於說明。下述說明中相同元件將以相同之符號標示來進行說明以便於理解。

本案說明書和圖式中使用的元件編號和訊號編號中的索引1~n，只是為了方便指稱個別的元件和訊號，並非有意將前述元件和訊號的數量侷限在特定數目。在本案說明書和圖式中，若使用某一元件編號或訊號編號時沒有指明該元件編號或訊號編號的索引，則代表該元件編號或訊號編號是指稱所屬元件群組或訊號群組中不特定的任一元件或訊號。

此外，在本文中所使用的用詞『包含』、『包括』、『具有』、『含有』等等，均為開放性的用語，即意指『包含但不限於』。此外，本文中所使用之『及／或』，包含相關列舉項目中一或多個項目的任意一個以及其所有組合。

於本文中，當一元件被稱為『連接』或『耦接』時，可指『電性連接』或『電性耦接』。『連接』或『耦接』亦可用以表示二或多個元件間相互搭配操作或互動。此外，雖然本文中使用『第一』、『第二』、…等用語描述不同元件，該用語僅是用以區別以相同技術用語描述的元件或操作。

請參閱第1圖，第1圖為本揭露一實施例之電子裝置10的功能方塊圖。如第1圖所示，電子裝置10包含處理電路11、儲存裝置14、輸入介面17以及輸出介面18。處理電路11可以由處理器、微型處理器或其他類似功能的元件實施。輸入介面17可以由觸控螢幕、滑鼠、鍵盤、按鍵或其他具有輸入功能的介面實施。輸出介面18可由顯示器、觸控螢幕、通用介面匯流排或其他具有顯示/傳送功能的元件實施。處理電路11包含選擇電路12以及運算電路13。儲存裝置14包含箱子尺寸資料15以及物件尺寸資料16。

在功能上，輸入介面17用以傳送訂單資料OD至處理電路11。在處理電路11接收訂單資料OD之後，處理電路11自儲存裝置14中的物件尺寸資料16獲取訂單資料OD中各個物品的三維資料，並自儲存裝置14中的箱子尺寸資料15獲取用於裝載物品的箱子的三維尺寸資料。並且，處理電路11依據訂單資料OD中個物品的三維尺寸運算最佳的裝箱大小以及裝箱方案。

處理電路11包含選擇電路12以及運算電路13。選擇電路12用以依據訂單資料OD中的主要內容物的最大面的二維尺寸(長度以及寬度)從箱子尺寸資料15中選擇具有大於且最接近於前述二維尺寸的多個箱子，使所述多個箱子彼此具有相同的最小寬度以及最小高度，並且所述多個箱子彼此的深度不同。選擇電路12將選擇的箱子的二維尺寸RS傳送至運算電路13，運算電路13接著再運算最佳裝箱方案。處理電路11如何選擇最佳的裝箱方案將會在後續實施例中詳細說明。

在處理電路11判斷最佳的箱子以及裝箱方案之後，傳送包含箱子資訊以及裝箱方案的輸出資料OUT至輸出介面18。在一些實施例中，輸出介面18將輸出資料OUT轉換為三維圖像，並且操作者可以旋轉三維圖像，從而依據輸出資料OUT依序將包裹裝入所選的箱子。在另一些實施例中，輸出介面18可將輸出資料OUT傳送至機械手臂。由機械手臂依據輸出資料OUT進行包裹裝箱。

請參閱第2圖，第2圖為本揭露一實施例之第1圖的儲存裝置14所儲存的箱子尺寸資料15的箱子CONa1~CONa3、CONb1~CONb3以及CONc1~CONc3的示意圖。如第2圖所示，箱子CONa1~CONa3具有相同的寬度B1以及相同的高度A1，並且箱子CONa1~CONa3彼此的深度C1、C2及C3相異。類似地，箱子CONb1~CONb3具有相同的寬度B1以及相同的高度A2，並且箱子CONb1~CONb3彼此的深度C1、C2及C3相異。箱子CON c1~CONc3具有相同的寬度B2以及相同的高度A2，並且箱子CONc1~CONc3彼此的深度C1、C2及C3相異。

換言之，箱子CONa1~CONa3具有相同的二維尺寸，且具有相異的深度C1、C2及C3。箱子CONb1~CONb3具有相同的二維尺寸，且具有相異的深度C1、C2及C3。箱子CON c1~CONc3具有相同的二維尺寸，且具有相異的深度C1、C2及C3。並且，箱子CONa1、CONb1以及CONc1彼此的二維尺寸相異。

請參閱第3圖，第3圖為本揭露一實施例之第1圖的儲存裝置14所儲存的物件尺寸資料16的主要內容物110a以及110b以及附屬內容物122a以及122b的示意圖。如第3圖所示，主要內容物110a以及110b可以由顯示器、筆電、觸控螢幕、平板或其他顯示/運算裝置理解。附屬內容物122a以及122b可以由鍵盤、滑鼠等其他電子週邊配件理解。雖然第3圖僅繪示電子裝置/配件，然而，主要內容物110a以及附屬內容物122a以及122b亦可由待包裹的其他物品實施。並且，主要內容物110a可以由待包裹的物品中具有較大的側面面積者實施，附屬內容物122a以及122b可由待包裹的物品中具有較小的側面面積者實施。因此，本案不以此為限。

請參閱第4圖。第4圖為本揭露一實施例之包裹裝箱方法S100的流程圖。如第4圖所示，包裹裝箱方法S100包含步驟S110~S160。在步驟S110中，取得訂單。在步驟S120中，接收訂單內的複數個物品的物件尺寸資料以及箱子尺寸資料。在步驟S130中，依據訂單內的主要內容物，自該些箱子中選出複數個選擇箱子。在步驟S140中，依據該些選擇箱子設定參考箱子的二維尺寸。在步驟S150中，在參考箱子的二維尺寸下，依據該些物品各自的尺寸大小計算參考箱子的最小深度以及裝箱方案。在步驟S160中，依據參考箱子的最小深度，自該些選擇箱子選出目標箱子。

為使包裹裝箱方法S100的整體操作更加清楚易懂，以下請一併參考第1~11圖。第5圖為本揭露一實施例之參考箱子100的示意圖。第6及第7圖為本揭露一些實施例之預留高度Hr以及預留寬度Wr的示意圖。第8及第9圖為本揭露一些實施例之附屬內容物的位姿的示意圖。第10圖為本揭露一些實施例之裝箱方案的示意圖。第11圖為本揭露一些實施例之裝箱方案的示意圖。

在步驟S110中，取得訂單。訂單中包含主要內容物110以及附屬內容物122、124以及126，如第11圖所示。主要內容物110可以由第3圖中的主要內容物110a或110b理解。附屬內容物122、124以及126可以由第3圖中的附屬內容物122可以由第3圖中的附屬內容物122a、122b理解。

在步驟S120中，接收訂單內的複數個物品的物件尺寸資料以及箱子尺寸資料。處理電路11中的選擇電路12會自儲存裝置14中的物件尺寸資料16 提取主要內容物110以及附屬內容物122、124以及126各自的三維尺寸。並且，選擇電路12會自儲存裝置14中的箱子尺寸資料15提取多個箱子各自的三維尺寸。

在步驟S130中，依據訂單內的主要內容物，自該些箱子中選出複數個選擇箱子。在處理電路11依據主要內容物110的長度W1以及寬度H1自箱子CONa1~CONa3、CONb1~CONb3以及CONc1~CON3中選出能夠裝下主要內容物110且具有彼此相同的最小寬度Wm以及最小高度Hm的選擇箱子，如第2、第5及第6圖所示。

舉例而言，箱子CONa1~CONa3的寬度B1大於主要內容物110的長度W1，箱子CONa1~CONa3的高度A1大於主要內容物110的寬度H1。因此，處理電路11中的選擇電路12選擇能夠裝下主要內容物110並且在箱子尺寸資料15中具有最小的寬度B1以及高度A1的箱子CONa1~CONa3，並將箱子CONa1~CONa3作為選擇箱子，如第2、第5及第6圖所示。

在一些實施例中，由於主要內容物110通常會由緩衝/固定結構112以及114包裹及固定。緩衝/固定結構112以及114可以由厚紙板/防撞泡綿構成。因此，可先依據主要內容物110的二維尺寸設計適當的緩衝/固定結構112以及114。並以包含主要內容物110以及緩衝/固定結構112、114的預留寬度Wr以及預留高度Hr選擇最小的箱子，其操作方式如同前述的步驟S130，故在此不再贅述。

在步驟S140中，依據該些選擇箱子設定參考箱子的二維尺寸。舉例而言，處理電路11將箱子CONa1~CONa3的寬度B1以及高度A1作為參考箱子100的最小寬度Wm以及最小高度Hm設定。

在一些實施例中，如第5圖以及第6圖所示，若參考箱子100的最小寬度Wm大於預留寬度Wr，可以由管狀結構116填充空位。在另一些實施例中，如第5圖以及第7圖所示，若由主要內容物100b的長度W2設定的預留寬度與Wr與參考箱子100的最小寬度Wm相等，可不加入管狀結構116。

在步驟S150中，在參考箱子的二維尺寸下，依據該些物品各自的尺寸大小計算參考箱子的最小深度以及裝箱方案。

在一些實施例中，可將附屬內容物122、124及126依據最大面的面積由大至小排序，並優先安排最大面的面積較大的物品的擺放位置及位姿。舉例而言，由於物品的最大面的面積由大至小依序是附屬內容物122、124及126，故依序將附屬內容物122、124及126放入參考箱子。如何安排物品的位姿會在後續實施例中詳細說明。

如第8圖所示，參考箱子100的二維尺寸RS以座標位置R(Wm,Hm,0)表示，附屬內容物122的擺放位姿在x軸不能超過最小寬度Wm，在z軸不能超過最小高度Hm，在這樣的情形中，附屬內容物122在第8圖中的位姿可以以座標位置N1(z1,z2,z3)表示，其中z1、z2及z3的數值代表附屬內容物122的三維尺寸。另一方面，在第9圖中，附屬內容物122的位姿可以以座標位置N2(z2,z1,z3)表示。

因此，在參考箱子100的二維尺寸RS下，附屬內容物122具有多種擺放方式。並且，假設以第9圖中的位姿擺放附屬內容物122，在參考坐標中會有三個座標位置P1、P2以及P3可以擺放下一件物品。在此情形中，仍需考慮下一件物品(例如，附屬內容物124)放置在三個座標位置P1、P2以及P3下是否會超過參考箱子100的最小寬度Wm以及最小高度Hm，若擺放附屬內容物124後不會超出參考箱子100的二維尺寸RS，便可繼續擺放接續物品。

在擺放附屬內容物124之後，在參考坐標中會有五個座標位置(未繪示)可以擺放附屬內容物126。類似地，亦須考慮附屬內容物126放置在五個座標位置(未繪示)下是否會超過參考箱子100的最小寬度Wm以及最小高度Hm，若擺放附屬內容物126後不會超出參考箱子100的二維尺寸RS便可進行後續步驟。

第10圖繪示附屬內容物122、124以及126的一種裝箱方案，所述裝箱方案的三維尺寸可以座標位置Na(r1,r2,r3)表示。在前述步驟中，附屬內容物122、124以及126在參考箱子100的二維尺寸RS下具有多種裝箱方案。運算電路13透過遺傳算法，例如，建構與參考箱子100的深度成比例的適應性函數，再將不同裝箱方案的三維尺寸代入適應性函數，便可得判斷可以裝入主要內容物110、附屬內容物122、124以及126的參考箱子100的最小深度Dm以及最佳裝箱方案(裝箱順序及位姿)，如第10圖以及第11圖所示。

在步驟S160中，依據參考箱子的最小深度，自該些選擇箱子選出目標箱子。舉例而言，若參考箱子100的最小深度Dm比第2圖中的箱子CONa1及CONa2深度大，並且小於箱子CONa3的深度，運算電路13便會將箱子CONa3作為目標箱子，使目標箱子的深度大於或等於該最小深度。並且，運算電路13會將前述的最佳裝箱方案以及箱子CONa3的資料作為輸出資料OUT傳送至輸出介面18。並且，最佳裝箱方案包含附屬內容物122、124以及126的放置順序以及附屬內容物122、124以及126各自的裝箱位姿。

如此，使用者或機械手臂便可依據附屬內容物122、124以及126的放置順序將該訂單中的該些附屬內容物依序放入該目標箱子。並且依據附屬內容物122、124以及126各自的裝箱位姿進行裝箱。

在一些實施例中，在計算出最佳裝箱方案之後，可搭配相應的間隔結構120以裝入附屬內容物122、124以及126，從而加強固定主要內容物110，並避免在運送過程中附屬內容物122、124以及126與主要內容物110碰撞。

請參閱第12圖，第12圖以及第13圖為本揭露一實施例之輸出資料OUT的裝箱方案200的示意圖。如第12圖以及第13圖所示，輸出介面18可將裝箱方案200以俯視圖、側視圖呈現。並且，輸出介面18亦可將裝箱方案200以三維立體圖形呈現。如此，方便使用者觀看並進行裝箱步驟。

綜上所述，本案透過主要內容物110篩選箱子的二維尺寸，再將所選的多個選擇箱子的二維尺寸作為參考箱子100的二維尺寸RS設定，並透過遺傳算法運算在參考箱子100的二維尺寸RS下，參考箱子100能夠裝入主要內容物110以及附屬內容物的最小深度Dm。接著，依據參考箱子100的最小深度Dm自多個選擇箱子選擇目標箱子。因此，本案利用優先篩選箱子的二維尺寸可以節省後續運算成本，更快運算出最佳裝箱方案。

雖然本案已以實施方式揭露如上，然其並非限定本案，任何熟習此技藝者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

為使本揭露之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附符號之說明如下： 10:電子裝置 11:處理電路 12:選擇電路 13:運算電路 14:儲存裝置 15:箱子尺寸資料 16:物件尺寸資料 17:輸入介面 18:輸出介面 100:參考箱子 110,110,110a,110b:主要內容物 112,114:緩衝/固定結構 116:管狀結構 120:間隔結構 122,122a,122b,124,126:附屬內容物 OD:訂單資料 OUT:輸出資料 RS:二維尺寸 W1,W2:長度 A1,A2:高度 B1,B2,H1:寬度 C1~C3:深度 Hm:最小高度 Wm:最小寬度 Dm:最小深度 Hr:預留高度 Wr:預留寬度 S100:包裹裝箱方法 S110~S160:步驟 CONa1~CONa3,CONb1~CONb3,CONc1~CONc3:箱子

為使本揭露之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖為本揭露一實施例之電路的電路架構圖。第2圖為本揭露一實施例之第1圖的儲存裝置所儲存的箱子尺寸資料的箱子的示意圖。第3圖為本揭露一實施例之第1圖的儲存裝置所儲存的物件尺寸資料的主要內容物以及附屬內容物的示意圖。第4圖為本揭露一實施例之包裹裝箱方法的流程圖。第5圖為本揭露一實施例之參考箱子的示意圖。第6及第7圖為本揭露一些實施例之預留高度以及預留寬度的示意圖。第8及第9圖為本揭露一些實施例之附屬內容物的位姿的示意圖。第10圖為本揭露一些實施例之裝箱方案的示意圖。第11圖為本揭露一些實施例之裝箱方案的示意圖。第12圖以及第13圖為本揭露一實施例之輸出資料的裝箱方案的示意圖。

10:電子裝置

11:處理電路

12:選擇電路

13:運算電路

14:儲存裝置

15:箱子尺寸資料

16:物件尺寸資料

17:輸入介面

18:輸出介面

OD:訂單資料

OUT:輸出資料

RS:二維尺寸

Claims

一種包裹裝箱方法，包含：取得一訂單，該訂單包含複數個物品，該些物品包含一主要內容物以及複數個附屬內容物；接收一物件尺寸資料以及一箱子尺寸資料，該物件尺寸資料包含該主要內容物以及該些附屬內容物各自的尺寸大小，該箱子尺寸資料包含複數個箱子各自的大小；依據該主要內容物的一長度以及一寬度自該些箱子中選出具有彼此相同的一最小寬度以及一最小高度的複數個選擇箱子，其中該些選擇箱子具有相異的深度；將該些選擇箱子的該最小寬度以及該最小高度作為一參考箱子的一二維尺寸而設定；在該參考箱子的該二維尺寸下，依據該主要內容物以及該些附屬內容物各自的尺寸大小計算該參考箱子的一最小深度以及一裝箱方案，使該參考箱子裝下該訂單內的該主要內容物以及該些附屬內容物；依據該參考箱子的該最小深度，自該些選擇箱子選出一目標箱子；輸出該目標箱子以及該裝箱方案，其中該裝箱方案包含該些附屬內容物的一放置順序以及該些附屬內容物各自的一裝箱位姿；以及依據該些附屬內容物的各自的該裝箱位姿將該訂單中的該些附屬內容物放入該目標箱子。
如請求項1所述之包裹裝箱方法，包含：依據該些附屬內容物的放置順序將該訂單中的該些附屬內容物依序放入該目標箱子。
如請求項1所述之包裹裝箱方法，其中該些選擇箱子的該最小寬度大於且最接近於該主要內容物的該長度，並且其中該些選擇箱子的該最小高度大於且最接近於該主要內容物的該寬度。
如請求項1所述之包裹裝箱方法，其中依據該參考箱子的該最小深度，自該些選擇箱子選出該目標箱子，使該目標箱子的深度大於或等於該最小深度。
一種電子裝置，包含：一處理電路；以及一儲存裝置，其中該處理電路用以：取得一訂單，該訂單包含複數個物品，該些物品包含一主要內容物以及複數個附屬內容物；自該儲存裝置提取一物件尺寸資料以及一箱子尺寸資料，該物件尺寸資料包含該主要內容物以及該些附屬內容物各自的尺寸大小，該箱子尺寸資料包含複數個箱子各自的大小；依據該主要內容物的一長度以及一寬度自該些箱子中選出具有彼此相同的一最小寬度以及一最小高度的複數個選擇箱子，其中該些選擇箱子具有相異的深度；將該些選擇箱子的該最小寬度以及該最小高度作為一參考箱子的一二維尺寸而設定；在該參考箱子的該二維尺寸下，依據該主要內容物以及該些附屬內容物各自的尺寸大小計算該參考箱子的一最小深度以及一裝箱方案，使該參考箱子裝下該訂單內的該主要內容物以及該些附屬內容物；依據該參考箱子的該最小深度，自該些選擇箱子選出一目標箱子；輸出該目標箱子以及該裝箱方案，其中該裝箱方案包含該些附屬內容物的一放置順序以及該些附屬內容物各自的一裝箱位姿；以及依據該些附屬內容物的各自的該裝箱位姿將該訂單中的該些附屬內容物放入該目標箱子。
如請求項5所述之電子裝置，更用以：依據該些附屬內容物的放置順序將該訂單中的該些附屬內容物依序放入該目標箱子。