不規則貨物分揀系統及其分揀方法

2023-07-06 04:19:56 1

專利名稱：不規則貨物分揀系統及其分揀方法
技術領域：
本發明涉及一種貨物分揀系統及分揀方法，尤其是一種可分揀具有不規則外形的貨物的不規則貨物分揀系統及其分揀方法。
背景技術：
目前，在物流快遞行業中，絕大多數企業仍然是採用手工操作的方式，對同一件商品重複進行多次核對、查找、標記、記錄來完成貨物流通的各個環節，需要耗費大量的人力。 制約物流快遞配送運輸行業的最關鍵技術瓶頸是分揀環節不能以低成本實現自動化。依據條碼、色碼、射頻、文字、圖像識別技術，國內外有很多種智能分揀系統被開發出來。其中國內成熟的產品是由郵政科學研究規劃院研製開發的扁平郵件高速分揀機。這種扁平郵件高速分揀機是依靠光學文字讀取方式(OCR)進行郵件分揀的。這種分揀機雖然能夠大大提高分揀的速度，但其成本很高，而且適用性受貨物的外形尺寸的限制較大，無法分揀外形不規則的貨物。現有的分揀系統沒有一個能同時解決低成本、進行外包裝具有不同規格尺寸貨物的分揀、根據時間點追蹤貨物和物聯網、電子商務有效合流等問題。目前，物流行業重複地人工進行多次中間環節產品信息確認、核對核查，浪費大量的人力物力，而且出錯的機率比較高。一旦出現產貨物丟失問題，也不能有效追查。而且， 也不能非常有效及時的聯網發布、跟蹤產品的流通信息。

發明內容
本發明是為避免上述已有技術中存在的不足之處，提供一種不規則貨物分揀系統及其分揀方法，以能夠分揀各種形狀的貨物，並能夠分揀外形不規則的貨物。本發明為解決技術問題採用以下技術方案。不規則貨物分揀系統，其結構特點是，包括有用於將不同種類的貨物匯聚在一起的匯聚傳送機，在所述分揀系統的第一端設有多個用於將不同種類的貨物傳送給所述匯聚傳送機的投貨傳送單元；所述匯聚傳送機之後設置有貨物傳送輥道；所述貨物上設置有存儲有貨物的商品信息的被動式射頻卡；貨物傳送輥道上依次設有用於測量貨物高度的第二紅外發射接收裝置、設有多個射頻卡讀卡器或讀卡器讀卡晶片的橫梁、信息處理單元、用於在貨物信息標籤上列印貨物的商品信息的印表機、用於將所述印表機列印的貨物信息標籤粘貼在貨物外包裝上的貼標裝置和分揀口傳送機；貨物傳送輥道的上方設置有攝像頭；所述投貨傳送單元包括投貨傳送機和貨物排序裝置，所述投貨傳送機上設有第一紅外發射接收裝置、用於防止高度超限貨物進入的擋梁；每個分揀口傳送機的貨物入口處設有一個用於標記分揀口的LED標誌和一個用於將貨物推送給該分揀口傳送機的貨物推送裝置；所述投貨傳送機、第一紅外發射接收裝置、匯聚傳送機、第二紅外發射接收裝置、多個射頻卡讀卡器、印表機、貼標裝置、貨物推送裝置和攝像頭均與所述信息處理單元相連接；所述多個射頻卡讀卡器通過掛繩或線纜懸掛在所述橫梁上。本發明的不規則貨物分揀系統的結構特點也在於所述多個讀卡器至上而下分為多排，多個讀卡器呈網狀布置。所述貼標裝置包括有自動機械臂；所述自動機械臂上設有真空吸頭和毛刷。所述貼標裝置為自動貼標機。所述貨物推送裝置包括可自動復位的推桿，在推桿的端部上設有用於推移貨物的推板。本發明還提供了一種分揀方法，包括如下步驟a.由投貨傳送機將不同種類的貨物傳送給匯聚傳送機；b.匯聚傳送機將不同種類的貨物送入貨物傳送輥道；c.第二紅外發射接收裝置測量貨物的高度，並將貨物的高度值傳送給信息處理單元；d.信息處理單元接受第二紅外發射接收裝置發送的貨物的高度值，並將貨物的高度值傳送給信息處理單元9 ；e.貨物傳送輥道帶動貨物前行至橫梁之下，由射頻卡讀卡器讀取貨物的商品信息，並將貨物的商品信息傳送給信息處理單元；f.信息處理單元接收射頻卡讀卡器傳送的貨物的商品信息，然後通過印表機在貨物信息單上列印貨物的商品信息，同時根據貨物的高度值產生第一控制指令並把第一控制指令傳送給自動機械臂；g.自動機械臂根據信息處理單元發送的第一控制指令，將貨物信息單粘貼在貨物的外包裝上；h.所述攝像頭獲取貨物的運動軌跡，並將所述運動軌跡傳送給信息處理單元；信息處理單元根據貨物的商品信息和貨物的運動軌跡產生用於控制推桿的第二控制指令，並將所述第二控制指令發送給推桿；當貨物運動至LED標誌時，推桿根據第二控制指令將貨物推入相應的分揀口傳送機，實現貨物的分揀。與已有技術相比，本發明有益效果體現在本發明利用射頻、視頻和紅外識別跟蹤技術接合計算機、機電一體化、網際網路、通信網及物聯網技術，從物流快遞的流程源頭開始全程實施產品的標記、識別、分揀、歸類、記錄、定位、跟蹤，由於讀卡器通過柔性的繩子或線纜與橫梁相連接，而且呈網狀分布，因而能夠適用於不規則外形貨物的分揀，和現有的分揀系統相比成本較低，適用性強，不需要人工重複核對產品的信息，準確度高，可及時自動發布產品地理位置/流程環節信息，能分揀不同規格尺寸的物品和具有不規則外形的物品，能節省物流快遞流程大量的時間等特點。本發明的不規則貨物分揀系統及其分揀方法，具有成本低、可分揀不同種類的貨物及外形不規則的貨物、分揀效率高等優點。


圖1為本發明的不規則貨物分揀系統的主視圖。圖2為本發明的不規則貨物分揀系統的俯視圖。
圖3為本發明的不規則貨物分揀系統的橫梁及讀卡器布置的立體視圖。附圖1 附圖3中標號1投貨傳送機，2擋梁，3第一紅外發射接收裝置，4光電管貨物排序裝置，5匯聚傳送機，6第二紅外發射接收裝置，7橫梁，701掛繩，8射頻卡讀卡器， 9信息處理單元，10印表機，11自動機械臂，12真空吸頭，13LED標誌，14貨物推送裝置，15 分揀口傳送機，16攝像頭，17貨物傳送輥道，18被分揀貨物，1801射頻卡。以下通過具體實施方式
，並結合附圖對本發明作進一步說明。
具體實施例方式參見圖1 圖3，不規則貨物分揀系統，包括有用於將不同種類的貨物18匯聚在一起的匯聚傳送機5，在所述分揀系統的第一端設有多個用於將不同種類的貨物18傳送給所述匯聚傳送機5的投貨傳送單元；所述匯聚傳送機5之後設置有貨物傳送輥道17 ；所述貨物上設置有存儲有貨物18的商品信息的被動式射頻卡1801 ；貨物傳送輥道17上依次設有用於測量貨物高度的第二紅外發射接收裝置6、設有多個射頻卡讀卡器8或讀卡器讀卡晶片的橫梁7、信息處理單元9、用於在貨物信息標籤上列印貨物的商品信息的印表機10、 用於將所述印表機10列印的貨物信息標籤粘貼在貨物外包裝上的貼標裝置和分揀口傳送機15 ；貨物傳送輥道17的上方設置有攝像頭16 ；所述投貨傳送單元包括投貨傳送機1和貨物排序裝置4，所述投貨傳送機1上設有第一紅外發射接收裝置3、用於防止高度超限貨物進入的擋梁2 ；每個分揀口傳送機15的貨物入口處設有一個用於標記分揀口的LED標誌 13和一個用於將貨物推送給該分揀口傳送機15的貨物推送裝置14 ；所述投貨傳送機1、第一紅外發射接收裝置3、匯聚傳送機5、第二紅外發射接收裝置6、多個射頻卡讀卡器8、印表機10、貼標裝置、貨物推送裝置14和攝像頭16均與所述信息處理單元9相連接；所述多個射頻卡讀卡器8通過掛繩701或線纜懸掛在所述橫梁7上。由於在貨物外包裝上設置有內存貨物的商品信息的被動式射頻卡，可通過讀卡器很方便地讀出商品信息。投貨傳送單元和匯聚傳送機將不同規格的貨物送入貨物傳送輥道。通過在輥道上設置讀卡器、貼標裝置、貨物推送裝置等裝置，可以將貼有貨物信息標籤的貨物分別推入相應的分揀口傳送機， 然後由分揀口傳送機將貨物送入裝貨的小車，工作人員將裝滿貨物的小車送到相應的倉庫或貨架，可對不同尺寸規格的貨物進行分揀，整個系統成本較低，分揀效率高。同時所有貨物信息均存儲於信息處理單元之內，便於貨物的核查核對，能夠很方便地了解貨物去向。另外，還可將信息處理單元接入網絡，使得工作人員可以很方便地通過網絡獲取貨物的信息， 方便了貨物的跟蹤和信息發布。將讀卡器通過柔性的掛繩或者線纜懸掛在橫梁上，當貨物經過讀卡器的時候，會有讀卡器從貨物上表面滑過，從而讀取位於貨物上表面的射頻卡，獲得貨物的商品信息。即使是外形不規則的貨物，由於繩子或線纜是柔性的，也會有一個或多個讀卡器靠近並讀取射頻卡。所述多個讀卡器8至上而下分為多排，多個讀卡器8呈網狀布置。最上一排讀卡器通過一根掛繩或線纜與橫梁連接，從上數第二排讀卡器中，每個讀卡器的頂端通過兩根掛繩或線纜與最上一排的兩個相鄰的讀卡器相連接，其他排的讀卡器按照這種方式依次排列，四個相鄰的讀卡器通過連接掛繩或線纜形成一個菱形的網孔，即多個讀卡器呈網狀分布。由於讀卡器通過柔性的繩子或線纜與橫梁相連接，而且呈網狀分布，當貨物經過的時候，即使是形狀不規則的貨物，也會有讀卡器滑過射頻卡，從而獲取射頻卡內的商品信息。
所述貼標裝置包括有自動機械臂11 ；所述自動機械臂11上設有真空吸頭12和毛刷。所述真空吸頭12和毛刷設於機械臂的末端，真空吸頭12可以將印表機列印出的貨物信息標籤很方便地吸引住，由自動機械臂11將貨物信息標籤挪到貨物上，並通過毛刷壓緊貨物信息標籤，使貨物信息標籤緊緊地粘貼於貨物包裝上。如此一來，就可以通過貨物信息標籤很方便地獲取該貨物的相關信息，方便了工作人員的工作，提高了分揀系統的工作效率。所述貼標裝置為自動貼標機。通過貼標機來將印表機列印出的貨物信息標籤很方便地挪到貨物上，並壓緊貨物信息標籤，使貨物信息標籤緊緊地粘貼於貨物包裝上。如此一來，就可以通過貨物信息標籤很方便地獲取該貨物的相關信息，方便了工作人員的工作，提高了分揀系統的工作效率。所述貨物推送裝置14包括可自動復位的推桿，在推桿的端部上設有用於推移貨物的推板。貨物推送裝置還可以包括滑塊，頂升橫移機，滑輪，擋板等。當貨物到達分揀口傳送機15處時，信息處理單元9根據貨物信息，將貨物分配給不同的分揀口傳送機15。攝像頭16將貨物圖像信息發送給信息處理單元9。當貨物經過該貨物被分配的分揀口傳送機 15入口處的LED標誌時，信息處理單元9根據攝像頭16獲得的圖像信息，控制貨物推送裝置14的推桿，將貨物推入分揀口傳送機15上。本發明的不規則貨物分揀系統的分揀方法包括以下步驟由投貨傳送機1將不同種類的貨物傳送給匯聚傳送機5 ；匯聚傳送機5將不同種類的貨物送入貨物傳送輥道17 ； 第二紅外發射接收裝置6測量貨物的高度，並將貨物的高度值傳送給信息處理單元9 ；信息處理單元9接受第二紅外發射接收裝置6發送的貨物的高度值，如果貨物的高度高於橫梁與貨物傳送輥道17之間的距離，則提示工作人員貨物超過標準高度，需另行處理。貨物在貨物傳送輥道17的帶動下前進，到達橫梁的位置時，貨物滑過讀卡器構成的讀卡器網時， 由射頻卡讀卡器8讀取貨物的商品信息，並將貨物的商品信息傳送給信息處理單元9 ；信息處理單元9接收射頻卡讀卡器8傳送的貨物的商品信息，然後通過印表機10在貨物信息標籤上列印貨物的商品信息，同時根據貨物的高度值產生第一控制指令並把第一控制指令傳送給貼標裝置；貼標裝置根據信息處理單元9發送的第一控制指令，將貨物信息標籤粘貼在貨物的外包裝上；所述攝像頭16獲取貨物的運動軌跡，並將所述運動軌跡傳送給信息處理單元9 ；信息處理單元9根據貨物的商品信息和貨物的運動軌跡產生用於控制貨物推送裝置14的第二控制指令，並將所述第二控制指令發送給貨物推送裝置14 ；當貨物運動至 LED標誌13時，貨物推送裝置14根據第二控制指令將貨物推入相應的分揀口傳送機15，實現貨物的分揀。通過讀卡器很方便地讀出商品信息，通過在輥道上設置讀卡器、貼標裝置、 貨物推送裝置等裝置，可以將貨物分別推入相應的分揀口傳送機，可對不同尺寸規格的貨物進行分揀，整個系統成本較低，分揀效率高。由於讀卡器是通過柔性的掛繩或線纜固定在橫梁上的，並形成讀卡器網，因而能夠對不規則貨物進行分揀。本發明的具體分揀過程如下粘貼有被動式射頻卡的一面朝上，商品從不同的投貨傳送機1進入匯聚傳送機5。 匯聚傳送機5以及投貨傳送機1都有自動停機功能，當前方的識別分揀裝置出現故障、射頻卡不能被讀取、兩個商品連接在一起時，信息處理單元9的主機就會向這些傳送機1發出停機指令。投貨傳送機上的第一紅外發射接收裝置保證在特定時間內只有單條投貨傳送機向匯聚傳送機投貨。匯聚傳送機5上的商品通過光電管、輥帶和擋板來排序，保持一定距離
7一一魚貫排列。經過合流、方位調整後的商品保持固定的間距依次前行，進入貨物傳送輥道，到達讀卡器工位區。安裝在傳送輥道兩側的第二紅外發射接收裝置6感知商品的高度並發送到信息處理單元9。信息處理單元9的主機依次記錄商品的高度，並向自動機械臂11發布指令，讓其適當調整高度以讓商品依次順利通過自動機械臂11，貨物經過橫梁之下時，讀卡器 8形成的讀卡器網與粘貼在商品上表面的被動式射頻卡近距離接觸2cm以下距離，以讀取商品信息。讀卡器8依次讀取射頻卡上的商品身份信息，同時通過信息處理單元9通知下遊的印表機10依次打好貨物信息標籤，所述貨物信息標籤為多聯單。信息處理單元9同時通過攝像頭16依次記錄識別商品的運動軌跡，通知對應分揀口 15準備接受貨物。商品由讀卡器工位區被傳送到自動機械臂11下方，印表機10列印出來的多聯單或不乾膠標籤通過真空吸頭12吸取準確地放置在商品包裝上，毛刷壓緊貼好多聯單。在商品外包裝上的射頻卡被閱讀，商品身份被識別後，商品在攝像頭16的監控下運動多目標識別。當商品前進到對應分揀口的LED位置識別標記時13，信息處理單元9向對應的分揀口的貨物推送裝置14發布指令，貨物推送裝置14在指定的反應時間將商品推向分揀口 15，滑倒下面的小車上面。用攝像頭監控貨物的運動比依靠傳送帶的速度來計算到達分揀口的時間更為準確，效率更高，也能做到以時間點來監控、記錄貨物的運輸流程。
分揀口的小車接收商品。小車裝滿後由人工送到相應庫門，等待出庫裝車。
權利要求
1.不規則貨物分揀系統，其特徵是，包括有用於將不同種類的貨物(18)匯聚在一起的匯聚傳送機(5)，在所述分揀系統的第一端設有多個用於將不同種類的貨物(18)傳送給所述匯聚傳送機(5)的投貨傳送單元；所述匯聚傳送機( 之後設置有貨物傳送輥道(17)； 所述貨物上設置有存儲有貨物(18)的商品信息的被動式射頻卡(1801)；貨物傳送輥道 (17)上依次設有用於測量貨物高度的第二紅外發射接收裝置(6)、設有多個射頻卡讀卡器 (8)或讀卡器讀卡晶片的橫梁(7)、信息處理單元(9)、用於在貨物信息標籤上列印貨物的商品信息的印表機(10)、用於將所述印表機(10)列印的貨物信息標籤粘貼在貨物外包裝上的貼標裝置和分揀口傳送機(1 ；貨物傳送輥道(17)的上方設置有攝像頭(16)；所述投貨傳送單元包括投貨傳送機(1)和貨物排序裝置，所述投貨傳送機(1)上設有第一紅外發射接收裝置(3)、用於防止高度超限貨物進入的擋梁O)；每個分揀口傳送機(15)的貨物入口處設有一個用於標記分揀口的LED標誌(13)和一個用於將貨物推送給該分揀口傳送機(1 的貨物推送裝置(14)；所述投貨傳送機(1)、第一紅外發射接收裝置(3)、匯聚傳送機( 、第二紅外發射接收裝置(6)、多個射頻卡讀卡器(8)、印表機(10)、貼標裝置、貨物推送裝置(14)和攝像頭(16)均與所述信息處理單元(9)相連接；所述多個射頻卡讀卡器(8)通過掛繩(701)或線纜懸掛在所述橫梁(7)上。
2.根據權利要求1所述的不規則貨物分揀系統，其特徵是，所述多個讀卡器(8)至上而下分為多排，多個讀卡器(8)呈網狀布置。
3.根據權利要求1所述的不規則貨物分揀系統，其特徵是，所述貼標裝置包括有自動機械臂(11)；所述自動機械臂(11)上設有真空吸頭(12)和毛刷。
4.根據權利要求1所述的不規則貨物分揀系統，其特徵是，所述貼標裝置為自動貼標機。
5.根據權利要求1所述的不規則貨物分揀系統，其特徵是，所述貨物推送裝置(14)包括可自動復位的推桿，在推桿的端部上設有用於推移貨物的推板。
6.根據權利要求1所述的不規則貨物分揀系統的分揀方法，其特徵是，包括以下步驟a.由投貨傳送機(1)將不同種類的貨物傳送給匯聚傳送機(5)；b.匯聚傳送機(5)將不同種類的貨物送入貨物傳送輥道(17)；c.第二紅外發射接收裝置(6)測量貨物的高度，並將貨物的高度值傳送給信息處理單元(9)；d.信息處理單元(9)接受第二紅外發射接收裝置(6)發送的貨物的高度值，並將貨物的高度值傳送給信息處理單元9 ；e.貨物傳送輥道(17)帶動貨物前行至橫梁之下，由射頻卡讀卡器(8)讀取貨物的商品信息，並將貨物的商品信息傳送給信息處理單元(9)；f.信息處理單元(9)接收射頻卡讀卡器(8)傳送的貨物的商品信息，然後通過印表機 (10)在貨物信息單上列印貨物的商品信息，同時根據貨物的高度值產生第一控制指令並把第一控制指令傳送給自動機械臂(11)；g.自動機械臂(11)根據信息處理單元(9)發送的第一控制指令，將貨物信息單粘貼在貨物的外包裝上；h.所述攝像頭(16)獲取貨物的運動軌跡，並將所述運動軌跡傳送給信息處理單元(9)；信息處理單元(9)根據貨物的商品信息和貨物的運動軌跡產生用於控制推桿(14)的第二控制指令，並將所述第二控制指令發送給推桿(14)；當貨物運動至LED標誌(13)時， 推桿(14)根據第二控制指令將貨物推入相應的分揀口傳送機(15)，實現貨物的分揀。
全文摘要
本發明公開了一種不規則貨物分揀系統及其分揀方法，設有多個投貨傳送單元、匯聚傳送機和貨物傳送輥道；貨物傳送輥道上依次設有第二紅外發射接收裝置、懸掛有射頻卡讀卡器的橫梁、信息處理單元、印表機、貼標裝置和分揀口傳送機；貨物傳送輥道的上方設置有攝像頭；所述投貨傳送單元包括投貨傳送機和貨物排序裝置，所述投貨傳送機上設有第一紅外發射接收裝置、擋梁；每個分揀口傳送機的貨物入口處設有一個LED標誌和一個貨物推送裝置。多個讀卡器至上而下分為多排並呈網狀布置。本發明的不規則貨物分揀系統及其分揀方法，具有成本低、可分揀不同種類的貨物及外形不規則的貨物、分揀效率高等優點。
文檔編號B07C5/00GK102430527SQ20111029535
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月28日 優先權日2011年3月9日
發明者劉尹, 劉葆林, 佔長安, 吳旭, 程志友, 程晨, 陳方軍 申請人:安徽省一一通信息科技有限公司