一種貨物分揀系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種貨物分揀系統(tǒng)，包括貨物分揀控制裝置、主傳輸帶、多個分支傳輸帶和箱體，所述貨物分揀控制裝置包括多個分揀控制模塊、主控制模塊和上位機(jī)，所述主控制模塊包括主控制器，所述主控制器的輸入端接有第一時鐘電路、壓力傳感器和第一計數(shù)模塊，所述主控制器的輸出端接有第一電機(jī)模塊，每個所述分揀控制模塊包括從控制器和第二無線通信模塊，所述從控制器的輸出端接有機(jī)械手臂模塊和第二電機(jī)模塊，所述從控制器的輸入端接有第二時鐘模塊、顏色傳感器、測距傳感器和第二計數(shù)模塊。本實用新型設(shè)計新穎合理，控制過程簡單，安裝布設(shè)方便且使用操作簡單，工作穩(wěn)定性好，分揀效率高，降低人工勞動強(qiáng)度，節(jié)約人力成本。
【專利說明】
一種貨物分揀系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型屬于貨物分揀技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種貨物分揀系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，中國已然成為世界的制造大國，因此，貨物分揀在生產(chǎn)中起著重要的作用，而目前工廠貨物的分揀較多是工人完成，這樣不僅大幅度增加了工人的勞動強(qiáng)度，而且由于人為因素還會存在一些漏檢和誤檢，這就嚴(yán)重影響工廠的出貨效率，甚至?xí)o客戶造成不好的影響致使貨物被退回去，從而帶來經(jīng)濟(jì)效益下滑。再者貨物的分揀由人工進(jìn)行這就必然與人工的體力、情緒等密不可分的關(guān)系，使貨物不能連續(xù)、大批量分揀，降低了生產(chǎn)效率，不能適應(yīng)市場的迅速發(fā)展；另外，在一些環(huán)境比較惡劣或?qū)ι眢w有損害的地方，人們無法接近貨物分揀控制裝置控制器部位，操作不方便，還不能遠(yuǎn)距離實時監(jiān)控和控制分揀系統(tǒng)的狀態(tài);最后，貨物分揀中主要靠人工進(jìn)行清點(diǎn)數(shù)量，費(fèi)時費(fèi)力，不能對貨物的數(shù)量和種類進(jìn)行復(fù)核，降低了分揀的準(zhǔn)確性。因此，現(xiàn)如今缺少一種結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、控制過程簡單，安裝布設(shè)方便且使用操作簡單的貨物分揀系統(tǒng)，通過主控制模塊實現(xiàn)分揀系統(tǒng)的啟動和總貨物計數(shù)，根據(jù)實際貨物分揀需求布設(shè)分揀控制模塊實現(xiàn)貨物的分揀、夾放和統(tǒng)計，通過設(shè)置無線通信模塊將貨物信息發(fā)送至監(jiān)控設(shè)備并使用液晶顯示屏實時顯示貨物數(shù)量，解決人工勞動強(qiáng)度大和人力成本高等問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種貨物分揀系統(tǒng)，其設(shè)計新穎合理，結(jié)構(gòu)簡單，控制過程簡單，安裝布設(shè)方便且使用操作簡單，工作穩(wěn)定性好，分揀效率高，降低人工勞動強(qiáng)度，節(jié)約人力成本，實用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種貨物分揀系統(tǒng)，其特征在于:包括貨物分揀控制裝置、主傳輸帶、布設(shè)在主傳輸帶一側(cè)且用于對分揀的貨物進(jìn)行運(yùn)輸?shù)姆种鬏攷Ш筒荚O(shè)在分支傳輸帶末端的箱體，所述貨物分揀控制裝置包括主控制模塊、分揀控制模塊和布設(shè)在監(jiān)控室內(nèi)的上位機(jī)，所述主控制模塊包括主控制器以及與主控制器相接的第一無線通信模塊、第一數(shù)據(jù)存儲器和液晶觸摸屏，所述主控制器的輸入端接有第一時鐘電路、布設(shè)在主傳輸帶底部的壓力傳感器和布設(shè)在主傳輸帶一側(cè)的第一計數(shù)模塊，所述主控制器的輸出端接有用于驅(qū)動主傳輸帶轉(zhuǎn)動的第一電機(jī)模塊，所述分揀控制模塊包括從控制器以及與從控制器相接的第二無線通信模塊和第二數(shù)據(jù)存儲器，所述從控制器的輸出端接有用于對分揀的貨物進(jìn)行夾放的機(jī)械手臂控制模塊和用于驅(qū)動分支傳輸帶轉(zhuǎn)動的第二電機(jī)模塊，所述機(jī)械手臂控制模塊包括與從控制器輸出端相接的伺服電機(jī)模塊和與伺服電機(jī)模塊輸出端相接的機(jī)械手臂，所述從控制器的輸入端接有第二時鐘模塊、顏色傳感器、布設(shè)在機(jī)械手臂上的測距傳感器和布設(shè)在分支傳輸帶一側(cè)的第二計數(shù)模塊，所述分揀控制模塊的數(shù)量至少為兩個，所述主控制器通過第一串行接口電路與從控制器相接，兩個所述從控制器之間通過第二串行接口電路相接，所述主控制器通過第一無線通信模塊與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，所述從控制器通過第二無線通信模塊與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通
?目O
[0005]上述的一種貨物分揀系統(tǒng)，其特征在于:所述第一無線通信模塊和第二無線通信模塊均為ZigBee無線通信模塊。
[0006]上述的一種貨物分揀系統(tǒng)，其特征在于:所述第一串行接口電路和第二串行接口電路均為RS232串行接口電路。
[0007]上述的一種貨物分揀系統(tǒng)，其特征在于:所述第一計數(shù)模塊和第二計數(shù)模塊均包括紅外發(fā)射電路和紅外接收電路。
[0008]上述的一種貨物分揀系統(tǒng)，其特征在于:所述紅外發(fā)射電路包括芯片ΝΕ555和紅外發(fā)射管TLN205，所述紅外接收電路包括紅外接收管TPS708和運(yùn)放LM324。
[0009]上述的一種貨物分揀系統(tǒng)，其特征在于:所述壓力傳感器為壓力傳感器MPXM2053GS，所述測距傳感器為紅外測距傳感器。
[0010]上述的一種貨物分揀系統(tǒng)，其特征在于:所述顏色傳感器為顏色傳感器TCS230。
[0011]上述的一種貨物分揀系統(tǒng)，其特征在于:所述機(jī)械手臂為六自由度機(jī)械臂。
[0012]上述的一種貨物分揀系統(tǒng)，其特征在于:所述主控制器為DSP微控制器或ARM微控制器，所述從控制器為DSP微控制器或ARM微控制器。
[0013]上述的一種貨物分揀系統(tǒng)，其特征在于:還包括用于安裝所述機(jī)械手臂的底座，所述底座固定安裝在分支傳輸帶的一側(cè)。
[0014]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、本實用新型通過設(shè)置壓力傳感器、第一電機(jī)模塊和第一計數(shù)模塊實現(xiàn)主傳輸帶對集中貨物的運(yùn)輸和計數(shù)，當(dāng)壓力傳感器檢測到有貨物時，第一電機(jī)模塊驅(qū)動主傳輸帶進(jìn)行轉(zhuǎn)動，電路簡單，減少能源浪費(fèi)。
[0016]2、本實用新型設(shè)計設(shè)置主控制器和從控制器級聯(lián)的連接方式，避免主控制器數(shù)據(jù)處理復(fù)雜，通過顏色傳感器實現(xiàn)貨物的分揀，可根據(jù)具體實際情況更換傳感器類型、設(shè)置分揀控制模塊、分支傳輸帶和箱體的數(shù)量，可靠穩(wěn)定，使用效果好。
[0017]3、本實用新型設(shè)計通過設(shè)置測距傳感器和機(jī)械手臂模塊實現(xiàn)分揀的貨物的準(zhǔn)確夾取，且分揀出的貨物通過分支傳輸帶落至箱體中，準(zhǔn)確度高，電路簡單，功能完備。
[0018]4、本實用新型通過設(shè)置通信模塊采用第一無線通信模塊和第二無線通信模塊，將主控制模塊和貨物分揀控制模塊中采集的貨物信息傳送給監(jiān)控設(shè)備上位機(jī)，方便管理者通過上位機(jī)可以實時檢測和控制分揀系統(tǒng)的狀態(tài)，并同步分別存儲至第一數(shù)據(jù)存儲器和第二數(shù)據(jù)存儲器，且能通過液晶觸摸屏實時顯示貨物總量和分揀的貨物的種類及數(shù)量，對貨物分揀的種類及數(shù)量做到準(zhǔn)確監(jiān)測，穩(wěn)定性好。
[0019]5、本實用新型通過設(shè)置通過第一計數(shù)模塊和第二計數(shù)模塊實現(xiàn)貨物總數(shù)量計數(shù)和各分揀的貨物的計數(shù)，不僅省去人工的清點(diǎn)計算，而且還可對貨物的數(shù)量進(jìn)行復(fù)核，提高分揀的準(zhǔn)確性。
[0020]綜上所述，本實用新型設(shè)計新穎合理，結(jié)構(gòu)簡單，控制過程簡單，安裝布設(shè)方便且使用操作簡單，工作穩(wěn)定性好，分揀效率高，降低人工勞動強(qiáng)度，節(jié)約人力成本，實用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0021]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0023]圖2為本實用新型的電路原理框圖。
[0024]附圖標(biāo)記說明:
[0025]! 一主傳輸帶；1-1 一主控制器；1-2—第一無線通信模塊；
[0026]1-3—壓力傳感器； 1-4 一第一計數(shù)模塊；1-5—第一時鐘電路；
[0027]1-6一第一數(shù)據(jù)存儲器；1-7—第一電機(jī)模塊；
[0028]1-8 一液晶觸摸屏； 2—分揀控制模塊；2-1—從控制器；
[0029]2-2—顏色傳感器； 2-3—測距傳感器；2_4—第二計數(shù)模塊；
[0030]2-5—第二時鐘模塊；2-6—第二數(shù)據(jù)存儲器；
[0031]2-7一伺服電機(jī)模塊；2_8—機(jī)械手臂；2_9—第二電機(jī)模塊；
[0032]3-1—第一串行接口電路；3-2—第二串行接口電路；
[0033]4 一上位機(jī)；5一分支傳輸帶；6—箱體；
[0034]7—底座。
【具體實施方式】
[0035]如圖1和圖2所示，本實用新型包括貨物分揀控制裝置、主傳輸帶1、布設(shè)在主傳輸帶I 一側(cè)且用于對分揀的貨物進(jìn)行運(yùn)輸?shù)姆种鬏攷?和布設(shè)在分支傳輸帶5末端的箱體6，所述貨物分揀控制裝置包括主控制模塊、分揀控制模塊2和布設(shè)在監(jiān)控室內(nèi)的上位機(jī)4，所述主控制模塊包括主控制器1-1以及與主控制器1-1相接的第一無線通信模塊1-2、第一數(shù)據(jù)存儲器1-6和液晶觸摸屏1-8，所述主控制器1-1的輸入端接有第一時鐘電路1-5、布設(shè)在主傳輸帶I底部的壓力傳感器1-3和布設(shè)在主傳輸帶I 一側(cè)的第一計數(shù)模塊1-4，所述主控制器1-1的輸出端接有用于驅(qū)動主傳輸帶I轉(zhuǎn)動的第一電機(jī)模塊1-7，所述分揀控制模塊2包括從控制器2-1以及與從控制器2-1相接的第二無線通信模塊2-10和第二數(shù)據(jù)存儲器2-6，所述從控制器2-1的輸出端接有用于對分揀的貨物進(jìn)行夾放的機(jī)械手臂控制模塊和用于驅(qū)動分支傳輸帶5轉(zhuǎn)動的第二電機(jī)模塊2-9，所述機(jī)械手臂控制模塊包括與從控制器2-1輸出端相接的伺服電機(jī)模塊2-7和與伺服電機(jī)模塊2-7輸出端相接的機(jī)械手臂2-8，所述從控制器2-1的輸入端接有第二時鐘模塊2-5、顏色傳感器2-2、布設(shè)在機(jī)械手臂2-8上的測距傳感器2-3和布設(shè)在分支傳輸帶5—側(cè)的第二計數(shù)模塊2-4，所述分揀控制模塊2的數(shù)量至少為兩個，所述主控制器1-1通過第一串行接口電路3-1與從控制器2-1相接，兩個所述從控制器2-1之間通過第二串行接口電路3-2相接，所述主控制器1-1通過第一無線通信模塊1-2與上位機(jī)4進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，所述從控制器2-1通過第二無線通信模塊2-10與上位機(jī)4進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0036]實際使用中，可根據(jù)具體實際情況設(shè)置分揀控制模塊2、分支傳輸帶5和箱體6的數(shù)量。
[0037]本實施例中，所述第一無線通信模塊1-2和第二無線通信模塊2-10均為ZigBee無線通信模塊。
[0038]本實施例中，所述第一串行接口電路3-1和第二串行接口電路3-2均為RS232串行接口電路。
[0039]本實施例中，所述第一計數(shù)模塊1-4和所述第二計數(shù)模塊2-4均包括紅外發(fā)射電路和紅外接收電路。
[0040]本實施例中，所述紅外發(fā)射電路包括芯片NE555和紅外發(fā)射管TLN205，所述紅外接收電路包括紅外接收管TPS708和運(yùn)放LM324。
[0041 ] 本實施例中，所述壓力傳感器1-3為壓力傳感器MPXM2053GS。
[0042]本實施例中，所述測距傳感器2-3為紅外測距傳感器。
[0043]本實施例中，所述顏色傳感器2-2為顏色傳感器TCS230。
[0044]本實施例中，所述顏色傳感器2-2布設(shè)在主傳輸帶I上的一則且位于分支傳輸帶5入口的前側(cè)。
[0045]需要說明的是，根據(jù)具體實際情況，所述顏色傳感器2-2也可替換為其他傳感器，滿足貨物各項指標(biāo)參數(shù)的分揀。
[0046]本實施例中，所述機(jī)械手臂2-8為六自由度機(jī)械臂。
[0047]本實施例中，所述主控制器1-1為DSP微控制器或ARM微控制器，所述從控制器2-1為DSP微控制器或ARM微控制器。
[0048]本實施例中，還包括用于安裝所述機(jī)械手臂2-8的底座7，所述底座7固定安裝在分支傳輸帶5的一側(cè)。
[0049]本實用新型使用時，當(dāng)主傳輸帶I上放有貨物時，壓力傳感器1-3檢測到壓力信號并將采集到的壓力信號發(fā)送給主控制器1-1，主控制器1-1接收到壓力信號(即主傳輸帶I上有貨物時)，主控制器1-1控制第一電機(jī)模塊1-7工作，第一電機(jī)模塊1-7的轉(zhuǎn)動帶動主傳輸帶I運(yùn)動，第一計數(shù)模塊1-4實時檢測主傳輸帶I上貨物的數(shù)量并將檢測到的貨物總數(shù)量發(fā)送給主控制器1-1，主控制器1-1將接收到的貨物總數(shù)量通過第一無線通模塊1-2發(fā)送給上位機(jī)4，實現(xiàn)主控制器1-1與上位機(jī)4的數(shù)據(jù)傳輸，使上位機(jī)4獲得貨物總數(shù)量，并同步存儲至第一數(shù)據(jù)存儲器1-6中；當(dāng)貨物經(jīng)過顏色傳感器2-2被運(yùn)輸?shù)竭_(dá)分支傳送帶5入口時，顏色傳感器2-2實時檢測貨物的顏色并將采集到的顏色信號發(fā)送給從控制器2-1，布設(shè)在機(jī)械手臂2-8上的測距傳感器2-3實時檢測機(jī)械手臂2-8距主傳輸帶I的距離，并將采集到的距離發(fā)送給從控制器2-1，從控制器2-1將接收到的顏色信號與預(yù)先設(shè)定的顏色進(jìn)行比較，當(dāng)顏色傳感器2-2采集的顏色和預(yù)先設(shè)定的顏色一致時，同時機(jī)械手臂2-8距主傳輸帶I的距離發(fā)生變化(即貨物到達(dá)機(jī)械手臂2-8下方)時，從控制器2-1控制伺服電機(jī)模塊2-7開始工作，伺服電機(jī)模塊2-7的運(yùn)動帶動機(jī)械手臂2-8進(jìn)行夾取并將夾取的貨物放在分支傳送帶5上，從控制器2-1控制第二電機(jī)模塊2-9進(jìn)行工作，第二電機(jī)模塊2-9的轉(zhuǎn)動帶動分支傳送帶5轉(zhuǎn)動，從而使分揀的貨物通過分支傳送帶5落至用于盛放分揀的貨物的箱體6中。布設(shè)在分支傳送帶5上的第二計數(shù)模塊2-4實時檢測分揀的貨物的數(shù)量并將分揀的貨物的數(shù)量發(fā)送給從控制器2-1，從控制器2-1將分揀的貨物的數(shù)量和種類通過第二無線通模塊2-10發(fā)送給上位機(jī)4，實現(xiàn)從控制器2-1與上位機(jī)4的數(shù)據(jù)傳輸，使上位機(jī)4獲得分揀的貨物的數(shù)量和種類，并同步存儲至第二數(shù)據(jù)存儲器2-6中，方便查看。當(dāng)顏色傳感器2-2檢測到的顏色信號與預(yù)先設(shè)定的顏色不一致時，貨物被運(yùn)輸至下一個分支傳送帶5入口進(jìn)行檢測，依次類推，直至貨物被全部分揀完畢。
[0050]在貨物分揀的過程中，第一時鐘模塊1-5和第二時鐘模塊2-5分別記錄第一計數(shù)模塊1-4和第二計數(shù)模塊2-4檢測數(shù)據(jù)發(fā)生變化的時間，精確可靠，還方便核實分揀的貨物的數(shù)量和貨物總數(shù)量，主控制器1-1和從控制器2-1之間通過第一串行接口電路3-1連接，相鄰的兩個從控制器2-1之間均通過第二串行接口電路3-2進(jìn)行連接，使檢測的數(shù)據(jù)可在主控制器1-1和從控制器2-1之間傳輸，確保數(shù)據(jù)不丟失，同時，液晶觸摸屏1-8對貨物總數(shù)量、分揀的貨物數(shù)量和分揀的貨物種類進(jìn)行實時顯示，方便工人查看，確保分揀的準(zhǔn)確性。
[0051]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種貨物分揀系統(tǒng)，其特征在于:包括貨物分揀控制裝置、主傳輸帶(I)、布設(shè)在主傳輸帶(I) 一側(cè)且用于對分揀的貨物進(jìn)行運(yùn)輸?shù)姆种鬏攷?5)和布設(shè)在分支傳輸帶(5)末端的箱體(6)，所述貨物分揀控制裝置包括主控制模塊、分揀控制模塊(2)和布設(shè)在監(jiān)控室內(nèi)的上位機(jī)(4)，所述主控制模塊包括主控制器(1-1)以及與主控制器(1-1)相接的第一無線通信模塊(1-2)、第一數(shù)據(jù)存儲器(1-6)和液晶觸摸屏(1-8)，所述主控制器(1-1)的輸入端接有第一時鐘電路(1-5)、布設(shè)在主傳輸帶(I)底部的壓力傳感器(1-3)和布設(shè)在主傳輸帶(I)一側(cè)的第一計數(shù)模塊(1-4)，所述主控制器(1-1)的輸出端接有用于驅(qū)動主傳輸帶(I)轉(zhuǎn)動的第一電機(jī)模塊(1-7)，所述分揀控制模塊(2)包括從控制器(2-1)以及與從控制器(2-1)相接的第二無線通信模塊(2-10)和第二數(shù)據(jù)存儲器(2-6)，所述從控制器(2-1)的輸出端接有用于對分揀的貨物進(jìn)行夾放的機(jī)械手臂控制模塊和用于驅(qū)動分支傳輸帶(5)轉(zhuǎn)動的第二電機(jī)模塊(2-9)，所述機(jī)械手臂控制模塊包括與從控制器(2-1)輸出端相接的伺服電機(jī)模塊(2-7)和與伺服電機(jī)模塊(2-7)輸出端相接的機(jī)械手臂(2-8)，所述從控制器(2-1)的輸入端接有第二時鐘模塊(2-5)、顏色傳感器(2-2)、布設(shè)在機(jī)械手臂(2-8)上的測距傳感器(2-3)和布設(shè)在分支傳輸帶(5)—側(cè)的第二計數(shù)模塊(2-4)，所述分揀控制模塊(2)的數(shù)量至少為兩個，所述主控制器(1-1)通過第一串行接口電路(3-1)與從控制器(2-1)相接，兩個所述從控制器(2-1)之間通過第二串行接口電路(3-2)相接，所述主控制器(1-1)通過第一無線通信模塊(1-2)與上位機(jī)(4)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，所述從控制器(2-1)通過第二無線通信模塊(2-10)與上位機(jī)(4)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。2.按照權(quán)利要求1所述的一種貨物分揀系統(tǒng)，其特征在于:所述第一無線通信模塊(1-2)和第二無線通信模塊(2-10)均為ZigBee無線通信模塊。3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種貨物分揀系統(tǒng)，其特征在于:所述第一串行接口電路(3-1)和第二串行接口電路(3-2)均為RS232串行接口電路。4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種貨物分揀系統(tǒng)，其特征在于:所述第一計數(shù)模塊(1-4)和第二計數(shù)模塊(2-4)均包括紅外發(fā)射電路和紅外接收電路。5.按照權(quán)利要求4所述的一種貨物分揀系統(tǒng)，其特征在于:所述紅外發(fā)射電路包括芯片NE555和紅外發(fā)射管TLN205，所述紅外接收電路包括紅外接收管TPS708和運(yùn)放LM324。6.按照權(quán)利要求1或2所述的一種貨物分揀系統(tǒng)，其特征在于:所述壓力傳感器(1-3)為壓力傳感器MPXM2053GS，所述測距傳感器(2-3)為紅外測距傳感器。7.按照權(quán)利要求1或2所述的一種貨物分揀系統(tǒng)，其特征在于:所述顏色傳感器(2-2)為顏色傳感器TCS230。8.按照權(quán)利要求1或2所述的一種貨物分揀系統(tǒng)，其特征在于:所述機(jī)械手臂(2-8)為六自由度機(jī)械臂。9.按照權(quán)利要求1或2所述的一種貨物分揀系統(tǒng)，其特征在于:所述主控制器(1-1)為DSP微控制器或ARM微控制器，所述從控制器(2-1)為DSP微控制器或ARM微控制器。10.按照權(quán)利要求1或2所述的一種貨物分揀系統(tǒng)，其特征在于:還包括用于安裝所述機(jī)械手臂(2-8)的底座(7)，所述底座(7)固定安裝在分支傳輸帶(5)的一側(cè)。
【文檔編號】B65G1/137GK205471048SQ201620239904
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月27日
【發(fā)明人】黃夢濤, 韓冰清, 胡永才, 徐妮, 張帥, 趙佳美, 姚帥領(lǐng), 李欽堯
【申請人】西安科技大學(xué)