CN108453057B - 一种输送分拣控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种输送分拣控制方法和系统，包括检测行李放置区是否有托盘，如有，且前方行李送检区无行李托盘，则向前方行李送检区传送行李托盘；检测行李分拣区托盘数目是否已满，如未满，则将行李送检区的行李传送到安检机安检后，传送到行李分拣区；行李分拣区根据安检机安检的结果，将托盘分拣输送至可疑行李区或者安全行李区；可疑行李区将托盘输送至复检区；取走行李后，安全行李区的空托盘放置在托盘降落区；托盘降落区的空托盘输送至回筐区，回筐区的空托盘通过回筐通道输送至行李放置区处。本发明可实现自动输送行李托盘、自动分拣、自动托盘降落、自动回筐输送等功能。

Description

一种输送分拣控制方法和系统

技术领域

本发明涉及电气程序控制领域，具体的说，本发明涉及一种输送分拣控制方法和系统。

背景技术

在旅客经过机场、车站出行时，都需要进行安检，越来越多的安检通道采用托盘进安检机检查的方式，当前采用人工分拣、人工传递孔托盘的方式需要大量的时间和人力，经常造成安检通道拥挤、托盘无法及时送回等问题，因此需要一种自动化的托盘输送分拣设备，并能够控制托盘自动分拣和自动送回。

发明内容

本发明提供一种输送分拣控制方法和系统，以解决现有技术存在的问题。

本发明采用以下技术方案：

一种输送分拣控制方法，包括：

S1：检测行李放置区是否有托盘，如有，且前方行李送检区无行李托盘，则向前方行李送检区传送行李托盘；

S2：检测行李分拣区托盘数目是否已满，如未满，则将行李送检区的行李传送到安检机安检后，传送到行李分拣区；

S3：行李分拣区根据安检机安检的结果，将托盘分拣输送至可疑行李区或者安全行李区；可疑行李区将托盘输送至复检区；

S4：取走行李后，安全行李区的空托盘放置在托盘降落区；

S5：托盘降落区的空托盘输送至回筐区，回筐区的空托盘通过回筐通道输送至行李放置区处。

托盘上设置无线标签，传送路径上的感应装置通过无线标签获取托盘信息，并传递给上位机，上位机获取托盘信息后，判断各分区的后端分区是否具有托盘或者托盘数目是否满足传送要求，当后端分区无托盘或者托盘数目满足传送要求时，各分区输送当前行李托盘，否则进入等待传送状态。

所述S2中，如果行李分拣区托盘数目已满，但安检机无托盘，则将行李送检区的行李传送到安检机安检，暂停进入行李分拣区，当检测到行李分拣区的数目未满，则将安检后的托盘传送到行李分拣区进行分拣。

所述S5中，当回筐通道中托盘数目低于预设值Ⅰ，且托盘降落区的托盘数目高于预设值Ⅱ时，将托盘降落区堆积的托盘输送至回筐区后端，回筐区后端的托盘输送至回筐区前端。

在放置行李时，同时将行李所属人信息和托盘上的无线标签信息进行配对并存储；

可疑行李所属托盘信息通过感应装置传输到上位机中，上位机通过托盘信息检索可疑行李所属人以及安检机传送的行李安检图像供人工复检使用；人工复检后行李直接被拿走，人工将空托盘放置在托盘降落区；或者人工复检后行李重新安检机复检，复检后的安全行李直接传送至安全行李区，复检后的可疑行李传送至可疑行李区再次复检；

安检机对行李托盘进行安检过程中，对可疑行李所在的托盘上的无线标签和安全行李所在的托盘标签上传给上位机进行分别存储，行李托盘传送到行李分拣区进行分拣时，感应装置将当前行李托盘的无线标签的信息传送给上位机，上位机根据存储的标签判断当前托盘属于可疑行李托盘还是安全行李托盘，然后发送信息给行李分拣区的输送分拣设备将可以行李托盘传送到可疑行李区，将安全行李传送到安全行李区。

一种输送分拣控制系统，包括：

连通行李放置区、行李送检区、安检机、行李分拣区、回筐区的传送路径并对托盘进行传送的至少一个传送装置；

设置在传送路径上、并对托盘数量进行感应的感应装置；

根据安检机的安检结果、将托盘分拣至可疑行李区和安全行李区的输送分拣设备；

与传送装置、感应装置、输送分拣设备、安检机连接的控制单元和电源。

所述托盘上设置无线标签，传送路径上设置不少于一个的获取无线标签信息的感应装置，感应装置与控制单元连接，控制单元通过获取感应装置获取的托盘数目和托盘信息，根据托盘数目启动传送路径中不同位置处的传送装置进行托盘传送。

所述传送装置包括通过辊筒带动的传送带，辊筒通过辊筒电机带动；

所述控制单元包括上位机，上位机连接输送分拣设备和安检机，且上位机通过辊筒驱动器连接辊筒电机和感应装置，感应装置获取托盘信息和托盘数目，根据托盘信息和托盘数目驱动不同的辊筒电机带动传送带工作。

所述行李放置区不少于一个。

本发明的有益效果：本发明可实现自动输送行李托盘、自动分拣、自动托盘降落、自动回筐输送等功能。

附图说明

图1为本发明的输送分拣设备功能分布图。

图2为本发明的电气、通信连接图。

图3为本发明的程序框图。

图4为本发明的显示屏参数设置图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

本发明的目的是提供一种输送分拣设备的逻辑控制方法，用于控制分拣设备进行托盘的自动分拣和回传，提高托盘输送效率，降低工作人员的工作量。

本发明将将输送分拣设备的整体功能分区，分为行李放置区、行李送检区、安检机、行李分拣区、安全行李区、可疑行李区、托盘降落区、回框区，然后根据分区分别进行逻辑控制。各分区之间均通过传送装置连接，该传送装置包括多个，每个分区均至少包括一个，传送装置能够通过上位机控制进行启停，以便灵活对输送的过程进行控制，防止某些区域托盘堆积相撞、某些区域托盘少或者无托盘的状况。

上述的每一个区均可由传送装置组成。例如行李放置区可以为具有一个或者多个传送装置的传送区域，行李放置区附近为回框区的一端，回框区可选择为由一个或者多个传送装置组成的传送通道，用于将空托盘从托盘降落区输送到行李放置区进行堆积，等待用户使用；而行李送检区可以为与行李放置区的传送装置相连或者相邻的至少一个传送装置，用于将行李放置区装有行李的托盘传送到行李送检区；行李送检区与安检机的传送装置相连或者相邻，根据安检机和安检机前端的行李分拣区的状况，选择是否将行李托盘传送到安检机；行李分拣区为与安检机的传送装置相邻或者相连设置的分拣装置，行李分拣区同样可设置与安检机相邻或者相连的传送装置，还需要设置分拣装置，通过传送装置将托盘传送到分拣装置进行分拣，并将分拣的行李送到安全行李区或可疑行李区的传送装置进行传送；托盘降落区也可为具有多个传送装置的区域，用于收集空托盘，并将空托盘通过回框区的回框通道传送到行李放置区附近。

具体来说，本发明的控制方法至少包括以下步骤：

S1：通过检测行李放置区是否有托盘，如有，且前方行李送检区无行李托盘，则向前方行李送检区传送行李托盘；即乘客从托盘返回区获取托盘，并将行李放置在托盘上后，将托盘放置在行李放置区的传送装置上，如行李放置区前端的行李送检区无托盘，则上位机控制行李放置区的传送装置工作，将行李传送到行李送检区。

S2：检测行李分拣区托盘数目是否已满，如未满，则将行李送检区的行李传送到安检机安检后，传送到行李分拣区；即在行李托盘运送到行李送检区的过程中，同时上位机根据获取的安检机信息和行李分拣区的信息判断安检机中是否有托盘、行李分拣区是否托盘已满，如果行李分拣区托盘数目已满，但安检机无托盘，则将行李送检区的行李传送到安检机安检后，暂停进入行李分拣区，当检测到行李分拣区的数目未满，则将安检后的托盘传送到行李分拣区进行分拣。

S3：行李分拣区根据安检机安检的结果，将托盘分拣输送至可疑行李区或者安全行李区；可疑行李区将托盘输送至复检区；

S4：取走行李后，安全行李区的空托盘放置在托盘降落区；

S5：托盘降落区的空托盘输送至回筐区，回筐区的空托盘通过回筐通道输送至行李放置区处，在此步骤中，当回筐通道中托盘数目低于预设值Ⅰ，且托盘降落区的托盘数目高于预设值Ⅱ时，将托盘降落区堆积的托盘输送至回筐区后端，回筐区后端的托盘输送至回筐区前端。上述的预设值为经过试验后预设的合适的数值。

为了完成行李托盘的识别与数量统计，本发明在每个行李托盘上均设置无线标签，该无线标签可选用现有的RFID射频标签和/光电传感器，而传输路径的整个路径上布设多个能够读取无线标签的感应装置，例如射频读卡器和/或光电接收器，感应装置通过无线标签获取托盘信息，可通过RFID射频标签获取托盘的唯一编号，通过光电传感器获取托盘的数目，并传递给上位机，上位机获取托盘信息后，判断各分区的后端分区是否具有托盘或者托盘数目是否满足传送要求，当后端分区无托盘或者托盘数目满足传送要求时，上位机发送信号给当前分区的传送装置，传送装置工作开始输送当前行李托盘，否则进入当前传送装置进入等待传送状态。

同时，乘客在放置行李时，通过识别装置（例如人脸识别装置或者证件自动识别装置）将行李所属人信息和托盘上的无线标签信息进行配对并存储在上位机中，当行李通过可疑行李区进入到复检区后，复检区人工进行行李复检，复检后的安全行李直接被取走后，人工将空托盘放置在托盘降落区或者回筐通道；或者复检后的安全行李直接传送至安全行李区；而复检后的可疑行李所属托盘信息传送到上位机中，通过上位机进行报警并匹配可疑行李所属人。

安检机对行李托盘进行安检过程中，对可疑行李所在的托盘上的无线标签和安全行李所在的托盘标签以及安检图像信息上传给上位机进行分别存储，行李托盘传送到行李分拣区进行分拣时，感应装置将当前行李托盘的无线标签的信息传送给上位机，上位机根据存储的标签判断当前托盘属于可疑行李托盘还是安全行李托盘，然后发送信息给行李分拣区的输送分拣设备将可以行李托盘传送到可疑行李区，将安全行李传送到安全行李区。

如图1所示，本发明还提供一种输送分拣系统，包括连通行李放置区、行李送检区、安检机、行李分拣区、取行李区（安全行李区和可疑行李区）、回筐区的传送路径并对托盘进行传送的至少一个传送装置；还包括设置在传送路径上、并对托盘数量进行感应的感应装置，和对托盘进行安检的安检机，根据安检机的安检结果、将托盘分拣至可疑行李区和安全行李区的输送分拣设备；与传送装置、感应装置、输送分拣设备、安检机连接的控制单元和电源。

各分区之间的输送通道可采用模块化的传送装置设计，各传送装置分别配备辊筒电机和传感器，形成零压力积放式运输通道。而且辊筒驱动器配备有控制电输入接口和动力电输入接口，能够实现控制电和动力电独立控制，当出现故障紧急切断电机动力电时，仍能保证控制电在线，可以检测设备状态信息。

托盘上设置无线标签（光电传感器和/或RFID标签），传送路径上设置不少于一个的获取无线标签信息的感应装置，感应装置（读卡器或者感应器）与控制单元连接，控制单元通过获取感应装置获取的托盘数目和托盘信息，根据托盘数目启动传送路径中不同位置处的传送装置进行托盘传送。

具体来说，如图2所示，控制单元包括上位机，上位机包括作为上级系统的处理器和显示屏，显示屏和处理器通过交换机连接PLC，PLC通过线缆连接多个传送装置的辊筒驱动器，辊筒驱动器连接作为动力的辊筒电机和作为感应装置的传感器，同时PLC还连接输送分拣设备和安检机。

如图4所示，显示屏与PLC通过交换机实现网络通信连接。将PLC程序中的状态信息和变量等关联至显示屏中，可通过显示屏查看当前输送分拣设备的状态、故障信息，并且可以通过显示屏对某些参数进行设置，改变输送分拣设备各区域的运行参数。PLC选择西门子S7-1215C PLC周期性扫描执行，各区之间独立控制，各区之间状态相互影响。各区域的输送通道均实行分段控制，各区段通道配置辊筒电机和传感器。各区段状态由PLC周期扫描读取传感器数据来实现。

上述的PLC与辊筒驱动器通过网络通信连接，辊筒驱动器为一个集成网卡，所有的辊筒电机和传感器可通过辊筒驱动器实现集成，无需使用额外的传感器和驱动器。PLC通过辊筒驱动器的通信连接可编程控制所有辊筒电机。

连接时，PLC通过网线由1号网络接口连接至辊筒驱动器1的Link A通信接口，然后由辊筒驱动器1的Link B通信接口连接至辊筒驱动器2的Link A通信接口，由此串联连接所有的辊筒驱动卡。PLC包括有2 个以太网端口，1口用于与辊筒驱动器通信连接，2口连接至交换机，用于其他的通信扩展连接。

其中，行李分拣区的输送分拣设备采用现有技术，例如快递领域的自动的分拣设备，本发明选用的分拣设备能够在-90度~90度之间进行转向，此时，可疑行李区或者安全行李区的传送装置的接收端位于分拣设备转向范围内。当行李经过安检机时，上位机根据托盘的编号对行李的分拣进行判断，并对PLC发送分拣指令，输送分拣设备包含有一套高性能转向装置，可以在-90度至90度之间进行转向运动，PLC接收到分拣指令后，对转向装置进行分拣控制，分拣工作无需人工参与，提高分拣效率。

行李分拣完后，空的托盘需要重新放回行李放置区处等待新的行李输送分拣工作，传统输送分拣设备均为人工回送空筐，本发明输送分拣设备根据回筐通道的空筐数量以及托盘降落通道的空筐数量自动向回筐通道输送空筐，保证行李放置区处始终保证有足够的空筐用于行李输送分拣。输送分拣设备的各区域输送通道可以通过显示屏进行辊筒电机的速度设置，用户可根据需要提高或降低电机运转速度，调节输送分拣设备的整体输送分拣效率。

本发明的输送分拣系统的具体运行情况如下：

启动设备，设备开始自检，设备正常，向上级系统发送“设备正常”；如有故障自动发送报警信息，并上级系统发送“设备故障信息”，并在显示屏上显示故障位置、意义；

在行李放置区处的回筐通道上取空托盘，放置行李后推入行李放置区通道，当后端有行李托盘输送到当前位置时，当前位置行李托盘暂停推入，当当前位置输送通道无行李托盘通过时，可推入新行李托盘。

当前区后端有行李托盘输送且当前位置无托盘时，启动输送动作接收后端输送的行李托盘，当前端模块无行李托盘时，输送当前位置的行李托盘，当前端区有行李托盘时，停止等待。当上位机发送停止指令时，停止向前输送行李托盘，当上位机发送运行指令时，启动传送装置向前输送行李托盘至上级系统安检机等检测设备内。

行李分拣区设置有多个（例如4个）缓冲区，输送经安检机等检测设备检测过的待分拣行李托盘，当上位机向输送分拣设备发送分拣指令时，设备控制分拣转向装置分拣输送待分拣行李托盘。

当行李托盘被分拣至安全行李区时，安全行李区的合流输送通道启动工作，将行李托盘输送至安全行李区，等待取走行李。当行李被分拣至可疑行李区时，可疑行李区的输送通道启动工作将可疑行李输送至工作人员工作台，等待开包检查行李。

当行李被取走后，空行李托盘被堆积放置在托盘降落区，当托盘降落区堆积的空行李托盘数量大于最小放置数量时，检测回筐通道是否有空位，当前端回筐通道有空位时，将空行李托盘输送至回筐区前端，在行李放置区处，方便乘客取托盘放置行李。

为了提高效率，本发明设置多个行李放置区或者在行李放置区设置多条通往行李送检区的通道，能够同时让多个乘客放置行李。因为当行李放置区数量少或者行李放置区的通道数少时，由于不同乘客放置每个行李的时间和放置行李的数量不同，导致乘客占据某个输送通道的时间不同，当乘客放置每个行李的时间较长或者因其它事情影响放置行李的时间时，会影响总体的行李输入量，进而影响整个输送分拣系统的效率，而增加行李放置区的模块数量后，由于多个位置同时进行行李输入，会降低放置行李时间带来的影响，从而保证总行李输入量，提高输送分拣设备总体的输送量。

本发明采用托盘降落通道和回筐通道解决人工回送空筐的问题，无需人工干预。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种输送分拣控制方法，其特征在于，包括：

S1：检测行李放置区是否有托盘，如有，且前方行李送检区无行李托盘，则向前方行李送检区传送行李托盘；

S2：检测行李分拣区托盘数目是否已满，如未满，则将行李送检区的行李传送到安检机安检后，传送到行李分拣区；

S3：行李分拣区根据安检机安检的结果，将托盘分拣输送至可疑行李区或者安全行李区；可疑行李区将托盘输送至复检区；

S4：取走行李后，安全行李区的空托盘放置在托盘降落区；

S5：托盘降落区的空托盘输送至回筐区，回筐区的空托盘通过回筐通道输送至行李放置区处；所述S5中，当回筐通道中托盘数目低于预设值Ⅰ，且托盘降落区的托盘数目高于预设值Ⅱ时，将托盘降落区堆积的托盘输送至回筐区后端，回筐区后端的托盘输送至回筐区前端；

在放置行李时，同时将行李所属人信息和托盘上的无线标签信息进行配对并存储；

可疑行李所属托盘信息通过感应装置传输到上位机中，上位机通过托盘信息检索可疑行李所属人以及安检机传送的行李安检图像供人工复检使用；

人工复检后行李直接被拿走，人工将空托盘放置在托盘降落区；或者人工复检后行李重新安检机复检，复检后的安全行李直接传送至安全行李区，复检后的可疑行李传送至可疑行李区再次复检；

托盘上设置无线标签，传送路径上的感应装置通过无线标签获取托盘信息，并传递给上位机，上位机获取托盘信息后，判断各分区的后端分区是否具有托盘或者托盘数目是否满足传送要求，当后端分区无托盘或者托盘数目满足传送要求时，各分区输送当前行李托盘，否则进入等待传送状态；

安检机对行李托盘进行安检过程中，对可疑行李所在的托盘上的无线标签和安全行李所在的托盘标签上传给上位机进行分别存储，行李托盘传送到行李分拣区进行分拣时，感应装置将当前行李托盘的无线标签的信息传送给上位机，上位机根据存储的标签判断当前托盘属于可疑行李托盘还是安全行李托盘，然后发送信息给行李分拣区的输送分拣设备将可疑行李托盘传送到可疑行李区，将安全行李传送到安全行李区。

2.根据权利要求1所述的一种输送分拣控制方法，其特征在于：

所述S2中，如果行李分拣区托盘数目已满，但安检机无托盘，则将行李送检区的行李传送到安检机安检，暂停进入行李分拣区，当检测到行李分拣区的数目未满，则将安检后的托盘传送到行李分拣区进行分拣。

3.一种应用权利要求1~2任一项所述的方法的系统，其特征在于，包括：

连通行李放置区、行李送检区、安检机、行李分拣区、回筐区的传送路径并对托盘进行传送的至少一个传送装置；

设置在传送路径上、并对托盘数量进行感应的感应装置；

根据安检机的安检结果、将托盘分拣至可疑行李区和安全行李区的输送分拣设备；

与传送装置、感应装置、输送分拣设备、安检机连接的控制单元和电源。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：

所述托盘上设置无线标签，传送路径上设置不少于一个的获取无线标签信息的感应装置，感应装置与控制单元连接，控制单元通过获取感应装置获取的托盘数目和托盘信息，根据托盘数目启动传送路径中不同位置处的传送装置进行托盘传送。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：

所述传送装置包括通过辊筒带动的传送带，辊筒通过辊筒电机带动；

所述控制单元包括上位机，上位机连接输送分拣设备和安检机，且上位机通过辊筒驱动器连接辊筒电机和感应装置，感应装置获取托盘信息和托盘数目，根据托盘信息和托盘数目驱动不同的辊筒电机带动传送带工作。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：

所述行李放置区不少于一个。

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