CN106865136B - 交叉带环线分拣系统的供包方法 - Google Patents

交叉带环线分拣系统的供包方法 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种交叉带环线分拣系统的供包方法，包括如下步骤：S1，包裹放入以第一速度前进的输送线；S2，包裹通过光幕获得其位置坐标后，进入以第一速度运行的第一调整线；S3，控制系统获取包裹的位置坐标并预约分拣小车、等待分拣小车环线的同步信号；S4，控制系统在接收到同步信号后，计算第一调整线调整为第二速度的第一调速时间点以及第二调整线调整到第三速度的第二调速时间点，S5，第一调整线根据S4步骤中的调整参数将包裹输送到以第二速度运行的第二调整线，S6，第二调整线根据S4步骤中的调整参数将包裹输送到的预约的分拣小车上。本发明整个送包过程中，不需要停止各段，因此不会产生停止所带来的时间损耗，有利于提高分拣速度和效率。

Description

交叉带环线分拣系统的供包方法
技术领域
本发明涉及分拣系统的供包方法，尤其涉及交叉带环线分拣系统的供包方法。
背景技术
随着电子商务的飞速发展，物流行业也在飞速的发展，现代物流已成为人们日常生活必不可少的部分，从而使得物流行业成为现代经济的重要组成部分。
现代物流行业快速发展，作为物流自动化的核心产品，包裹分拣机在各大物流公司，乃至整个国内物流行业中占据重要地位，包裹分拣机技术的提高与完善，有利于物流自动化事业的发展，对节省劳动力、提高效率、减少错误率和降低成本等方面都有十分积极的意义。
国内的包裹分拣机技术已经有多年的应用。经过这么多年的发展，包裹分拣机已经广泛应用在国内大中城市的包裹处理中心，承担着包裹在全国以及国际范围内的顺利流通的重要任务，但是我们不得不承认在国内物流自动化事业高速发展的今天，作为这个事业的重要组成部分的包裹分拣机技术当中依然存在一些不可回避的严重题。
上包系统是包裹分拣机的重要组成部分，直接影响到整个包裹分拣机的性能与效率。由于它是包裹分拣机进行分拣的第一个环节，它的好坏也直接影响到后面环节的运作。因此，可以说对上包系统的分析与改进是包裹分拣机系统分析的第一步也是至关重要的一步。
现在绝大多数的包裹上包台都是摩擦式上包，利用传送带或者皮带机实现上包。摩擦式上包采用斜置式，上包台的上包线与分拣机的交叉小车运行线之间是斜置的，两者运行方向所夹锐角成为斜置角。
现有技术的上包台有四节或者五节皮带(有时候根据实际情况会有所不同)，它们分别是上包级皮带，称重级皮带，第一级加速级皮带和第二级加速皮带(5节皮带则有第三级加速带)，每节皮带都配备一个变频器和一个电机，在上包级皮带和称重级皮带之间有一光幕，动态秤也放置在称重级皮带下面，在每一节皮带两侧还有光电开关，以检测包裹在皮带上的纵向位置。
包裹首先会被放在上包级皮带上，经加速后平稳经过光幕并进入称重级皮带，包裹完全过光幕后，PLC系统会停止上包级皮带和称重级皮带，使包裹在纵向某一个位置停下来定位，当某一辆小车到达设定位置时，PLC系统根据有关参数计算延时启动皮带送包裹，而停止后，再启动皮带，增加了时间的损耗，造成了分拣效率的降低。
并且，在确定分拣小车后，PLC系统还会控制分拣小车的皮带作延时转动，以便带动包裹上小车中心，这个延时在环型圈速度固定时已经固定下来，它是保证包裹中心和小车中心在法向上重合的，但是对于整个上包系统来说，小车与PLC的通讯可能随着小车的故障或者其他通讯失败情况致使小车环线小车未能收到PLC发出的延时转动命令，而会发生包裹上件时候交叉带不转而损坏包裹。
与此同时，当包裹通过光幕需要进行停启，对传动系统要求带有良好的起动特性，同时对包件与皮带面摩擦系数有要求，很多时候包裹在停、启动作中误差很大，特别当包裹为快递标准纸袋包裹时候，所以需要后面进行检测补偿。
现在的算法还有个误差，就是加速度段上的误差，相邻加速度段的速度差小于0.5m/s的时候，对标准包裹影响不大，但是对质量密度不均匀的包裹影响很大，致使上包准备程度低，为了保证不同包裹上件位置的一致性，我们必须降低相邻加速段的速差，这样当主环速度很高的时候，就要求有很多段调速段，或者加长调速段使得加速段能够平稳接包后加速，再平稳送出。
如果按照现有的控制方式，当摩擦系数较小的时候，启停段必须较长使得包裹能够停止的长度加上加速到该段固定速度的长度再加上包裹的最大尺寸，增加上包台占地面积。
通过对现有的上包台的分析，对于上包准确问题一直以来都在困扰着人们，亟待解决。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种交叉带环线分拣系统的供包方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
交叉带环线分拣系统的供包方法，所述交叉带环线分拣系统包括分拣小车环线以及为分拣小车环线供包的包裹供应线，它们均连接控制系统，所述包裹供应线包括依次配接的输送线、第一调整线及第二调整线，所述输送线和第一调整线之间设置有光幕，其包括如下步骤：
S1，包裹放入输送线并随输送线以第一速度V1前进；
S2，包裹通过光幕获得其位置坐标后，进入以第一速度V1运行的第一调整线；
S3，控制系统获取包裹的位置坐标并根据所述位置坐标预约与该包裹匹配的分拣小车并等待分拣小车环线的同步信号；
S4，控制系统在接收到同步信号后，计算第一调整线调整为第二速度 V2的第一调速时间点T1，同时确定第二调整线调整到第三速度V3的第二调速时间点T2，所述第三速度V3＝分拣小车环线的运行速度V环＞第二速度V2＞第一速度V1；
S5，所述第一调整线根据所述S4步骤中的调整参数将包裹输送到以所述第二速度V2运行的第二调整线,
S6，所述第二调整线根据所述S4步骤中的调整参数将包裹输送到的预约的分拣小车上。
优选的，所述的交叉带环线分拣系统的供包方法，其中：在所述S1 步骤中，包裹经过所述输送线后获得包裹的重量数据及外形尺寸参数。
优选的，所述的交叉带环线分拣系统的供包方法，其中：在所述S2 步骤中，所述位置坐标是包裹的质心坐标。
优选的，所述的交叉带环线分拣系统的供包方法，其中：在所述S3 步骤中，所述控制系统在确定与包裹匹配的分拣小车后，还确定该分拣小车是否空载，当预约的分拣小车非空载时，重新预约分拣小车；当预约的分拣小车是空载时，等待分拣小车环线的同步信号。
优选的，所述的交叉带环线分拣系统的供包方法，其中：所述控制系统根据每个所述分拣小车上的传感器确定分拣小车是否为空载。
优选的，所述的交叉带环线分拣系统的供包方法，其中：所述传感器包括所述分拣小车的输送皮带两侧设置的2个激光器和4个激光接收器，每个所述激光接收器均能同时接收两个所述激光器发出的激光。
优选的，所述的交叉带环线分拣系统的供包方法，其中：所述同步信号是分拣小车环线的每辆分拣小车经过设定位置的光电传感器时所触发的脉冲信号，所述控制系统根据所述脉冲信号计算环线中各分拣小车的位置。
优选的，所述的交叉带环线分拣系统的供包方法，其中：在所述S4 步骤中，所述第三速度V3在1.5m/s-2.2m/s之间。
优选的，所述的交叉带环线分拣系统的供包方法，其中：在所述S4 步骤中，所述控制系统根据如下公式计算所述第一调速时间点T1及第二调速时间点T2
S包-S调＝V1t1+V2t2+V3t3 (1)
S车/V环＝t1+t2+t3 (2)
其中，S包等于包裹质心从第二调整线的起点到上包点的距离，S调为包裹在第一调整线上以第一速度在控制系统计算调整参数时间内移动的距离，t1为包裹在第一调整线上以第一速度V1继续运行的时间，t2为包裹以第二速度V2移动的时间，t3为包裹以第三速度V3运行的时间，S车为预约分拣小车在分拣小车环线发出同步信号时，其中心点到上包点的距离，V环为分拣小车环线的运行速度。
优选的，所述的交叉带环线分拣系统的供包方法，其中：所述控制系统在接收到同步信号后，根据后续接收的同步信号实时调整所述第一调速时间点T1和/或第二调速时间点T2。
本发明的有益效果主要体现在：
本发明设计精巧，过程简单，本发明的控制方法，通过称重后通过光幕来确定包裹的质心，从而根据质心到上包点的距离预约小车，再根据小车的位置来调整第一调整线和第二调整线的速度变动时间点及要达到的速度，整个送包过程中，不需要停止各段，因此不会产生停止所带来的时间损耗，有利于提高分拣速度和效率。
并且，由于计算的是包裹质心和分拣小车中心到上包点的位置，因此不需要启动分拣小车的皮带，也就不会因为PLC的通讯失败导致出现问题。
由于运行过程中不需要停止各段，因此也就不存在再启动的过程，因此受传动系统的起动特性和包件与皮带面摩擦系数的影响小，不需要后期进行补偿，简化了后续的控制过程。
并且，不需要停止各段也有利于减小工件的各调速段的面积，同时，由于各段不停止，因此相邻皮带的速度调整值可以在较小范围内变动，这样就有利于减少调速段的数量，从而简化系统的整体结构。
附图说明
图1本发明的交叉带环线分拣系统；
图2本发明的供包过程示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限于本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
本发明揭示了一种交叉带环线分拣系统，所述交叉带环线分拣系统包括分拣小车环线以及为分拣小车环线供包的包裹供应线，它们均连接控制系统。
如附图1所示，所述分拣小车环线6包括一组等间隙设置的分拣小车，每个所述分拣小车5对应有小车编号，其上设置有光电触发点，所述分拣小车环线的设定位置上还设置有用于确定小车位置的光电传感器7，当所述分拣小车环线启动时，每个所述分拣小车在经过所述光电传感器时，所述光电传感器会向控制系统发出脉冲信号，所述控制系统通过脉冲信号技术从而能够确定每辆分拣小车当时的位置，当第一个经过光电传感器时的小车运行一圈再次触发光电传感器时，刷新恢复所有分拣小车的位置，并且所述分拣小车环线6的运行速度在1.5m/s-2.2m/s之间。
所述包裹供应线包括依次配接的输送线1、第一调整线2及第二调整线 3，所述输送线1常态下均保持匀速运行状态，并且，所述输送线1为称重输送线，并且在其上通过龙门架设置有用于测量包裹尺寸的光栅，所述输送线1和第一调整线2之间设置有用于确定包裹质心的光幕4，所述第二调整线3的宽度大于分拣小车的分拣皮带的宽度。
所述包裹供应线为所述分拣小车环线供应包裹时，如附图2所示，其过程如下：
S1，人工或通过自动化上料机器人将包裹放入输送线1，包裹随所述输送线以第一速度V1前进，所述包裹经过所述输送线后获得包裹的重量数据及外形尺寸参数并绑定到该包裹的数据库内，当经过所述输送线未获得包裹的重量及外形尺寸参数时，所述包裹供应线停止，并发出警报通知工作人员处理。
S2，所述包裹在所述输送线1的输送下通过所述光幕4 并进入到以第一速度V1运行的第一调整线2上，所述光幕获得所述包裹的位置坐标后输送给所述控制系统，所述位置坐标是包裹的质心坐标。
S3，控制系统获取包裹的位置坐标并根据所述位置坐标预约与该包裹匹配的分拣小车，详细来说，根据所述包裹的质心坐标，计算其质心坐标到实际上包点的距离S包，并根据这个距离确定分拣小车环线上到所述包裹上包点的距离等于所述距离S包或大于所述距离S包但差距最小的分拣小车。
所述控制系统在确定与包裹匹配的分拣小车后，还确定该分拣小车是否空载，所述控制系统根据每个所述分拣小车上的传感器确定小车是否为空载，优选所述传感器包括所述分拣小车的输送皮带两侧设置的2个激光器和4个激光接收器，每个所述激光接收器均能同时接收两个所述激光器发出的激光，当4个激光接收器中有一个无法接收到2个所述激光器发出的激光时，判定小车为非空载状态；当预约的分拣小车非空载时，重新预约分拣小车；当预约的分拣小车是空载时，等待分拣小车环线的同步信号，所述同步信号即是上述的光电传感器在分拣小车环线中每辆分拣小车经过时所发出的脉冲信号，所述控制系统根据所述脉冲信号计算环线中各小车的位置。
S4，控制系统在接收到同步信号后，计算第一调整线调整为第二速度 V2的第一调速时间点T1，同时确定第二调整线调整到第三速度V3的第二调速时间点T2，所述第三速度V3＝分拣小车环线的运行速度V环＞第二速度V2＞第一速度V1；
具体计算时，所述控制系统根据如下公式计算所述第一调速时间点T1及第二调速时间点T2
S包-S调＝V1t1+V2t2+V3t3 (1)
S车/V环＝t1+t2+t3 (2)
其中，S包等于包裹质心从第二调整线的起点到上包点的距离，S调为包裹在第一调整线上以第一速度在控制系统计算调整参数时间内移动的距离，t1为包裹在第一调整线上以第一速度V1继续运行的时间，t2为包裹以第二速度V2移动的时间，t3为包裹以第三速度V3运行的时间，S车为预约分拣小车在分拣小车环线发出同步信号时，其中心点到上包点的距离，V环为分拣小车环线的运行速度。
当接受到同步信号后，可确定预约的分拣小车距离上包点的实际距离 S车，由于分拣小车环线的运行速度V环是一定的，因此，能够计算出预约的小车到上包点的时间，从而根据上述的算法计算出各速度的运行时间，从而可以确定第一调速时间点T1和第二调速时间点T2。
并且在调整过程中，所述控制系统在接收到同步信号后，根据后续接收的同步信号实时调整所述第一调速时间点T1和/或第二调速时间点T2。
S5，所述第一调整线根据所述S4步骤中的调整参数加速到第二速度 V2后将包裹输送到以所述第二速度V2运行的第二调整线,
S6，所述第二调整线3根据所述S4步骤中的调整参数加速到第三速度 V3后将包裹输送到的预约的分拣小车上。
应当理解，上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.交叉带环线分拣系统的供包方法，其特征在于：所述交叉带环线分拣系统包括分拣小车环线以及为分拣小车环线供包的包裹供应线，它们均连接控制系统，所述包裹供应线包括依次配接的输送线、第一调整线及第二调整线，所述输送线和第一调整线之间设置有光幕，其包括如下步骤：
S1，包裹放入输送线并随输送线以第一速度V1前进；
S2，包裹通过光幕获得其位置坐标后，进入以第一速度V1运行的第一调整线；
S3，控制系统获取包裹的位置坐标并根据所述位置坐标预约与该包裹匹配的分拣小车并等待分拣小车环线的同步信号；
S4，控制系统在接收到同步信号后，计算第一调整线调整为第二速度V2的第一调速时间点T1，同时确定第二调整线调整到第三速度V3的第二调速时间点T2，所述第三速度V3＝分拣小车环线的运行速度V环＞第二速度V2＞第一速度V1；
S5，所述第一调整线根据所述S4步骤中的调整参数将包裹输送到以所述第二速度V2运行的第二调整线,
S6，所述第二调整线根据所述S4步骤中的调整参数将包裹输送到的预约的分拣小车上。
2.根据权利要求1所述的交叉带环线分拣系统的供包方法，其特征在于：在所述S1步骤中，包裹经过所述输送线后获得包裹的重量数据及外形尺寸参数。
3.根据权利要求2所述的交叉带环线分拣系统的供包方法，其特征在于：在所述S2步骤中，所述位置坐标是包裹的质心坐标。
4.根据权利要求3所述的交叉带环线分拣系统的供包方法，其特征在于：在所述S3步骤中，所述控制系统在确定与包裹匹配的分拣小车后，还确定该分拣小车是否空载，当预约的分拣小车非空载时，重新预约分拣小车；当预约的分拣小车是空载时，等待分拣小车环线的同步信号。
5.根据权利要求4所述的交叉带环线分拣系统的供包方法，其特征在于：所述控制系统根据每个所述分拣小车上的传感器确定分拣小车是否为空载。
6.根据权利要求5所述的交叉带环线分拣系统的供包方法，其特征在于：所述传感器包括所述分拣小车的输送皮带两侧设置的2个激光器和4个激光接收器，每个所述激光接收器均能同时接收两个所述激光器发出的激光。
7.根据权利要求4所述的交叉带环线分拣系统的供包方法，其特征在于：所述同步信号是分拣小车环线的每辆分拣小车经过设定位置的光电传感器时所触发的脉冲信号，所述控制系统根据所述脉冲信号计算环线中各分拣小车的位置。
8.根据权利要求1所述的交叉带环线分拣系统的供包方法，其特征在于：在所述S4步骤中，所述第三速度V3在1.5m/s-2.2m/s之间。
9.根据权利要求1所述的交叉带环线分拣系统的供包方法，其特征在于：在所述S4步骤中，所述控制系统根据如下公式计算所述第一调速时间点T1及第二调速时间点T2
S包-S调＝V1t1+V2t2+V3t3 (1)
S车/V环＝t1+t2+t3 (2)
其中，S包等于包裹质心从第二调整线的起点到上包点的距离，S调为包裹在第一调整线上以第一速度在控制系统计算调整参数时间内移动的距离，t1为包裹在第一调整线上以第一速度V1继续运行的时间，t2为包裹以第二速度V2移动的时间，t3为包裹以第三速度V3运行的时间，S车为预约分拣小车在分拣小车环线发出同步信号时，其中心点到上包点的距离，V环为分拣小车环线的运行速度。
10.根据权利要求1所述的交叉带环线分拣系统的供包方法，其特征在于：所述控制系统在接收到同步信号后，根据后续接收的同步信号实时调整所述第一调速时间点T1和/或第二调速时间点T2。
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