CN106269532B - 自动化物流分拣系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化物流分拣系统，包括一个控制系统以及由控制系统控制的传送装置、视觉识别装置、筛选横杆装置、分拣装置及振动装置，视觉识别装置、筛选横杆装置沿着派件传输的方向依次横跨在传送装置的上方，视觉识别装置用于对派件进行识别，所述的筛选横杆装置对识别后的派件进行筛选，筛选后的派件在传送装置的传送下送到分拣装置对派件进行分拣，在分拣装置的下方设有派件盛装箱，派件盛装箱的底部设有振动装置对派件盛装箱内的派件进行振动、归位。

Description

自动化物流分拣系统

技术领域

本发明涉及一种物流自动分拣系统，尤其是涉及一种可以自动扫描条形码并通过算法对快递进行距离最优化，保证每个快递员所送的快递相对集中在一个区域，提高运输效率的物流自动分拣装置。

背景技术

由于网络购物行业蓬勃发展，物流的工作压力越来越大。快递员往往在派送快递时，由于快递的所在地不同，采用不当的分拣策略可能大大加长派件的总距离，从而增加派送时间、降低物流效率。当今市场小规模快递的分拣基本靠工作人员手动分拣，出错率高且并没有根据快递所在地区计算最短路线。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种物流自动分拣装置，通过视觉识别装置自动识别商品的条形码，获取地区信息，规划最短路线，根据地区信息将相近地区的快递进行分类，提高物流效率。

为解决分拣过程中的问题，本发明提供如下技术方案：

自动化物流分拣系统，包括一个控制系统以及由控制系统控制的传送装置、视觉识别装置、筛选横杆装置、分拣装置及振动装置，所述的视觉识别装置、筛选横杆装置沿着派件传输的方向依次横跨在传送装置的上方，所述的视觉识别装置用于对派件进行识别，所述的筛选横杆装置对识别后的派件进行筛选，筛选后的派件在传送装置的传送下送到分拣装置对派件进行分拣，在分拣装置的下方设有派件盛装箱，派件盛装箱的底部设有振动装置对派件盛装箱内的派件进行振动、归位。

进一步的，所述的视觉识别装置包括一个横框在传送装置上方的半封闭箱体，在所述的半封闭箱体上设有信息采集装置，且在所述的半封闭箱体上还设有照明装置，所述的照明装置使灯光经反射后照向物体，保证光照均匀。

进一步的，所述的信息采集装置为一个照相机，所述的照相机将其拍得的照片传送给控制系统，所述的控制系统根据所拍摄的照片信息控制筛选横杆装置运动。

进一步的，所述的筛选横杆装置包括一个驱动电机和两个位于传送装置两侧，且与传送方向垂直的齿条I、齿条II，所述的齿条I和齿条II对称设置,所述的驱动电机通过传动装置驱动齿条I和齿条II上下运动，在所述的齿条I和齿条II之间一个与其相连的横杆，横杆在齿条I和齿条II的带动下沿着与派件传送方向垂直的方向上下运动。

进一步的，所述的分拣装置包括一个分拣顶板和分拣转板，所述的分拣顶板和分拣转板由分拣上轴与分拣下轴贯穿，所述的分拣上轴与分拣下轴上下相对，且能相对转动，在所述的分拣顶板和分拣转板之间设有一个分拣转筒，所述的分拣转筒与分拣上轴固定连接，分拣上轴在驱动装置I的驱动下带动分拣转筒旋转，且分拣转筒相对于分拣顶板和分拣转板偏心设置；所述的分拣转板与分拣下轴固定连接，且分拣下轴在驱动装置II的驱动下带动分拣转板旋转，所述的分拣顶板固定不动，其上设有一个派件入口；所述的派件入口与分拣转筒相通，所述的分拣转筒在电机驱动下旋转，且在所述的分拣转板上设有派件出口。

进一步的，在所述的分拣转筒内设有用于检测快递的光电对管，当光电对管检测到快递已滑入分拣转筒后，使分拣转筒转动至转筒出口与转板出口对齐，让快递滑入地区对应的箱内。

进一步的，所述的分拣转板镶嵌在转板垫内，可以相对于转板垫旋转，在所述的转板垫上布有滚动轴承，其将快递下表面与转板的滑动摩擦转为滚动摩擦。

进一步的，所述的转板垫的中心是一个用于放置分拣转板的中空圆，在中空圆边缘布有滚动轴承，将转板与转板垫之间的滑动摩擦转为滚动摩擦。

进一步的，在所述的分拣转筒顶部还设有一个分拣转筒盖，所述的分拣转筒盖的半径等于偏心滚筒与转轴之间的最大距离；且所述的拣转筒盖为圆形，圆心为转轴，非偏心转动，从而在偏心的分拣转筒转到其他位置时将分拣顶板的圆口堵住。

进一步的，在所述的分拣转筒的外圈设有分拣遮板，在所述的分拣遮板内侧安装有行程开关，仅当分拣转筒转到某一边的最中间时，行程开关被触动。

进一步的，所述的派件盛装箱分成了多个独立的空间，每个空间对应一类派件。

进一步的，所述的振动装置包括一个电机，所述的电机带动转盘转动，转盘与振动筒芯偏心相连，在所述的振动筒芯上套装有套筒，且转盘与振动筒芯之间穿有压簧，在所述电机的带动下，内部压簧压缩或伸长，带动着套筒与筒芯长度的缩短或伸长，引起承箱大板的振动；所述的派件盛装箱固定在承箱大板上。

本发明的有益效果在于：

本发明在识别快递条形码，获取地区信息后，通过算法对快递进行距离最优化，保证每个快递员所送的快递相对集中在一个区域，提高运输效率。同时快递的分拣过程全自动，无需人工进行筛选，大大提高分拣效率。同时本发明可自动识别物体尺寸大小，若快递的尺寸过大，无法进入分拣系统入口时，系统则判定为大件，无法成批运行，则会分拣到特定位置，单独派送。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明。

图1为本发明专利所述装置的工作流程图；

图2为本发明专利基本结构图；

图3为视觉识别箱体内部结构图；

图4为筛选横杆9装置结构图；

图5为振动装置基本结构图；

图6为分拣装置基本结构透视图；

图7为分拣装置爆炸视图；

图8为分拣装置局部剖视图；

图中：1传送带,2视觉识别装置，3筛选横杆9装置,4分拣装置,5振动装置,6照相机，7灯管,8反光板,9横杆，10电机，11齿条，12传动轴，13分拣转筒，14分拣转板,15电机，16转动轮盘，17筒芯,18套筒,19承箱大板,20分拣顶板,21分拣转筒盖,22分拣转筒筒体,23转板垫，24分拣遮板，25分拣上轴，26分拣下轴，27电机，28电机。

具体实施方式

下面将结合附图，并通过实例，对本发明的优选实施作进一步详细描述。

图1为本发明专利所述装置的工作流程图。由图1可知，自动化物流分拣装置4工作流程如下：

1)：通过传送装置将快件运送到视觉识别装置内部，摄像头正下方；

2)：视觉识别装置对快件长宽进行判定，并识别条形码信息，确定应使用的分拣方案；

3)：如果长宽超出界限，判断为超大件，筛选横杆9下降，进行人工处理；

4)：如果长宽未超出界限，筛选横杆9不下降，判断是否超高；

5)：如果超高，判断为超大件，进行人工处理；

6)：如果未超高，将快件在传送装置的传送下分拣到分拣转筒内；

7)：分拣转板转到目标区域；

8)：分拣转筒旋转至与分拣转板出口对齐，快件滑到箱子内；

9)：振动机构振动，分拣装置4归位。

图2为本发明专利基本结构图。本发明主要由控制模块、供电模块、定位模块、传送带1、视觉识别装置2、筛选横杆装置3、分拣装置4和振动装置5组成；所述的视觉识别装置、筛选横杆装置沿着派件传输的方向依次横跨在传送装置的上方，所述的视觉识别装置用于对派件进行识别，所述的筛选横杆装置对识别后的派件进行筛选，筛选后的派件在传送装置的传送下送到分拣装置对派件进行分拣，在分拣装置的下方设有派件盛装箱，派件盛装箱的底部设有振动装置对派件盛装箱内的派件进行振动、归位。

图6为分拣装置4基本结构透视图。分拣装置4分为分拣顶板，分拣转筒盖，分拣转筒，转板，转板垫组成。上方电机通过齿轮齿条传动，带动分拣转筒盖，分拣转筒的转动；下方电机通过槽轮机构带动转板的转动。

图8为分拣装置4局部剖视图。分拣上轴25与分拣转筒13固结，分拣下轴与分拣转板14固结，两轴轴心重合，可分别转动，分拣上轴25由上方电机27带动，分拣下轴28由下方电机28带动槽轮驱动，分拣装置上方旋转部分由分拣遮板24遮盖，包装箱置于承箱大板19上。

图7为分拣装置4爆炸视图。分拣顶板20与机架刚性固结，入口始终与传送带1的出口对应，在滑坡处负责接收快递。分拣转筒13为偏心转筒，由分拣转筒盖21和分拣转筒筒体22刚性连接而成。

分拣装置中间由分拣上轴25与分拣下轴26贯穿，分拣上轴25与分拣下轴26上下相对，但可以相对转动，同时转筒与分拣上轴25刚性固结。当物体视觉识别的同时，分拣转筒13入口与分拣顶板20入口转到对齐，准备接受快递；有一组光电对管镶嵌在分拣转筒13内壁，当光电对管检测到快递已滑入分拣转筒13后，使分拣转筒13转动至转筒22出口与转板14出口对齐，让快递滑入地区对应的箱内。因为转筒是偏心筒，在转动过程中，快递有可能跳过转筒直接从分拣顶板20落至转板垫23上，为防止该种情况的发生，取偏心滚筒上与转轴之间的最大距离为半径制作了分拣转筒盖21，此盖为圆形，圆心为转轴，非偏心转动，从而在偏心的分拣转筒13转到其他位置时将分拣顶板20的圆口堵住。

分拣转板14与分拣下轴26刚性连接，由承箱大板19下方的电机驱动，由行程开关定位，行程开关安装在分拣遮板内侧中间位置，仅当分拣转筒转到某一边的最中间时，行程开关被触动。当视觉识别系统获得快递二维码地区信息的同时，驱动电机通过槽轮机构将分拣转板14出口转到地区对应箱口的上方，实现快递与地区的对接。

转板垫23上布有滚动轴承，在分拣转板14转动的过程中，将快递下表面与转板的滑动摩擦转为滚动摩擦。转板垫23与机架刚性固结，中间空出一个圆，此圆比转板略小，从而防止转板下落或倾斜同时避免阻碍转板洞中落出的快件。实现转板的上下位置的确定，防止其倾斜。中空圆边缘布有滚动轴承，将转板与转板垫之间的滑动摩擦转为滚动摩擦。

图5为振动装置5基本结构图。

当快递落入派送箱内时，可能相对集中，或者有树立、堆放等情况存在，大大影响箱内空间利用率，减少可分拣的快递件数。通过振动机构引起快递箱的振动，使得内部的快递分散分布，增加箱内空间的利用率。派送箱在振动的过程中通过承箱大板上的角铁定位。

振动套筒18套装在振动筒芯上，且振动套筒18与承箱大板19固定连接，振动筒芯17与转动轮盘16偏心连接，两者内部穿有压簧，在电机15的带动下，内部压簧压缩或伸长，带动着套筒18与筒芯17长度的缩短或伸长，引起承箱大板19的振动。

图4为筛选横杆9装置3结构图。

筛选横杆装置包括一个驱动电机10和两个位于传送装置两侧，且与传送方向垂直的齿条I、齿条II，所述的齿条I和齿条II对称设置,所述的驱动电机通过传动装置驱动齿条I和齿条II上下运动，在所述的齿条I和齿条II之间一个与其相连的横杆9，横杆9在齿条I和齿条II的带动下沿着与派件传送方向垂直的方向上下运动。

图中齿条11可以是齿条I、齿条II中的任一一个。

所述的传动装置包括以转向齿轮、传动齿轮与一些传动轴12，由于这部分是现有技术，因此在本发明中不进行详细说明了。

当快递的尺寸大于分拣滚筒入口的大小时，识别系统将快递识别为大件，并通过控制器控制筛选装置两侧的电机，通过齿轮齿条传动使得筛选横杆9下降，大件快递遇到横杆9后会停止前进，但随着传送带1的前进，且横杆9上装有若干轴承，可让大件快递运动到传送带1一侧，并通过滑坡滑落，进入到大件单独分类区。

图3为视觉识别箱体2内部结构图，包括一个横框在传送装置上方的半封闭箱体，在所述的半封闭箱体上设有照相机6，且在所述的半封闭箱体上还设有灯管7，所述的灯管7使灯光经反光板8反射后照向物体，保证光照均匀。

因为半封闭箱体能够减弱外界光线对视觉识别的影响，增强视觉识别精确性；反光板将光源的光汇聚并反射到传送带1中心，减弱漫反射，减小阴影对视觉识别的影响；灯管8朝上放置，将光线投到反光板上。

而本发明可以通过视觉识别装置自动识别商品的条形码，获取地区信息，规划最短路线，根据地区信息将相近地区的快递进行分类，将大大减少人力物力，提高物流效率。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制其应用范围。凡依本发明专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (8)

1.自动化物流分拣系统，其特征在于，包括一个控制系统以及由控制系统控制的传送装置、视觉识别装置、筛选横杆装置、分拣装置及振动装置，所述的视觉识别装置、筛选横杆装置沿着派件传输的方向依次横跨在传送装置的上方，所述的视觉识别装置用于对派件进行识别，所述的筛选横杆装置对识别后的派件进行筛选，筛选后的派件在传送装置的传送下送到分拣装置对派件进行分拣，在分拣装置的下方设有派件盛装箱，派件盛装箱的底部设有振动装置对派件盛装箱内的派件进行振动、归位；

所述的分拣装置包括一个分拣顶板和分拣转板，所述的分拣顶板和分拣转板由分拣上轴与分拣下轴贯穿，所述的分拣上轴与分拣下轴上下相对，且能相对转动，在所述的分拣顶板和分拣转板之间设有一个分拣转筒，所述的分拣转筒与分拣上轴固定连接，分拣上轴在驱动装置I的驱动下带动分拣转筒旋转，且分拣转筒相对于分拣顶板和分拣转板偏心设置；所述的分拣转板与分拣下轴固定连接，且分拣下轴在驱动装置II的驱动下带动分拣转板旋转，所述的分拣顶板固定不动，其上设有一个派件入口；所述的派件入口与分拣转筒相通，所述的分拣转筒在电机驱动下旋转，且在所述的分拣转板上设有派件出口；

所述的振动装置包括一个电机，所述的电机带动转盘转动，转盘与振动筒芯偏心相连，在所述的振动筒芯上套装有套筒，且转盘与振动筒芯之间穿有压簧，在所述电机的带动下，内部压簧压缩或伸长，带动着套筒与筒芯长度的缩短或伸长，引起承箱大板的振动；所述的派件盛装箱固定在承箱大板上。

2.如权利要求1所述的自动化物流分拣系统，其特征在于，所述的视觉识别装置包括一个位于在传送装置上方的半封闭箱体，在所述的半封闭箱体上设有信息采集装置，且在所述的半封闭箱体上还设有照明装置，所述的照明装置使灯光经反射后照向物体，保证光照均匀。

3.如权利要求1所述的自动化物流分拣系统，其特征在于，所述的筛选横杆装置包括一个驱动电机和两个位于传送装置两侧，且与传送方向垂直的齿条I、齿条II，所述的齿条I和齿条II对称设置,所述的驱动电机通过传动装置驱动齿条I和齿条II上下运动，在所述的齿条I和齿条II之间设有一个与其相连的横杆，横杆在齿条I和齿条II的带动下沿着与派件传送方向垂直的方向上下运动。

4.如权利要求1所述的自动化物流分拣系统，其特征在于，在所述的分拣转筒内设有用于检测快递的光电对管，当光电对管检测到快递已滑入分拣转筒后，使分拣转筒转动至转筒出口与转板出口对齐，让快递滑入地区对应的派件盛装箱区域内。

5.如权利要求1所述的自动化物流分拣系统，其特征在于，所述的分拣转板镶嵌在转板垫内，相对于转板垫旋转，在所述的转板垫上布有滚动轴承，其将快递下表面与转板的滑动摩擦转为滚动摩擦。

6.如权利要求5所述的自动化物流分拣系统，其特征在于，所述的转板垫的中心是一个用于放置分拣转板的中空圆，在中空圆边缘布有滚动轴承，将转板与转板垫之间的滑动摩擦转为滚动摩擦。

7.如权利要求1所述的自动化物流分拣系统，其特征在于，在所述的分拣转筒顶部还设有一个分拣转筒盖，所述的分拣转筒盖的半径等于分拣转筒与转轴之间的最大距离；且所述的分拣转筒盖为圆形，圆心为转轴，非偏心转动，从而在偏心的分拣转筒转到其他位置时将分拣顶板的圆口堵住。

8.如权利要求1所述的自动化物流分拣系统，其特征在于，在所述的分拣转筒的外圈设有分拣遮板，在所述的分拣遮板内侧安装有行程开关，仅当分拣转筒转到某一边的最中间时，行程开关被触动。