本發(fā)明屬于自動控制工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種分揀機，尤其涉及一種小型快遞包裹自動分揀機及其分揀方法。

背景技術(shù)：

自動分揀輸送技術(shù)和裝備雖然在我國已有10多年的應(yīng)用歷史，但早期主要應(yīng)用于在郵政行業(yè)，生產(chǎn)和流通領(lǐng)域運用的并不多。但是隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，以淘寶、京東等為首的一大批電商涌起，給物流行業(yè)帶來前所未有的商機，同時劇增的包裹也給各個物流公司帶來巨大的壓力。于是，國內(nèi)大型的物流公司繁忙的大型物流分揀中心引進分揀系統(tǒng)。系統(tǒng)主要由供件系統(tǒng)、長距離運輸帶、包裹分揀裝置(如推桿、擋板等)、自動識別裝置、光電傳感系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)等組成。各部分裝置通過計算機管理系統(tǒng)聯(lián)合，配合人工控制及相應(yīng)的人工處理環(huán)節(jié)構(gòu)成一個完整的自動分揀系統(tǒng)。其工作原理是在貨物上做好分揀標識，然后通過機械裝備送入長距離傳送帶，通過自動識別系統(tǒng)讀入物料基本信息，由計算機對讀入的物料信息進行相應(yīng)得處理，物料信息讀入計算機系統(tǒng)后，物料繼續(xù)移動，倉儲貨架分揀系統(tǒng)實時檢測物料移動的位置，當物料到達相應(yīng)的分揀道口時，控制系統(tǒng)向分揀裝置發(fā)出分揀的指令，分揀機構(gòu)立刻產(chǎn)生相應(yīng)的動作，使物料進入相應(yīng)的分揀道口，最后由人工或機械裝置將貨物運至相應(yīng)區(qū)域。

但是該分揀系統(tǒng)一次性投資大。自動分揀系統(tǒng)本身需要建設(shè)短則40～50米，長則150～200米的機械傳輸線，還有配套的機電一體化控制系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)及通信系統(tǒng)等，這一系統(tǒng)不僅占地面積大，動輒2萬平方米以上，而且一般自動分揀系統(tǒng)都建在自動主體倉庫中，這樣就要建3～4層樓高的立體倉庫，庫內(nèi)需要配備各種自動化的搬運設(shè)施，這絲毫不亞于建立一個現(xiàn)代化工廠所需要的硬件投資。這種巨額的先期投入要花10～20年才能收回，如果沒有可靠的貨源作保證，則系統(tǒng)只能由大型生產(chǎn)企業(yè)或大型專業(yè)物流公司投資，小企業(yè)無力進行此項投資。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，成本低的小型快遞包裹自動分揀機及其分揀方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種小型快遞包裹自動分揀機，包括控制模塊以及分別與控制模塊通信的機電傳動模塊和信息識別模塊：

所述的機電傳動模塊包括支撐臺面、設(shè)置在支撐臺面上并呈圓周分布的多個托盤以及帶動各托盤在支撐臺面上做圓周運動的托盤驅(qū)動機構(gòu)，所述的托盤上設(shè)有用于放置包裹以及將包裹向支撐臺面外傳送的包裹傳送機構(gòu)，所述的支撐臺面上設(shè)有多個呈圓周分布的分揀口，多個分揀口與多個托盤同圓心設(shè)置，各分揀口處設(shè)有用于接受包裹傳送機構(gòu)傳送的包裹的包裹存放模塊；

所述的信息識別模塊包括設(shè)置在各分揀口處的條形碼掃描儀，所述的條形碼掃描儀用于識別放置在包裹傳送機構(gòu)上的包裹的條碼信息；

所述的控制模塊存儲有各分揀口的分揀信息。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的支撐臺面的橫截面呈環(huán)形，多個托盤與支撐臺面同圓心設(shè)置，各托盤的底部均設(shè)有萬向輪，萬向輪與支撐臺面的上表面滾動連接，所述的包裹傳送機構(gòu)由傳送帶和驅(qū)動傳送帶運動的小步進電機組成，所述的傳送帶沿支撐臺面的徑向設(shè)置。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的托盤驅(qū)動機構(gòu)包括設(shè)置在支撐臺面圓心處的大步進電機以及與大步進電機傳動連接的轉(zhuǎn)盤，各托盤均通過連桿與轉(zhuǎn)盤連接。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，多個分揀口沿圓周均勻分布，多個托盤沿圓周均勻分布，并且托盤的個數(shù)與分揀口的個數(shù)相一致。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的包裹存放模塊為儲物袋、儲物箱或傳送機。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，該自動分揀機還包括與控制模塊通信的計算機監(jiān)控模塊，所述的計算機監(jiān)控模塊用于監(jiān)控自動分揀機的運行狀態(tài)以及包裹的分揀狀態(tài)。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，該自動分揀機還包括與控制器通信的聲光報警模塊，用于在計算機監(jiān)控模塊監(jiān)控到自動分揀機的運行狀態(tài)或包裹的分揀狀態(tài)異常時報警。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，該自動分揀機還包括問題包裹存放模塊，用于接受條碼信息不能與任一分揀口的分揀信息相對應(yīng)的包裹。

所述的小型快遞包裹自動分揀機的分揀方法，包括以下步驟：

(1)將貼有條形碼的包裹放置到包裹傳送機構(gòu)上，各包裹上的條碼信息與相應(yīng)的分揀口的分揀信息相對應(yīng)；

(2)各托盤在托盤驅(qū)動機構(gòu)的帶動下做圓周運動，當包裹經(jīng)過分揀口時，條形碼掃描儀識別包裹上的條形碼，將識別的條碼信息傳輸至控制模塊，并通過控制模塊與該分揀口的分揀信息比較：

若對應(yīng)，則通過控制模塊控制包裹傳送機構(gòu)將包裹傳送至包裹存放模塊，完成包裹的分揀，

若不對應(yīng)，則包裹傳送機構(gòu)不動作，托盤在托盤驅(qū)動機構(gòu)的帶動下繼續(xù)做圓周運動，包裹經(jīng)過下一個分揀口，并通過條形碼掃描儀識別包裹上的條形碼，直至包裹上的條碼信息與一個分揀口的分揀信息相對應(yīng)，

若托盤轉(zhuǎn)動一周，包裹上的條碼信息不能與任一分揀口的分揀信息相對應(yīng)，則該包裹被包裹傳送機構(gòu)傳送至問題包裹存放模塊，等待人工處理。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)比起大型物流分揀系統(tǒng)，該分揀機創(chuàng)造性的采用兩級運動的方式實現(xiàn)自動分揀，第一級運動采用托盤驅(qū)動機構(gòu)帶動托盤圓周運動的方式，第二級采用包裹傳送機構(gòu)帶動包裹徑向運動的方式，整體機電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，非常經(jīng)濟實用，工作穩(wěn)定，制作成本低，占地面積小，方便運輸和安裝。

(2)用戶可根據(jù)自身需求增加分揀區(qū)域，還可直接通過上位機或硬件速度調(diào)節(jié)按鈕調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)動速度從而達到調(diào)節(jié)包裹分揀速度的目的。

(3)直接通過計算機監(jiān)控畫面就能了解系統(tǒng)的運行狀態(tài)，實時反饋運行情況。包括各區(qū)域包裹分揀數(shù)量，有無不能分揀包裹，系統(tǒng)有無故障等，減少雇傭的工人從而降低生產(chǎn)成本并降低工人勞動強度。

(4)本發(fā)明提供的是一種方法思路，具有很大的可擴展性，稍作改動可以用來分揀其他的物品，例如將條形碼掃描儀替換為金屬探測儀，即可用于金屬和非金屬分揀等，也可以通過傳送機，將分揀后的包裹運送至指定區(qū)域。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1為儲物箱，2為條形碼掃描儀，3為支撐臺面，4為轉(zhuǎn)盤，5為傳送帶，6為連桿，7為萬向輪，8為大電機固定底座，9為固定腳架，10為齒輪，11為大步進電機，12為小步進電機。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

實施例1

一種小型快遞包裹自動分揀機，如圖1所示，包括控制模塊以及分別與控制模塊通信的機電傳動模塊和信息識別模塊，機電傳動模塊包括支撐臺面3、設(shè)置在支撐臺面3上并呈圓周分布的多個托盤以及帶動各托盤在支撐臺面3上做圓周運動的托盤驅(qū)動機構(gòu)，托盤上設(shè)有用于放置包裹以及將包裹向支撐臺面外傳送的包裹傳送機構(gòu)，支撐臺面3上設(shè)有多個呈圓周分布的分揀口，多個分揀口與多個托盤同圓心設(shè)置，各分揀口處設(shè)有用于接受包裹傳送機構(gòu)傳送的包裹的包裹存放模塊，信息識別模塊包括設(shè)置在各分揀口處的條形碼掃描儀2，條形碼掃描儀2用于識別放置在包裹傳送機構(gòu)上的包裹的條碼信息；控制模塊存儲有各分揀口的分揀信息。

本發(fā)明的自動分揀機還包括問題包裹存放模塊，用于接受條碼信息不能與任一分揀口的分揀信息相對應(yīng)的包裹。

本實施例的自動分揀機還包括與控制模塊通信的計算機監(jiān)控模塊，計算機監(jiān)控模塊用于監(jiān)控自動分揀機的運行狀態(tài)以及包裹的分揀狀態(tài)。

本實施例的自動分揀機還包括與控制器通信的聲光報警模塊，用于在計算機監(jiān)控模塊監(jiān)控到自動分揀機的運行狀態(tài)或包裹的分揀狀態(tài)異常時報警。

該自動分揀機的分揀方法，包括以下步驟：

(1)將貼有條形碼的包裹放置到包裹傳送機構(gòu)上，各包裹上的條碼信息與相應(yīng)的分揀口的分揀信息相對應(yīng)；

(2)各托盤在托盤驅(qū)動機構(gòu)的帶動下做圓周運動，當包裹經(jīng)過分揀口時，條形碼掃描儀2識別包裹上的條形碼，將識別的條碼信息傳輸至控制模塊，并通過控制模塊與該分揀口的分揀信息比較：

若對應(yīng)，則通過控制模塊控制包裹傳送機構(gòu)將包裹傳送至包裹存放模塊，完成包裹的分揀，

若不對應(yīng)，則包裹傳送機構(gòu)不動作，托盤在托盤驅(qū)動機構(gòu)的帶動下繼續(xù)做圓周運動，包裹經(jīng)過下一個分揀口，并通過條形碼掃描儀2識別包裹上的條形碼，直至包裹上的條碼信息與一個分揀口的分揀信息相對應(yīng)，

若托盤轉(zhuǎn)動一周，包裹上的條碼信息不能與任一分揀口的分揀信息相對應(yīng)，則該包裹被包裹傳送機構(gòu)傳送至問題包裹存放模塊，待人工處理。

本實施例的支撐臺面3的橫截面呈環(huán)形，多個托盤與支撐臺面同圓心設(shè)置，各托盤的底部均設(shè)有萬向輪7，例如橡膠萬向輪，萬向輪7與支撐臺面3的上表面滾動連接，包裹傳送機構(gòu)由傳送帶5和驅(qū)動傳送帶5運動的小步進電機12組成，傳送帶5沿支撐臺面3的徑向設(shè)置。托盤驅(qū)動機構(gòu)包括設(shè)置在支撐臺面3圓心處的大步進電機11以及與大步進電機11傳動連接的轉(zhuǎn)盤4，大步進電機11設(shè)置在大固定電機固定底座8上，大固定電機固定底座8通過固定腳架9設(shè)置在地面上，轉(zhuǎn)盤通過齒輪10與大固定電機的轉(zhuǎn)動軸傳動連接，各托盤均通過連桿6與轉(zhuǎn)盤4連接。本實施例的多個分揀口沿圓周均勻分布，多個托盤沿圓周均勻分布，并且托盤的個數(shù)與分揀口的個數(shù)相一致，均為四個。

本實施例的包裹存放模塊為儲物袋、儲物箱1或傳送機。儲物袋和儲物箱1可以將分揀的包裹存放在原地，傳送機可以將分揀的包裹傳輸至指定存放區(qū)域。

本實施例的控制模塊主要以plc為核心，處理信息識別模塊等輸入的信號，做出邏輯判斷后輸出相應(yīng)的控制信號給相應(yīng)的執(zhí)行模塊。

本發(fā)明的條形碼掃描儀掃描包裹的條碼信息后，得到一組反射光信號，此信號經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換后變?yōu)橐唤M與線條和空白相對應(yīng)的電子信號，經(jīng)解碼后還原為相應(yīng)的數(shù)字，在傳入控制模塊，與控制模塊存儲的分揀信息比對。

本發(fā)明的計算機監(jiān)控模塊主要以組態(tài)王作為組態(tài)軟件設(shè)計對應(yīng)的監(jiān)控畫面，可以實時通過監(jiān)控畫面了解系統(tǒng)的運行狀態(tài)以及包裹的分揀狀態(tài)(例如各分揀口分揀包裹數(shù)、有無分揀錯誤等)。

本發(fā)明的聲光報警模塊由紅色、黃色和綠色警報燈以及蜂鳴器組成。

本發(fā)明的問題包裹存放模塊可以設(shè)置一個，位于任意兩個相鄰的分揀口之間；也可以設(shè)置多個，位于每兩個相鄰的分揀口之間。問題包裹存放模塊的形式可以與包裹存放模塊的形式一樣。