CN104826805B - 一种基于rfid的快递物流自动分拣系统及其分拣方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于RFID的快递物流自动分拣系统，该系统包括信息获取装置和分拣执行装置，所述信息获取装置包括条码阅读器、RFID阅读器、现场计算机以及服务器，所述分拣执行装置包括核心工控机、PLC控制器、设置在分拣传送带入口处的门式RFID传感器和位移传感器、设置在分拣传送带出口处的若干个分拣转向器以及设置在每个分拣转向器上的继电器。本发明还提供一种基于RFID的快递物流自动分拣系统的分拣方法。本发明只需要一次分拣即可完成包裹到投递区的分拣，大大减少了作业环节，提高了分拣准确性，减少了皮带机投资及人工投入，处理速度大大加快，处理能力大幅度增强，可为快递物流企业带来较好的效益。

Description

一种基于RFID的快递物流自动分拣系统及其分拣方法

技术领域

本发明涉及快递物流分拣自动控制技术领域，具体是一种基于RFID的快递物流自动分拣系统及其分拣方法。

背景技术

现有快递公司大多采用手工或半自动分拣方式，包裹从卸车到最终离开分拣中心，需要多次人眼识别信息，使用工人多、劳动强度大、分拣效率低，成本高且易出错。虽然也有快递公司采用自动分拣，但是读取的是快递单上的条码，由于运输过程中条码污损、读写设备精度不够等原因，将条码作为自动分拣的识别标志，虽然在烟草、制药、印刷等单一规范产品领域得到应用，但面对快递物流包裹的多样性、大流量、条码识别率低等特点，基于条码的自动分拣系统很难得到全面应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非接触、无磨损、非视线数据传输的、在快递业条码标签普遍应用的基础上，以RFID标签作为分拣线控制信息载体，采用可回收RFID标签与条码标签相结合的方式解决识别问题的快递物流自动分拣系统及其分拣方法。

本发明的技术方案为：

一种基于RFID的快递物流自动分拣系统，该系统包括信息获取装置和分拣执行装置，所述信息获取装置包括条码阅读器、RFID阅读器、现场计算机以及服务器，所述分拣执行装置包括核心工控机、PLC控制器、设置在分拣传送带入口处的门式RFID传感器和位移传感器、设置在分拣传送带出口处的若干个分拣转向器以及设置在每个分拣转向器上的继电器；

所述条码阅读器和RFID阅读器的输出端与现场计算机的输入端连接，所述现场计算机的输出端与服务器的输入端连接，所述服务器与运行在用户计算机上的快递信息管理系统交互式连接，所述服务器、门式RFID阅读器和位移传感器的输出端与核心工控机的输入端连接，所述核心工控机的输出端与PLC控制器的输入端连接，所述PLC控制器的输出端通过继电器与分拣转向器的输入端连接，所述分拣转向器的输出端通过PLC控制器和核心工控机与服务器的输入端连接。

所述的基于RFID的快递物流自动分拣系统，所述分拣执行装置还包括旋转编码器，所述旋转编码器设置在分拣传送带的滚动轴端，用于检测分拣传送带的传送速度，其输出端通过PLC控制器与核心工控机的输入端连接。

所述的基于RFID的快递物流自动分拣系统，所述位移传感器采用光栅式传感器。

所述的一种基于RFID的快递物流自动分拣系统的分拣方法，该方法包括以下步骤：

（1）在卸货平台，将RFID标签粘贴在快递包裹上条码标签的同侧，然后将快递包裹设有条码标签和RFID标签的一面朝向条码阅读器和RFID阅读器；

（2）当快递包裹经过条码阅读器和RFID阅读器时，条码阅读器读取条码标签并将读取的条码信息传入现场计算机，同时RFID阅读器读取RFID标签并将读取的RFID信息传入现场计算机；

（3）现场计算机在条码信息与RFID信息之间建立一一对应的关系，并通过服务器传入运行在用户计算机上的快递信息管理系统；

（4）快递信息管理系统根据条码信息查询到需要投递的快递包裹信息记录，根据投递地址，查询投递区编码，然后将RFID信息和投递区编码一起通过服务器传入核心工控机；

（5）当快递包裹经过门式RFID阅读器时，门式RFID阅读器读取RFID标签并将读取的RFID信息传入核心工控机，核心工控机根据之前存储的RFID信息和投递区编码，确定快递包裹需要投递的目标道口；

（6）当快递包裹经过位移传感器时，位移传感器先后检测到快递包裹的前端及后端位置信息并传入核心工控机，核心工控机根据接收到的信息判断出快递包裹沿传送方向的中心位置，并计算出快递包裹离开位移传感器时，该中心位置与目标道口之间的距离同时开始计时；

（7）核心工控机根据快递包裹离开位移传感器时，其沿传送方向的中心位置与目标道口之间的距离，以及计时时长和分拣传送带的传送速度，实时计算出快递包裹离开位移传感器后在传送过程中，其沿传送方向的中心位置与目标道口之间的距离；

（8）当快递包裹接近目标道口时，核心工控机将目标道口的编号发送给PLC控制器，PLC控制器向相应的继电器发出指令，启动相应的分拣转向器将快递包裹推送到目标道口；

（9）分拣转向器执行分拣之后，通过PLC控制器和核心工控机将相关信息反馈给服务器。

由上述技术方案可知，本发明通过RFID标签的循环使用，使得快递包裹分拣环节可以享受射频识别非接触、高准确性带来的便利。在手工分拣中，工人需要3～4次分拣才能完成包裹到投递区的分拣，搬运货物劳动强度大；在半自动的机械式分拣中，工人需要两次以上分拣才能完成包裹到投递区的分拣。而本发明所设计的系统，只需要一次分拣即可完成，大大减少了作业环节，提高了分拣准确性，减少了皮带机投资及人工投入，处理速度大大加快，处理能力大幅度增强，可为快递物流企业带来较好的效益。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的应用示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明。

如图1、图2所示，一种基于RFID的快递物流自动分拣系统，包括信息获取装置和分拣执行装置，信息获取装置包括条码阅读器1、RFID阅读器2、现场计算机3和服务器4，分拣执行装置包括核心工控机5、门式RFID传感器6、光栅式传感器7、旋转编码器8、PLC控制器9、若干继电器10和若干分拣转向器11。

条码阅读器1的输出端与现场计算机3的输入端连接，RFID阅读器2的输出端与现场计算机3的输入端连接，现场计算机3的输出端与服务器4的输入端连接，服务器4与运行在用户计算机上的快递信息管理系统0交互式连接，服务器4的输出端与核心工控机5的输入端连接。

门式RFID传感器6的输出端与核心工控机5的输入端连接，光栅式传感器7的输出端与核心工控机5的输入端连接，旋转编码器8的输出端通过PLC控制器9与核心工控机5的输入端连接，核心工控机5的输出端与PLC控制器9的输入端连接，PLC控制器9的输出端通过继电器10与分拣转向器11的输入端连接，分拣转向器11的输出端通过PLC控制器9和核心工控机5与服务器5的输入端连接。

条码阅读器1和RFID阅读器2设置在卸货平台的相邻位置，RFID标签由人工粘贴在快递包裹上条码标签的同侧，门式RFID传感器6安装在分拣传送带的入口处，光栅式传感器7紧挨着门式RFID传感器6设置，旋转编码器8安装在分拣传送带的滚动轴端；分拣转向器11为多个，安装在分拣传送带出口处的不同位置，其数量由快递包裹所需派送的具体地址的数量确定，每个分拣转向器11上均安装有一个继电器10，PLC控制器9通过继电器10控制分拣转向器11动作。

本发明的工作原理：

在卸货平台，工人取出快递包裹，将RFID标签粘贴在快递包裹上，并将快递包裹设有条码标签和RFID标签的一面朝向条码阅读器1和RFID阅读器2；当快递包裹经过条码阅读器1和RFID阅读器2时，条码阅读器1读取条码标签并将读取的条码信息传入现场计算机3，同时RFID阅读器2读取RFID标签并将读取的RFID信息传入现场计算机3；现场计算机3在条码信息与RFID信息之间建立一一对应的关系，并通过服务器4传入快递公司已有的快递信息管理系统0；快递信息管理系统0收到绑定的条码信息和RFID信息后，按条码信息查询到需要投递的快递包裹信息记录，根据投递地址，查询投递区编码，然后将RFID信息和投递区编码一起通过服务器4传入核心工控机5。

当快递包裹经过门式RFID阅读器6时，门式RFID阅读器6读取RFID标签并将读取的RFID信息传入核心工控机5，核心工控机5根据之前存储的RFID信息和投递区编码，确定快递包裹需要投递的目标道口；快递包裹经过门式RFID阅读器6后到达光栅式传感器7，当快递包裹从光栅式传感器7经过时，光栅式传感器7先后检测到快递包裹的前端及后端位置信息并传入核心工控机5，核心工控机5根据接收到的信息判断出快递包裹沿传送方向的中心位置，并计算出快递包裹离开光栅式传感器7时（即接收到快递包裹的后端位置信息时），该中心位置与目标道口之间的距离同时开始计时。

由于光栅式传感器7与每个道口之间的距离是固定的，所以能够计算出快递包裹离开光栅式传感器7时，其沿传送方向的中心位置与目标道口之间的距离，再根据旋转编码器8检测的分拣传送带的传送速度以及计时时长，核心工控机5能够实时计算出快递包裹离开光栅式传感器7后在传送过程中，其沿传送方向的中心位置与目标道口之间的距离。

当距离接近0即快递包裹接近目标道口时，核心工控机5将目标道口的编号发送给PLC控制器9，PLC控制器9向相应的继电器10发出指令，启动相应的分拣转向器11将快递包裹推送到目标道口；分拣转向器11执行分拣之后，通过PLC控制器9和核心工控机5将相关信息反馈给服务器4，用于统计、查询。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (1)

1.一种基于RFID的快递物流自动分拣系统的分拣方法，该系统包括信息获取装置和分拣执行装置，所述信息获取装置包括条码阅读器、RFID阅读器、现场计算机以及服务器，所述分拣执行装置包括核心工控机、PLC控制器、设置在分拣传送带入口处的门式RFID传感器和位移传感器、设置在分拣传送带出口处的若干个分拣转向器以及设置在每个分拣转向器上的继电器；

所述条码阅读器和RFID阅读器的输出端与现场计算机的输入端连接，所述现场计算机的输出端与服务器的输入端连接，所述服务器与运行在用户计算机上的快递信息管理系统交互式连接，所述服务器、门式RFID阅读器和位移传感器的输出端与核心工控机的输入端连接，所述核心工控机的输出端与PLC控制器的输入端连接，所述PLC控制器的输出端通过继电器与分拣转向器的输入端连接，所述分拣转向器的输出端通过PLC控制器和核心工控机与服务器的输入端连接；

其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）在卸货平台，将RFID标签粘贴在快递包裹上条码标签的同侧，然后将快递包裹设有条码标签和RFID标签的一面朝向条码阅读器和RFID阅读器；

（2）当快递包裹经过条码阅读器和RFID阅读器时，条码阅读器读取条码标签并将读取的条码信息传入现场计算机，同时RFID阅读器读取RFID标签并将读取的RFID信息传入现场计算机；

（3）现场计算机在条码信息与RFID信息之间建立一一对应的关系，并通过服务器传入运行在用户计算机上的快递信息管理系统；

（4）快递信息管理系统根据条码信息查询到需要投递的快递包裹信息记录，根据投递地址，查询投递区编码，然后将RFID信息和投递区编码一起通过服务器传入核心工控机；

（5）当快递包裹经过门式RFID阅读器时，门式RFID阅读器读取RFID标签并将读取的RFID信息传入核心工控机，核心工控机根据之前存储的RFID信息和投递区编码，确定快递包裹需要投递的目标道口；

（6）当快递包裹经过位移传感器时，位移传感器先后检测到快递包裹的前端及后端位置信息并传入核心工控机，核心工控机根据接收到的信息判断出快递包裹沿传送方向的中心位置，并计算出快递包裹离开位移传感器时，该中心位置与目标道口之间的距离同时开始计时；

（7）核心工控机根据快递包裹离开位移传感器时，其沿传送方向的中心位置与目标道口之间的距离，以及计时时长和分拣传送带的传送速度，实时计算出快递包裹离开位移传感器后在传送过程中，其沿传送方向的中心位置与目标道口之间的距离；

（8）当快递包裹接近目标道口时，核心工控机将目标道口的编号发送给PLC控制器，PLC控制器向相应的继电器发出指令，启动相应的分拣转向器将快递包裹推送到目标道口；

（9）分拣转向器执行分拣之后，通过PLC控制器和核心工控机将相关信息反馈给服务器。