CN105611859A - 用于结账柜台的传送机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于在结账柜台中运输物品的传送机系统。该系统包括:装载传送机(24),可由顾客将物品放置于装载传送机(24)上;第二传送机(25),其与装载传送机(24)串联布置,第二传送机(25)以比所述装载传送机(24)更高的速度操作以增加在相邻物品之间的距离,其中,装载传送机(24)相对于水平面在侧向方向上倾斜,并且其中所述传送机系统还包括中间加速装置(26),中间加速装置(26)布置于装载传送机(24)与第二传送机(25)之间以当物品从装载传送机(24)移动到第二传送机(25)时使物品加速。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在自动化结账柜台即收银台(checkoutcounter)中运输物品的传送机系统以及包括这种传送机系统的自动化结账柜台。
背景技术
在目前的商店中,可以购买到许多不同的物品,诸如食品、卫生用品等,这些物品都具有不同的大小和形状。通常,结账操作员或收银员手动地搬运每种物品并且确保结账时物品与正确的标价相关联以由顾客来支付。这通常通过手动输入价格、通过扫描附连到物品上的条形码、或者那些做法的组合来进行。在任一情况下,常常提供传送机系统用于将物品从顾客的区域移动到结账操作员的区域。传送机系统通常包括环形传送带,环形传送带由一对辊驱动。当顾客将物品定位于传送带上时,物品自动地运输到操作员。常常提供第二传送带用于将物品进一步远离操作员运输到包装区域内。
为了改进操作员的工作条件,第一传送带可以布置成与物品对齐使得它们被接纳于操作员能够易于达到的区域中。这种系统的一个示例被公开于US3949194中,其中,具有预先附连的条形码的物品由倾斜的传送带来对齐,倾斜的传送带由相对于倾斜的传送带成90°布置的额外传送带进行支承。额外传送带彼此分离从而使得条形码读取器可以在条形码经过在额外传送带之间所形成的狭缝时扫描条形码。因此,现有技术系统确保了只要正确地定位物品,物品在彼此相距恒定距离处运输并且允许自动检测条形码。
自动结账柜台变成了对于零售商店和超市而言受关注的替代方案。这种结账柜台提供对于物品的安全和容易的搬运并且它们通常包括用于准确辨识或识别物品的不同部件。需要精确识别不仅是为了确保在不需要操作员的情况下进行适当操作,而且也是为了防止欺诈。精确识别的重要方面是待识别的物品的位置。因此,需要一种用于定位物品的改进的系统,特别是当这种系统用于自动结账柜台中时。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于结账柜台的传送机系统,相比于现有技术,这种传送机系统是有所改进的。本发明的构思在于提供用于各种物品的传送机系统,其中,传送机系统确保了物品彼此对齐并且分离从而使得相对于传送机系统固定的传感器系统能准确地识别物品。
根据本发明的一方面,提供一种传送机系统。这种传送机系统包括:装载传送机,可由顾客将物品放置于装载传送机上;第二传送机,其与装载传送机串联布置,第二传送机以比所述装载传送机更高的速度操作以用于增加在相邻物品之间的距离,其中装载传送机相对于水平面在侧向方向上倾斜,并且其中所述传送机系统还包括:中间加速装置,其布置于装载传送机与第二传送机之间以用于当物品从装载传送机移动到第二传送机时使物品加速。
中间加速装置可以被配置成用以绕一轴线旋转,该轴线布置成与装载传送机的侧向延伸部平行。可以利用一个或多个辊来实施旋转,一个或多个辊优选地由电动马达以比装载传送机的速度更高但比第二传送机速度更低的速度来加以驱动。因此,提供了物品的更高效的分离。
所述中间加速装置包括平行排列的多个辊。多个辊被布置在彼此相距一定距离处,从而在每个辊之间形成狭缝。
装载传送机、第二传送机、和中间加速装置以相同角度倾斜。角度可以在5-25°的范围内,并且优选地为大约10°。
装载传送机、第二传送机和中间加速装置可以按相同角度倾斜,其中装载传送机的倾斜角可以高于第二传送机的倾斜角。
装载传送机的一外侧端可以邻近于滑动表面布置,滑动表面相对于装载传送机倾斜90°。
根据第二方面,提供一种自动结账柜台。该自动结账柜台包括:根据第一方面的传送机系统。
自动结账柜台还可包括:分类装置,其用于识别沿着所述传送机系统移动的物品,其中所述分类装置包括至少一个光谱传感器,光谱传感器被布置在所述第二传送机的一个外侧端处。
附图说明
将在下文中描述本发明的实施例,参考附图,附图示出了能如何将发明构思付诸实践的非限制性示例。
图1是根据本发明的一实施例的自动结账柜台的正等轴测视图;
图2a至图2c是根据本发明的一实施例的传送机系统的不同视图;
图3a至图3b是根据本发明的一实施例的结账柜台的俯视图和侧视图;以及
图4a至图4c是根据不同实施例的中间加速装置的俯视图。
具体实施方式
图1示出了一种自动结账柜台10,其包括:用于将物品从装载区域21运输到包装区域22的传送机系统20;以及,分类装置40,物品经过分类装置40用于自动识别。经识别的物品可以在显示单元60上显示。在操作期间,顾客带着一个或多个待支付物品靠近装载区域21。当第一物品定位于装载区域21上时,第一物品将被运输经过分类装置40,利用分类装置40来识别物品。可以识别物品的类型,例如桔子,以及重量,并且识别结果优选地在显示单元60上示出。只要顾客保持添加物品,装载区域21提供对于物品的连续运输,并且在识别后,每个物品被运输到包装区域22。如在图1中可以看出,包装区域22在纵向被分隔,从而使得两个相继顾客的物品将不会混在一起。因此,分隔件23被配置成用以将包装区域中的物品的流动导向至包装区域22的两个部分之一,由此,当新顾客占用结账柜台时,分隔件移动成将物品导向至包装区域22的另一部分。
图2a至图2c更详细地示出了传送机系统20。如在图2a中可以看出,传送机系统20从装载区域21延伸,并且确保物品运输经过分类装置40。分类装置40还参考图3a至图3b展开描述。
传送机系统20包括装载传送机24和第二传送机25,可由顾客将物品放置于装载传送机24上,且第二传送机25与装载传送机串联布置。在物品布置于第二传送机25上时由分类装置40来执行物品的识别。优选地,在第二传送机25之后串联地设置第三传送机27,第三传送机27包括用于确定由第三传送机27所传送的物品的重量的重量传感器。
由于顾客通常倾向于将物品彼此很靠近地放置于装载传送机24上,或者甚至以堆叠方式放置,第二传送机25将确保物品在纵向(即,在移动方向上)彼此分离开。为此,第二传送机25以比装载传送机24更高的速度操作。
在一优选实施例中,装载传送机24以0.05-0.25m/s的速度移动,并且优选地以0.15m/s的速度移动,而第二传送机25以0.4-0.6m/s的速度移动,并且优选地以0.5m/s的速度移动。第三传送机27,即,秤,被优选地被配置成以与第二传送机相同的速度来移动物品。
通过允许第二传送机25以比装载传送机24更快移动,在相邻物品之间的距离将随着它们进入分类装置40而增加。为了改进物品的分离,在装载传送机24与第二传送机25之间设置中间加速装置26已被证明是非常高效的。设置所述中间加速装置26以便允许物品在它们从装载传送机24和第二传送机25运输时被加速。
如图2a所示,中间加速装置26包括两个串联布置的辊。在一优选实施例中,每个辊由马达驱动,由此,马达被控制成使得辊的外表面以比装载传送机24的速度更高的速度移动,而这个速度低于第二传送机的速度。在一实施例中,辊的外表面以0.2-0.3m/s的速度,并且最优选地以0.25m/s的速度移动。
在其它实施例中,辊并非由任何马达驱动,而是仅当正移动的物品与辊26接触时旋转。
因此,当物品靠近所述装载传送机25的纵向端时,由于中间加速装置26的辊的驱动旋转,物品的速度将增加。因此,物品将跨越整个辊上而被加速,并且一旦物品与第二传送机25接触,速度将增加,由此中间加速装置26允许物品的平稳加速。
利用分类装置40来准确识别物品不仅受益于纵向分离,而且也受益于物品在侧向方向上即在与传送机系统20的纵向轴线垂直的方向上对齐。这是由于分类装置40包括一个或多个识别传感器,识别传感器优选地相对于第二传送机25具有固定位置。
为了确保正装载的物品在装载传送机24侧向对齐,第二传送机25和中间加速装置26相对于水平面在侧向方向上倾斜。这在图2b中示出,其中,从端视图示出了传送机系统20和分类装置40。
在替代实施例中,仅装载传送机24和中间加速装置26可以倾斜,而第二传送机25和第三传送机27在与水平设施(horizontalplant)平行的平面中对齐。在又一实施例中,仅装载传送机24倾斜,而中间加速装置26和第二传送机25和第三传送机27与水平设施(horizontalplant)平行对齐。
在另外的实施例中,装载传送机24以第一倾斜角α1倾斜,中间加速装置26以第二倾斜角α2倾斜,第二传送机25以第三倾斜角α3倾斜,并且第三传送机27以第四倾斜角α4倾斜,其中,α1≥α2≥α3≥α4。在一优选实施例中,α1=α2=α3=α4。
通过使至少装载传送机24倾斜,物品借助于重力向下滑动直到它们到达装载传送机24的一个外侧28,传送机系统20向下朝向所述外侧倾斜。倾斜角α优选地在5°与25°之间,并且更优选地为10°。在外侧端28处设置滑动表面以用于防止物品从传送机24掉落出。滑动表面优选地由特氟龙(Teflon)或其它类似的低摩擦材料制成。一旦物品在横向方向上对齐,将在整个传送机系统20上维持侧向位置。
与使至少所述装载传送机24倾斜以放置所述物品相关联的一个主要优点在于分类装置40的部件和传感器可以布置在固定位置处并且仍能正确地识别物品。如果物品在第二传送机25的整个宽度上随机分布,则分类装置40的部件和传感器必须能根据物品的位置移动。通过使部件和传感器在固定位置,可以使分类装置40复杂程度更低并且更廉价,并且将进一步改进确定物品身份/特性的准确度。
图3a和图3b示出了根据一个实施例的分类装置40,其中分类装置40包括与如在同一申请人的申请WO2012/005659中所描述的基本上相同的部件、传感器和控制器。
根据一实施例,分类装置40包括:用于对物品称重的重量传感器41,其合并于第三传送机27中;存储器单元42,其包括一个或多个物品的信息;处理器43,其连接到存储器单元42和重量传感器41;以及,连接到处理器43的至少一个光谱传感器44,在这里标记为NIR或VIS传感器44,取决于相关联的波长间隔。NIR和/或VIS传感器布置于第二传送机25的外侧端并且朝向正经过的物品。
NIR或VIS传感器44检测来自物品的反射光谱,由此,处理器43被配置成匹配所测量的反射光谱与参考光谱数据库,由此,每个参考光谱与独特/单一的物品身份相关联。因此,不同的物品将提供独特的反射光谱,由此,可能对不携载有条形码的物品实现准确识别。
NIR或VIS传感器44因此必须能检测具有不同尺寸的很多种物品的反射光谱。例如,这种物品包括口香糖的小包装以及较大物品,诸如厕纸、尿布等大包装。为了能以可靠方式来测量这种参考光谱,NIR或VIS传感器44优选地布置于支承件上,支承件被配置成是可移动的从而使得NIR或VIS传感器44可以朝向经过的物品。因此,第一传感器,诸如照相机,被配置成用以提供对应于物品尺寸的信息。该信息被传输到处理器43,然后处理器43计算NIR或VIS传感器44的正确角度,即相对于水平面的角度。如果物品很小,诸如口香糖,NIR或VIS传感器44朝向传送带25,即向下。如果物品较大,诸如尿布的包装,则NIR或VIS传感器44将朝向上。
如在上文中已经简要地讨论,存储器单元42包括由至少一个光谱传感器44所创建的一个或多个数字签名或数字标识(digitalsignature),其中所述签名中的每一个与相对应的物品身份相关联。分类装置40的益处在于结账柜台10可自动识别所有类型物品,而无需顾客在结账柜台之前例如利用条形码来识别物品。NIR或VIS传感器44对于识别水果和蔬菜、以及特定类型的大批量物品特别有价值,由于使用照相机和图像处理的传感器尚不能足够准确地确定物品身份,这些物品在先前一直需要顾客利用条形码来标记物品。
包括秤41的第三传送机27被配置成用以检测物品重量并且将这类信息传输到处理器43。这允许得到两个优点,即,i)对于基于重量标价的这类物品而言,提供正确标价,和ii)在顾客试图用廉价物品的条形码来替换昂贵物品的条形码的情况下,防止欺诈。例如,如果将廉价杂志的条形码放置于贵价格的肉上,那么重量传感器41可以实际上用来比较物品重量与在存储器42中所存储的参考重量。因此,将检测到这类欺诈并且可以触发警报。
可以通过使所测量的签名与包括多种物品的性质的数据库进行匹配来确定物品的身份。数据库可以被存储于存储器单元42中,并且性质的示例是反射光谱、重量、大小、颜色、轮廓、条形码图案和/或文本和/或数字和/或图案。
显示单元60可以连接到处理器43以用于显示至少一个物品身份。显示单元60优选地被布置成用于由顾客使用以核准所显示的信息。如果第一NIR或VIS传感器44识别物品,则在显示单元60中示出图像或文本并且如果使用者发现所显示的信息与目前结账柜台10中的物品匹配,顾客可以通过手动输入来核准身份。可以显示另外的信息,例如重量和价格,其中使用者可以核准所显示的信息是否正确。
根据一实施例,结账柜台10可以作为第一NIR或VIS传感器44和重量传感器41的补充,设有一个或若干个另外的传感器(根据本发明,若使用)这些传感器在识别物品时实现增加安全性的优点,但是以最小的资源和时间以及能量的使用。在这里应当指出的是物品应优选地在小于一秒内被识别以使自动化结账柜台被顾客认为是使用者友好的。
分类装置40还可以使用选自包括下列的组中的另一传感器:额外的光谱传感器(未图示)、轮廓传感器48、条形码读取系统49、符号读取系统50、颜色纹理传感器51、颜色直方图传感器52、或物体传感器53。轮廓传感器48、符号读取传感器50、颜色纹理传感器51、颜色直方图传感器52和物体传感器53可以全都由一个或若干个照相机来实施,所述照相机连接到处理器43,处理器43配置成提供具体的图像计算算法以用于从所述图像提取所需的信息。
如在图3b中可以看出,条形码读取系统49包括一个或多个读取器。一个读取器49可以布置于第二传送机25的外侧端处,因此向内朝向正经过的物品进行扫描。另外,可以设置额外的条形码读取器以用来创建对物品的完全覆盖。因此,能由图3a中所标示的读取器49来扫描物品的上侧、下侧、左侧、右侧、前侧和后侧。在一特定实施例中,条形码读取器被定位于第二传送机25与第三传送机27之间所形成的狭缝下方,并且向上扫描,从而使得当条形码在传送机24、25之间移动时,条形码变得可见。
在一优选实施例中,两个另外的条形码读取器49被设置于第二传送机25上方并且朝向下。这些读取器49可以具有不同焦点,从而使得这些读取器49之一被配置成用以检测布置在传送带25上方大约0-2cm距离处的条形码,而另一个被配置成用以检测布置于传送带25上方大于1.5cm距离处的条形码。
如在图3b中可以看出,装载传送机24、中间加速装置26、第二传送机25、和第三传送机27平行对齐。
处理器43还被配置成用以控制装载传送机24、中间加速装置26、第二传送机25、和第三传送机27的操作。
作为示例,圆形物品,诸如甜瓜,可以由分类装置40来识别。由于其圆形的形状,在其由第二传送机25加速时,其将最可能不会静止放置。因此,当对物品进行称重时,移动将不能被第三传送机27接受。处理器因此例如通过照相机48、50、51、52、53来检测移动,由此处理器停止第三传送带27的驱动机构。为了确保一次仅一个物品经过分类装置40,处理器43还停止所述装载传送机、所述中间加速装置26、和所述第二传送机25的移动。一旦物品已停止了其移动,秤41可以测量准确重量并且处理器43因此命令传送机24、25、27和中间加速装置26的启动。
现转至图4a至图4c,将描述所述中间加速装置26的不同实施例。中间加速装置26的主要目的是为了当物品从由装载传送机24所限定的第一速度加速到第二传送机25的速度所限定的第二速度时提供物品的分离。如已经描述的那样,中间分类装置26可以包括两个辊,两个辊由一个或两个电动马达以介于装载传送机24的速度与第二传送机25的速度之间的速度驱动。
中间加速装置26也可以实施为可以由电动马达驱动的仅一个辊。在仅一个辊的情况下,也可能允许辊自由旋转,由此当物品的一部分仍与辊相接触的同时,随着第二传送机增加物品的速度,物品可以在辊上被加速。在其中所述中间加速装置26由仅一个辊所形成的那些实施例中,辊可以与装载传送机25和/或第二传送机27间隔开从而使得在辊与至少一个相邻传送机25、27之间形成小狭缝。
在图4a中,示出了另一实施例,其中中间加速装置26包括四个辊26a。这些辊串联布置。辊26中的一个或若干个可以由电动马达驱动,并且对于所有辊而言速度可以相同。在另一实施例中,辊26a的速度在移动的方向上增加。因此,邻近于装载传送机24而布置的第一辊26a可以具有比邻近于第二传送机25而布置的辊26a的速度更低的速度。
在图4b中示出了另一实施例,其中所述中间加速装置26包括两个或更多个从动辊26a,从动辊26a由若干环形条带26b连接。因此,条带26b形成一表面,物品可以搁置于该表面上,由此这种配置允许辊26a彼此分离。
在图4c中示出的又一实施例中,其中,中间加速装置26由环形传送带26c形成。此处,传送带26c的长度显著小于传送带26c的宽度。
传送机系统20的一般原理是运输物品经过分类装置,由此,使物品彼此分离,并且其中每个物品的侧向位置被固定。
因此,装载传送机24、中间加速装置26、第二传送机25、和第三传送机26优选地配备有一表面,该表面具有充分的摩擦力以便防止物品滑动。特别地,中间加速装置26应具有的摩擦力至少等于装载传送机24的摩擦力。相对应地,第二传送机25的摩擦力应至少等于中间加速装置26的摩擦力。
应意识到即便在前文的描述中已陈述了本发明的许多特征和优点,以及本发明的结构和功能的细节,这些描述只是说明性的并且在由权利要求所指示的最大程度的本发明的范围内,可以对于细节特别地在零件的形状、大小和布置方面做出变化。
Claims (11)
1.一种用于在结账柜台运输物品的传送机系统,包括:
装载传送机(24),顾客能够将物品放置于所述装载传送机(24)上,
第二传送机(25),所述第二传送机与所述装载传送机(24)串联布置,所述第二传送机(25)以比所述装载传送机(24)更高的速度操作以增加相邻物品之间的距离,其中,
所述装载传送机(24)相对于水平面在侧向方向上倾斜,并且其中所述传送机系统还包括:
中间加速装置(26),其布置于所述装载传送机(24)与所述第二传送机(25)之间以当所述物品从所述装载传送机(24)移动到所述传送机(25)时使所述物品加速。
2.根据权利要求1所述的传送机系统,其中,所述中间加速装置(26)配置成绕轴线旋转,所述轴线布置成与所述装载传送机(24)的侧向延伸部平行。
3.根据权利要求1或2所述的传送机系统,其中,所述中间加速装置(26)包括平行布置的多个辊(26a)。
4.根据权利要求3所述的传送机系统,其中,所述多个辊(26a)布置成彼此相距一定距离,从而在每个辊(26a)之间形成狭缝。
5.根据前述权利要求中任一项所述的传送机系统,其中,所述装载传送机(24)、所述第二传送机(25)和所述中间加速装置(26)以相同角度倾斜。
6.根据权利要求5所述的传送机系统,其中,所述角度在5-25°的范围内。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的传送机系统,其中:所述装载传送机(24)、所述第二传送机(25)和所述中间加速装置(26)以不同角度倾斜。
8.根据权利要求至8中任一项所述的传送机系统,其中:所述装载传送机(24)的倾斜角高于所述第二传送机(25)的倾斜角。
9.根据前述权利要求中任一项所述的传送机系统,其中,所述装载传送机(24)的一个外侧端(27)布置成邻近于滑动表面,所述滑动表面相对于所述装载传送机(25)倾斜90°。
10.一种自动结账柜台,其包括根据前述权利要求中任一项所述的传送机系统(20)。
11.根据权利要求10所述的自动结账柜台,其还包括:分类装置(40),其用于识别沿着所述传送机系统(20)移动的物品,其中所述分类装置(40)包括至少一个光谱传感器(44),所述光谱传感器(44)布置在所述第二传送机(25)的一个外侧端处。
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