本發(fā)明涉及一種物流取碼系統(tǒng)分揀裝置及其分揀方法，具體是一種適用于貨運(yùn)集裝箱的物流取碼系統(tǒng)分揀裝置及其分揀方法，屬于智能物流技術(shù)裝備領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

智能物流就是利用條形碼、射頻識(shí)別技術(shù)、傳感器、全球定位系統(tǒng)等先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過信息處理和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)平臺(tái)廣泛應(yīng)用于物流業(yè)運(yùn)輸、倉儲(chǔ)、配送、包裝、裝卸等基本活動(dòng)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)貨物運(yùn)輸過程的自動(dòng)化運(yùn)作和高效率優(yōu)化管理，提高物流行業(yè)的服務(wù)水平，降低成本，減少自然資源和社會(huì)資源消耗，智能物流的發(fā)展將會(huì)促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和世界資源優(yōu)化配置、實(shí)現(xiàn)社會(huì)化。

物流倉儲(chǔ)是現(xiàn)代智能物流中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在連接、中轉(zhuǎn)、存放、保管等環(huán)節(jié)發(fā)揮著重要作用，而倉儲(chǔ)管理同時(shí)也是在物流倉儲(chǔ)中占據(jù)著核心的地位，精準(zhǔn)倉庫過程一般包括收貨、上架、撿貨、補(bǔ)貨、發(fā)貨、盤點(diǎn)幾個(gè)流程，為實(shí)現(xiàn)智能配送，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車，即裝備有電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)引裝置，具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸車，物流倉儲(chǔ)應(yīng)用中不需駕駛員，以可充電電池為其動(dòng)力來源，一般可通過電腦來控制其行進(jìn)路線以及行為、或利用電磁軌道來設(shè)立其行進(jìn)路線以實(shí)現(xiàn)倉儲(chǔ)貨物的調(diào)運(yùn)，但是針對(duì)補(bǔ)貨或發(fā)貨進(jìn)出倉庫進(jìn)行集裝運(yùn)輸過程中的裝卸貨物碼放操作依然大量采用人工操作，即操作人員駕駛叉車進(jìn)行裝卸，特別是針對(duì)集裝箱貨物運(yùn)輸，雖然目前為便于運(yùn)輸通常按運(yùn)輸目的地的不同先將各類小型包裝的貨物集裝在便于運(yùn)輸擺放的中型運(yùn)輸箱內(nèi)后再進(jìn)行貨運(yùn)集裝箱的裝箱，但如何合理布局使集裝箱的空間利用率最大、如何合理配載布局使集裝箱便于多目的地運(yùn)輸?shù)燃b箱問題和卸載過程中的分揀問題致使集裝箱的裝箱或卸載目前一直采用人工操作。

這種針對(duì)貨運(yùn)集裝箱的傳統(tǒng)的人工操作分揀的方式存在以下缺陷：

1.雖然入庫工序或出庫工序已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，但集裝箱卸載后的分揀操作仍采用人工操作，因此物流倉儲(chǔ)整體自動(dòng)化程度降低、效率低；

2.由于現(xiàn)有技術(shù)中入庫工序或出庫工序通常采用自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車或輸送帶進(jìn)行傳輸，人工分揀的速度要跟上入庫或出庫的速度才能保證倉儲(chǔ)轉(zhuǎn)運(yùn)的效率，因此操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度較大；

3.操作人員的責(zé)任心、情緒等人為因素對(duì)分揀進(jìn)度的影響較大，且人工分揀存在因疲勞操作造成分揀錯(cuò)誤的情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種物流取碼系統(tǒng)分揀裝置及其分揀方法，自動(dòng)化程度較高，能夠?qū)崿F(xiàn)智能操作、提高分揀效率，特別適用于物流倉儲(chǔ)的集裝運(yùn)輸中針對(duì)貨運(yùn)集裝箱的裝卸貨物分揀操作。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本物流取碼系統(tǒng)分揀裝置包括沿物流取碼系統(tǒng)裝卸裝置長度方向設(shè)置在物流取碼系統(tǒng)裝卸裝置左側(cè)和/或右側(cè)的多個(gè)分揀機(jī)械臂和機(jī)械臂電控機(jī)構(gòu)；

所述的分揀機(jī)械臂架設(shè)安裝在裝卸平臺(tái)上，分揀機(jī)械臂至少包括左右方向移動(dòng)設(shè)置的x坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)、前后方向移動(dòng)設(shè)置的y坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)和豎直方向移動(dòng)設(shè)置的z坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)，分揀機(jī)械臂的末節(jié)設(shè)有抓取碼放機(jī)械手；抓取碼放機(jī)械手包括機(jī)械手本體、機(jī)械指支撐架、鉸接座、抓取機(jī)械指和翻轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)；機(jī)械手本體背面連接于分揀機(jī)械臂的末節(jié)端部、正面與機(jī)械指支撐架安裝連接，機(jī)械手本體正面上還設(shè)有距離傳感器；機(jī)械指支撐架相對(duì)于機(jī)械手本體左右對(duì)稱和/或前后對(duì)稱設(shè)置，且對(duì)稱設(shè)置的機(jī)械指支撐架之間的檔距尺寸與貨物包裝箱的外形尺寸配合；鉸接座設(shè)置為多個(gè)，固定連接于機(jī)械指支撐架的正面上；抓取機(jī)械指的數(shù)量與鉸接座的數(shù)量相同，抓取機(jī)械指的底端鉸接連接于鉸接座；翻轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)一端鉸接連接于機(jī)械指支撐架，另一端鉸接連接于抓取機(jī)械指；

所述的機(jī)械臂電控機(jī)構(gòu)包括機(jī)械臂控制器、與機(jī)械臂控制器電連接的機(jī)械臂動(dòng)力電源、抓取碼放控制回路，機(jī)械臂控制器分別與x坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)、y坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)、z坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)、機(jī)械手本體正面上的距離傳感器和翻轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)電連接；

物流取碼系統(tǒng)的電控裝置包括工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、分揀碼放控制回路，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)包括數(shù)據(jù)輸入輸出端口，機(jī)械臂控制器與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)電連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的機(jī)械手本體背面與分揀機(jī)械臂的末節(jié)端部之間還設(shè)有沿豎直方向?yàn)樾D(zhuǎn)軸線的c坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，c坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的本體端與分揀機(jī)械臂的末節(jié)端部固定連接、旋轉(zhuǎn)端與機(jī)械手本體背面固定連接，c坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)與機(jī)械臂控制器電連接；所述的機(jī)械手本體正面上還設(shè)有模式識(shí)別傳感器，模式識(shí)別傳感器與機(jī)械臂控制器電連接，機(jī)械臂控制器還包括模式識(shí)別判斷回路。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的對(duì)稱設(shè)置的機(jī)械指支撐架之間設(shè)有檔距調(diào)節(jié)部件，檔距調(diào)節(jié)部件與機(jī)械臂控制器電連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的檔距調(diào)節(jié)部件包括檔距調(diào)節(jié)伺服電機(jī)和水平架設(shè)安裝在機(jī)械手本體上的雙向螺旋桿，雙向螺旋桿與檔距調(diào)節(jié)伺服電機(jī)連接、且雙向螺旋桿左右兩端桿體上具有旋向相反的螺旋絲杠結(jié)構(gòu)，所述的機(jī)械指支撐架上設(shè)有與雙向螺旋桿配合安裝在雙向螺旋桿上的絲母，檔距調(diào)節(jié)伺服電機(jī)與機(jī)械臂控制器電連接。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述的翻轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)是氣缸，氣缸通過氣路管路與氣動(dòng)控制閥組連接，氣動(dòng)控制閥組與壓力氣源通過氣路管路連接，氣動(dòng)控制閥組還與所述的機(jī)械臂控制器電連接。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述的分揀機(jī)械臂是門架式機(jī)械臂。

一種物流取碼系統(tǒng)分揀裝置的分揀方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

a.分揀準(zhǔn)備：初始狀態(tài)時(shí)，抓取碼放機(jī)械手的翻轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)處于收縮狀態(tài)、抓取機(jī)械指處于完全張開狀態(tài)；

將載有貨運(yùn)集裝箱的車輛?？吭谘b卸平臺(tái)下的、箱門正對(duì)叉裝機(jī)的設(shè)定位置后貨運(yùn)集裝箱的底板與裝卸平臺(tái)的上平面平齊，操作人員進(jìn)行對(duì)接后打開箱門，同時(shí)操作人員通過物流取碼系統(tǒng)電控裝置的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)輸入輸出端口向工業(yè)控制計(jì)算機(jī)輸入貨運(yùn)集裝箱的貨物裝箱位置信息、配載方案、貨物包裝箱碼放坐標(biāo)位置、貨物包裝箱尺寸、貨運(yùn)集裝箱內(nèi)部尺寸數(shù)據(jù)信息、分揀信息，分揀信息包括根據(jù)不同的分揀條件分配的不同的貨物包裝箱碼放坐標(biāo)位置信息；

b.裝卸分揀操作：

對(duì)貨運(yùn)集裝箱進(jìn)行裝箱分揀操作時(shí)，需裝箱的貨物首先通過自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車按照配載方案依次運(yùn)輸至對(duì)應(yīng)的分揀機(jī)械臂附近的設(shè)定貨物包裝箱碼放坐標(biāo)位置，然后分揀碼放控制回路工作，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)按照配載方案向需首先碼放的貨物包裝箱對(duì)應(yīng)的分揀機(jī)械臂的機(jī)械臂控制器發(fā)出抓取碼放控制指令，機(jī)械臂控制器控制該分揀機(jī)械臂坐標(biāo)移動(dòng)使抓取碼放機(jī)械手移動(dòng)至貨物包裝箱碼放坐標(biāo)位置的正上方、并沿z坐標(biāo)下移對(duì)貨物進(jìn)行抓取；抓取過程中機(jī)械手本體的正面面對(duì)貨物包裝箱的頂面，機(jī)械手本體正面上的距離傳感器工作，機(jī)械臂控制器根據(jù)反饋的坐標(biāo)信息驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂及抓取碼放機(jī)械手使機(jī)械手本體的正面貼靠在貨物包裝箱的頂面上，然后機(jī)械臂控制器控制翻轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)伸出使抓取機(jī)械指同時(shí)向內(nèi)翻轉(zhuǎn)合畢對(duì)貨物包裝箱進(jìn)行夾持抓??；抓取后機(jī)械臂控制器控制分揀機(jī)械臂坐標(biāo)移動(dòng)使抓取碼放機(jī)械手載著貨物沿z坐標(biāo)上移至貨物包裝箱的底平面距離裝卸平臺(tái)之間的距離尺寸大于帶式輸送機(jī)的上層輸送帶的上表面距離裝卸平臺(tái)之間的距離尺寸的設(shè)定z坐標(biāo)位置；然后機(jī)械臂控制器控制分揀機(jī)械臂坐標(biāo)移動(dòng)使抓取碼放機(jī)械手載著貨物沿x坐標(biāo)平移至設(shè)定距離，該設(shè)定距離是貨物包裝箱碼放坐標(biāo)位置與帶式輸送機(jī)的輸送帶寬度中心之間的x坐標(biāo)值；然后機(jī)械臂控制器控制抓取碼放機(jī)械手沿z坐標(biāo)下移對(duì)貨物進(jìn)行定點(diǎn)碼放；碼放過程中機(jī)械臂控制器控制翻轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)縮入使抓取機(jī)械指同時(shí)向外翻轉(zhuǎn)張開對(duì)貨物包裝箱進(jìn)行碼放；機(jī)械臂控制器實(shí)時(shí)向工業(yè)控制計(jì)算機(jī)反饋數(shù)據(jù)信息，然后工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制帶式輸送機(jī)和叉裝機(jī)協(xié)同動(dòng)作對(duì)該需首先碼放的貨物包裝箱進(jìn)行叉裝碼放至貨運(yùn)集裝箱內(nèi)部的設(shè)定位置；以此類推，直至所有貨物包裝箱按照配載方案全部碼放入貨運(yùn)集裝箱內(nèi)部，完成整個(gè)裝箱分揀過程；

對(duì)貨運(yùn)集裝箱進(jìn)行卸車分揀操作時(shí)，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)按照配載方案和分揀信息控制叉裝機(jī)和帶式輸送機(jī)協(xié)同動(dòng)作對(duì)需首先卸車的貨物包裝箱進(jìn)行叉裝并碼放輸送至帶式輸送機(jī)上層輸送帶上該貨物包裝箱對(duì)應(yīng)的設(shè)定貨物包裝箱碼放坐標(biāo)位置，然后分揀碼放控制回路開始工作，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)向?qū)?yīng)該貨物包裝箱碼放坐標(biāo)位置的機(jī)械臂控制器發(fā)出抓取碼放控制指令，機(jī)械臂控制器控制分揀機(jī)械臂坐標(biāo)移動(dòng)使抓取碼放機(jī)械手對(duì)貨物包裝箱進(jìn)行抓取并x坐標(biāo)方向平移后碼放在貨物包裝箱碼放坐標(biāo)位置上，自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車對(duì)該貨物包裝箱進(jìn)行運(yùn)輸；以此類推，直至全部貨物包裝箱按照配載方案全部卸載，完成整個(gè)卸車分揀過程。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的步驟b中抓取碼放機(jī)械手對(duì)貨物包裝箱進(jìn)行抓取時(shí)模式識(shí)別判斷回路首先開始工作，模式識(shí)別傳感器采集貨物包裝箱的頂端面位姿信息、并通過與機(jī)械臂控制器內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)頂端面模型進(jìn)行比較得出位置偏差量，然后機(jī)械臂控制器根據(jù)偏差量控制控制c坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)動(dòng)作對(duì)機(jī)械手本體的位姿進(jìn)行糾偏后再進(jìn)行抓取。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本物流取碼系統(tǒng)分揀裝置是完全數(shù)字化控制單元，可以與物流取碼系統(tǒng)的數(shù)字總線無縫連接實(shí)現(xiàn)集中數(shù)字化管理，可以實(shí)現(xiàn)完全數(shù)字化分揀，完全電腦控制自動(dòng)化操作可避免因操作人員責(zé)任心、情緒等人為因素對(duì)生產(chǎn)進(jìn)度的影響，同時(shí)可免受操作人員操作技能熟練程度的限制，完全避免了人工操作存在的弊端，能夠?qū)崿F(xiàn)智能操作、提高分揀效率，特別適用于物流倉儲(chǔ)的集裝運(yùn)輸中針對(duì)貨運(yùn)集裝箱的裝卸貨物分揀操作。

附圖說明

圖1是安裝有本發(fā)明的物流取碼系統(tǒng)進(jìn)行裝卸貨運(yùn)集裝箱時(shí)的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是物流取碼系統(tǒng)的叉裝機(jī)在帶式輸送機(jī)上叉裝或碼放貨物包裝箱工作時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明抓取碼放機(jī)械手的三維結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、裝卸平臺(tái)，11、縱向?qū)к墸?、支撐底架，21、行走部，3、帶式輸送機(jī)，4、叉裝機(jī)，41、支撐平臺(tái)，42、滑移部，43、叉裝部，431、門架，432、貨叉架，433、貨叉，5、分揀機(jī)械臂，51、機(jī)械指支撐架，52、鉸接座，53、抓取機(jī)械指，54、翻轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明(以下以叉裝部43面向貨運(yùn)集裝箱的方向?yàn)榍胺矫枋?。

如圖1所示，適用于貨運(yùn)集裝箱的物流取碼系統(tǒng)包括裝卸平臺(tái)1、裝卸裝置、分揀裝置和電控裝置。

所述的裝卸平臺(tái)1上在前后方向上設(shè)有平行設(shè)置的縱向?qū)к?1，縱向?qū)к?1至少延伸至裝卸平臺(tái)1的前端。

如圖2所示，所述的裝卸裝置包括支撐底架2、帶式輸送機(jī)3和叉裝機(jī)4。

支撐底架2的底部設(shè)有行走部21，行走部21包括支撐輥輪組和輥輪組驅(qū)動(dòng)；支撐輥輪組包括左右對(duì)稱設(shè)置的支撐輥輪，支撐輥輪與縱向?qū)к?1配合并架設(shè)在縱向?qū)к?1上，支撐輥輪組沿支撐底架2前后方向設(shè)置為多組、且至少一組支撐輥輪組上設(shè)有輥輪組驅(qū)動(dòng)，支撐底架2通過支撐輥輪組架設(shè)安裝在縱向?qū)к?1上；支撐底架2的前端具有開放的u形開口結(jié)構(gòu)，u行開口結(jié)構(gòu)便于叉裝機(jī)4的上下叉裝操作、避免運(yùn)動(dòng)干涉；

帶式輸送機(jī)3沿支撐底架2前后方向架設(shè)在支撐底架2上，帶式輸送機(jī)3包括主動(dòng)滾筒、從動(dòng)滾筒、托輥組、輸送帶和底架輸送機(jī)電控機(jī)構(gòu)；托輥組架設(shè)安裝在主動(dòng)滾筒和從動(dòng)滾筒之間，輸送帶首尾連接纏繞在主動(dòng)滾筒、從動(dòng)滾筒和托輥組上呈上下層結(jié)構(gòu)，主動(dòng)滾筒上設(shè)有滾筒驅(qū)動(dòng)，底架輸送機(jī)電控機(jī)構(gòu)包括底架輸送機(jī)控制器和與底架輸送機(jī)控制器電連接的底架輸送機(jī)動(dòng)力電源，滾筒驅(qū)動(dòng)與底架輸送機(jī)控制器電連接；所述的輥輪組驅(qū)動(dòng)與底架輸送機(jī)控制器電連接；

叉裝機(jī)4包括支撐平臺(tái)41、滑移部42、叉裝部43、叉裝機(jī)液壓機(jī)構(gòu)和叉裝機(jī)電控機(jī)構(gòu)；支撐平臺(tái)41位于帶式輸送機(jī)3的正上方，支撐平臺(tái)41具有向下伸出的支撐腿，支撐平臺(tái)41通過支撐腿架設(shè)安裝在支撐底架2上；

滑移部42設(shè)置在支撐平臺(tái)41的支撐腿與支撐底架2之間，包括互相配合的導(dǎo)向滑軌和導(dǎo)向輪；導(dǎo)向滑軌前后方向水平設(shè)置在支撐底架2上、且導(dǎo)向滑軌前端向前延伸至支撐底架2的u形開口位置的左右兩側(cè)板上；導(dǎo)向輪與支撐平臺(tái)41的支撐腿底端安裝連接，導(dǎo)向輪上設(shè)有導(dǎo)向輪驅(qū)動(dòng)；

叉裝部43包括門架431、貨叉架432和貨叉433；門架431包括配合套接安裝的內(nèi)門架和外門架，內(nèi)門架和外門架之間設(shè)有門架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，外門架的后下部鉸接連接于支撐平臺(tái)41的前端，外門架通過門架俯仰液壓缸與支撐平臺(tái)41連接，通過控制門架俯仰液壓缸的伸縮可以實(shí)現(xiàn)門架431整體沿其鉸接軸前后方向俯仰動(dòng)作，內(nèi)門架通過門架升降液壓缸與外門架連接，通過控制門架升降液壓缸的伸縮可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)門架沿門架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)自外門架底端向下伸出或向上縮入動(dòng)作；貨叉架432通過叉架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與內(nèi)門架的前端面滑動(dòng)貼合連接、且貨叉架432的架體通過叉架升降液壓缸與內(nèi)門架連接，通過控制叉架升降液壓缸的伸縮可以實(shí)現(xiàn)貨叉架432沿叉架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在內(nèi)門架上上下移動(dòng)動(dòng)作，貨叉架432上還設(shè)有掃碼識(shí)別裝置和距離傳感器；貨叉433左右對(duì)稱設(shè)置為兩件、通過貨叉滑移導(dǎo)向機(jī)構(gòu)架設(shè)安裝在貨叉架432上，且貨叉433通過左右方向設(shè)置的貨叉推移部件與貨叉架432安裝連接，通過控制貨叉推移部件的動(dòng)作可以實(shí)現(xiàn)貨叉433之間檔距的調(diào)節(jié)；

叉裝機(jī)液壓機(jī)構(gòu)包括安裝在支撐平臺(tái)41上的液壓泵站和控制閥組，液壓泵站通過液壓管路與控制閥組連接，控制閥組通過液壓管路分別與門架升降液壓缸、門架俯仰液壓缸和叉架升降液壓缸連接；

叉裝機(jī)電控機(jī)構(gòu)包括叉裝機(jī)控制器、叉裝機(jī)動(dòng)力電源、定位坐標(biāo)移動(dòng)控制回路、距離反饋控制回路、貨叉檔距調(diào)節(jié)回路、轉(zhuǎn)載控制回路，叉裝機(jī)控制器分別與壓裝機(jī)動(dòng)力電源、叉裝機(jī)液壓機(jī)構(gòu)的控制閥組、貨叉推移部件、貨叉架432上的掃碼識(shí)別裝置和距離傳感器電連接。

所述的分揀裝置包括沿物流取碼系統(tǒng)裝卸裝置長度方向設(shè)置在物流取碼系統(tǒng)裝卸裝置左側(cè)和/或右側(cè)的多個(gè)分揀機(jī)械臂5和機(jī)械臂電控機(jī)構(gòu)；

分揀機(jī)械臂5架設(shè)安裝在裝卸平臺(tái)1上，分揀機(jī)械臂5至少包括左右方向移動(dòng)設(shè)置的x坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)、前后方向移動(dòng)設(shè)置的y坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)和豎直方向移動(dòng)設(shè)置的z坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)，分揀機(jī)械臂5的末節(jié)設(shè)有抓取碼放機(jī)械手；如圖3所示，抓取碼放機(jī)械手包括機(jī)械手本體、機(jī)械指支撐架51、鉸接座52、抓取機(jī)械指53和翻轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)54；機(jī)械手本體背面連接于分揀機(jī)械臂5的末節(jié)端部、正面與機(jī)械指支撐架51安裝連接；機(jī)械指支撐架51相對(duì)于機(jī)械手本體左右對(duì)稱和/或前后對(duì)稱設(shè)置；鉸接座52設(shè)置為多個(gè)，固定連接于機(jī)械指支撐架51的正面上；抓取機(jī)械指53的數(shù)量與鉸接座52的數(shù)量相同，抓取機(jī)械指53的底端鉸接連接于鉸接座52；翻轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)54一端鉸接連接于機(jī)械指支撐架51，另一端鉸接連接于抓取機(jī)械指53；

機(jī)械臂電控機(jī)構(gòu)包括機(jī)械臂控制器、與機(jī)械臂控制器電連接的機(jī)械臂動(dòng)力電源、抓取碼放控制回路，機(jī)械臂控制器分別與x坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)、y坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)、z坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)和翻轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)54電連接。

所述的電控裝置包括工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、支撐底架控制回路、帶式輸送機(jī)控制回路、叉裝機(jī)控制回路、分揀碼放控制回路；工業(yè)控制計(jì)算機(jī)包括數(shù)據(jù)輸入輸出端口，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)分別與底架輸送機(jī)控制器、叉裝機(jī)控制器和機(jī)械臂控制器電連接。

本適用于貨運(yùn)集裝箱的物流取碼系統(tǒng)在初始狀態(tài)時(shí)，支撐底架2停滯在裝卸平臺(tái)1的前端邊緣的設(shè)定位置，叉裝機(jī)4停滯在帶式輸送機(jī)3上方的設(shè)定叉裝坐標(biāo)位置，抓取碼放機(jī)械手的翻轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)54處于收縮狀態(tài)，即抓取機(jī)械指53處于完全張開狀態(tài)。

本適用于貨運(yùn)集裝箱的物流取碼系統(tǒng)的工作原理：將載有貨運(yùn)集裝箱的車輛停靠在裝卸平臺(tái)1下的、箱門正對(duì)叉裝機(jī)4的設(shè)定位置后，此時(shí)貨運(yùn)集裝箱的底板即與裝卸平臺(tái)1的上平面平齊，操作人員進(jìn)行對(duì)接后打開箱門，同時(shí)操作人員通過工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)輸入輸出端口向工業(yè)控制計(jì)算機(jī)輸入貨運(yùn)集裝箱的貨物裝箱位置信息、配載方案、貨物包裝箱碼放坐標(biāo)位置、貨物包裝箱尺寸、貨運(yùn)集裝箱內(nèi)部尺寸數(shù)據(jù)信息。

裝箱操作時(shí)，支撐底架控制回路首先開始工作；工業(yè)控制計(jì)算機(jī)根據(jù)已輸入的配載方案、貨物包裝箱尺寸和貨運(yùn)集裝箱內(nèi)部尺寸數(shù)據(jù)信息計(jì)算支撐底架2前移進(jìn)入貨運(yùn)集裝箱6內(nèi)部的深度、并將該支撐底架2需前移的y坐標(biāo)值發(fā)送給底架輸送機(jī)控制器，同時(shí)向底架輸送機(jī)控制器發(fā)出支撐底架前進(jìn)動(dòng)作控制指令，底架輸送機(jī)控制器控制輥輪組驅(qū)動(dòng)動(dòng)作使支撐輥輪組拖載著支撐底架2向前坐標(biāo)移動(dòng)至上述計(jì)算的支撐底架2前移的y坐標(biāo)值，支撐底架2前移過程中支撐底架2前端的輥輪組脫離縱向?qū)к?1、越過裝卸平臺(tái)1與貨運(yùn)集裝箱的對(duì)接位置進(jìn)入貨運(yùn)集裝箱6內(nèi)部的設(shè)定位置并定位，底架輸送機(jī)控制器實(shí)時(shí)向工業(yè)控制計(jì)算機(jī)反饋數(shù)據(jù)信息；

需裝箱的貨物首先通過自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車按照配載方案依次運(yùn)輸至分揀機(jī)械臂5附近的設(shè)定貨物包裝箱碼放坐標(biāo)位置，然后分揀碼放控制回路首先工作；工業(yè)控制計(jì)算機(jī)向機(jī)械臂控制器發(fā)出抓取碼放控制指令，機(jī)械臂控制器控制分揀機(jī)械臂5坐標(biāo)移動(dòng)使抓取碼放機(jī)械手移動(dòng)至貨物包裝箱碼放坐標(biāo)位置的正上方、并沿z坐標(biāo)下移對(duì)貨物進(jìn)行抓取；抓取過程中機(jī)械手本體的正面面對(duì)貨物包裝箱的頂面，機(jī)械手本體正面上的距離傳感器工作，機(jī)械臂控制器根據(jù)反饋的坐標(biāo)信息驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂及抓取碼放機(jī)械手使機(jī)械手本體的正面貼靠在貨物包裝箱的頂面上，然后機(jī)械臂控制器控制翻轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)54伸出使抓取機(jī)械指53同時(shí)向內(nèi)翻轉(zhuǎn)合畢對(duì)貨物包裝箱進(jìn)行夾持抓?。蛔ト『髾C(jī)械臂控制器控制分揀機(jī)械臂5坐標(biāo)移動(dòng)使抓取碼放機(jī)械手載著貨物沿z坐標(biāo)上移至貨物包裝箱的底平面距離裝卸平臺(tái)1之間的距離尺寸大于帶式輸送機(jī)3的上層輸送帶的上表面距離裝卸平臺(tái)1之間的距離尺寸的設(shè)定z坐標(biāo)位置；然后機(jī)械臂控制器控制分揀機(jī)械臂5坐標(biāo)移動(dòng)使抓取碼放機(jī)械手載著貨物沿x坐標(biāo)平移至設(shè)定距離，該設(shè)定距離是貨物包裝箱碼放坐標(biāo)位置與帶式輸送機(jī)3的輸送帶寬度中心之間的x坐標(biāo)值；然后機(jī)械臂控制器控制抓取碼放機(jī)械手沿z坐標(biāo)下移對(duì)貨物進(jìn)行定點(diǎn)碼放；碼放過程中機(jī)械臂控制器控制翻轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)54縮入使抓取機(jī)械指53同時(shí)向外翻轉(zhuǎn)張開對(duì)貨物包裝箱進(jìn)行碼放；機(jī)械臂控制器實(shí)時(shí)向工業(yè)控制計(jì)算機(jī)反饋數(shù)據(jù)信息；

然后帶式輸送機(jī)控制回路開始工作；工業(yè)控制計(jì)算機(jī)根據(jù)已輸入貨物包裝箱尺寸和貨物包裝箱碼放坐標(biāo)位置數(shù)據(jù)信息計(jì)算貨物包裝箱需前移至設(shè)定叉裝坐標(biāo)位置的y坐標(biāo)值、并將該貨物包裝箱需前移的y坐標(biāo)值發(fā)送給底架輸送機(jī)控制器，同時(shí)向底架輸送機(jī)控制器發(fā)出帶式輸送機(jī)動(dòng)作控制指令，底架輸送機(jī)控制器控制滾筒驅(qū)動(dòng)動(dòng)作使主動(dòng)滾筒正向旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)上層輸送帶載著貨物包裝箱前移至設(shè)定叉裝坐標(biāo)位置后停止，底架輸送機(jī)控制器實(shí)時(shí)向工業(yè)控制計(jì)算機(jī)反饋數(shù)據(jù)信息；

然后叉裝機(jī)控制回路開始工作；工業(yè)控制計(jì)算機(jī)向叉裝機(jī)控制器發(fā)出叉裝機(jī)叉裝動(dòng)作控制指令，叉裝機(jī)控制器首先根據(jù)輸入的貨物包裝箱尺寸信息控制貨叉推移部件動(dòng)作使貨叉433之間的檔距調(diào)節(jié)至配合貨物包裝箱尺寸的設(shè)定寬度尺寸；然后叉裝機(jī)控制器根據(jù)已輸入的貨物包裝箱尺寸信息和貨叉架432上的掃碼識(shí)別裝置的反饋?zhàn)R別信息建立貨物叉裝位置和叉裝深度數(shù)學(xué)模型；如圖2所示，然后叉裝機(jī)控制器根據(jù)數(shù)學(xué)模型控制叉裝機(jī)液壓機(jī)構(gòu)使門架升降液壓缸、門架俯仰液壓缸、叉架升降液壓缸協(xié)同動(dòng)作對(duì)位于帶式輸送機(jī)3上層輸送帶上的設(shè)定叉裝坐標(biāo)位置的貨物包裝箱進(jìn)行叉裝使其脫離帶式輸送機(jī)3，叉裝過程中貨叉架432上的距離傳感器實(shí)時(shí)反饋貨叉架432與貨物之間的距離以保證叉裝深度；完成貨物叉裝后叉裝機(jī)控制器根據(jù)配載方案及貨物裝箱位置信息、貨運(yùn)集裝箱內(nèi)部尺寸數(shù)據(jù)信息計(jì)算支撐平臺(tái)41需前移的y坐標(biāo)值、并控制滑移部42的導(dǎo)向輪驅(qū)動(dòng)動(dòng)作使支撐平臺(tái)41前移至該y坐標(biāo)值的碼放位置，然后叉裝機(jī)控制器控制叉裝機(jī)液壓機(jī)構(gòu)使門架升降液壓缸、門架俯仰液壓缸、叉架升降液壓缸協(xié)同動(dòng)作對(duì)位于貨叉433上的貨物包裝箱進(jìn)行卸載使其碼放在貨物裝箱位置信息中設(shè)定的貨物裝箱位置，最后叉裝機(jī)4恢復(fù)至初始狀態(tài)即完成一次碼放、準(zhǔn)備進(jìn)行后續(xù)的碼放；碼放裝箱過程中叉裝機(jī)控制器實(shí)時(shí)向工業(yè)控制計(jì)算機(jī)反饋數(shù)據(jù)信息；

以此類推，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)根據(jù)叉裝機(jī)控制器實(shí)時(shí)反饋的數(shù)據(jù)信息適時(shí)對(duì)底架輸送機(jī)控制器發(fā)出支撐底架回退動(dòng)作控制指令控制支撐底架2步進(jìn)回退，直至支撐底架2的前端完全退出貨運(yùn)集裝箱、且全部貨物包裝箱按照配載方案在貨運(yùn)集裝箱內(nèi)部全部碼放整齊，完成整個(gè)裝箱過程。

卸車操作是裝箱操作的反過程，操作人員通過工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)輸入輸出端口除了向工業(yè)控制計(jì)算機(jī)輸入貨運(yùn)集裝箱的貨物裝箱位置信息、配載方案、貨物包裝箱尺寸、貨運(yùn)集裝箱內(nèi)部尺寸數(shù)據(jù)信息以外，還向工業(yè)控制計(jì)算機(jī)輸入分揀信息，分揀信息包括根據(jù)不同的分揀條件分配的不同的貨物包裝箱碼放坐標(biāo)位置信息；

叉裝機(jī)控制回路首先開始工作，叉裝機(jī)控制器根據(jù)配載方案和貨物裝箱位置信息控制叉裝部43對(duì)貨運(yùn)集裝箱內(nèi)部的貨物包裝箱進(jìn)行叉裝后回退至初始位置，然后叉裝機(jī)控制器控制叉裝部43將貨物包裝箱碼放在位于帶式輸送機(jī)3上層輸送帶上的設(shè)定叉裝坐標(biāo)位置，叉裝機(jī)控制器實(shí)時(shí)向工業(yè)控制計(jì)算機(jī)反饋數(shù)據(jù)信息；

工業(yè)控制計(jì)算機(jī)根據(jù)叉裝機(jī)控制器反饋的貨叉架432上的掃碼識(shí)別裝置的反饋?zhàn)R別信息和已輸入的分揀信息向底架輸送機(jī)控制器發(fā)送帶式輸送機(jī)動(dòng)作指令，然后帶式輸送機(jī)控制回路開始工作，底架輸送機(jī)控制器控制滾筒驅(qū)動(dòng)動(dòng)作使主動(dòng)滾筒反向旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)上層輸送帶載著貨物包裝箱后移至該貨物包裝箱對(duì)應(yīng)的貨物包裝箱碼放坐標(biāo)位置y坐標(biāo)的設(shè)定坐標(biāo)位置后停止；

然后分揀碼放控制回路開始工作，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)向?qū)?yīng)貨物包裝箱碼放坐標(biāo)位置的機(jī)械臂控制器發(fā)出抓取碼放控制指令，機(jī)械臂控制器控制分揀機(jī)械臂5坐標(biāo)移動(dòng)使抓取碼放機(jī)械手對(duì)貨物包裝箱進(jìn)行抓取并x坐標(biāo)方向平移后碼放在貨物包裝箱碼放坐標(biāo)位置上，自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車即可對(duì)該貨物包裝箱進(jìn)行運(yùn)輸；

以此類推，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)根據(jù)叉裝機(jī)控制器實(shí)時(shí)反饋的數(shù)據(jù)信息適時(shí)對(duì)底架輸送機(jī)控制器發(fā)出支撐底架前進(jìn)動(dòng)作控制指令控制支撐底架2步進(jìn)前進(jìn)，直至支撐底架2的前端完全進(jìn)入貨運(yùn)集裝箱、且全部貨物包裝箱按照配載方案全部卸載，完成整個(gè)卸車過程，支撐底架2回退至初始狀態(tài)即可。

為了實(shí)現(xiàn)分揀機(jī)械臂5準(zhǔn)確抓取貨物包裝箱、防止抓取失敗，作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的機(jī)械手本體背面與分揀機(jī)械臂5的末節(jié)端部之間還設(shè)有沿豎直方向?yàn)樾D(zhuǎn)軸線的c坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，c坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的本體端與分揀機(jī)械臂5的末節(jié)端部固定連接、旋轉(zhuǎn)端與機(jī)械手本體背面固定連接，c坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)與機(jī)械臂控制器電連接；所述的機(jī)械手本體正面上還設(shè)有模式識(shí)別傳感器，模式識(shí)別傳感器與機(jī)械臂控制器電連接；通過模式識(shí)別傳感器反饋的貨物包裝箱的位姿控制c坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)動(dòng)作可以實(shí)現(xiàn)抓取碼放機(jī)械手在抓取貨物包裝箱時(shí)可以自合適的角度對(duì)貨物包裝箱進(jìn)行抓取，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確抓取。

為了根據(jù)不同外形尺寸的貨物包裝箱實(shí)現(xiàn)通用，作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的對(duì)稱設(shè)置的機(jī)械指支撐架51之間設(shè)有檔距調(diào)節(jié)部件，檔距調(diào)節(jié)部件與機(jī)械臂控制器電連接；通過控制檔距調(diào)節(jié)部件的動(dòng)作可以實(shí)現(xiàn)對(duì)稱設(shè)置的機(jī)械指支撐架51之間的檔距調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同外形尺寸的貨物包裝箱的通用。

為了便于數(shù)控控制、且避免單邊控制機(jī)械指支撐架51移動(dòng)造成的抓取后偏載，作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的檔距調(diào)節(jié)部件包括檔距調(diào)節(jié)伺服電機(jī)和水平架設(shè)安裝在機(jī)械手本體上的雙向螺旋桿，雙向螺旋桿與檔距調(diào)節(jié)伺服電機(jī)連接、且雙向螺旋桿左右兩端桿體上具有旋向相反的螺旋絲杠結(jié)構(gòu)，所述的機(jī)械指支撐架51上設(shè)有與雙向螺旋桿配合安裝在雙向螺旋桿上的絲母，檔距調(diào)節(jié)伺服電機(jī)與機(jī)械臂控制器電連接；通過機(jī)械臂控制器控制檔距調(diào)節(jié)伺服電機(jī)的正反轉(zhuǎn)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)稱設(shè)置的機(jī)械指支撐架51同步相向或背向移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)械指支撐架51之間檔距的調(diào)節(jié)。

所述的翻轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)54可以采用液壓油缸或者氣缸，由于后者反應(yīng)較迅速，因此優(yōu)選后者，即，作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述的翻轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)54是氣缸，氣缸通過氣路管路與氣動(dòng)控制閥組連接，氣動(dòng)控制閥組與壓力氣源通過氣路管路連接，氣動(dòng)控制閥組還與所述的機(jī)械臂控制器電連接；機(jī)械臂控制器可以通過控制氣動(dòng)控制閥組實(shí)現(xiàn)控制氣缸的伸縮、進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制抓取機(jī)械指53的張開或合畢。

所述的分揀機(jī)械臂5可以采用多關(guān)節(jié)集中控制式機(jī)械臂結(jié)構(gòu)，也可以采用門架式分體控制機(jī)械臂結(jié)構(gòu)，或者采用delta機(jī)械臂等其他形式的機(jī)械臂，由于第一種方案的多關(guān)節(jié)機(jī)械臂和第三種方案的delta機(jī)械臂的控制是集中控制，其精準(zhǔn)的坐標(biāo)控制較復(fù)雜，需經(jīng)過工業(yè)控制計(jì)算機(jī)大量的計(jì)算、軟件控制程序復(fù)雜，且制造成本較高，電腦控制負(fù)擔(dān)重，易出現(xiàn)故障；第二種方案采用分體控制，即幾個(gè)坐標(biāo)系分別控制，控制相對(duì)簡(jiǎn)單、直接，不易出現(xiàn)故障，因此優(yōu)選第二種方案，即，作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述的分揀機(jī)械臂5是門架式機(jī)械臂。

本物流取碼系統(tǒng)分揀裝置是完全數(shù)字化控制單元，可以與物流取碼系統(tǒng)的數(shù)字總線無縫連接實(shí)現(xiàn)集中數(shù)字化管理，可以實(shí)現(xiàn)完全數(shù)字化分揀，完全電腦控制自動(dòng)化操作可避免因操作人員責(zé)任心、情緒等人為因素對(duì)生產(chǎn)進(jìn)度的影響，同時(shí)可免受操作人員操作技能熟練程度的限制，完全避免了人工操作存在的弊端，能夠?qū)崿F(xiàn)智能操作、提高分揀效率，特別適用于物流倉儲(chǔ)的集裝運(yùn)輸中針對(duì)貨運(yùn)集裝箱的裝卸貨物分揀操作。