CN104438095A - 一种自动分拣出货设备及分拣出货的方法 - Google Patents

一种自动分拣出货设备及分拣出货的方法 Download PDF

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CN104438095A
CN104438095A CN201410766524.1A CN201410766524A CN104438095A CN 104438095 A CN104438095 A CN 104438095A CN 201410766524 A CN201410766524 A CN 201410766524A CN 104438095 A CN104438095 A CN 104438095A
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蔡红亮
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Hangzhou Haomusi Food Co Ltd
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Hangzhou Haomusi Food Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种自动分拣出货设备及分拣出货的方法,属于物流领域,包括周转箱输送线、多套间隔设置的分拣装置及控制设备;每一套分拣装置包括一个上货输送线及一个夹取设备,所述周转箱输送线与所述上货输送线垂直设置,通过所述夹取设备可将上货输送线上的货箱内的货物夹取到周转箱输送线上的货箱内;所述控制设备与每一套分拣装置相连,控制设备包括影像检测仪,所述夹取设备上设有相机,该相机可拍摄到上货输送线末端上的货箱内的货物并传输给所述影像检测仪。使用该设备及方法可大幅提高订单处理速度,同时能够降低错误率。

Description

一种自动分拣出货设备及分拣出货的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及物流领域,具体而言,涉及一种自动分拣出货设备及分拣出货的方法。
背景技术
[0002] 随着电子商务B2C(Business-to_Customer)的发展,越来越多的人们喜欢在网络上购物,也有越来越多的电商参与进来,电子商务的订单的处理量将越来越大,特别是遇到节假日,比如购物狂欢节,元旦,春节前等这样的特殊时期,订单量会远高于平时。这样庞大的订单量如何快速的处理,商品如何快速的出货,是企业迫切需要解决的问题,也是电子商务发展的一个重要瓶颈。
[0003] 目前传统的订单处理及分拣方式如下:
[0004] 方式一:人工处理,人工通过网络数据终端平台将电子订单打印出来,再将打印出来的清单分发给拣货员工,拣货员工提着篮子,按照清单到货架上找相应物品取放到篮子中,当一个订单拣选完毕,将篮子放置到输送线上输送到打包区。
[0005] 这样的方式特点:
[0006] a.处理速度慢,寻找商品浪费较长时间;
[0007] b.属于人工密集型作业,不能适应特殊时期,比如购物狂欢节,年前等这样的高峰时期;
[0008] c.错误率较高。
[0009] 方式二:电子标签辅助处理,即货架上每一种货物都安装一个电子标签,根据订单清单数据,发出出货指示,并使安装在货架上的电子标签亮灯,拣货人员按照电子标签显示的数量完成拣货作业。
[0010] 这样的方式特点:
[0011] a.处理速度相比上面方式一有较大提高,减少了寻找时间;
[0012] b.同样是属于人工密集型作业,一条线最大处理量约500单/小时;
[0013] c.错误率有所降低,约0.05%。
[0014] 这两种订单处理方式的处理速度均不能满足大批量订单的处理,遇到购物狂欢节的时候需要两种方式的结合来处理,依然会需要很多天才能处理完一天的订单,造成货物的延迟发送,降低客户体验,给商家带来不利影响。
发明内容
[0015] 本发明提供了一种自动分拣出货设备及分拣出货的方法,旨在改善上述问题。
[0016] 本发明是这样实现的:
[0017] 一种自动分拣出货设备,包括周转箱输送线、多套间隔设置的分拣装置及控制设备;每一套分拣装置包括一个上货输送线及一个夹取设备,所述周转箱输送线与所述上货输送线垂直设置,通过所述夹取设备可将上货输送线上的货箱内的货物夹取到周转箱输送线上的货箱内;所述控制设备与每一套分拣装置相连,控制设备包括影像检测仪,所述夹取设备上设有相机,该相机可拍摄到上货输送线末端上的货箱内的货物并传输给所述影像检测仪。
[0018] 每一个上货输送线上可相邻放置多个货箱,第一个货箱放置在上货输送线的末端,使夹取设备能够夹取到其内部的货物,也要使相机能够完整地拍摄到货箱内的货物,每一个上货输送线的货箱内放入同样的货物。在周转箱输送线也放上货箱,该货箱可承接夹取设备送来的货物。
[0019] 这种自动分拣出货设备在工作时,通过后台将订单数据传输给控制设备,控制设备将订单数据进行处理并传输给相应的分拣装置。该过程简称筛选步骤。
[0020] 举例说明,该自动分拣出货设备包含十套分拣装置,对每一套分拣装置进行编号,分别编号为a-j,后台收到订单后,将其转化为相应的订单数据,例如一个订单数据为:a,c,g ;控制设备收到订单数据后分别给编号为a,c,g的分拣装置发出相应指示。
[0021] 编号为a的分拣装置在收到指示后,首先通过设置在夹取设备上的相机对上货输送线末端的货箱拍照,将拍摄到的照片传输给影像检测仪,影像检测仪将照片与预存的模板进行对比,确定可夹取的货物所在的位置坐标,并将该坐标数据发送给夹取设备,夹取设备在相应位置夹取到货物后将其放至周转箱输送线的货箱内。该过程简称为分拣过程或分拣步骤。
[0022] 影像测量仪是建立在电荷親合元件(Charge-coupled Device,简称CO))数位影像的基础上,依托于计算机屏幕测量技术和空间几何运算的强大软件能力而产生的。计算机在安装上专用控制与图形测量软件后,变成了具有软件灵魂的测量大脑,是整个设备的主体。它能快速读取光学尺的位移数值,通过建立在空间几何基础上的软件模块运算,瞬间得出所要的结果;并在屏幕上产生图形,供操作员进行图影对照,从而能够直观地分辨测量结果可能存在的偏差。
[0023] 其原理是基于机器视觉的自动边缘提取、自动理匹、自动对焦、测量合成、影像合成等人工智能技术,具有点哪走哪自动测量、计算机数字控制机床(Computer numericalcontrol,简称CNC)走位自动测量、自动学习批量测量的功能,影像地图目标指引,全视场鹰眼放大等优异的功能。同时,基于机器视觉与微米精确控制下的自动对焦过程,可以满足清晰影像下辅助测量需要,亦可加入触点测头完成坐标测量。支持空间坐标旋转的优异软件性能,可在工件随意放置或使用夹具的情况下进行批量测量与统计过程控制(SPC)结果分类。
[0024] 夹取设备夹取到货物并将其放至周转箱输送线的货箱内之后,周转箱输送线将装有货物的该货箱运送至下一套分拣装置处,该过程简称为运输步骤。本例子中,周转箱输送线将装有货物的该货箱运送至编号为c的分拣装置处,重复上述分拣步骤,执行完之后通过周转箱输送线将装有货物的该货箱运送至编号为g的分拣装置处,重复分拣步骤,即可完成该订单的分拣出货,通过周转箱输送线将该货箱运送至周转箱输送线的末端,工作人员将其拿起,打包后即可发货。
[0025] 如果在一段时间内,控制设备收到的订单数据完全一致,则其向每一个相应的分拣装置发送指示后即停止工作,各分拣装置根据收到的指示重复分拣步骤,各周转箱输送线重复执行运输步骤,直至所有订单处理完毕。
[0026] 夹取设备的作用在于将上货输送线上货箱内的货物夹取至周转箱输送线上的货箱内,同时需要根据控制设备发出的坐标数据进行准确定位。现有技术中能实现上述过程的装置设备较多,优选地,该夹取设备为一个四轴机械手,其采用龙门式结构,X与Y轴采用滑轨滑块及同步带机构驱动,Z轴采用丝杆式模组驱动。R轴采用伺服电机驱动,这种夹取设备结构较为紧凑,精度较高,能准确地做出相应的动作。
[0027] 此外,该夹取设备的夹取端设置了一个真空吸盘,夹取设备内设有真空发生器。取货物时,先将真空吸盘移动至与货物贴合,通过真空发生器将真空吸盘抽真空,使其与货物紧贴,确保能将货物提起。进一步,在真空吸盘上设置有负压传感器,当真空发生器将真空吸盘抽至一定真空度时通过负压传感器的感应,将感应数据传递给控制设备,控制设备控制真空发生器停止抽真空。通过这样的设计使该夹取设备的结构更为紧凑,夹取货物时更为精准,基本不会出现差错。
[0028] 每一个货箱的容量有限,在工作一段时间后货箱内货物会被取完,此时影像检测仪不能确定货箱内可夹取的货物所在的位置坐标,可判断货箱已经为空箱,整个设备停止工作,需要工作人员拿走空箱并进行补货处理。同时可在设备上设置报警装置,当出现这种情况后通过报警装置报警,工作人员看到后将空箱拿下,将后续装满货物的货箱向前移动,即可使该设备重新开始工作。
[0029] 为了使该设备能够更加自动化,设计者在该上货输送线上增设了一种落箱机构,落箱机构即能够使上货输送线上的空箱下落的机构,当影像检测仪不能确定货箱内可夹取的货物所在的位置坐标时,判断该货箱为空箱,通过落箱机构使该货箱下落,同时启动上货输送线,将后面的货箱输送至上货输送线的末端,此时重新执行上述分拣步骤。
[0030] 落箱机构的形式较多:所述落箱机构包括相连的支撑板及伸缩装置;当伸缩装置伸出时,该支撑板上可放置货箱;当伸缩装置缩回时,带动支撑板缩回,支撑板上的货箱会下落。货箱落下后伸缩装置重新伸出,使支撑板上可放置货箱。伸缩装置较为简单,本发明中采用气缸来实现,该气缸与控制设备相连,由控制设备控制。采用油缸或电缸或丝杠同样也可以实现。
[0031] 优选地,该支撑板采用铝合金滑轨制成,铝合金滑轨简称流利条,因其安装方便快捷,放置于上方的物品运行流畅利索,故又称为流利条。其多用于车间物料架等装置。采用铝合金滑轨制成的支撑板,在支撑板缩回时,其各个滑轨可以相对其上面放置的货箱滚动,二者之间为滚动摩擦,摩擦力较小,基本不会给货箱向后的力,使整个上货输送线上的货箱较为稳定;同时,后续的货箱向前移动时,可在该支撑板上滚动,阻力较小,更容易移动至合适位置。
[0032] 空箱落下后可由专门回收空箱的工作人员对其进行回收,防止其在上货输送线下方堆积。为了使该设备自动化程度更高,设计者增设了一个空箱回收输送线,该空箱回收输送线位于上货输送线的下方并与其垂直设置(与周转箱输送线的传输方向平行),上货输送线落下的货箱可落在该空箱回收输送线上,使该设备的自动化程度更高。空箱回收输送线可采用间歇式方式工作,当有空箱落下时该空箱回收输送线才运行,使该设备较为节省能源。
[0033] 每一个上货输送线的长度也是有限的,经过不停的工作,其上方的所有的货箱内的货物均会变为空箱落下。在上货输送线上设置的报警装置在上货输送线上无货箱时会报警,提醒工作人员向上货输送线上补货。
[0034] 设计者在上货输送线上设置了一个与控制设备相连的控制旋钮,该控制旋钮可控制上货输送线运行或停止。当工作人员向上货输送线上补货时,通过控制旋钮控制该上货输送线停止,补货完毕后通过控制旋钮控制该上货输送线运行,使其正常工作。
[0035] 为了使上货输送线上的货箱能够紧凑的排列,不会产生对检测不利的晃动,设计者在上货输送线上增设了一个宽度调节装置,通过宽度调节装置可调节上货输送线的宽度,使其与货箱的宽度匹配,使货箱不产生晃动。
[0036] 宽度调节装置较为简单,结构为现有,在工厂内随处可见,本发明提供了一种具体结构的宽度调节装置:该宽度调节装置包括多个间隔设置于上货输送线两侧的固定座,每一个固定座上设置有可相对于上货输送线的输送方向垂直移动的插销,该插销可通过螺栓锁紧,每一侧的所有的插销的靠近上货输送线一端连接有一个挡板,通过移动插销在固定座上的位置,可调节两个挡板之间的位置,进而调整上货输送线的宽度。优选地,上货输送线的宽度的调节范围在450mm-540mm之间,使其能够与较多型号的货箱匹配。
[0037] 优选地,在周转箱输送线上也设置有这种宽度调节装置111。周转箱输送线的宽度调节范围为130mm-330mm。
[0038]周转箱输送线作用在于输送货箱,也并不限于某一种具体的结构,优选地,本发明中的周转箱输送线采用了如下结构:周转箱输送线包括支架,该支架采用铝型材搭建,这种结构的支架简单实用,成本低,制作周期短;支架上设有输送装置,输送装置包括设于支架中间的输送链板,该输送链板通过链条与电机连接,并由电机驱动;输送链板两侧设置有多排铝合金滑轨,使周转箱输送线上的货箱能够平滑地在其上面滚动。
[0039] 这种结构的输送装置结构简单,只有中间的输送链板为主动装置,需要消耗电能,两侧的流利条均不需要消耗能源,使用起来十分节省电能,运行成本很低。
[0040] 夹取设备将货物放至周转箱输送线上的货箱内时,受重力作用货物会给货箱一定的冲击,这个冲击力可能会引起货箱晃动;周转箱输送线在运行时货箱由于惯性也会产生位移,无论是晃动还是位移均不利与夹取设备的定位,可能导致货物放不到货箱内。
[0041] 为了改善该问题,设计者在输送链板上设置了多组定位装置,定位装置包括两个可移动的挡片,通过定位装置可将每一个货箱固定,定位装置与宽度调节装置一起,可阻挡货箱在周转箱输送线上移动或晃动。优选地,每组定位装置的可调节范围为0-480mm,使该周转箱输送线能够承载较多规格的货箱。
[0042] 优选地,每两个分拣装置之间的距离为500-600mm,经设计者长期的使用总结,该距离为558.8mm比较合适。同时,将电机的输出速度设置在0-0.9m/s之间。
[0043] 分拣装置的个数并无限制,可多可少,根据实际情况来选择,本发明的设计者在使用时较多的选择为8-10个。
[0044] 空箱回收输送线采用皮带及滚轮传动,滚轮通过驱动装置驱动。这种结构的空箱回收输送线较为简单,成本较低。
[0045] 本发明的有益效果是:本发明通过上述设计得到的自动分拣出货设备及分拣出货的方法,在后台可将订单数据发给控制设备,可带动后续的各设备自动运转。这种自动分拣出货设备分拣速度极快,经长期的实验证明,处理一个订单只需要3-5s,大幅提高了订单处理的速度。此外,该设备可将多种商品随意组合在一起,扩大可处理的订单的范围;错误率大幅降低,长期实验表明错误率低于0.01 %。且其结构简单,方便使用,可广泛推广应用。
附图说明
[0046] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0047]图1是本发明实施例提供的自动分拣出货设备的周转箱输送线的主视图;
[0048]图2是本发明实施例提供的自动分拣出货设备的周转箱输送线的俯视图;
[0049]图3是本发明实施例提供的自动分拣出货设备的上货输送线的主视图;
[0050]图4是本发明实施例提供的自动分拣出货设备的上货输送线的俯视图;
[0051]图5是本发明实施例提供的自动分拣出货设备的上货输送线将其支撑板缩回后的俯视图;
[0052]图6是本发明实施例提供的自动分拣出货设备的上货输送线装载有货箱时的俯视图;
[0053]图7是本发明实施例提供的自动分拣出货设备的空箱回收输送线的俯视图;
[0054]图8是本发明实施例提供的自动分拣出货设备的侧视图;
[0055]图9是本发明实施例提供的自动分拣出货设备的主视图。
[0056] 图中标记分别为:
[0057] 周转箱输送线101 ;分拣装置102 ;控制设备103 ;上货输送线104 ;夹取设备105 ;真空吸盘106 ;支撑板107 ;气缸108 ;空箱回收输送线109 ;控制旋钮110 ;宽度调节装置111 ;输送链板112 ;铝合金滑轨113 ;挡片114 ;
[0058]货箱 201。
具体实施方式
[0059] 随着电子商务B2C(Business-to_Customer)的发展,越来越多的人们喜欢在网络上购物,也有越来越多的电商参与进来,电子商务的订单的处理量将越来越大,特别是遇到节假日,比如购物狂欢节,元旦,春节前等这样的特殊时期,订单量会远高于平时。这样庞大的订单量如何快速的处理,商品如何快速的出货,是企业迫切需要解决的问题,也是电子商务发展的一个重要瓶颈。
[0060] 目前传统的订单处理-分拣方式如下:
[0061] 方式一:人工处理,人工通过网络数据终端平台将电子订单打印出来,再将打印出来的清单分发给拣货员工,拣货员工提着篮子,按照清单到货架上找相应物品取放到篮子中,当一个订单拣选完毕,将篮子放置到输送线上输送到打包区。
[0062] 这样的方式特点:
[0063] a.处理速度慢,寻找商品浪费较长时间;
[0064] b.属于人工密集型作业,不能适应特殊时期,比如购物狂欢节,年前等这样的高峰时期;
[0065] c.错误率较高。
[0066] 方式二:电子标签辅助处理,即货架上每一种货物都安装一个电子标签,根据订单清单数据,发出出货指示,并使安装在货架上的电子标签亮灯,拣货人员按照电子标签显示的数量完成拣货作业。
[0067] 这样的方式特点:
[0068] a.处理速度相比上面方式一有较大提高,减少了寻找时间;
[0069] b.同样是属于人工密集型作业,一条线最大处理量约500单/小时;
[0070] c.错误率有所降低,约0.05%。
[0071] 但这种订单处理方式的处理速度依然不能满足大批量订单的处理,遇到购物狂欢节的时候需要两种方式的结合来处理,依然会需要很多天才能处理完一天的订单,造成货物的延迟发送,降低客户体验,给商家带来不利影响。
[0072] 本领域技术人员长期以来一直在寻求一种改善该问题的工具或方法。
[0073] 鉴于此,本发明的设计者通过长期的探索和尝试,以及多次的实验和努力,不断的改革创新,设计出了一种自动分拣出货设备,并相应地设计了一种分拣出货的方法,使用该设备及方法可大幅提高订单处理速度,同时能够降低错误率。
[0074] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0075] 实施例,请参阅图1-9
[0076] 本实施例提供的自动分拣出货设备,包括周转箱输送线101、多套间隔设置的分拣装置102及控制设备103 ;每一套分拣装置102包括一个上货输送线104及一个夹取设备105,所述周转箱输送线101与所述上货输送线104垂直设置(即周转箱输送线101的传输方向与上货输送线104的传输方向垂直),通过所述夹取设备105可将上货输送线104上的货箱201内的货物夹取到周转箱输送线101上的货箱201内;所述控制设备103与每一套分拣装置102相连,控制设备103包括影像检测仪,所述夹取设备105上设有相机,该相机可拍摄到上货输送线104末端上的货箱201内的货物并传输给所述影像检测仪。
[0077] 每一个上货输送线104上可相邻放置多个货箱201,第一个货箱201放置在上货输送线104的末端,使夹取设备105能够夹取到其内部的货物,也要使相机能够完整地拍摄到其内部的货物,每一个上货输送线104的货箱201内放入同样的货物。在周转箱输送线101也放上货箱201,该货箱201可承接夹取设备105送来的货物。
[0078] 上货输送线104结构较为简单,包括机架及设于机架上的输送带,输送带通过电机带动,其具体运行程序也有控制设备控制。
[0079] 这种自动分拣出货设备在工作时,通过后台将订单数据传输给控制设备103,控制设备103将订单数据进行处理并传输给相应的分拣装置102。该过程简称筛选步骤。
[0080] 举例说明,该自动分拣出货设备包含十套分拣装置102,对每一套分拣装置102进行编号,分别编号为a-j,后台收到订单后,将其转化为相应的订单数据,例如一个数据为:a,c,g的订单;控制设备103收到订单数据后分别给编号为a,c,g的分拣装置102发出相应指示。
[0081] 编号为a的分拣装置102在收到指示后,首先通过设置在夹取设备105上的相机对上货输送线104末端的货箱201拍照,将拍摄到的照片传输给影像检测仪,影像检测仪将照片与预存的模板(即预存在影像检测仪的数据库)进行对比,确定一个可夹取的货物所在的位置坐标,并将该坐标数据发送给夹取设备105,夹取设备105在相应位置夹取到货物后将其放至周转箱输送线101的货箱201内。该过程简称为分拣步骤。
[0082] 影像测量仪是建立在电荷親合元件(Charge-coupled Device,简称CO))数位影像的基础上,依托于计算机屏幕测量技术和空间几何运算的强大软件能力而产生的。计算机在安装上专用控制与图形测量软件后,变成了具有软件灵魂的测量大脑,是整个设备的主体。它能快速读取光学尺的位移数值,通过建立在空间几何基础上的软件模块运算,瞬间得出所要的结果。
[0083] 其原理是基于机器视觉的自动边缘提取、自动理匹、自动对焦、测量合成、影像合成等人工智能技术,具有点哪走哪自动测量、计算机数字控制机床(Computer numericalcontrol,简称CNC)走位自动测量、自动学习批量测量的功能,影像地图目标指引,全视场鹰眼放大等优异的功能。同时,基于机器视觉与微米精确控制下的自动对焦过程,可以满足清晰影像下辅助测量需要,亦可加入触点测头完成坐标测量。支持空间坐标旋转的优异软件性能,可在工件随意放置或使用夹具的情况下进行批量测量与统计过程控制(SPC)结果分类。
[0084] 夹取设备105夹取到货物并将其放至周转箱输送线101的货箱201内之后,周转箱输送线101将装有货物的该货箱201运送至下一套分拣装置102处,该过程简称为运输步骤。本例子中,周转箱输送线101将装有货物的该货箱201运送至编号为c的分拣装置102处,重复上述分拣步骤,执行完之后通过周转箱输送线101将装有货物的该货箱201运送至编号为g的分拣装置102处,重复分拣步骤,即可完成该订单的分拣出货,通过周转箱输送线101将该货箱201运送至周转箱输送线101的末端,工作人员将其拿起,打包后即可发货。
[0085] 上面这个例子是该设备单独处理一个订单时的流程,一般情况下,该设备需要连续不间断地处理多个订单,此时多套分拣装置102基本上是同步工作,即同时完成放置货物的工作,每一套分拣装置102将取到的货物放至周转箱输送线101上相应的货箱201内之后,分拣装置102暂时停止工作,控制设备103控制周转箱输送线101运转,将每一个货箱201向前移动一个工位,即移动至下一套分拣装置102处,周转箱输送线101转动的直线距离即货箱201移动的距离,该距离等于每两个分拣装置102之间的距离。
[0086] 不是每一个订单都是一样的,因此在同一时间内不是每一套分拣装置102都在工作,还拿上面的例子来说,该订单只包含a,c,g三种商品,对应该订单的周转箱输送线101上的货箱201并不是直接从a移动到C,从c移动到g,而是从a步进到b,待其他各分拣装置102完成取放货物后再步进到C,因此,该订单的货箱201在位于b时,编号为c的分拣装置102可能不工作,处于暂停状态。
[0087] 同样地,一个订单内也可能包含多个同样的商品,例如一个订单内包含3个a商品,则该自动分拣出货设备在工作时,编号为a的分拣装置102需要连续3次完成分拣步骤,完成之后该自动分拣出货设备才执行运输步骤。
[0088] 如果在一段时间内,控制设备103收到的订单数据完全一致,则其向每一个相应的分拣装置102发送指示后即停止工作,各分拣装置102根据收到的指示重复分拣步骤,各周转箱输送线101重复执行运输步骤,直至所有订单处理完毕。
[0089] 夹取设备105的作用在于将上货输送线104上货箱201内的货物夹取至周转箱输送线101上的货箱201内,同时需要根据控制设备103发出的坐标数据进行准确定位。现有技术中能实现上述过程的装置设备较多,优选地,本实施例中该夹取设备105为一个四轴机械手,其采用龙门式结构,X与Y轴采用滑轨滑块及同步带机构驱动,Z轴采用丝杆式模组驱动。R轴采用伺服电机驱动,这种夹取设备105结构较为紧凑,精度较高,能准确地做出相应的动作。
[0090] 此外,该夹取设备105的夹取端设置了一个真空吸盘106,夹取设备105内设有真空发生器。取货物时,先将真空吸盘106移动至与货物贴合,通过真空发生器将真空吸盘106抽真空,使其与货物紧贴,确保能将货物提起。进一步,在真空吸盘106上设置有负压传感器,当真空发生器将真空吸盘106抽至一定真空度时通过负压传感器的感应,将感应数据传递给控制设备,控制设备控制真空发生器停止抽真空。通过这样的设计使该夹取设备105的结构更为紧凑,夹取货物时更为精准,基本不会出现差错。
[0091] 每一个货箱201的容量有限,在工作一段时间后货箱201内货物会被取完,此时影像检测仪不能确定货箱201内可夹取的货物所在的位置坐标,可判断货箱201已经为空箱,整个设备停止工作,需要工作人员拿走空箱并进行补货处理。同时可在设备上设置报警装置,当出现这种情况后通过报警装置报警,工作人员看到后将空箱拿下,将后续装满货物的货箱201向前移动,即可使该设备重新开始工作。
[0092] 为了使该设备能够更加自动化,设计者在该上货输送线104上增设了一种落箱机构,落箱机构即能够使上货输送线104上的空箱下落的机构,当影像检测仪不能确定货箱201内可夹取的货物所在的位置坐标时,判断该货箱201为空箱,通过落箱机构使该货箱201下落,同时启动上货输送线104,将后面的货箱201输送至上货输送线104的末端,此时重新执行上述分拣步骤。
[0093] 落箱机构的形式较多,本实施例提供了一种具体的落箱机构的结构:所述落箱机构包括相连的支撑板107及伸缩装置;当伸缩装置伸出时,该支撑板107上可放置货箱201 ;当伸缩装置缩回时,带动支撑板107缩回,支撑板107上的货箱201会下落。货箱201落下后伸缩装置重新伸出,使支撑板107上可放置货箱201。伸缩装置较为简单,本实施例中采用气缸108来实现,该气缸与控制设备103相连,由控制设备103控制。采用油缸或电缸或丝杠同样也可以实现。
[0094] 优选地,该支撑板107采用铝合金滑轨制成,铝合金滑轨简称流利条,因其安装方便快捷,放置于上方的物品运行流畅利索,故又称为流利条。其多用于车间物料架等装置。采用铝合金滑轨制成的支撑板107,在支撑板107缩回时,其各个滑轨可以相对其上面放置的货箱201滚动,二者之间为滚动摩擦,摩擦力较小,基本不会给货箱201向后的力,使整个上货输送线104上的货箱201较为稳定;同时,后续的货箱201向前移动时,可在该支撑板107上滚动,阻力较小,更容易移动至合适位置。
[0095] 空箱落下后可由专门回收空箱的工作人员对其进行回收,防止其在上货输送线104下方堆积。为了使该设备自动化程度更高,设计者增设了一个空箱回收输送线109,该空箱回收输送线109位于上货输送线104的下方并与其垂直设置(与周转箱输送线101的传输方向平行),上货输送线104落下的货箱201可落在该空箱回收输送线109上,使该设备的自动化程度更高。空箱回收输送线109可采用间歇式方式工作,当有空箱落下时该空箱回收输送线109才运行,使该设备较为节省能源。
[0096] 每一个上货输送线104的长度也是有限的,经过不停的工作,其上方的所有的货箱201内的货物均会变为空箱落下。在上货输送线104上设置的报警装置在上货输送线104上无货箱201时会报警,提醒工作人员向上货输送线104上补货。
[0097] 设计者在上货输送线104上设置了一个与控制设备相连的控制旋钮110,该控制旋钮110可控制上货输送线104运行或停止。当工作人员向上货输送线104上补货时,通过控制旋钮110控制该上货输送线104停止,补货完毕后通过控制旋钮110控制该上货输送线104运行,使其正常工作。
[0098] 为了使上货输送线104上的货箱201能够紧凑的排列,不会产生对检测不利的晃动,设计者在上货输送线104上增设了一个宽度调节装置111,通过宽度调节装置111可调节上货输送线104的宽度,使其与货箱201的宽度匹配,使货箱201不产生晃动。
[0099] 宽度调节装置111较为简单,结构为现有,在工厂内随处可见,本实施例提供了一种具体结构的宽度调节装置111:该宽度调节装置111包括多个间隔设置于上货输送线104两侧的固定座,每一个固定座上设置有可相对于上货输送线104的输送方向垂直移动的插销,该插销可通过螺栓锁紧,每一侧的所有的插销的靠近上货输送线104 —端连接有一个挡板,通过移动插销在固定座上的位置,可调节两个挡板之间的位置,进而调整上货输送线104的宽度。优选地,上货输送线104的宽度的调节范围在450mm-540mm之间,使其能够与较多型号的货箱201匹配。
[0100] 优选地,在周转箱输送线101上也设置有这种宽度调节装置111。周转箱输送线101的宽度调节范围为130mm-330mm。
[0101] 周转箱输送线101作用在于输送货箱201,也并不限于某一种具体的结构,优选地,本实施例的周转箱输送线101采用了如下结构:周转箱输送线101包括支架,该支架采用铝型材搭建,这种结构的支架简单实用,成本低,制作周期短;支架上设有输送装置,输送装置包括设于支架中间的输送链板112,该输送链板112通过链条与电机连接,并由电机驱动;输送链板112两侧设置有多排铝合金滑轨113,使周转箱输送线101上的货箱201能够平滑地在其上面滚动。
[0102] 这种结构的输送装置结构简单,只有中间的输送链板为主动装置,需要消耗电能,两侧的流利条均不需要消耗能源,使用起来十分节省电能,运行成本很低。
[0103] 夹取设备105将货物放至周转箱输送线101上的货箱201内时,受重力作用货物会给货箱201—定的冲击,这个冲击力可能会引起货箱201晃动;周转箱输送线101在运行时货箱201由于惯性也会产生位移,无论是晃动还是位移均不利与夹取设备105的定位,可能导致货物放不到货箱201内。
[0104] 为了改善该问题,设计者在输送链板上设置了多组定位装置,定位装置包括两个可移动的挡片114,通过定位装置可将每一个货箱201固定,定位装置与宽度调节装置111一起,可阻挡货箱201在周转箱输送线101上移动或晃动。优选地,每组定位装置的可调节范围为0-480mm,使该周转箱输送线101能够承载较多规格的货箱201。
[0105] 优选地,每两个分拣装置102之间的距离为500-600mm,经设计者长期的使用总结,该距离为558.8mm比较合适。同时,将电机的输出速度设置在0-0.9m/s之间。
[0106] 分拣装置102的个数并无限制,可多可少,根据实际情况来选择,本发明的设计者在使用时较多的选择为8-10个。
[0107] 空箱回收输送线109采用皮带及滚轮传动,滚轮通过驱动装置驱动。这种结构的空箱回收输送线109较为简单,成本较低。
[0108] 通过上述设计得到的自动分拣出货设备,具有分拣速度快,效率高的特点,平均处理一个订单只需要3-5s,大幅提高了订单处理的速度,更适合处理大批量相同的订单。此夕卜,该设备可将多种商品随意组合在一起,扩大可处理的订单的范围;错误率大幅降低,长期实验表明其错误率低于0.01 %。此外该自动分拣出货设备的结构简单,使用方便,可广泛推广应用。
[0109] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动分拣出货设备,其特征在于,包括周转箱输送线、多套间隔设置的分拣装置及控制设备; 每一套分拣装置包括一个上货输送线及一个夹取设备,所述周转箱输送线与所述上货输送线垂直设置,通过所述夹取设备可将上货输送线上的货箱内的货物夹取到周转箱输送线上的货箱内; 所述控制设备与每一套分拣装置相连,控制设备包括影像检测仪,所述夹取设备上设有相机,该相机可拍摄到上货输送线末端上的货箱内的货物并传输给所述影像检测仪。
2.根据权利要求1所述的自动分拣出货设备,其特征在于,所述夹取设备为四轴机械手,该夹取设备的夹取端设置有真空吸盘,夹取设备内设有真空发生器。
3.根据权利要求1所述的自动分拣出货设备,其特征在于,所述上货输送线的末端设有落箱机构,当该上货输送线末端上的货箱内无货物时,可通过所述落箱机构使该货箱下落。
4.根据权利要求3所述的自动分拣出货设备,其特征在于,所述落箱机构包括相连的支撑板及伸缩装置; 当伸缩装置伸出时,该支撑板上可放置货箱; 当伸缩装置缩回时,带动支撑板缩回,使支撑板上的货箱落下。
5.根据权利要求3所述的自动分拣出货设备,其特征在于,所述上货输送线末端的下方设置有与其垂直的空箱回收输送线,上货输送线落下的货箱可落在该空箱回收输送线上。
6.根据权利要求3所述的自动分拣出货设备,其特征在于,所述上货输送线上设有与控制设备相连的控制旋钮,该控制旋钮可控制上货输送线运行或停止。
7.根据权利要求1所述的自动分拣出货设备,其特征在于,所述周转箱输送线及上货输送线上均设有宽度调节装置。
8.—种分拣出货的方法,应用权利要求1-7任一项所述的自动分拣出货设备,其特征在于,包括: 传输:将订单数据传输给控制设备; 筛选:控制设备对订单数据进行处理并传输给相应的分拣装置; 分拣:分拣装置的相机对上货输送线末端的货箱拍照,将拍摄到的照片传输给影像检测仪,影像检测仪将照片与预存的模板进行对比,确定可夹取的货物所在的位置坐标,并将该坐标数据发送给夹取设备,夹取设备在相应位置夹取到货物后将其放至周转箱输送线的货箱内; 运输:周转箱输送线将装有货物的该货箱运送至下一套分拣装置处; 重复执行所述分拣及运输步骤,直至该订单数据处理完毕。
9.根据权利要求8所述的分拣出货的方法,其特征在于,在所述分拣步骤中,如果影像检测仪不能确定可夹取的货物所在的位置坐标,则通过控制设备控制落箱机构,使落箱机构上的货箱落下,启动上货输送线,将后面的货箱输送至上货输送线的末端,并重新执行所述分拣步骤。
10.根据权利要求8所述的分拣出货的方法,其特征在于,当控制设备收到多份相同的订单数据时,重复执行所述分拣及运输步骤,直至所有订单数据处理完毕,再进行所述筛选步骤。
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