CN105739380A - 一种基于智能机器人的自动分拣矩阵系统 - Google Patents

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杨效良
梁凤琨
刘军威
张仕杰
潘青云
钟再茶
贾照丽
文才伟
万进华
陈剑锋
舒进
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Abstract

本发明适用于物流技术领域，提供了一种基于智能机器人的自动分拣矩阵系统，所述自动分拣矩阵系统包括可编程逻辑控制器、外形辨识系统、轨迹辨识系统、扫描系统、机器人矩阵分拣系统、信息管理系统及输送带，所述输送带依次穿过所述扫描系统、外形辨识系统、轨迹辨识系统、机器人矩阵分拣系统，所述扫描系统、外形辨识系统、轨迹辨识系统及机器人矩阵分拣系统分别连接所述可编程逻辑控制器双向通信，所述可编程逻辑控制器连接所述信息管理系统双向通信。本申请的自动分拣矩阵系统结构简单，实现方便、灵活，占地面积小、操作简单、便于日常维护，成本低廉。

Description

一种基于智能机器人的自动分拣矩阵系统
技术领域
本发明属于物流技术领域，尤其涉及一种基于智能机器人的的自动分拣矩阵系统。
背景技术
作为现代服务业的核心，快递分拣，是物流处理中心、中转场等的重中之重，是决定快递能快速到达收货人手中的关键因素之一。
快递件作为现代人生活的一部分，因每天处理量不同、形状多样、重量差异大、常有易碎品等特点使其分拣工作较为困难。
目前常用的分拣模式各有优缺点：
A.交叉带自动分拣系统(自动分拣机)：效率高，但占地广、投入高、收效慢、分拣局限性大。
B.人工分拣：灵活但需求人员多、劳动强度大，随着人工成本的不断攀升,存在招工难、人员流动快和暴力分拣等问题。
C.两种分拣模式效率对比
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于智能机器人的自动分拣矩阵系统，旨在解决上述的技术问题。
本发明是这样实现的，一种基于智能机器人的自动分拣矩阵系统，所述自动分拣矩阵系统包括可编程逻辑控制器、外形辨识系统、轨迹辨识系统、扫描系统、机器人矩阵分拣系统、信息管理系统及输送带，所述输送带依次穿过所述扫描系统、外形辨识系统、轨迹辨识系统、机器人矩阵分拣系统，所述扫描系统、外形辨识系统、轨迹辨识系统及机器人矩阵分拣系统分别连接所述可编程逻辑控制器双向通信，所述可编程逻辑控制器连接所述信息管理系统双向通信。
本发明的进一步技术方案是：所述可编程逻辑控制器包括中央处理器CPU、分布式I/O系统及扩展模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、电源模块、计数器模块及通讯模块，所述数字量输入模块及模拟量输入模块的输出端分别连接所述中央处理器CPU的输入端，所述中央处理器CPU的输出端分别连接所述分布式I/O系统及扩展模块、数字量输出模块、模拟量输出模块计数器模块及通讯模块的输出端，所述电源模块分别电性连接所述中央处理器CPU、分布式I/O系统及扩展模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块及通讯模块。
本发明的进一步技术方案是：所述外形辨识系统包括光栅传感器、外形辨识编码器、第一支架和外形辨识控制器，所述光栅传感器、外形辨识编码器及外形辨识控制器均设于所述第一支架上，所述光栅传感器的输出端连接所述外形辨识编码器的输入端，所述外形辨识编码器的输出端连接所述外形辨识控制器的输入端，所述外形辨识控制器连接所述通讯模块双向通信。
本发明的进一步技术方案是：所述轨迹辨识系统包括第二支架、轨迹辨识编码器、光电传感器及轨迹辨识控制器，所述轨迹辨识编码器、光电传感器及轨迹辨识控制器设于所述第二支架上，所述光电传感器的输出端连接所述轨迹辨识编码器的输入端，所述轨迹辨识编码器的输出端连接所述轨迹辨识控制器的输入端，所述轨迹辨识控制器连接所述通讯模块双向通信。
本发明的进一步技术方案是：所述扫描系统包括自动条码扫描器、扫描机架、扫描光电传感器及扫描控制器，所述扫描光电传感器设于所述扫描机架上，所述自动条码扫描器设于所述扫描机架上，所述自动条码扫描器的输出端及扫描光电传感器的输出端分别连接所述扫描控制器的输入端，所述扫描控制器连接所述通讯模块双向通信。
本发明的进一步技术方案是：所述机器人矩阵分拣系统包括矩阵分拣单元、第二胶带输送机、第一机架及滑槽，所述滑槽的上端设于所述第一机架上，所述矩阵分拣单元设于所述第一机架上，所述滑槽的下端连接所述第二胶带输送机。
本发明的进一步技术方案是：所述分拣单元采用的是智能机器人或机械手组成。
本发明的进一步技术方案是：信息管理系统采用的是PC机或服务器构成。
本发明的进一步技术方案是：该自动分拣矩阵系统还包括机架，所述扫描系统、外形辨识系统、轨迹辨识系统分别依次设于所述机架上。
本发明的有益效果是：本申请的自动分拣矩阵系统结构简单，实现方便、灵活，占地面积小、操作简单、便于日常维护，成本低廉。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于智能机器人的自动分拣矩阵系统的结构框图。
图2是本发明实施例提供的可编程逻辑控制器的结构框图。
图3是本发明实施例提供的智能机器人自动分拣矩阵简图。
具体实施方式
如图1-3所示，本发明提供的一种基于智能机器人的自动分拣矩阵系统，所述自动分拣矩阵系统包括可编程逻辑控制器、外形辨识系统、轨迹辨识系统、扫描系统、机器人矩阵分拣系统、信息管理系统及输送带，所述输送带依次穿过所述扫描系统、外形辨识系统、轨迹辨识系统、机器人矩阵分拣系统，所述扫描系统、外形辨识系统、轨迹辨识系统及机器人矩阵分拣系统分别连接所述可编程逻辑控制器双向通信，所述可编程逻辑控制器连接所述信息管理系统双向通信。
所述可编程逻辑控制器包括中央处理器CPU、分布式I/O系统及扩展模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、电源模块、计数器模块及通讯模块，所述数字量输入模块及模拟量输入模块的输出端分别连接所述中央处理器CPU的输入端，所述中央处理器CPU的输出端分别连接所述分布式I/O系统及扩展模块、数字量输出模块、模拟量输出模块计数器模块及通讯模块的输出端，所述电源模块分别电性连接所述中央处理器CPU、分布式I/O系统及扩展模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块及通讯模块。
所述外形辨识系统包括光栅传感器、外形辨识编码器、第一支架和外形辨识控制器，所述光栅传感器、外形辨识编码器及外形辨识控制器均设于所述第一支架上，所述光栅传感器的输出端连接所述外形辨识编码器的输入端，所述外形辨识编码器的输出端连接所述外形辨识控制器的输入端，所述外形辨识控制器连接所述通讯模块双向通信。
所述轨迹辨识系统包括第二支架、轨迹辨识编码器、光电传感器及轨迹辨识控制器，所述轨迹辨识编码器、光电传感器及轨迹辨识控制器设于所述第二支架上，所述光电传感器的输出端连接所述轨迹辨识编码器的输入端，所述轨迹辨识编码器的输出端连接所述轨迹辨识控制器的输入端，所述轨迹辨识控制器连接所述通讯模块双向通信。
所述扫描系统包括自动条码扫描器、扫描机架、扫描光电传感器及扫描控制器，所述扫描光电传感器设于所述扫描机架上，所述自动条码扫描器设于所述扫描机架上，所述自动条码扫描器的输出端及扫描光电传感器的输出端分别连接所述扫描控制器的输入端，所述扫描控制器连接所述通讯模块双向通信。
所述机器人矩阵分拣系统包括矩阵分拣单元、第二胶带输送机、第一机架及滑槽，所述滑槽的上端设于所述第一机架上，所述矩阵分拣单元设于所述第一机架上，所述滑槽的下端连接所述第二胶带输送机。在第二胶带输送机上存在多条平行设置的输送带，每条输送带对应一个所述滑槽的下端出口。
所述分拣单元采用的是智能机器人或机械手组成。智能机器人或机械手均是采用螺栓固定安装在第一支架上，在第一支架上设置有可供螺栓调节位置的椭圆形螺栓孔。
所述信息管理系统采用的是PC机或服务器构成。
该自动分拣矩阵系统还包括机架，所述扫描系统、外形辨识系统、轨迹辨识系统分别依次设于所述机架上。
可编程逻辑控制器(PLC)：由中央处理器CPU、分布式I/O系统及扩展模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、电源模块、计数器模块、通讯模块组成，CPU做为控制系统的控制器，负责管理、执行、运算、控制等功能。其它模块则组成输入回路(负责接收外部输入元件信号)和输出回路(负责接收外部输出元件信号)。
外形辨识系统：由光栅传感器、第一支架等组成，用于测量快递(包裹/快件)的外形，如长、宽、高和体积。
轨迹辨识系统：由皮第二支架、编码器和控制系统等组成，用于反映输送机的速度和位置状态，并根据算法，计算出快递(包裹/快件)的运动轨迹。
扫描系统：由自动条码扫描器、扫描机架和控制系统等组成用于自动辨识包裹/快件的条形码或RFID信息。
智能机器人分拣矩阵:由智能机器人(或机械手)组成模块化的，矩阵分拣形式(纵n*横m；n>＝1,m>＝1)，用来进行包裹的自动和柔性分拣，可根据包裹流量进行矩阵大小的自由配置。
信息系统：由自动外形辨识系统、自动轨迹辨识系统和自动扫描系统及仓库管理系统的信息组成的基于PC机或服务器的系统，各种信息互相连接、处理和跟踪。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于智能机器人的自动分拣矩阵系统，其特征在于，所述自动分拣矩阵系统包括可编程逻辑控制器、外形辨识系统、轨迹辨识系统、扫描系统、机器人矩阵分拣系统、信息管理系统及输送带，所述输送带依次穿过所述扫描系统、外形辨识系统、轨迹辨识系统、机器人矩阵分拣系统，所述扫描系统、外形辨识系统、轨迹辨识系统及机器人矩阵分拣系统分别连接所述可编程逻辑控制器双向通信，所述可编程逻辑控制器连接所述信息管理系统双向通信。
2.根据权利要求1所述的自动分拣矩阵系统，其特征在于，所述可编程逻辑控制器包括中央处理器CPU、分布式I/O系统及扩展模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、电源模块、计数器模块及通讯模块，所述数字量输入模块及模拟量输入模块的输出端分别连接所述中央处理器CPU的输入端，所述中央处理器CPU的输出端分别连接所述分布式I/O系统及扩展模块、数字量输出模块、模拟量输出模块计数器模块及通讯模块的输出端，所述电源模块分别电性连接所述中央处理器CPU、分布式I/O系统及扩展模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块及通讯模块。
3.根据权利要求2述的自动分拣矩阵系统，其特征在于，所述外形辨识系统包括光栅传感器、外形辨识编码器、第一支架和外形辨识控制器，所述光栅传感器、外形辨识编码器及外形辨识控制器均设于所述第一支架上，所述光栅传感器的输出端连接所述外形辨识编码器的输入端，所述外形辨识编码器的输出端连接所述外形辨识控制器的输入端，所述外形辨识控制器连接所述通讯模块双向通信。
4.根据权利要求3述的自动分拣矩阵系统，其特征在于，所述轨迹辨识系统包括第二支架、轨迹辨识编码器、光电传感器及轨迹辨识控制器，所述轨迹辨识编码器、光电传感器及轨迹辨识控制器设于所述第二支架上，所述光电传感器的输出端连接所述轨迹辨识编码器的输入端，所述轨迹辨识编码器的输出端连接所述轨迹辨识控制器的输入端，所述轨迹辨识控制器连接所述通讯模块双向通信。
5.根据权利要求4述的自动分拣矩阵系统，其特征在于，所述扫描系统包括自动条码扫描器、扫描机架、扫描光电传感器及扫描控制器，所述扫描光电传感器设于所述扫描机架上，所述自动条码扫描器设于所述扫描机架上，所述自动条码扫描器的输出端及扫描光电传感器的输出端分别连接所述扫描控制器的输入端，所述扫描控制器连接所述通讯模块双向通信。
6.根据权利要求5述的自动分拣矩阵系统，其特征在于，所述机器人矩阵分拣系统包括矩阵分拣单元、第二胶带输送机、第一机架及滑槽，所述滑槽的上端设于所述第一机架上，所述矩阵分拣单元设于所述第一机架上，所述滑槽的下端连接所述第二胶带输送机。
7.根据权利要求6述的自动分拣矩阵系统，其特征在于，所述分拣单元采用的是智能机器人或机械手组成。
8.根据权利要求7述的自动分拣矩阵系统，其特征在于，信息管理系统采用的是PC机或服务器构成。
9.根据权利要求8述的自动分拣矩阵系统，其特征在于，该自动分拣矩阵系统还包括机架，所述扫描系统、外形辨识系统、轨迹辨识系统分别依次设于所述机架上。
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