基於無線編碼的物流分揀系統的製作方法
2023-10-08 23:30:04
專利名稱：基於無線編碼的物流分揀系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及採用無線編碼技術對物流進行識別並分離的技術。
背景技術：
在現有的物流識別系統中，一般採用的編碼識別技術有以下幾種1、IC卡編碼識別技術，2、條碼(包括一維碼和二維碼)識別技術，3、RFID(射頻識別)技術。其中IC卡編碼識別技術不適合於高速移動物體的識別，且有效通信距離有限。而條碼識別技術在重複編碼的應用中，由於需要重複列印標籤而存在操作複雜的問題；而且在長路線高速度運行過程中識別率低，同時需要在各工位配置印表機、掃描識別裝置從而使整個物流識別系統的成本較高；此外維護成本也高。RFID編碼技術與前兩種技術相比，識別率較理想，操作也不繁雜，但價格昂貴，在複雜的金屬結構中易串擾，使用的頻段也有限。
在中國發明專利申請CN 200510053358.1中，公開了採用紅外線對貨櫃及運輸設備進行識別、跟蹤的技術方案，用以替代運輸領域的視頻識別、條形碼識別、無線電反射系統(RFID)，應用於由車輛及貨櫃組成的運輸系統的識別定位。在該專利申請所公開的技術方案中，紅外主控模塊(B)與紅外標識模塊(A)之間只能進行雙向的讀操作，而不能進行重複的讀寫操作；由此可見，其所採用的基於紅外線的技術方案，未解決在一些物流系統中需要進行重複的讀寫操作的問題。
發明內容
針對現有技術的不足，本實用新型旨在提供一種基於無線編碼的物流分揀系統，物流箱上的ID模塊與RCS(Radio Coding System)主控模塊之間可進行重複的讀寫操作，進而對物流箱進行分揀。
為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案基於無線編碼的物流分揀系統，其特徵在於包括-主控模塊，安裝在生產線或倉庫各工位上；-ID模塊，設置在物料箱上，用於存儲該物料箱擬送往的工位；-傳送線，用於傳送物料箱；所述的ID模塊隨物料箱沿傳送線在各工位間流動，並通過紅外線與各工位上的主控模塊進行通信；所述主控模塊讀取進入本工位物料箱上ID模塊內存儲的工位代碼，若所讀取的工位代碼匹配時，則輸出攔截該物料箱的提示信號，並且對從本工位送出的物料箱上的ID模塊寫入擬送往工位的代碼。
上述的主控模塊包括第一微控制器，以及與第一微控制器連接的第一紅外收發器；其中第一紅外收發器接收存儲於ID模塊內的工位代碼，並將其傳遞給第一微控制器，由第一微控制器對工位代碼進行處理；第一微控制器還將擬寫入ID模塊的工位代碼輸出給第一紅外收發器，由第一紅外收發器傳輸給ID模塊。
上述的ID模塊包括第二微控制器，以及與第二微控制器連接的第二紅外收發器；其中第二紅外收發器與主控模塊進行通信，接收工位代碼並傳遞給第二微控制器由其對工位代碼進行處理，或將從第二微控制器輸入的工位代碼發送給ID模塊。
上述物流分揀系統還包括設置在傳送線輥道旁邊的行程開關，用於觸發主控模塊對ID模塊寫入擬送往工位的代碼。
上述物流分揀系統還包括與主控模塊連接的攔截裝置，第一微控制器上還設有開關量輸出單元，當所讀取的工位代碼匹配時，第一微控制器通過開關量輸出單元啟動攔截裝置。
本實用新型的主控模塊安裝在生產線或倉庫相關工位處，ID模塊可以設置在移動速度高達60米/分的物料箱上，主控模塊與ID模塊之間通過紅外線可以快速識別地址，對物料箱進行重複識別和分揀；物料箱的攔截可以手工操作，也可以由主控模塊輸出相應的信號給攔截裝置從而進行自動攔截。與現有技術相比，具有讀寫工位代碼準確可靠，電路簡單，維護低廉，經濟實用的優點；由於使用紅外無線通信的方式，不受使用環境和無線電波的幹擾；可廣泛應用於各類物流控制生產線中，例如食品、化工、醫藥、機械等需要使用通用標準容器進行原材料、半成品、成品傳輸的識別、定位、分揀生產系統中。
圖1為本實用新型的控制原理圖； 圖2為主控模塊的原理框圖； 圖3為ID模塊的原理框圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括安裝在生產線或倉庫各工位上的主控模塊，以及設置在物料箱上並用於存儲該物料箱擬送往的工位的ID模塊，ID模塊隨物料箱沿傳送線在各工位間流動，並通過紅外線與各工位上的主控模塊進行通信，完成工位代碼的讀取/寫入，從而將物料正確派發給各生產線工位，同時將生產線各工位的成品/半成品運回倉庫包裝工位。此外，在傳送線輥道旁還設有行程開關，用於觸發主控模塊對ID模塊寫入。
如圖2所示，主控模塊包括第一微控制器，以及與第一微控制器連接的第一紅外收發器、攔截裝置、開關量輸出單元、指示燈、蜂鳴器，其中，在各工位傳送線的起始端和末端分別設置一個主控模塊。起始端主控模塊的第一紅外收發器接收存儲於ID模塊內的工位代碼，並將其傳遞給第一微控制器，由第一微控制器對工位代碼進行匹配性處理，當所讀取的工位代碼匹配時，第一微控制器驅動指示燈進入閃爍的工作狀態以提示工作人員物料箱內所盛的物料為本工位的，並通過開關量輸出單元啟動攔截裝置，此時攔截裝置會將物料箱推到傳送線起始端的輥道旁；工作人員將物料取出後，將空物料箱放回傳送線上。在傳送線的末端，工作人員將空物料箱從傳送線上取出，在物料箱上裝載成品/半成品後，將其推入傳送線後觸發輥道旁的行程開關，主控模塊的第一微控制器將擬寫入ID模塊的工位代碼輸出給第一紅外收發器，由第一紅外收發器傳輸給ID模塊，當主控模塊向ID模塊寫入工位代碼後，蜂鳴器鳴叫。
如圖3所示，ID模塊包括第二微控制器、直流電壓轉換器、以及與第二微控制器連接的第二紅外收發器，其中，直流電壓轉換器採用Linear公司的LTC3525D-3.3晶片，將兩節電池的電壓由1.8-3.2V轉換到3.3V給第二微控制器和第二紅外收發器供電。第二紅外收發器與主控模塊的第一紅外收發器進行通信，當主控模塊對ID模塊寫入工位代碼時，接收工位代碼並傳遞給第二微控制器由其對工位代碼進行處理；當主控模塊讀取ID模塊上存儲的工位代碼時，第二紅外收發器將從第二微控制器輸入的工位代碼發送給ID模塊。
本實用新型的工作流程如下 首先，每天生產前，倉庫物料配送工位上的工作人員在物料箱內裝完物料後，把物料箱推進傳送線，並同時觸發一次輥道旁邊的行程開關，物料配送工位上的主控模塊就自動將該物料箱擬送往的工位代碼寫入ID模塊內，同時蜂鳴器鳴叫一次。
然後，當物料箱隨傳送線來到生產線工位時，安裝在生產線工位起始端的主控模塊對物料箱進行工位代碼匹配性驗證，如果工位代碼匹配則提示工作人員，或啟動攔截裝置對該物料箱進行自動攔截。操作人員將物料卸載後，把空物料箱放回傳送線上。
最後，在生產工位末端，在空物料箱上裝入本工位生產的成品/半成品後，將物料箱再次推入輥道，同時觸發輥道旁的行程開關，由主控模塊對ID模塊寫入新的工位代碼。例如對裝載成品的物料箱寫入成品包裝工位的代碼，則改物料箱在隨後的傳送過程中，流動到成品包裝工位後，由成品包裝工位上的主控模塊識別後啟動攔截裝置自動攔截。
在生產過程中，難免有車間存在物料錯發、或物料有剩餘的情況；也難免存在一些工位需要空物料箱，而另外一些工位空物料箱有剩餘的情況。此時可以在ID模塊的工位代碼後附加一個編碼，對發錯的物料箱、空物料箱等加以識別。附加編碼通過與主控模塊上的第一微控制器連接的附加編碼鍵來寫入，待附加編碼輸入後，工作人員再觸發輥道旁的行程開關，由主控模塊將含有附加編碼的工位代碼寫入ID模塊。
在實際應用中，每個主控模塊、ID模塊可通過RS232通信接口進行控制程序、參數的修改。上述安裝於各工位的主控模塊可通過RS485通信接口共用工廠現場控制總線，再由現場控制總線連接至主機，操作人員即可通過主機對生產線及倉庫上的主控模塊進行統一監控。
權利要求1.基於無線編碼的物流分揀系統，其特徵在於包括
-主控模塊，安裝在生產線或倉庫各工位上；
-ID模塊，設置在物料箱上，用於存儲該物料箱擬送往的工位；
-傳送線，用於傳送物料箱；
所述的ID模塊隨物料箱沿傳送線在各工位間流動，並通過紅外線與各工位上的主控模塊進行通信；所述主控模塊讀取進入本工位物料箱上ID模塊內存儲的工位代碼，若所讀取的工位代碼匹配時，則輸出攔截該物料箱的提示信號，並且對從本工位送出的物料箱上的ID模塊寫入擬送往工位的代碼。
2.根據權利要求1所述的基於無線編碼的物流分揀系統，其特徵在於所述的主控模塊包括第一微控制器，以及與第一微控制器連接的第一紅外收發器；其中第一紅外收發器接收存儲於ID模塊內的工位代碼，並將其傳遞給第一微控制器，由第一微控制器對工位代碼進行處理；第一微控制器還將擬寫入ID模塊的工位代碼輸出給第一紅外收發器，由第一紅外收發器傳輸給ID模塊。
3.根據權利要求1所述的基於無線編碼的物流分揀系統，其特徵在於所述的ID模塊包括第二微控制器，以及與第二微控制器連接的第二紅外收發器；其中第二紅外收發器與主控模塊進行通信，接收工位代碼並傳遞給第二微控制器由其對工位代碼進行處理，或將從第二微控制器輸入的工位代碼發送給ID模塊。
4.根據權利要求1所述的基於無線編碼的物流分揀系統，其特徵在於還包括設置在傳送線輥道旁邊的行程開關，用於觸發主控模塊對ID模塊寫入擬送往工位的代碼。
5.根據權利要求2所述的基於無線編碼的物流分揀系統，其特徵在於還包括與主控模塊連接的攔截裝置，第一微控制器上還設有開關量輸出單元，當所讀取的工位代碼匹配時，第一微控制器通過開關量輸出單元啟動攔截裝置。
6.根據權利要求2所述的基於無線編碼的物流分揀系統，其特徵在於所述的主控模塊上還設有與第一微控制器連接的附加編碼鍵，用於輸入物料箱的附加編碼。
7.根據權利要求2所述的基於無線編碼的物流分揀系統，其特徵在於所述的主控模塊上還設有與第一微控制器連接的指示燈，所述主控模塊輸出的提示信號為指示燈閃爍。
8.根據權利要求2所述的基於無線編碼的物流分揀系統，其特徵在於所述的主控模塊上還設有與第一微控制器連接的蜂鳴器，當主控模塊向ID模塊寫入工位代碼後，蜂鳴器鳴叫。
9.根據權利要求3所述的基於無線編碼的物流分揀系統，其特徵在於所述的ID模塊還包括直流電壓轉換器，電池經該直流電壓轉換器後給第二微控制器、第二紅外收發器供電。
專利摘要本實用新型公開了一種基於無線編碼的物流分揀系統，包括主控模塊，安裝在生產線或倉庫各工位上；ID模塊，設置在物料箱上，用於存儲該物料箱擬送往的工位；傳送線，用於傳送物料箱；ID模塊隨物料箱沿傳送線在各工位間流動，並通過紅外線與各工位上的主控模塊進行通信；主控模塊讀取進入本工位物料箱上ID模塊內存儲的工位代碼，若所讀取的工位代碼匹配時，則輸出攔截該物料箱的提示信號，並且對從本工位送出的物料箱上的ID模塊寫入擬送往工位的代碼。主控模塊與ID模塊之間通過紅外線可以快速識別地址，對物料箱進行重複識別和分揀；具有讀寫工位代碼準確可靠，電路簡單，維護低廉，經濟實用的優點。
文檔編號B07C5/34GK201067745SQ20072005360
公開日2008年6月4日 申請日期2007年7月3日 優先權日2007年7月3日
發明者盧勉軍, 何富樂 申請人:廣州雅芳製造有限公司