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一種自動分揀出貨設(shè)備及分揀出貨的方法

文檔序號:5091049閱讀:396來源:國知局
一種自動分揀出貨設(shè)備及分揀出貨的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種自動分揀出貨設(shè)備及分揀出貨的方法,屬于物流領(lǐng)域,包括周轉(zhuǎn)箱輸送線、多套間隔設(shè)置的分揀裝置及控制設(shè)備;每一套分揀裝置包括一個上貨輸送線及一個夾取設(shè)備,所述周轉(zhuǎn)箱輸送線與所述上貨輸送線垂直設(shè)置,通過所述夾取設(shè)備可將上貨輸送線上的貨箱內(nèi)的貨物夾取到周轉(zhuǎn)箱輸送線上的貨箱內(nèi);所述控制設(shè)備與每一套分揀裝置相連,控制設(shè)備包括影像檢測儀,所述夾取設(shè)備上設(shè)有相機,該相機可拍攝到上貨輸送線末端上的貨箱內(nèi)的貨物并傳輸給所述影像檢測儀。使用該設(shè)備及方法可大幅提高訂單處理速度,同時能夠降低錯誤率。
【專利說明】一種自動分揀出貨設(shè)備及分揀出貨的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及物流領(lǐng)域,具體而言,涉及一種自動分揀出貨設(shè)備及分揀出貨的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子商務(wù)B2C(Business-to_Customer)的發(fā)展,越來越多的人們喜歡在網(wǎng)絡(luò)上購物,也有越來越多的電商參與進來,電子商務(wù)的訂單的處理量將越來越大,特別是遇到節(jié)假日,比如購物狂歡節(jié),元旦,春節(jié)前等這樣的特殊時期,訂單量會遠高于平時。這樣龐大的訂單量如何快速的處理,商品如何快速的出貨,是企業(yè)迫切需要解決的問題,也是電子商務(wù)發(fā)展的一個重要瓶頸。
[0003]目前傳統(tǒng)的訂單處理及分揀方式如下:
[0004]方式一:人工處理,人工通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)終端平臺將電子訂單打印出來,再將打印出來的清單分發(fā)給揀貨員工,揀貨員工提著籃子,按照清單到貨架上找相應(yīng)物品取放到籃子中,當一個訂單揀選完畢,將籃子放置到輸送線上輸送到打包區(qū)。
[0005]這樣的方式特點:
[0006]a.處理速度慢,尋找商品浪費較長時間;
[0007]b.屬于人工密集型作業(yè),不能適應(yīng)特殊時期,比如購物狂歡節(jié),年前等這樣的高峰時期;
[0008]c.錯誤率較高。
[0009]方式二:電子標簽輔助處理,即貨架上每一種貨物都安裝一個電子標簽,根據(jù)訂單清單數(shù)據(jù),發(fā)出出貨指示,并使安裝在貨架上的電子標簽亮燈,揀貨人員按照電子標簽顯示的數(shù)量完成揀貨作業(yè)。
[0010]這樣的方式特點:
[0011]a.處理速度相比上面方式一有較大提高,減少了尋找時間;
[0012]b.同樣是屬于人工密集型作業(yè),一條線最大處理量約500單/小時;
[0013]c.錯誤率有所降低,約0.05%。
[0014]這兩種訂單處理方式的處理速度均不能滿足大批量訂單的處理,遇到購物狂歡節(jié)的時候需要兩種方式的結(jié)合來處理,依然會需要很多天才能處理完一天的訂單,造成貨物的延遲發(fā)送,降低客戶體驗,給商家?guī)聿焕绊憽?br>

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明提供了一種自動分揀出貨設(shè)備及分揀出貨的方法,旨在改善上述問題。
[0016]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:
[0017]一種自動分揀出貨設(shè)備,包括周轉(zhuǎn)箱輸送線、多套間隔設(shè)置的分揀裝置及控制設(shè)備;每一套分揀裝置包括一個上貨輸送線及一個夾取設(shè)備,所述周轉(zhuǎn)箱輸送線與所述上貨輸送線垂直設(shè)置,通過所述夾取設(shè)備可將上貨輸送線上的貨箱內(nèi)的貨物夾取到周轉(zhuǎn)箱輸送線上的貨箱內(nèi);所述控制設(shè)備與每一套分揀裝置相連,控制設(shè)備包括影像檢測儀,所述夾取設(shè)備上設(shè)有相機,該相機可拍攝到上貨輸送線末端上的貨箱內(nèi)的貨物并傳輸給所述影像檢測儀。
[0018]每一個上貨輸送線上可相鄰放置多個貨箱,第一個貨箱放置在上貨輸送線的末端,使夾取設(shè)備能夠夾取到其內(nèi)部的貨物,也要使相機能夠完整地拍攝到貨箱內(nèi)的貨物,每一個上貨輸送線的貨箱內(nèi)放入同樣的貨物。在周轉(zhuǎn)箱輸送線也放上貨箱,該貨箱可承接夾取設(shè)備送來的貨物。
[0019]這種自動分揀出貨設(shè)備在工作時,通過后臺將訂單數(shù)據(jù)傳輸給控制設(shè)備,控制設(shè)備將訂單數(shù)據(jù)進行處理并傳輸給相應(yīng)的分揀裝置。該過程簡稱篩選步驟。
[0020]舉例說明,該自動分揀出貨設(shè)備包含十套分揀裝置,對每一套分揀裝置進行編號,分別編號為a-j,后臺收到訂單后,將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的訂單數(shù)據(jù),例如一個訂單數(shù)據(jù)為:a,c,g ;控制設(shè)備收到訂單數(shù)據(jù)后分別給編號為a,c,g的分揀裝置發(fā)出相應(yīng)指示。
[0021]編號為a的分揀裝置在收到指示后,首先通過設(shè)置在夾取設(shè)備上的相機對上貨輸送線末端的貨箱拍照,將拍攝到的照片傳輸給影像檢測儀,影像檢測儀將照片與預(yù)存的模板進行對比,確定可夾取的貨物所在的位置坐標,并將該坐標數(shù)據(jù)發(fā)送給夾取設(shè)備,夾取設(shè)備在相應(yīng)位置夾取到貨物后將其放至周轉(zhuǎn)箱輸送線的貨箱內(nèi)。該過程簡稱為分揀過程或分揀步驟。
[0022]影像測量儀是建立在電荷親合元件(Charge-coupled Device,簡稱CO))數(shù)位影像的基礎(chǔ)上,依托于計算機屏幕測量技術(shù)和空間幾何運算的強大軟件能力而產(chǎn)生的。計算機在安裝上專用控制與圖形測量軟件后,變成了具有軟件靈魂的測量大腦,是整個設(shè)備的主體。它能快速讀取光學尺的位移數(shù)值,通過建立在空間幾何基礎(chǔ)上的軟件模塊運算,瞬間得出所要的結(jié)果;并在屏幕上產(chǎn)生圖形,供操作員進行圖影對照,從而能夠直觀地分辨測量結(jié)果可能存在的偏差。
[0023]其原理是基于機器視覺的自動邊緣提取、自動理匹、自動對焦、測量合成、影像合成等人工智能技術(shù),具有點哪走哪自動測量、計算機數(shù)字控制機床(Computer numericalcontrol,簡稱CNC)走位自動測量、自動學習批量測量的功能,影像地圖目標指引,全視場鷹眼放大等優(yōu)異的功能。同時,基于機器視覺與微米精確控制下的自動對焦過程,可以滿足清晰影像下輔助測量需要,亦可加入觸點測頭完成坐標測量。支持空間坐標旋轉(zhuǎn)的優(yōu)異軟件性能,可在工件隨意放置或使用夾具的情況下進行批量測量與統(tǒng)計過程控制(SPC)結(jié)果分類。
[0024]夾取設(shè)備夾取到貨物并將其放至周轉(zhuǎn)箱輸送線的貨箱內(nèi)之后,周轉(zhuǎn)箱輸送線將裝有貨物的該貨箱運送至下一套分揀裝置處,該過程簡稱為運輸步驟。本例子中,周轉(zhuǎn)箱輸送線將裝有貨物的該貨箱運送至編號為c的分揀裝置處,重復上述分揀步驟,執(zhí)行完之后通過周轉(zhuǎn)箱輸送線將裝有貨物的該貨箱運送至編號為g的分揀裝置處,重復分揀步驟,即可完成該訂單的分揀出貨,通過周轉(zhuǎn)箱輸送線將該貨箱運送至周轉(zhuǎn)箱輸送線的末端,工作人員將其拿起,打包后即可發(fā)貨。
[0025]如果在一段時間內(nèi),控制設(shè)備收到的訂單數(shù)據(jù)完全一致,則其向每一個相應(yīng)的分揀裝置發(fā)送指示后即停止工作,各分揀裝置根據(jù)收到的指示重復分揀步驟,各周轉(zhuǎn)箱輸送線重復執(zhí)行運輸步驟,直至所有訂單處理完畢。
[0026]夾取設(shè)備的作用在于將上貨輸送線上貨箱內(nèi)的貨物夾取至周轉(zhuǎn)箱輸送線上的貨箱內(nèi),同時需要根據(jù)控制設(shè)備發(fā)出的坐標數(shù)據(jù)進行準確定位?,F(xiàn)有技術(shù)中能實現(xiàn)上述過程的裝置設(shè)備較多,優(yōu)選地,該夾取設(shè)備為一個四軸機械手,其采用龍門式結(jié)構(gòu),X與Y軸采用滑軌滑塊及同步帶機構(gòu)驅(qū)動,Z軸采用絲桿式模組驅(qū)動。R軸采用伺服電機驅(qū)動,這種夾取設(shè)備結(jié)構(gòu)較為緊湊,精度較高,能準確地做出相應(yīng)的動作。
[0027]此外,該夾取設(shè)備的夾取端設(shè)置了一個真空吸盤,夾取設(shè)備內(nèi)設(shè)有真空發(fā)生器。取貨物時,先將真空吸盤移動至與貨物貼合,通過真空發(fā)生器將真空吸盤抽真空,使其與貨物緊貼,確保能將貨物提起。進一步,在真空吸盤上設(shè)置有負壓傳感器,當真空發(fā)生器將真空吸盤抽至一定真空度時通過負壓傳感器的感應(yīng),將感應(yīng)數(shù)據(jù)傳遞給控制設(shè)備,控制設(shè)備控制真空發(fā)生器停止抽真空。通過這樣的設(shè)計使該夾取設(shè)備的結(jié)構(gòu)更為緊湊,夾取貨物時更為精準,基本不會出現(xiàn)差錯。
[0028]每一個貨箱的容量有限,在工作一段時間后貨箱內(nèi)貨物會被取完,此時影像檢測儀不能確定貨箱內(nèi)可夾取的貨物所在的位置坐標,可判斷貨箱已經(jīng)為空箱,整個設(shè)備停止工作,需要工作人員拿走空箱并進行補貨處理。同時可在設(shè)備上設(shè)置報警裝置,當出現(xiàn)這種情況后通過報警裝置報警,工作人員看到后將空箱拿下,將后續(xù)裝滿貨物的貨箱向前移動,即可使該設(shè)備重新開始工作。
[0029]為了使該設(shè)備能夠更加自動化,設(shè)計者在該上貨輸送線上增設(shè)了一種落箱機構(gòu),落箱機構(gòu)即能夠使上貨輸送線上的空箱下落的機構(gòu),當影像檢測儀不能確定貨箱內(nèi)可夾取的貨物所在的位置坐標時,判斷該貨箱為空箱,通過落箱機構(gòu)使該貨箱下落,同時啟動上貨輸送線,將后面的貨箱輸送至上貨輸送線的末端,此時重新執(zhí)行上述分揀步驟。
[0030]落箱機構(gòu)的形式較多:所述落箱機構(gòu)包括相連的支撐板及伸縮裝置;當伸縮裝置伸出時,該支撐板上可放置貨箱;當伸縮裝置縮回時,帶動支撐板縮回,支撐板上的貨箱會下落。貨箱落下后伸縮裝置重新伸出,使支撐板上可放置貨箱。伸縮裝置較為簡單,本發(fā)明中采用氣缸來實現(xiàn),該氣缸與控制設(shè)備相連,由控制設(shè)備控制。采用油缸或電缸或絲杠同樣也可以實現(xiàn)。
[0031]優(yōu)選地,該支撐板采用鋁合金滑軌制成,鋁合金滑軌簡稱流利條,因其安裝方便快捷,放置于上方的物品運行流暢利索,故又稱為流利條。其多用于車間物料架等裝置。采用鋁合金滑軌制成的支撐板,在支撐板縮回時,其各個滑軌可以相對其上面放置的貨箱滾動,二者之間為滾動摩擦,摩擦力較小,基本不會給貨箱向后的力,使整個上貨輸送線上的貨箱較為穩(wěn)定;同時,后續(xù)的貨箱向前移動時,可在該支撐板上滾動,阻力較小,更容易移動至合適位置。
[0032]空箱落下后可由專門回收空箱的工作人員對其進行回收,防止其在上貨輸送線下方堆積。為了使該設(shè)備自動化程度更高,設(shè)計者增設(shè)了一個空箱回收輸送線,該空箱回收輸送線位于上貨輸送線的下方并與其垂直設(shè)置(與周轉(zhuǎn)箱輸送線的傳輸方向平行),上貨輸送線落下的貨箱可落在該空箱回收輸送線上,使該設(shè)備的自動化程度更高??障浠厥蛰斔途€可采用間歇式方式工作,當有空箱落下時該空箱回收輸送線才運行,使該設(shè)備較為節(jié)省能源。
[0033]每一個上貨輸送線的長度也是有限的,經(jīng)過不停的工作,其上方的所有的貨箱內(nèi)的貨物均會變?yōu)榭障渎湎?。在上貨輸送線上設(shè)置的報警裝置在上貨輸送線上無貨箱時會報警,提醒工作人員向上貨輸送線上補貨。
[0034]設(shè)計者在上貨輸送線上設(shè)置了一個與控制設(shè)備相連的控制旋鈕,該控制旋鈕可控制上貨輸送線運行或停止。當工作人員向上貨輸送線上補貨時,通過控制旋鈕控制該上貨輸送線停止,補貨完畢后通過控制旋鈕控制該上貨輸送線運行,使其正常工作。
[0035]為了使上貨輸送線上的貨箱能夠緊湊的排列,不會產(chǎn)生對檢測不利的晃動,設(shè)計者在上貨輸送線上增設(shè)了一個寬度調(diào)節(jié)裝置,通過寬度調(diào)節(jié)裝置可調(diào)節(jié)上貨輸送線的寬度,使其與貨箱的寬度匹配,使貨箱不產(chǎn)生晃動。
[0036]寬度調(diào)節(jié)裝置較為簡單,結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有,在工廠內(nèi)隨處可見,本發(fā)明提供了一種具體結(jié)構(gòu)的寬度調(diào)節(jié)裝置:該寬度調(diào)節(jié)裝置包括多個間隔設(shè)置于上貨輸送線兩側(cè)的固定座,每一個固定座上設(shè)置有可相對于上貨輸送線的輸送方向垂直移動的插銷,該插銷可通過螺栓鎖緊,每一側(cè)的所有的插銷的靠近上貨輸送線一端連接有一個擋板,通過移動插銷在固定座上的位置,可調(diào)節(jié)兩個擋板之間的位置,進而調(diào)整上貨輸送線的寬度。優(yōu)選地,上貨輸送線的寬度的調(diào)節(jié)范圍在450mm-540mm之間,使其能夠與較多型號的貨箱匹配。
[0037]優(yōu)選地,在周轉(zhuǎn)箱輸送線上也設(shè)置有這種寬度調(diào)節(jié)裝置111。周轉(zhuǎn)箱輸送線的寬度調(diào)節(jié)范圍為130mm-330mm。
[0038]周轉(zhuǎn)箱輸送線作用在于輸送貨箱,也并不限于某一種具體的結(jié)構(gòu),優(yōu)選地,本發(fā)明中的周轉(zhuǎn)箱輸送線采用了如下結(jié)構(gòu):周轉(zhuǎn)箱輸送線包括支架,該支架采用鋁型材搭建,這種結(jié)構(gòu)的支架簡單實用,成本低,制作周期短;支架上設(shè)有輸送裝置,輸送裝置包括設(shè)于支架中間的輸送鏈板,該輸送鏈板通過鏈條與電機連接,并由電機驅(qū)動;輸送鏈板兩側(cè)設(shè)置有多排鋁合金滑軌,使周轉(zhuǎn)箱輸送線上的貨箱能夠平滑地在其上面滾動。
[0039]這種結(jié)構(gòu)的輸送裝置結(jié)構(gòu)簡單,只有中間的輸送鏈板為主動裝置,需要消耗電能,兩側(cè)的流利條均不需要消耗能源,使用起來十分節(jié)省電能,運行成本很低。
[0040]夾取設(shè)備將貨物放至周轉(zhuǎn)箱輸送線上的貨箱內(nèi)時,受重力作用貨物會給貨箱一定的沖擊,這個沖擊力可能會引起貨箱晃動;周轉(zhuǎn)箱輸送線在運行時貨箱由于慣性也會產(chǎn)生位移,無論是晃動還是位移均不利與夾取設(shè)備的定位,可能導致貨物放不到貨箱內(nèi)。
[0041]為了改善該問題,設(shè)計者在輸送鏈板上設(shè)置了多組定位裝置,定位裝置包括兩個可移動的擋片,通過定位裝置可將每一個貨箱固定,定位裝置與寬度調(diào)節(jié)裝置一起,可阻擋貨箱在周轉(zhuǎn)箱輸送線上移動或晃動。優(yōu)選地,每組定位裝置的可調(diào)節(jié)范圍為0-480mm,使該周轉(zhuǎn)箱輸送線能夠承載較多規(guī)格的貨箱。
[0042]優(yōu)選地,每兩個分揀裝置之間的距離為500-600mm,經(jīng)設(shè)計者長期的使用總結(jié),該距離為558.8mm比較合適。同時,將電機的輸出速度設(shè)置在0-0.9m/s之間。
[0043]分揀裝置的個數(shù)并無限制,可多可少,根據(jù)實際情況來選擇,本發(fā)明的設(shè)計者在使用時較多的選擇為8-10個。
[0044]空箱回收輸送線采用皮帶及滾輪傳動,滾輪通過驅(qū)動裝置驅(qū)動。這種結(jié)構(gòu)的空箱回收輸送線較為簡單,成本較低。
[0045]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過上述設(shè)計得到的自動分揀出貨設(shè)備及分揀出貨的方法,在后臺可將訂單數(shù)據(jù)發(fā)給控制設(shè)備,可帶動后續(xù)的各設(shè)備自動運轉(zhuǎn)。這種自動分揀出貨設(shè)備分揀速度極快,經(jīng)長期的實驗證明,處理一個訂單只需要3-5s,大幅提高了訂單處理的速度。此外,該設(shè)備可將多種商品隨意組合在一起,擴大可處理的訂單的范圍;錯誤率大幅降低,長期實驗表明錯誤率低于0.01 %。且其結(jié)構(gòu)簡單,方便使用,可廣泛推廣應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應(yīng)當理解,以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例,因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0047]圖1是本發(fā)明實施例提供的自動分揀出貨設(shè)備的周轉(zhuǎn)箱輸送線的主視圖;
[0048]圖2是本發(fā)明實施例提供的自動分揀出貨設(shè)備的周轉(zhuǎn)箱輸送線的俯視圖;
[0049]圖3是本發(fā)明實施例提供的自動分揀出貨設(shè)備的上貨輸送線的主視圖;
[0050]圖4是本發(fā)明實施例提供的自動分揀出貨設(shè)備的上貨輸送線的俯視圖;
[0051]圖5是本發(fā)明實施例提供的自動分揀出貨設(shè)備的上貨輸送線將其支撐板縮回后的俯視圖;
[0052]圖6是本發(fā)明實施例提供的自動分揀出貨設(shè)備的上貨輸送線裝載有貨箱時的俯視圖;
[0053]圖7是本發(fā)明實施例提供的自動分揀出貨設(shè)備的空箱回收輸送線的俯視圖;
[0054]圖8是本發(fā)明實施例提供的自動分揀出貨設(shè)備的側(cè)視圖;
[0055]圖9是本發(fā)明實施例提供的自動分揀出貨設(shè)備的主視圖。
[0056]圖中標記分別為:
[0057]周轉(zhuǎn)箱輸送線101 ;分揀裝置102 ;控制設(shè)備103 ;上貨輸送線104 ;夾取設(shè)備105 ;真空吸盤106 ;支撐板107 ;氣缸108 ;空箱回收輸送線109 ;控制旋鈕110 ;寬度調(diào)節(jié)裝置111 ;輸送鏈板112 ;鋁合金滑軌113 ;擋片114 ;
[0058]貨箱201。

【具體實施方式】
[0059]隨著電子商務(wù)B2C(Business-to_Customer)的發(fā)展,越來越多的人們喜歡在網(wǎng)絡(luò)上購物,也有越來越多的電商參與進來,電子商務(wù)的訂單的處理量將越來越大,特別是遇到節(jié)假日,比如購物狂歡節(jié),元旦,春節(jié)前等這樣的特殊時期,訂單量會遠高于平時。這樣龐大的訂單量如何快速的處理,商品如何快速的出貨,是企業(yè)迫切需要解決的問題,也是電子商務(wù)發(fā)展的一個重要瓶頸。
[0060]目前傳統(tǒng)的訂單處理-分揀方式如下:
[0061]方式一:人工處理,人工通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)終端平臺將電子訂單打印出來,再將打印出來的清單分發(fā)給揀貨員工,揀貨員工提著籃子,按照清單到貨架上找相應(yīng)物品取放到籃子中,當一個訂單揀選完畢,將籃子放置到輸送線上輸送到打包區(qū)。
[0062]這樣的方式特點:
[0063]a.處理速度慢,尋找商品浪費較長時間;
[0064]b.屬于人工密集型作業(yè),不能適應(yīng)特殊時期,比如購物狂歡節(jié),年前等這樣的高峰時期;
[0065]c.錯誤率較高。
[0066]方式二:電子標簽輔助處理,即貨架上每一種貨物都安裝一個電子標簽,根據(jù)訂單清單數(shù)據(jù),發(fā)出出貨指示,并使安裝在貨架上的電子標簽亮燈,揀貨人員按照電子標簽顯示的數(shù)量完成揀貨作業(yè)。
[0067]這樣的方式特點:
[0068]a.處理速度相比上面方式一有較大提高,減少了尋找時間;
[0069]b.同樣是屬于人工密集型作業(yè),一條線最大處理量約500單/小時;
[0070]c.錯誤率有所降低,約0.05%。
[0071]但這種訂單處理方式的處理速度依然不能滿足大批量訂單的處理,遇到購物狂歡節(jié)的時候需要兩種方式的結(jié)合來處理,依然會需要很多天才能處理完一天的訂單,造成貨物的延遲發(fā)送,降低客戶體驗,給商家?guī)聿焕绊憽?br> [0072]本領(lǐng)域技術(shù)人員長期以來一直在尋求一種改善該問題的工具或方法。
[0073]鑒于此,本發(fā)明的設(shè)計者通過長期的探索和嘗試,以及多次的實驗和努力,不斷的改革創(chuàng)新,設(shè)計出了一種自動分揀出貨設(shè)備,并相應(yīng)地設(shè)計了一種分揀出貨的方法,使用該設(shè)備及方法可大幅提高訂單處理速度,同時能夠降低錯誤率。
[0074]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。因此,以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍,而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0075]實施例,請參閱圖1-9
[0076]本實施例提供的自動分揀出貨設(shè)備,包括周轉(zhuǎn)箱輸送線101、多套間隔設(shè)置的分揀裝置102及控制設(shè)備103 ;每一套分揀裝置102包括一個上貨輸送線104及一個夾取設(shè)備105,所述周轉(zhuǎn)箱輸送線101與所述上貨輸送線104垂直設(shè)置(即周轉(zhuǎn)箱輸送線101的傳輸方向與上貨輸送線104的傳輸方向垂直),通過所述夾取設(shè)備105可將上貨輸送線104上的貨箱201內(nèi)的貨物夾取到周轉(zhuǎn)箱輸送線101上的貨箱201內(nèi);所述控制設(shè)備103與每一套分揀裝置102相連,控制設(shè)備103包括影像檢測儀,所述夾取設(shè)備105上設(shè)有相機,該相機可拍攝到上貨輸送線104末端上的貨箱201內(nèi)的貨物并傳輸給所述影像檢測儀。
[0077]每一個上貨輸送線104上可相鄰放置多個貨箱201,第一個貨箱201放置在上貨輸送線104的末端,使夾取設(shè)備105能夠夾取到其內(nèi)部的貨物,也要使相機能夠完整地拍攝到其內(nèi)部的貨物,每一個上貨輸送線104的貨箱201內(nèi)放入同樣的貨物。在周轉(zhuǎn)箱輸送線101也放上貨箱201,該貨箱201可承接夾取設(shè)備105送來的貨物。
[0078]上貨輸送線104結(jié)構(gòu)較為簡單,包括機架及設(shè)于機架上的輸送帶,輸送帶通過電機帶動,其具體運行程序也有控制設(shè)備控制。
[0079]這種自動分揀出貨設(shè)備在工作時,通過后臺將訂單數(shù)據(jù)傳輸給控制設(shè)備103,控制設(shè)備103將訂單數(shù)據(jù)進行處理并傳輸給相應(yīng)的分揀裝置102。該過程簡稱篩選步驟。
[0080]舉例說明,該自動分揀出貨設(shè)備包含十套分揀裝置102,對每一套分揀裝置102進行編號,分別編號為a-j,后臺收到訂單后,將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的訂單數(shù)據(jù),例如一個數(shù)據(jù)為:a,c,g的訂單;控制設(shè)備103收到訂單數(shù)據(jù)后分別給編號為a,c,g的分揀裝置102發(fā)出相應(yīng)指示。
[0081]編號為a的分揀裝置102在收到指示后,首先通過設(shè)置在夾取設(shè)備105上的相機對上貨輸送線104末端的貨箱201拍照,將拍攝到的照片傳輸給影像檢測儀,影像檢測儀將照片與預(yù)存的模板(即預(yù)存在影像檢測儀的數(shù)據(jù)庫)進行對比,確定一個可夾取的貨物所在的位置坐標,并將該坐標數(shù)據(jù)發(fā)送給夾取設(shè)備105,夾取設(shè)備105在相應(yīng)位置夾取到貨物后將其放至周轉(zhuǎn)箱輸送線101的貨箱201內(nèi)。該過程簡稱為分揀步驟。
[0082]影像測量儀是建立在電荷親合元件(Charge-coupled Device,簡稱CO))數(shù)位影像的基礎(chǔ)上,依托于計算機屏幕測量技術(shù)和空間幾何運算的強大軟件能力而產(chǎn)生的。計算機在安裝上專用控制與圖形測量軟件后,變成了具有軟件靈魂的測量大腦,是整個設(shè)備的主體。它能快速讀取光學尺的位移數(shù)值,通過建立在空間幾何基礎(chǔ)上的軟件模塊運算,瞬間得出所要的結(jié)果。
[0083]其原理是基于機器視覺的自動邊緣提取、自動理匹、自動對焦、測量合成、影像合成等人工智能技術(shù),具有點哪走哪自動測量、計算機數(shù)字控制機床(Computer numericalcontrol,簡稱CNC)走位自動測量、自動學習批量測量的功能,影像地圖目標指引,全視場鷹眼放大等優(yōu)異的功能。同時,基于機器視覺與微米精確控制下的自動對焦過程,可以滿足清晰影像下輔助測量需要,亦可加入觸點測頭完成坐標測量。支持空間坐標旋轉(zhuǎn)的優(yōu)異軟件性能,可在工件隨意放置或使用夾具的情況下進行批量測量與統(tǒng)計過程控制(SPC)結(jié)果分類。
[0084]夾取設(shè)備105夾取到貨物并將其放至周轉(zhuǎn)箱輸送線101的貨箱201內(nèi)之后,周轉(zhuǎn)箱輸送線101將裝有貨物的該貨箱201運送至下一套分揀裝置102處,該過程簡稱為運輸步驟。本例子中,周轉(zhuǎn)箱輸送線101將裝有貨物的該貨箱201運送至編號為c的分揀裝置102處,重復上述分揀步驟,執(zhí)行完之后通過周轉(zhuǎn)箱輸送線101將裝有貨物的該貨箱201運送至編號為g的分揀裝置102處,重復分揀步驟,即可完成該訂單的分揀出貨,通過周轉(zhuǎn)箱輸送線101將該貨箱201運送至周轉(zhuǎn)箱輸送線101的末端,工作人員將其拿起,打包后即可發(fā)貨。
[0085]上面這個例子是該設(shè)備單獨處理一個訂單時的流程,一般情況下,該設(shè)備需要連續(xù)不間斷地處理多個訂單,此時多套分揀裝置102基本上是同步工作,即同時完成放置貨物的工作,每一套分揀裝置102將取到的貨物放至周轉(zhuǎn)箱輸送線101上相應(yīng)的貨箱201內(nèi)之后,分揀裝置102暫時停止工作,控制設(shè)備103控制周轉(zhuǎn)箱輸送線101運轉(zhuǎn),將每一個貨箱201向前移動一個工位,即移動至下一套分揀裝置102處,周轉(zhuǎn)箱輸送線101轉(zhuǎn)動的直線距離即貨箱201移動的距離,該距離等于每兩個分揀裝置102之間的距離。
[0086]不是每一個訂單都是一樣的,因此在同一時間內(nèi)不是每一套分揀裝置102都在工作,還拿上面的例子來說,該訂單只包含a,c,g三種商品,對應(yīng)該訂單的周轉(zhuǎn)箱輸送線101上的貨箱201并不是直接從a移動到C,從c移動到g,而是從a步進到b,待其他各分揀裝置102完成取放貨物后再步進到C,因此,該訂單的貨箱201在位于b時,編號為c的分揀裝置102可能不工作,處于暫停狀態(tài)。
[0087]同樣地,一個訂單內(nèi)也可能包含多個同樣的商品,例如一個訂單內(nèi)包含3個a商品,則該自動分揀出貨設(shè)備在工作時,編號為a的分揀裝置102需要連續(xù)3次完成分揀步驟,完成之后該自動分揀出貨設(shè)備才執(zhí)行運輸步驟。
[0088]如果在一段時間內(nèi),控制設(shè)備103收到的訂單數(shù)據(jù)完全一致,則其向每一個相應(yīng)的分揀裝置102發(fā)送指示后即停止工作,各分揀裝置102根據(jù)收到的指示重復分揀步驟,各周轉(zhuǎn)箱輸送線101重復執(zhí)行運輸步驟,直至所有訂單處理完畢。
[0089]夾取設(shè)備105的作用在于將上貨輸送線104上貨箱201內(nèi)的貨物夾取至周轉(zhuǎn)箱輸送線101上的貨箱201內(nèi),同時需要根據(jù)控制設(shè)備103發(fā)出的坐標數(shù)據(jù)進行準確定位?,F(xiàn)有技術(shù)中能實現(xiàn)上述過程的裝置設(shè)備較多,優(yōu)選地,本實施例中該夾取設(shè)備105為一個四軸機械手,其采用龍門式結(jié)構(gòu),X與Y軸采用滑軌滑塊及同步帶機構(gòu)驅(qū)動,Z軸采用絲桿式模組驅(qū)動。R軸采用伺服電機驅(qū)動,這種夾取設(shè)備105結(jié)構(gòu)較為緊湊,精度較高,能準確地做出相應(yīng)的動作。
[0090]此外,該夾取設(shè)備105的夾取端設(shè)置了一個真空吸盤106,夾取設(shè)備105內(nèi)設(shè)有真空發(fā)生器。取貨物時,先將真空吸盤106移動至與貨物貼合,通過真空發(fā)生器將真空吸盤106抽真空,使其與貨物緊貼,確保能將貨物提起。進一步,在真空吸盤106上設(shè)置有負壓傳感器,當真空發(fā)生器將真空吸盤106抽至一定真空度時通過負壓傳感器的感應(yīng),將感應(yīng)數(shù)據(jù)傳遞給控制設(shè)備,控制設(shè)備控制真空發(fā)生器停止抽真空。通過這樣的設(shè)計使該夾取設(shè)備105的結(jié)構(gòu)更為緊湊,夾取貨物時更為精準,基本不會出現(xiàn)差錯。
[0091]每一個貨箱201的容量有限,在工作一段時間后貨箱201內(nèi)貨物會被取完,此時影像檢測儀不能確定貨箱201內(nèi)可夾取的貨物所在的位置坐標,可判斷貨箱201已經(jīng)為空箱,整個設(shè)備停止工作,需要工作人員拿走空箱并進行補貨處理。同時可在設(shè)備上設(shè)置報警裝置,當出現(xiàn)這種情況后通過報警裝置報警,工作人員看到后將空箱拿下,將后續(xù)裝滿貨物的貨箱201向前移動,即可使該設(shè)備重新開始工作。
[0092]為了使該設(shè)備能夠更加自動化,設(shè)計者在該上貨輸送線104上增設(shè)了一種落箱機構(gòu),落箱機構(gòu)即能夠使上貨輸送線104上的空箱下落的機構(gòu),當影像檢測儀不能確定貨箱201內(nèi)可夾取的貨物所在的位置坐標時,判斷該貨箱201為空箱,通過落箱機構(gòu)使該貨箱201下落,同時啟動上貨輸送線104,將后面的貨箱201輸送至上貨輸送線104的末端,此時重新執(zhí)行上述分揀步驟。
[0093]落箱機構(gòu)的形式較多,本實施例提供了一種具體的落箱機構(gòu)的結(jié)構(gòu):所述落箱機構(gòu)包括相連的支撐板107及伸縮裝置;當伸縮裝置伸出時,該支撐板107上可放置貨箱201 ;當伸縮裝置縮回時,帶動支撐板107縮回,支撐板107上的貨箱201會下落。貨箱201落下后伸縮裝置重新伸出,使支撐板107上可放置貨箱201。伸縮裝置較為簡單,本實施例中采用氣缸108來實現(xiàn),該氣缸與控制設(shè)備103相連,由控制設(shè)備103控制。采用油缸或電缸或絲杠同樣也可以實現(xiàn)。
[0094]優(yōu)選地,該支撐板107采用鋁合金滑軌制成,鋁合金滑軌簡稱流利條,因其安裝方便快捷,放置于上方的物品運行流暢利索,故又稱為流利條。其多用于車間物料架等裝置。采用鋁合金滑軌制成的支撐板107,在支撐板107縮回時,其各個滑軌可以相對其上面放置的貨箱201滾動,二者之間為滾動摩擦,摩擦力較小,基本不會給貨箱201向后的力,使整個上貨輸送線104上的貨箱201較為穩(wěn)定;同時,后續(xù)的貨箱201向前移動時,可在該支撐板107上滾動,阻力較小,更容易移動至合適位置。
[0095]空箱落下后可由專門回收空箱的工作人員對其進行回收,防止其在上貨輸送線104下方堆積。為了使該設(shè)備自動化程度更高,設(shè)計者增設(shè)了一個空箱回收輸送線109,該空箱回收輸送線109位于上貨輸送線104的下方并與其垂直設(shè)置(與周轉(zhuǎn)箱輸送線101的傳輸方向平行),上貨輸送線104落下的貨箱201可落在該空箱回收輸送線109上,使該設(shè)備的自動化程度更高。空箱回收輸送線109可采用間歇式方式工作,當有空箱落下時該空箱回收輸送線109才運行,使該設(shè)備較為節(jié)省能源。
[0096]每一個上貨輸送線104的長度也是有限的,經(jīng)過不停的工作,其上方的所有的貨箱201內(nèi)的貨物均會變?yōu)榭障渎湎隆T谏县涊斔途€104上設(shè)置的報警裝置在上貨輸送線104上無貨箱201時會報警,提醒工作人員向上貨輸送線104上補貨。
[0097]設(shè)計者在上貨輸送線104上設(shè)置了一個與控制設(shè)備相連的控制旋鈕110,該控制旋鈕110可控制上貨輸送線104運行或停止。當工作人員向上貨輸送線104上補貨時,通過控制旋鈕110控制該上貨輸送線104停止,補貨完畢后通過控制旋鈕110控制該上貨輸送線104運行,使其正常工作。
[0098]為了使上貨輸送線104上的貨箱201能夠緊湊的排列,不會產(chǎn)生對檢測不利的晃動,設(shè)計者在上貨輸送線104上增設(shè)了一個寬度調(diào)節(jié)裝置111,通過寬度調(diào)節(jié)裝置111可調(diào)節(jié)上貨輸送線104的寬度,使其與貨箱201的寬度匹配,使貨箱201不產(chǎn)生晃動。
[0099]寬度調(diào)節(jié)裝置111較為簡單,結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有,在工廠內(nèi)隨處可見,本實施例提供了一種具體結(jié)構(gòu)的寬度調(diào)節(jié)裝置111:該寬度調(diào)節(jié)裝置111包括多個間隔設(shè)置于上貨輸送線104兩側(cè)的固定座,每一個固定座上設(shè)置有可相對于上貨輸送線104的輸送方向垂直移動的插銷,該插銷可通過螺栓鎖緊,每一側(cè)的所有的插銷的靠近上貨輸送線104 —端連接有一個擋板,通過移動插銷在固定座上的位置,可調(diào)節(jié)兩個擋板之間的位置,進而調(diào)整上貨輸送線104的寬度。優(yōu)選地,上貨輸送線104的寬度的調(diào)節(jié)范圍在450mm-540mm之間,使其能夠與較多型號的貨箱201匹配。
[0100]優(yōu)選地,在周轉(zhuǎn)箱輸送線101上也設(shè)置有這種寬度調(diào)節(jié)裝置111。周轉(zhuǎn)箱輸送線101的寬度調(diào)節(jié)范圍為130mm-330mm。
[0101]周轉(zhuǎn)箱輸送線101作用在于輸送貨箱201,也并不限于某一種具體的結(jié)構(gòu),優(yōu)選地,本實施例的周轉(zhuǎn)箱輸送線101采用了如下結(jié)構(gòu):周轉(zhuǎn)箱輸送線101包括支架,該支架采用鋁型材搭建,這種結(jié)構(gòu)的支架簡單實用,成本低,制作周期短;支架上設(shè)有輸送裝置,輸送裝置包括設(shè)于支架中間的輸送鏈板112,該輸送鏈板112通過鏈條與電機連接,并由電機驅(qū)動;輸送鏈板112兩側(cè)設(shè)置有多排鋁合金滑軌113,使周轉(zhuǎn)箱輸送線101上的貨箱201能夠平滑地在其上面滾動。
[0102]這種結(jié)構(gòu)的輸送裝置結(jié)構(gòu)簡單,只有中間的輸送鏈板為主動裝置,需要消耗電能,兩側(cè)的流利條均不需要消耗能源,使用起來十分節(jié)省電能,運行成本很低。
[0103]夾取設(shè)備105將貨物放至周轉(zhuǎn)箱輸送線101上的貨箱201內(nèi)時,受重力作用貨物會給貨箱201—定的沖擊,這個沖擊力可能會引起貨箱201晃動;周轉(zhuǎn)箱輸送線101在運行時貨箱201由于慣性也會產(chǎn)生位移,無論是晃動還是位移均不利與夾取設(shè)備105的定位,可能導致貨物放不到貨箱201內(nèi)。
[0104]為了改善該問題,設(shè)計者在輸送鏈板上設(shè)置了多組定位裝置,定位裝置包括兩個可移動的擋片114,通過定位裝置可將每一個貨箱201固定,定位裝置與寬度調(diào)節(jié)裝置111一起,可阻擋貨箱201在周轉(zhuǎn)箱輸送線101上移動或晃動。優(yōu)選地,每組定位裝置的可調(diào)節(jié)范圍為0-480mm,使該周轉(zhuǎn)箱輸送線101能夠承載較多規(guī)格的貨箱201。
[0105]優(yōu)選地,每兩個分揀裝置102之間的距離為500-600mm,經(jīng)設(shè)計者長期的使用總結(jié),該距離為558.8mm比較合適。同時,將電機的輸出速度設(shè)置在0-0.9m/s之間。
[0106]分揀裝置102的個數(shù)并無限制,可多可少,根據(jù)實際情況來選擇,本發(fā)明的設(shè)計者在使用時較多的選擇為8-10個。
[0107]空箱回收輸送線109采用皮帶及滾輪傳動,滾輪通過驅(qū)動裝置驅(qū)動。這種結(jié)構(gòu)的空箱回收輸送線109較為簡單,成本較低。
[0108]通過上述設(shè)計得到的自動分揀出貨設(shè)備,具有分揀速度快,效率高的特點,平均處理一個訂單只需要3-5s,大幅提高了訂單處理的速度,更適合處理大批量相同的訂單。此夕卜,該設(shè)備可將多種商品隨意組合在一起,擴大可處理的訂單的范圍;錯誤率大幅降低,長期實驗表明其錯誤率低于0.01 %。此外該自動分揀出貨設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,可廣泛推廣應(yīng)用。
[0109]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種自動分揀出貨設(shè)備,其特征在于,包括周轉(zhuǎn)箱輸送線、多套間隔設(shè)置的分揀裝置及控制設(shè)備; 每一套分揀裝置包括一個上貨輸送線及一個夾取設(shè)備,所述周轉(zhuǎn)箱輸送線與所述上貨輸送線垂直設(shè)置,通過所述夾取設(shè)備可將上貨輸送線上的貨箱內(nèi)的貨物夾取到周轉(zhuǎn)箱輸送線上的貨箱內(nèi); 所述控制設(shè)備與每一套分揀裝置相連,控制設(shè)備包括影像檢測儀,所述夾取設(shè)備上設(shè)有相機,該相機可拍攝到上貨輸送線末端上的貨箱內(nèi)的貨物并傳輸給所述影像檢測儀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動分揀出貨設(shè)備,其特征在于,所述夾取設(shè)備為四軸機械手,該夾取設(shè)備的夾取端設(shè)置有真空吸盤,夾取設(shè)備內(nèi)設(shè)有真空發(fā)生器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動分揀出貨設(shè)備,其特征在于,所述上貨輸送線的末端設(shè)有落箱機構(gòu),當該上貨輸送線末端上的貨箱內(nèi)無貨物時,可通過所述落箱機構(gòu)使該貨箱下落。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動分揀出貨設(shè)備,其特征在于,所述落箱機構(gòu)包括相連的支撐板及伸縮裝置; 當伸縮裝置伸出時,該支撐板上可放置貨箱; 當伸縮裝置縮回時,帶動支撐板縮回,使支撐板上的貨箱落下。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動分揀出貨設(shè)備,其特征在于,所述上貨輸送線末端的下方設(shè)置有與其垂直的空箱回收輸送線,上貨輸送線落下的貨箱可落在該空箱回收輸送線上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動分揀出貨設(shè)備,其特征在于,所述上貨輸送線上設(shè)有與控制設(shè)備相連的控制旋鈕,該控制旋鈕可控制上貨輸送線運行或停止。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動分揀出貨設(shè)備,其特征在于,所述周轉(zhuǎn)箱輸送線及上貨輸送線上均設(shè)有寬度調(diào)節(jié)裝置。
8.—種分揀出貨的方法,應(yīng)用權(quán)利要求1-7任一項所述的自動分揀出貨設(shè)備,其特征在于,包括: 傳輸:將訂單數(shù)據(jù)傳輸給控制設(shè)備; 篩選:控制設(shè)備對訂單數(shù)據(jù)進行處理并傳輸給相應(yīng)的分揀裝置; 分揀:分揀裝置的相機對上貨輸送線末端的貨箱拍照,將拍攝到的照片傳輸給影像檢測儀,影像檢測儀將照片與預(yù)存的模板進行對比,確定可夾取的貨物所在的位置坐標,并將該坐標數(shù)據(jù)發(fā)送給夾取設(shè)備,夾取設(shè)備在相應(yīng)位置夾取到貨物后將其放至周轉(zhuǎn)箱輸送線的貨箱內(nèi); 運輸:周轉(zhuǎn)箱輸送線將裝有貨物的該貨箱運送至下一套分揀裝置處; 重復執(zhí)行所述分揀及運輸步驟,直至該訂單數(shù)據(jù)處理完畢。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分揀出貨的方法,其特征在于,在所述分揀步驟中,如果影像檢測儀不能確定可夾取的貨物所在的位置坐標,則通過控制設(shè)備控制落箱機構(gòu),使落箱機構(gòu)上的貨箱落下,啟動上貨輸送線,將后面的貨箱輸送至上貨輸送線的末端,并重新執(zhí)行所述分揀步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分揀出貨的方法,其特征在于,當控制設(shè)備收到多份相同的訂單數(shù)據(jù)時,重復執(zhí)行所述分揀及運輸步驟,直至所有訂單數(shù)據(jù)處理完畢,再進行所述篩選步驟。
【文檔編號】B07C3/08GK104438095SQ201410766524
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】蔡紅亮 申請人:杭州郝姆斯食品有限公司
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