CN106995122A - 一种基于rfid技术的通道检测分拣系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于RFID技术的通道检测分拣系统及方法，包括动力辊筒输送线、皮带输送线、RFID屏蔽箱、输送线、旋转平台以及分拣输送线；由人工将装满待检产品的待检箱放置到缓冲平台，再推入动力辊筒输送线；动力辊筒输送线将待检箱自动输送到入箱前的皮带输送线；皮带输送线通过控制系统实现将列队的多个待检箱逐个自动输送入RFID屏蔽箱；待检箱进入屏蔽箱后自动关门以屏蔽外部信号进行检测，检测数据通过RFID读写器送至控制系统，检测结束后开门将已检箱送出；已检箱经输送设备进入旋转平台分拣。本发明对检测箱箱体内的待检箱中的RFID标签进行检测读取，防止对检测箱箱体外待检箱中的RFID电子标签误读。

Description

一种基于RFID技术的通道检测分拣系统及方法

技术领域

本发明涉及一种通道检测技术，具体地说是一种基于RFID技术的通道检测分拣系统及方法。

背景技术

同类现有技术是将RFID检测系统和系统集成到一台设备内，然后将待检测的装有RFID电子标签的包装盒或包装箱(之后简称为待检箱)放在设备旁进行检测。由于待检箱处于开放环境，检测设备可能识别旁边或远处放置的其他RFID标签。因此检测设备应用时需一箱一箱的搬运至设备旁，检测后运走，工作效率较低，劳动强度大，仓储物流系统的服务能力较低，且存在较大的串读风险。

发明内容

针对现有技术中通道检测存在工作效率较低，劳动强度大且存在较大的串读风险等不足，本发明要解决的技术问题是提供一种工作效率高、检测准确的基于RFID技术的通道检测分拣系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明一种基于RFID技术的通道检测分拣系统，包括：动力辊筒输送线、皮带输送线、RFID屏蔽箱、输送线、旋转平台以及分拣输送线，其中动力辊筒输送线通过皮带输送线安装于RFID屏蔽箱的入口侧，输送线一端与RFID屏蔽箱的出口侧衔接，另一端与旋转平台衔接；旋转平台连接具有两个输出方向的分拣输送线。

在动力辊筒输送线输入端还设有与其衔接的缓冲平台。

缓冲平台、动力辊筒输送线、皮带输送线、RFID屏蔽箱、输送线、旋转平台以及分拣输送线之间为组合式连接，即缓冲平台、动力辊筒输送线、皮带输送线、输送线、旋转平台以及分拣输送线的长短按需要组合，分设于RFID屏蔽箱的入口侧或出口侧，各设备之间通过连接件接合。

所述RFID屏蔽箱内安装输送设备及检测设备，其中输送设备为单向输送、检测设备包括上检测天线组件、下检测天线组件、侧检测天线组件以及读写器，分设在RFID屏蔽箱内的各方位，上检测天线组件、下检测天线组件以及侧检测天线组件的数据线以有线方式连接至读写器。

所述皮带输送线两侧布置有用于检测待检箱是否到位的传感器，包括安装于动力辊筒输送线、箱前输送机、箱后输送机、检测通道箱内入口门及出口门的对射光电开关，即第一～五光电开关，各光电开关信号线连接至检测分拣系统控制装置。

旋转平台下安装用于确定原点位置以便计算旋转角度的第一接近开关；检测通道箱入口门及出口门处分别设置用于检测门是否开到位的第二接近开关和第三接近开关，各接近开关信号线连接至检测分拣系统控制装置。

本发明一种基于RFID技术的通道检测分拣方法，包括以下步骤：

由人工将装满待检产品的待检箱放置到缓冲平台，再推入动力辊筒输送线；

动力辊筒输送线将待检箱自动输送到入箱前的皮带输送线；

皮带输送线通过控制系统实现将列队的多个待检箱逐个自动输送入RFID屏蔽箱；

待检箱进入屏蔽箱后，屏蔽箱自动关门以屏蔽外部信号，进行检测，检测数据通过RFID读写器送至控制系统，检测结束后开门将已检箱送出；

已检箱经输送设备进入旋转平台分拣。

旋转平台分拣为：控制系统根据分析结果输出控制指令至旋转平台，控制旋转平台旋转方向，将合格与不合格已检箱送至不同方向的辊子线，从而实现分拣。

检测通道为五组，其中第一通道布设于动力辊筒输送线处，用于待检箱的到位检测以及控制动力辊筒输送线电机传送；第二通道布设于箱前输送机处，用于待检箱的到位检测、控制箱前输送机电机传送、检测通道箱入口门的开关控制；第三通道布设于箱内输送机上，用于待检箱的到位检测以及控制箱内输送机的电机传送；第四通道布设于箱后输送机处，用于已检箱的到位检测、控制箱后输送机的电机传送、检测通道箱出口门的开关控制；第五通道布设于旋转平台处，用于已检箱的到位检测以及旋转平台的电机传送及回转。

各通道执行机构的动作逻辑为：

若第二通道检测到有物品，执行开门动作；

若第三通道检测到有物品，执行关门动作；

若第三通道检测到有物品，执行开门动作；

若第一～五通道中任何一个通道检测到有物品，且其前一通道也检测到有物品，则前一通道执行机构停止动作，待前一通道将物品运走再启动；

若第五通道检测到有物品，该通道的执行机构停止动作，然后通过检测物品是否合格来确定旋转平台的旋转方向，若已检箱合格则运往合格产品区，若已检箱不合格则运往不合格产品区。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明集成全封闭的RFID电子标签检测箱，可对检测箱箱体内的待检箱中的RFID标签进行检测读取，并能有效防止对检测箱箱体外待检箱中的RFID电子标签进行误读，同时在检测箱箱体前后配套送箱、出料、分拣等设备，实现待检箱紧凑排队通过检测并进行分拣的工序流程。

2.本发明工作效率高，检测准确，可用于仓储物流领域，实现纸箱的快速检测分拣，提高了仓储物流系统的准确性和服务能力。

附图说明

图1为发明系统结构主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的右视图；

图4为本发明系统电气原理框图；

图5为本发明控制方法流程图。

其中，1为缓冲平台，2为动力辊筒输送线，3为箱前输送机，4为箱内输送机，5为检测通道箱，6为箱后输送机，7为旋转平台，8为水平输送带，9为倾斜输送带。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。

如图1～3所示，本发明一种基于RFID技术的通道检测分拣系统，包括：动力辊筒输送线2、皮带输送线、检测通道箱5、输送线4、旋转平台5以及分拣输送线，其中动力辊筒输送线通过皮带输送线2安装于检测通道箱5的入口侧，输送线4一端与检测通道箱5的出口侧衔接，另一端与旋转平台5衔接；旋转平台5连接具有两个输出方向的分拣输送线。在动力辊筒输送线2的输入端还设有与其衔接的缓冲平台1。

所述RFID屏蔽箱内安装输送设备及检测设备，其中输送设备为单向输送、检测设备包括上检测天线组件、下检测天线组件、侧检测天线组件以及读写器，分设在RFID屏蔽箱内的各方位，上检测天线组件、下检测天线组件以及侧检测天线组件的数据线以有线方式连接至读写器。

检测箱前后配套输送设备和旋转分拣平台，根据检测箱检测结果来控制旋转平台不同方向旋转输送进行分拣。

本实施例中，缓冲平台1、动力辊筒输送线2、皮带输送线、检测通道箱5、输送线4、旋转平台5以及分拣输送线之间为组合式连接，即缓冲平台1、动力辊筒输送线2、皮带输送线、输送线4、旋转平台5以及分拣输送线的长短按需要组合，分设于检测通道箱5的入口侧或出口侧，各设备之间通过连接件接合。

所述皮带输送线两侧布置有用于检测待检箱是否到位的传感器，本实施例采用光电传感器，通过控制系统接收光电传感器的到位信号，实现将列队的多个待检箱逐个自动输送入RFID屏蔽箱。

本发明集成全封闭的RFID电子标签检测箱，可对箱体内的待检箱内的RFID标签进行检测读取，并能有效防止对箱外待检箱内的RFID电子标签进行误读。同时在箱体前后配套送箱、出料、分拣等设备，实现待检箱紧凑排队通过检测并进行分拣的工序流程。

本发明一种基于RFID技术的通道检测分拣方法，包括以下步骤：

由人工将装满待检产品的待检箱放置到缓冲平台，再推入动力辊筒输送线；

动力辊筒输送线将待检箱自动输送到入箱前的皮带输送线；

皮带输送线通过控制系统实现将列队的多个待检箱逐个自动输送入RFID屏蔽箱；

待检箱进入屏蔽箱后，屏蔽箱自动关门以屏蔽外部信号，检测通过RFID读写器送至控制系统，检测结束后开门将已检箱送出；

待检箱经输送设备(如皮带输送线)进入旋转平台分拣；

控制系统根据分析结果输出控制指令至旋转平台，控制旋转平台旋转方向，将合格与不合格已检箱送至不同方向的辊子线，从而实现分拣。

分拣后的已检箱进入后序的无动力辊筒线(整体为破面，已检箱靠自重下滑)，由人工进行转运装载，或者分拣后的已检箱转运入现有的物流输送线系统。

如图4所示，本实施例中控制系统以可编程控制器做为控制核心，设置五组检测通道，标记为通道#1～#5，其中，通道#1布设于动力辊筒输送线2处，用于待检箱的到位检测以及控制动力辊筒输送线2电机传送；通道#2布设于箱前输送机3处，用于待检箱的到位检测、控制箱前输送机电机传送、检测通道箱入口门的开关控制；通道#3布设于箱内输送机4上，用于待检箱的到位检测以及控制箱内输送机4的电机传送；通道#4布设于箱后输送机6处，用于已检箱的到位检测、控制箱后输送机6的电机传送、检测通道箱出口门的开关控制；通道#5布设于旋转平台7处，用于已检箱的到位检测以及旋转平台7的电机传送及回转。

动力辊筒输送线2、箱前输送机3、箱后输送机6、检测通道箱5内入口门及出口门分别安装对射光电开关，即第一～五光电开关BS1～BS5，

旋转平台7下安装第一接近开关SJ1，用于确定原点位置以便计算旋转角度；检测通道箱入口门及出口门处分别设置第二接近开关SJ2和第三接近开关SJ3，用于检测门是否开到位。

如图5所示，程序开始后，设备启动，检测通道箱入口门伺服电机SD1及出口门伺服电机SD2以及旋转平台7的伺服电机SD3执行回参考点动作，待参考点回零完成之后(检测到第一～三接近开关SJ1、SJ2、SJ3有到位信号给PLC)，所有通道上的变频电机(FC1-FC5)全部启动。各通道变频电机工作条件为：

若通道#2检测到有物品(即第二光电开关BS2有到位信号给PLC)，第一、二伺服电机SD1、SD2执行开门动作；

若通道#3检测到有物品(即第三光电开关BS3有到位信号给PLC)，第一、二伺服电机SD1、SD2执行关门动作；

若通道#3检测到有物品(即第四光电开关BS4有到位信号给PLC)，第一、二伺服电机SD1、SD2执行开门动作；

若通道#1-#5任何一个通道检测到有物品，且其前一通道也检测到有物品，则前一通道变频电机执行停止旋转动作，待前一通道将物品运走再启动旋转；

若通道#5检测到有物品(即第五光电开关BS5有到位信号给PLC)，则由第五变频器FC5控制的第五变频电机M5执行电机停止动作，然后通过检测物品是否合格来确定由第三伺服驱动SM3控制的第三伺服电机SD3的旋转方向，若已检箱合格则第三伺服电机SD3向左旋转90°，第五变频电机M5启动正转，继续通过通道运往合格产品区，若已检箱不合格则第三伺服电机SD3向右旋转90°，第五变频电机M5变频电机启动反转，运往不合格产品区。

本发明利用带有自动开关门的RFID屏蔽箱进行RFID标签检测，RFID屏蔽箱能屏蔽内外信号，使内部信号不外漏，外部信号进不来，对于信号来说相当于密闭箱，内部设有输送设备和检测设备，在待检箱进入或输出时对箱门的开关状态及待检箱的位置进行检测，进出口位置有待检箱检测的光电信号，待检箱进入RFID屏蔽箱后，待检箱尾部通过光电信号后进料门关门，检测完成后，已检箱到达出口光电信号位置时，出料门开门，已检箱尾部通过设于输送线4两侧的光电传感器后，出料门关门。

本发明方法中涉及的系统采用自动集中控制系统，可实现输送检测过程中待检箱输送、检测通道箱(即RFID屏蔽箱)进料门开门、待检箱进入、检测通道箱(即RFID屏蔽箱)进料门关门、检测同时带式输送机输送、出料门开门、出料门关门、输送、分拣等工序联动、互锁，系统稳定可靠。

本发明方法中涉及的系统集成旋转平台或其他分拣设备，根据系统反馈的检测结果对已检箱进行分拣。

本发明集成动力辊子线、输送皮带线等，降低人员劳动强度，大幅度提高检测速度。

本发明整套系统集中控制，控制单元布置在检测箱体内，检测箱体检测结果(正确或错误)反馈至控制系统，由控制系统根据反馈结果控制旋转平台的回转电机的转动方向(正确结果和错误结果反馈至控制系统，控制系统控制回转电机的转动方向相反)，从而实现旋转方向不同，不同旋转方向到位后，实现不同方向的分拣。

Claims (10)

1.一种基于RFID技术的通道检测分拣系统，其特征在于包括：动力辊筒输送线、皮带输送线、RFID屏蔽箱、输送线、旋转平台以及分拣输送线，其中动力辊筒输送线通过皮带输送线安装于RFID屏蔽箱的入口侧，输送线一端与RFID屏蔽箱的出口侧衔接，另一端与旋转平台衔接；旋转平台连接具有两个输出方向的分拣输送线。

2.按权利要求1所述的基于RFID技术的通道检测分拣系统，其特征在于：在动力辊筒输送线输入端还设有与其衔接的缓冲平台。

3.按权利要求1或2所述的基于RFID技术的通道检测分拣系统，其特征在于：缓冲平台、动力辊筒输送线、皮带输送线、RFID屏蔽箱、输送线、旋转平台以及分拣输送线之间为组合式连接，即缓冲平台、动力辊筒输送线、皮带输送线、输送线、旋转平台以及分拣输送线的长短按需要组合，分设于RFID屏蔽箱的入口侧或出口侧，各设备之间通过连接件接合。

4.按权利要求1所述的基于RFID技术的通道检测分拣系统，其特征在于：所述RFID屏蔽箱内安装输送设备及检测设备，其中输送设备为单向输送、检测设备包括上检测天线组件、下检测天线组件、侧检测天线组件以及读写器，分设在RFID屏蔽箱内的各方位，上检测天线组件、下检测天线组件以及侧检测天线组件的数据线以有线方式连接至读写器。

5.按权利要求1所述的基于RFID技术的通道检测分拣系统，其特征在于：所述皮带输送线两侧布置有用于检测待检箱是否到位的传感器，包括安装于动力辊筒输送线、箱前输送机、箱后输送机、检测通道箱内入口门及出口门的对射光电开关，即第一～五光电开关，各光电开关信号线连接至检测分拣系统控制装置。

6.按权利要求1所述的基于RFID技术的通道检测分拣系统，其特征在于：旋转平台下安装用于确定原点位置以便计算旋转角度的第一接近开关；检测通道箱入口门及出口门处分别设置用于检测门是否开到位的第二接近开关和第三接近开关，各接近开关信号线连接至检测分拣系统控制装置。

7.一种基于RFID技术的通道检测分拣方法，其特征在于包括以下步骤：

由人工将装满待检产品的待检箱放置到缓冲平台，再推入动力辊筒输送线；

动力辊筒输送线将待检箱自动输送到入箱前的皮带输送线；

皮带输送线通过控制系统实现将列队的多个待检箱逐个自动输送入RFID屏蔽箱；

待检箱进入屏蔽箱后，屏蔽箱自动关门以屏蔽外部信号，进行检测，检测数据通过RFID读写器送至控制系统，检测结束后开门将已检箱送出；

已检箱经输送设备进入旋转平台分拣。

8.按权利要求7所述的基于RFID技术的通道检测分拣方法，其特征在于：旋转平台分拣为：控制系统根据分析结果输出控制指令至旋转平台，控制旋转平台旋转方向，将合格与不合格已检箱送至不同方向的辊子线，从而实现分拣。

9.按权利要求7所述的基于RFID技术的通道检测分拣方法，其特征在于：检测通道为五组，其中第一通道布设于动力辊筒输送线处，用于待检箱的到位检测以及控制动力辊筒输送线电机传送；第二通道布设于箱前输送机处，用于待检箱的到位检测、控制箱前输送机电机传送、检测通道箱入口门的开关控制；第三通道布设于箱内输送机上，用于待检箱的到位检测以及控制箱内输送机的电机传送；第四通道布设于箱后输送机处，用于已检箱的到位检测、控制箱后输送机的电机传送、检测通道箱出口门的开关控制；第五通道布设于旋转平台处，用于已检箱的到位检测以及旋转平台的电机传送及回转。

10.按权利要求9所述的基于RFID技术的通道检测分拣方法，其特征在于：各通道执行机构的动作逻辑为：

若第二通道检测到有物品，执行开门动作；

若第三通道检测到有物品，执行关门动作；

若第三通道检测到有物品，执行开门动作；

若第一～五通道中任何一个通道检测到有物品，且其前一通道也检测到有物品，则前一通道执行机构停止动作，待前一通道将物品运走再启动；

若第五通道检测到有物品，该通道的执行机构停止动作，然后通过检测物品是否合格来确定旋转平台的旋转方向，若已检箱合格则运往合格产品区，若已检箱不合格则运往不合格产品区。