CN106391485B - 自动分拣装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动分拣装置，包括：运输设备，用于对物品进行运输；扫描设备，设置在运输设备上，用于对运输中的物品进行扫描并识别物品的分拣信息；分拣设备，用于接收运输设备输送来的物品，并对物品进行分拣；分拣设备包括至少两个的相互独立的分拣模块；各分拣模块沿物品的前进方向依次设置；每个分拣模块设置有至少一个分拣格口；每个分拣格口对应一个分拣地址；以及控制设备，与扫描设备和分拣设备连接，用于根据分拣信息获取物品的目标分拣地址，并控制分拣设备将物品运输至目标分拣地址对应的分拣格口后将物品输出。上述自动分拣装置可以根据场地需要确定分拣模块的数量，配置灵活，从而可以满足不同占地面积的场地的需求。

Description

自动分拣装置

技术领域

本发明涉及物流分拣技术领域，特别是涉及一种自动分拣装置。

背景技术

随着电商和物流快递行业的快速发展，物品的分拣作业量也越来越大。常见的分拣方式包括人工分拣和设备分拣两大类。人工分拣过程中，完全依靠人力，随着分拣量的增加，分送点的增多、配货相应时间的缩短和服务质量的提高，单凭人工分拣将无法满足大规模配货配送的要求。而传统的分拣设备虽然能够提高效率，但是占用面积大。通常一条自动化分拣系统占地面积普遍在500～3000平米之间，这样导致大量小的分拣场地将无法安装使用。

发明内容

基于此，有必要提供一种配置灵活、能够满足不同面积的场地使用需求的自动分拣装置。

一种自动分拣装置，包括：运输设备，用于对物品进行运输；扫描设备，设置在所述运输设备上，用于对运输中的物品进行扫描并识别所述物品的分拣信息；分拣设备，用于接收所述运输设备输送来的物品，并对所述物品进行分拣；所述分拣设备包括至少两个的相互独立的分拣模块；各分拣模块沿所述物品的前进方向依次设置；每个分拣模块设置有至少一个分拣格口；每个分拣格口对应一个分拣地址；以及控制设备，与所述扫描设备和所述分拣设备连接，用于根据所述分拣信息获取所述物品的目标分拣地址，并控制所述分拣设备将所述物品运输至目标分拣地址对应的分拣格口后将物品输出。

上述自动分拣装置，在通过扫描设备对运输设备上的物品进行扫描识别后，再利用分拣设备来完成分拣操作。分拣设备由至少两个相互独立的分拣模块组成，因此可以根据场地需要确定分拣模块的数量，配置灵活，从而可以满足不同占地面积的场地的需求。

在其中一个实施例中，所述分拣模块包括支架、分拣输送设备和伸缩平台；所述伸缩平台固定在所述支架顶部；所述伸缩平台的高度小于所述运输设备的出口高度或者等于所述运输设备的出口高度；所述伸缩平台上远离所述运输设备的一端为可伸缩端；所述分拣输送设备固定在所述支架上且位于所述伸缩平台的可伸缩端下方，用于接收所述伸缩平台上输出的物品并输送至目标分拣地址。

在其中一个实施例中，所述分拣输送设备包括二次输送单元和三次输送单元；所述二次输送单元垂直于所述伸缩平台设置，且所述二次输送单元设置在所述三次输送单元上方；所述三次输送单元平行于所述伸缩平台设置且靠近所述二次输送单元的末端设置，以接收所述二次输送单元输出的物品。

在其中一个实施例中，所述控制设备包括分拣控制模块、分拣控制逻辑模块以及机器控制模块；所述分拣控制模块用于存储分拣配置方案；所述分拣控制逻辑模块用于根据所述分拣信息和所述分拣配置方案生成分拣控制逻辑；所述机器控制模块用于根据所述分拣控制逻辑生成相应的控制指令对所述运输设备、所述扫描设备以及所述分拣设备进行控制。

在其中一个实施例中，还包括：收纳辅助设备，设置在所述分拣模块的各分拣格口处，用于将分拣格口输出的物品输送至目标分拣地址；和/或收纳设备，用于收纳分拣格口输出的物品。

在其中一个实施例中，所述分拣模块上还设置有暂停按键和急停按键；所述暂停按键用于控制对应的分拣模块不对物品进行分拣；所述急停按键用于控制所述自动分拣装置停止运行。

在其中一个实施例中，还包括作业设备；所述作业设备包括作业平台；所述作业平台的输出端与所述运输设备的输入端连接；所述作业设备用于供用户将物品放置在所述作业平台上，并将所述物品输送至所述运输设备；所述作业平台沿所述物品的前进方向被等间隔划分为固定间距的多个区域。

在其中一个实施例中，所述运输设备沿物品前进方向依次包括加速段和扫描段；所述扫描设备设置在所述扫描段；所述加速段的平均运行速度大于所述作业设备的作业平台的平均运行速度。

在其中一个实施例中，所述运输设备上还包括缓冲段；所述缓冲段设置在所述作业设备和所述加速段之间；所述控制设备用于对所述缓冲段的运行速度进行调节以确保扫描段上的各物品之间的间距相同。

在其中一个实施例中，还包括数据采集设备；所述数据采集设备用于对所述自动分拣装置的运行过程中的物理参数进行采集，并输出给所述控制设备；所述控制设备用于对采集到的物理参数进行监控并在异常时发出警示。

附图说明

图1为一实施例中的自动分拣装置的结构框图；

图2为一具体实施例中的自动分拣装置的结构示意图；

图3为一实施例中扫描设备在运输设备上的示意图；

图4为一实施例中单个分拣模块的结构示意图；

图5为图4中的伸缩平台处于完全伸出状态的示意图；

图6为图4中的伸缩平台正在缩回或者正在伸出状态的示意图；

图7为图4中的伸缩平台处于完全缩回状态的示意图；

图8为一实施例中的二次输送单元的结构示意图；

图9为一实施例中的三次输送单元的结构示意图；

图10为另一实施例中的分拣模块的结构示意图；

图11为又一实施例中的分拣模块的结构示意图；

图12为一实施例中的控制设备的原理框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为一实施例中的自动分拣装置的结构框图，该自动分拣装置包括运输设备110、扫描设备120、分拣设备130以及控制设备140。

运输设备110用于对物品进行运输。扫描设备120固定在运输设备110上，用于对运输设备110上的物品进行扫描并识别出该物品的分拣信息。待分拣的物品上均贴设有识别标识。该识别标识上存储有物品的分拣信息。识别标识可以为贴设在物品上的具有唯一性的条形码、二维码或者RFID卡等。扫描设备120为可以对该识别标识进行扫描识别的扫描仪。该扫描设备120将识别出来的分拣信息发送给控制设备140。分拣设备130用于接收运输设备110运输来的各物品，并在控制设备140的控制下完成对物品的分拣操作。具体地，分拣设备130包括至少两个相互独立的分拣模块132。各分拣模块132沿运输设备110上的物品前进的方向依次设置。每个分拣模块132设置有至少一个分拣格口，每个分拣格口对应一个分拣地址。分拣设备130中的分拣模块132的数量可以根据场地需求进行配置，具有配置灵活的优点，从而可以满足不同占地面积的场地的使用需求。并且，各分拣模块相对独立，当其中一个分拣模块发生故障时，可以直接对其进行更换，无需专业人员操作即可实现，便于产品的维护。控制设备140分别与运输设备110、扫描设备120和分拣设备130连接，以对其进行控制。具体地，控制设备140根据扫描设备120扫描得到的分拣信息获取对应的目标分拣地址后，控制分拣设备130将物品分拣至该目标分拣地址对应的分拣格口，也即将物品通过对应的分拣模块132完成分拣动作。目标分拣地址和分拣信息可以形成查询表，存储在自动分拣装置的控制设备140内，也可以存储在服务器上，通过联网进行查询。

上述自动分拣装置，在通过扫描设备120对运输设备110上的物品进行扫描识别后，再利用分拣设备130来完成分拣操作。分拣设备130由至少两个相互独立的分拣模块132组成，因此可以根据场地需要确定分拣模块132的数量，配置灵活，从而可以满足不同占地面积的场地的需求。

图2为一具体实施例中的自动分拣装置的结构示意图。该自动分拣装置包括作业设备200、运输设备300、扫描设备400、分拣设备500以及控制设备(图中未示)。在本实施例中，作业设备200的作业平台、运输设备300的运输平台以及分拣设备500的运输平台依次连接形成一条完整的传输带。因此运输设备300的输入端的高度应该等于或者低于作业设备200的输出端的高度，而分拣设备500的输入端的高度也应该等于或者低于运输设备300的输出端的高度。在本实施例中，运输设备300的输出端的高度等于作业设备200的输出端的高度，并且分拣设备500的输入端的高度等于运输设备300的输出端的高度，从而确保物品能得到平稳传输，减少传输过程中物品跌落可能会对物品造成的损害。

作业设备200用于供作业人员将物品正确放置在作业平台上。作业设备200为单向运输且采用输送带传输。作业设备200的传输带以均匀的速度运行。物品的放置方式应该使得其能够被扫描设备400正常扫描。在本实施例中，为确保各物品之间保持相同的间距，以便于扫描设备400进行扫描，还将作业设备200上的作业平台沿物品的前进方向等间距划分为多个固定间距的区域。作业人员将物品放置在划分的区域内，以便于运输设备300将物品的间隔调整为固定间距。作业设备200的作业平台的长度可以根据需要或者分拣效率要求灵活设置。

运输设备300同样为单向运输，且采用输送带传输。其包括加速段310和扫描段320。扫描设备400固定在扫描段320上。加速段310用于进行加速，以使得整个运输设备300的平均运行速度大于作业设备200的作业平台的平均运行速度，从而将各物品间隔开来，以方便扫描和分拣操作。在一实施例中，运输设备300上还可以设置有缓冲段。缓冲段设置在作业设备200和加速段310之间。缓冲段上设置有速度传感器，用于检测缓冲段的运行速度。控制设备可以根据检测值对缓冲段的运行速度进行调整，从而确保扫描段320(也即加速段310输出)的各物品之间的间距完全一致，从而确保扫描设备400能够实现对每个物品的扫描。扫描段320的长度应该大于扫描设备400的可扫描范围。运输设备300可以为水平式，也可以为倾斜式，以适应作业段和分拣设备500之间的高度差。在一实施例中，运输设备300的支架330为高度可调结构，从而可以根据实际需要调整其高度，满足使用需求。

扫描设备400设置在扫描段320上。扫描设备包括支架410和固定在支架410上的扫描仪420。在本实施例中，扫描仪420固定在固定支架410的顶部中间位置处，如图3所示。在其他的实施例中，扫描仪420也可以设置在支架410的顶部两侧或者支架410的两侧或者安装在运输设备300的输送带底部。

分拣设备500包括多个分拣模块。多个分拣模块沿运输设备300上物品的前进方向依次设置。单个分拣模块的结构示意图如图4所示。分拣模块包括支架510、分拣输送设备520和伸缩平台530。伸缩平台530固定在支架510的顶部。伸缩平台530的高度与运输设备300的出口高度相同或者小于运输设备300的出口高度。在本实施例中，伸缩平台530的高度与运输设备300的出口高度相同，从而实现物品的平稳传输，以避免物品跌落过程可能对物品造成的损坏。伸缩平台530上远离运输设备300的一端为可伸缩端532。可伸缩端532可以沿伸缩平台530传送物品的方向进行伸缩。图5为伸缩平台530处于完全伸出状态的示意图，图6为伸缩平台530正在缩回或者正在伸出状态的示意图；图7则为伸缩平台530处于完全缩回状态的示意图。在伸缩平台530缩回时，该平台与下一分拣模块之间的伸缩平台530之间断开一定的空间，以保证物品正常跌落至分拣输送设备520中。因此，伸缩平台530的伸缩幅度只需确保物品可以正常跌落即可。具体地，当物品需要送入该分拣模块对应的分拣格口时，伸缩平台530的可伸缩端532快速缩回，从而将物品由平台跌落至分拣输送设备520中，并在物品跌落后迅速伸出。当伸缩平台530完全伸出时，刚好与下一分拣模块的伸缩平台530连接，从而拼接形成一条自动化的输送线。在整个伸缩过程中，伸缩平台530的运行速度(即传送皮带的运行速度)和方向(即传送皮带的运行方向)一直保持不变。伸缩平台530的两侧还设置有挡板534，以确保物品不会从传输带上跌落。

分拣输送设备520固定在支架510上且位于伸缩平台530的可伸缩端532的伸缩区域下方，以接收其跌落的物品，并将其运输至目标分拣地址对应的分拣格口。分拣输送设备520包括二次输送单元522和三次输送单元524。其中，二次输送单元522垂直于伸缩平台530设置。三次输送单元524则平行于伸缩平台设置，且位于二次输送单元522的末端下方区域，以接收二次输送单元522输出的物品。在本实施例中，二次输送单元522和三次输送单元524均为双向输送单元，因此该分拣模块可以提供至少四个分拣地址。控制设备可以根据确定的目标分拣地址，对分拣模块中的二次输送单元522和三次输送单元524的运输方向进行控制，从而将物品运输至目标分拣地址对应的分拣格口，并将物品从对应的分拣格口输出，完成对物品的分拣操作。伸缩平台530、二次输送单元522和三次输送单元524可以同步运行，从而极大的提高了分拣效率。并且通过这样的结构设置，可以减小单个分拣模块的占地面积，实现整个自动分拣装置的小型化。

图8为二次输送单元522的结构示意图，其包括支架810、双向传输带820以及挡板830。挡板830设置在双向传输带820的两侧，从而可以避免物品在传输过程中跌落出运输带。

三次输送单元524的局部示意图如图9所示。在本实施例中，三次输送单元524与二次输送单元522固定连接。三次输送单元524的双向输送带910的两侧同样设置有挡板920。同时，三次输送单元524上靠近挡板920位置处，还设置有暂停按键930和急停按键940。在其他的实施例中，暂停按键930和急停按键940也可以根据需要设置在分拣输送设备的不同位置。暂停按键930用于控制对应的分拣模块不对物品进行分拣。急停按键940则用于控制整个自动分拣装置停止工作。在本实施例中，还可以在分拣模块上设置传感器。传感器用于检测收纳设备是否已经装满，并在装满时输出暂停信号给分拣模块，从而使得需要分拣到该目标分拣地址的物品都不会被分拣，并循环送入至运输设备300，以重新进行分拣。在作业人员对收纳设备进行更换后即可通过暂停按键930恢复分拣模块至正常分拣工作状态。而在设备发生故障、安全问题或者其他需要紧急停机的情况下，则可以通过急停按键940控制整个设备立即停止运行。在一实施例中，分拣模块上还可以设置有运行状态指示灯，以对分拣模块的运行状态进行指示。

自动分拣装置还可以包括收纳辅助设备和收纳设备。收纳辅助设备设置在分拣模块对应的分拣格口处，以将分拣格口输出的物品输送至目标分拣地址。收纳设备则用于收纳分拣格口输出的物品。在一实施例中，也可以仅设置收纳辅助设备或者仅设置收纳设备。收纳辅助设备可以为滑槽90，收纳设备可以为分拣框92。如图10所示。滑槽90为可拆卸连接。收纳辅助设备还可以为集包架94，收纳设备则为集包袋96，如图11所示。通过收纳辅助设备辅助物品落入至收纳设备中，可以减少物品跌落时损坏的概率。

控制设备用于对整个自动分拣装置的工作过程进行控制，以实现分拣操作。控制设备的原理框图如图12所示。该控制设备包括分拣控制模块1210、分拣控制逻辑模块1220以及机器控制模块1230。

分拣控制模块1210是整个自动分拣装置与用户主机系统的唯一通讯接口。分拣控制模块1210用于与用户主机系统连接，并进行通讯，同时还提供面向作业人员的用户界面。分拣控制模块1210还用于生成并处理分拣计划，并对分拣数据库进行维护。分拣控制模块1210内还存储有分拣配置方案。

分拣控制逻辑模块1220与分拣控制模块1210连接，用于从分拣控制系统中获取分拣数据(如物品分拣信息)以及具体的分拣配置方案，从而生成分拣控制逻辑。该分拣控制逻辑是整个自动分拣装置的各项控制指令的数据源。该分拣控制逻辑包括用于对物品分拣所必须的各类运动部件进行控制的数据源，还可以包括用于对其他辅助设备如指示灯等进行控制的数据源。

机器控制模块1230与分拣控制逻辑模块1220连接，以接收其输出的分拣控制逻辑，并基于分拣控制逻辑生成对各机器部件进行控制的控制执行指令列表，以对各部件的工作状态进行控制。

在一实施例中，上述自动分拣装置还包括数据采集设备，控制设备内设对应设置有数据监测和采集模块1240。数据采集设备用于对自动分拣装置运行过程的物理参数如视频、温度、各设备的运行速度等进行采集并输出给控制设备的数据监测和采集模块1240。数据监测和采集模块1240对采集的物理参数进行监控，并在异常时发出警示。

在一实施例中，上述控制设备内还设置有统计模块1250。统计模块1250用于针对分拣作业业务提供相关的各类报表，并对分拣过程产生的数据进行统计，形成统计报表。此时，分拣控制模块1210还用于提供报表与查询的数据源、监测和数据采集的数据源。上述自动分拣装置的基本工作流程如下：作业人员将物品按照规范放到作业设备200的作业平台上上，物品经过加速段310加速并分离成固定间隔摆放运行的状态，通过扫描段320扫描后，控制设备根据扫描到的物品分拣信息确定目标分拣地址。当物品输送到该目标分拣地址对应的分拣模块时，该分拣模块的伸缩平台530动作，伸缩平台530缩回，物品跌落，完成一次分拣。伸缩平台530在物品跌落后伸出，保持整个分拣线输送畅通。在一次分拣完成后，物品由二次分拣输送单元向目标分拣格口方向输送，物品落入三次分拣输送单元上，完成二次分拣；三次分拣输送单元将物品抛入到目标格口的袋、框等其他容器内，完成三次分拣。上述一次、二次、三次分拣都是同步进行。所有分拣模块的一次、二次、三次分拣都可同时进行，从而提高分拣效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种自动分拣装置，其特征在于，包括：

运输设备，用于对物品进行运输；

扫描设备，设置在所述运输设备上，用于对运输中的物品进行扫描并识别所述物品的分拣信息；

分拣设备，用于接收所述运输设备输送来的物品，并对所述物品进行分拣；所述分拣设备包括至少两个的相互独立的分拣模块，且所述分拣模块的数量为可调整的；各分拣模块沿所述物品的前进方向依次设置；每个分拣模块设置有至少一个分拣格口；每个分拣格口对应一个分拣地址，其中，所述分拣模块包括支架、分拣输送设备和伸缩平台；所述伸缩平台固定在所述支架顶部；所述伸缩平台的高度小于所述运输设备的出口高度或者等于所述运输设备的出口高度；所述伸缩平台上远离所述运输设备的一端为可伸缩端；所述分拣输送设备固定在所述支架上且位于所述伸缩平台的可伸缩端下方，用于接收所述伸缩平台上输出的物品并输送至目标分拣地址；以及

控制设备，与所述运输设备、所述扫描设备以及所述分拣设备连接，所述控制设备用于控制所述运输设备，并且所述控制设备用于根据所述分拣信息获取所述物品的目标分拣地址，并控制所述分拣设备将所述物品运输至目标分拣地址对应的分拣格口后将物品输出。

2.根据权利要求1所述的自动分拣装置，其特征在于，所述分拣输送设备包括二次输送单元和三次输送单元；所述二次输送单元垂直于所述伸缩平台设置，且所述二次输送单元设置在所述三次输送单元上方；所述三次输送单元平行于所述伸缩平台设置且靠近所述二次输送单元的末端设置，以接收所述二次输送单元输出的物品。

3.根据权利要求2所述的自动分拣装置，其特征在于，所述控制设备包括分拣控制模块、分拣控制逻辑模块以及机器控制模块；所述分拣控制模块用于存储分拣配置方案；所述分拣控制逻辑模块用于根据所述分拣信息和所述分拣配置方案生成分拣控制逻辑；所述机器控制模块用于根据所述分拣控制逻辑生成相应的控制指令对所述运输设备、所述扫描设备以及所述分拣设备进行控制。

4.根据权利要求1所述的自动分拣装置，其特征在于，还包括：

收纳辅助设备，设置在所述分拣模块的各分拣格口处，用于将分拣格口输出的物品输送至目标分拣地址；和/或

收纳设备，用于收纳分拣格口输出的物品。

5.根据权利要求1所述的自动分拣装置，其特征在于，所述分拣模块上还设置有暂停按键和急停按键；所述暂停按键用于控制对应的分拣模块不对物品进行分拣；所述急停按键用于控制所述自动分拣装置停止运行。

6.根据权利要求1所述的自动分拣装置，其特征在于，还包括作业设备；所述作业设备包括作业平台；所述作业平台的输出端与所述运输设备的输入端连接；所述作业设备用于供用户将物品放置在所述作业平台上，并将所述物品输送至所述运输设备；所述作业平台沿所述物品的前进方向被等间隔划分为固定间距的多个区域。

7.根据权利要求6所述的自动分拣装置，其特征在于，所述运输设备沿物品前进方向依次包括加速段和扫描段；所述扫描设备设置在所述扫描段；所述加速段的平均运行速度大于所述作业设备的作业平台的平均运行速度。

8.根据权利要求7所述的自动分拣装置，其特征在于，所述运输设备上还包括缓冲段；所述缓冲段设置在所述作业设备和所述加速段之间；所述控制设备用于对所述缓冲段的运行速度进行调节以确保扫描段上的各物品之间的间距相同。

9.根据权利要求1所述的自动分拣装置，其特征在于，还包括数据采集设备；所述数据采集设备用于对所述自动分拣装置的运行过程中的物理参数进行采集，并输出给所述控制设备；所述控制设备用于对采集到的物理参数进行监控并在异常时发出警示。