CN110404787A - 一种基于人工智能的用于仓储物流的自动分拣系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于人工智能的用于仓储物流的自动分拣系统，包括工作台、控制器、传送带、分拣机构、分离机构和识别机构，分离机构包括驱动组件和和两个分离组件，分离组件包括转轴和若干挡板，驱动组件包括驱动单元、往复框、两个齿条和两个半齿轮，识别机构包括固定框、第二识别组件和两个第一识别组件，第一识别组件包括平移单元、平移板、第一扫码器和矫正单元，该基于人工智能的用于仓储物流的自动分拣系统通过分离机构可将紧靠在一起的商品逐一分离，方便识别机构逐一进行扫码识别，不仅如此，通过识别机构在矫正商品的放置角度后，可对商品的四侧进行扫描，准确获取商品信息，便于分拣机构进行分拣处理，提高了该系统的实用性。

Description

一种基于人工智能的用于仓储物流的自动分拣系统

技术领域

本发明涉及人工智能领域，特别涉及一种基于人工智能的用于仓储物流的自动分拣系统。

背景技术

人工智能是继蒸汽技术、电力技术、计算机及信息技术革命之后的第四次科技革命核心驱动力。从20世纪50年代发展至今，人工智能已经形成全新的生产力，对生产结构和生产关系产生了颠覆性的改变和影响。经历了技术驱动和数据驱动阶段，人工智能现在已经进入场景驱动阶段，深入落地到各个行业之中去解决不同场景的问题。此类行业实践应用也反过来持续优化人工智能的核心算法，形成正向发展的态势。目前，人工智能主要在制造、家居、金融、零售、交通、安防、医疗、物流、教育等行业中有广泛的应用。

在仓储物流行业中，通过利用智能搜索、推力规划、计算机视觉以及智能机器人等技术在运输、仓储、配送装卸等流程上已经进行了自动化改造，基本实现无人操作，比如在自动分拣系统中，通过传送带进行商品传输，传送带以特定的速率带动商品移动，通过扫码器扫描二维码识别商品，根据商品信息对商品进行分类处理。但是现有的自动分拣系统中，当传送带上的商品紧密相靠在一起时，系统容易出现误判，将商品分到其他错误类别中，不仅如此，在获取商品信息时，需要扫码器正对商品包装盒上的条码，若商品放置在传送带上的角度倾斜，系统难以获取商品信息，进而无法对其进行归类处理，从而导致了现有的自动分拣系统实用性降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于人工智能的用于仓储物流的自动分拣系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于人工智能的用于仓储物流的自动分拣系统，包括工作台、控制器、传送带、分拣机构、分离机构和识别机构，所述控制器固定在工作台的上方，所述控制器内设有PLC，所述传送带设置在工作台的上方，所述分离机构、识别机构和分拣机构沿着传送带的转动方向依次设置在工作台的上方，所述传送带与PLC电连接；

所述分离机构包括驱动组件和和两个分离组件，两个分离组件分别位于传送带的两侧，所述分离组件包括转轴和若干挡板，所述转轴的底端设置在工作台的上方，所述挡板周向均匀分布在转轴的顶端，所述挡板位于传送带的上方，所述驱动组件包括驱动单元、往复框、两个齿条和两个半齿轮，所述驱动单元与往复框传动连接，所述往复框穿过传送带的内侧，两个齿条分别固定在往复框的两侧的内壁上，两个半齿轮分别与两个转轴同轴固定连接，两个半齿轮分别与两个齿条啮合；

所述识别机构包括固定框、第二识别组件和两个第一识别组件，所述固定框的竖向截面的形状为U形，所述固定框的两端固定在工作台的上方，两个第一识别组件分别位于固定框内的两侧，所述第二识别组件位于固定框的上部，所述第一识别组件包括平移单元、平移板、第一扫码器和矫正单元，所述平移单元与平移板传动连接，所述第一扫码器固定在平移板的靠近传送带的一侧的上部，所述矫正单元位于第一扫码器的下方，所述第一扫码器与PLC电连接。

作为优选，为了驱动往复框进行往复移动，所述驱动单元包括第一电机、转盘、驱动杆和滑动单元，所述第一电机固定在工作台的上方，所述第一电机与PLC电连接，所述第一电机与转盘传动连接，所述转盘通过驱动杆与往复框的一端铰接，所述滑动单元位于驱动框的另一端。

作为优选，为了支撑往复框平稳移动，所述滑动单元包括滑杆和滑环，所述滑杆与往复框固定连接，所述滑环套设在滑杆上，所述滑环固定在工作台的上方。

作为优选，为了带动平移板移动，所述平移单元包括第二电机、轴承和丝杆，所述第二电机和轴承均固定在工作台的上方，所述第二电机与PLC电连接，所述第二电机与丝杆的一端传动连接，所述丝杆的另一端设置在轴承内，所述平移板套设在丝杆上，所述平移板的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述平移板抵靠在工作台上。

作为优选，为了规范商品的放置角度，所述矫正单元包括矫正条、伸缩管和伸缩杆，所述矫正条固定在伸缩管上，所述伸缩杆的一端设置在伸缩管内，所述伸缩杆的另一端与平移板固定连接，所述伸缩管内设有固定环、凸板、弹簧和压力计，所述压力计固定在伸缩管内的底部，所述压力计与PLC电连接，所述压力计通过弹簧与凸板连接，所述弹簧处于压缩状态，所述凸板与伸缩杆固定连接，所述固定环固定在伸缩管的内壁上，所述固定环套设在伸缩杆上。

作为优选，为了便于从商品的前后方扫描二维码，所述第二识别组件包括升降板、两个升降单元和两个第二识别单元，两个升降单元分别设置在升降板的两端的下方，两个第二识别单元沿着传送带的方向设置在升降板的两侧的下方，所述第二识别单元包括第二扫码器和竖杆，所述固定框的顶部套设在竖杆上，所述第二扫码器通过竖杆固定在升降板的下方，所述第二扫码器与PLC电连接。

作为优选，为了带动升降板进行升降移动，所述升降单元包括第三电机、第一连杆和第二连杆，所述第三电机固定在固定框的上方，所述第三电机与PLC电连接，所述第三电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与升降板铰接。

作为优选，为了便于将不同种类的商品分拣出来，所述分拣机构包括若干分拣单元，所述分拣单元包括移动单元、推板和收集盒，所述移动单元和收集盒分别位于传送带的两侧，所述移动单元与推板传动连接。

作为优选，为了带动推板移动，所述移动单元包括气缸，所述气缸与PLC电连接，所述气缸的缸体固定在工作台上，所述气缸的气杆与推板固定连接。

作为优选，为了检测推板的前方有无商品，所述推板的上方设有摄像头，所述摄像头与PLC电连接。

本发明的有益效果是，该基于人工智能的用于仓储物流的自动分拣系统通过分离机构可将紧靠在一起的商品逐一分离，方便识别机构逐一进行扫码识别，不仅如此，通过识别机构在矫正商品的放置角度后，可对商品的四侧进行扫描，准确获取商品信息，便于分拣机构进行分拣处理，从而提高了该系统的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基于人工智能的用于仓储物流的自动分拣系统的结构示意图；

图2是本发明的基于人工智能的用于仓储物流的自动分拣系统的分离机构的结构示意图；

图3是本发明的基于人工智能的用于仓储物流的自动分拣系统的识别机构的结构示意图；

图4是本发明的基于人工智能的用于仓储物流的自动分拣系统的矫正单元的结构示意图；

图中：1.工作台，2.控制器，3.传送带，4.转轴，5.挡板，6.往复框，7.齿条，8.半齿轮，9.固定框，10.平移板，11.第一扫码器，12.第一电机，13.转盘，14.驱动杆，15.滑杆，16.滑环，17.第二电机，18.轴承，19.丝杆，20.矫正条，21.伸缩管，22.伸缩杆，23.固定环，24.凸板，25.弹簧，26.压力计，27.升降板，28.第二扫码器，29.竖杆，30.第三电机，31.第一连杆，32.第二连杆，33.推板，34.收集盒，35.气缸，36.摄像头。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种基于人工智能的用于仓储物流的自动分拣系统，包括工作台1、控制器2、传送带3、分拣机构、分离机构和识别机构，所述控制器2固定在工作台1的上方，所述控制器2内设有PLC，所述传送带3设置在工作台1的上方，所述分离机构、识别机构和分拣机构沿着传送带3的转动方向依次设置在工作台1的上方，所述传送带3与PLC电连接；

PLC，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。

用户在使用该分拣系统时，将待分拣的商品放置在传送带3的一端，通过控制器2操作设备运行，由传送带3带动设备移动的过程中，通过分离机构将商品逐一分离开来后，利用识别机构扫描商品上的二维码，而后由分拣机构根据商品信息进行分拣工作，从而完成了商品的分类。

如图2所示，所述分离机构包括驱动组件和和两个分离组件，两个分离组件分别位于传送带3的两侧，所述分离组件包括转轴4和若干挡板5，所述转轴4的底端设置在工作台1的上方，所述挡板5周向均匀分布在转轴4的顶端，所述挡板5位于传送带3的上方，所述驱动组件包括驱动单元、往复框6、两个齿条7和两个半齿轮8，所述驱动单元与往复框6传动连接，所述往复框6穿过传送带3的内侧，两个齿条7分别固定在往复框6的两侧的内壁上，两个半齿轮8分别与两个转轴4同轴固定连接，两个半齿轮8分别与两个齿条7啮合；

分离机构运行时，PLC控制驱动单元运行，带动往复框6在水平方向上进行往复移动，使得往复框6两侧内壁上的齿条7进行往复移动，齿条7在移动过程中，分别同时作用在两个与齿条7啮合的半齿轮8上，使得半齿轮8保持旋转的状态，由于半齿轮8与转轴4同轴固定连接，使得转轴4发生转动，进而带动挡板5转动，两个转轴4上的挡板5转动的方向相反，使得两个转轴4上最近的两个挡板5的距离发生变化，在两个挡板5间的距离增大时，方便传送带3上的商品通过，在两个挡板5间的距离缩小时，可阻挡商品移动，防止传送带3上的商品紧靠在一起，不利于识别机构识别商品信息。

如图3所示，所述识别机构包括固定框9、第二识别组件和两个第一识别组件，所述固定框9的竖向截面的形状为U形，所述固定框9的两端固定在工作台1的上方，两个第一识别组件分别位于固定框9内的两侧，所述第二识别组件位于固定框9的上部，所述第一识别组件包括平移单元、平移板10、第一扫码器11和矫正单元，所述平移单元与平移板10传动连接，所述第一扫码器11固定在平移板10的靠近传送带3的一侧的上部，所述矫正单元位于第一扫码器11的下方，所述第一扫码器11与PLC电连接。

识别机构中，固定框9的位置固定，在进行识别时，首先传送带3两侧的第一识别组件中的平移单元带动平移板10靠近传送带3移动，通过矫正单元规范商品的放置角度，使得商品的其中两个侧面与平移板10保持平行的角度，方便第一扫码器11进行扫描，利用第一扫码器11进行扫描后，将扫描后的信息传递给PLC，便于PLC获取商品的信息，若商品的二维码位于商品的前后方，则通过第二识别组件进行扫描，使得识别机构能够获取商品信息，便于分拣机构对商品进行分类处理。

如图2所示，所述驱动单元包括第一电机12、转盘13、驱动杆14和滑动单元，所述第一电机12固定在工作台1的上方，所述第一电机12与PLC电连接，所述第一电机12与转盘13传动连接，所述转盘13通过驱动杆14与往复框6的一端铰接，所述滑动单元位于驱动框的另一端。

PLC控制第一电机12启动，带动转盘13保持旋转，转盘13通过驱动杆14作用在往复框6上，使得往复框6在滑动单元的支撑作用下沿着水平方向进行往复运动。

作为优选，为了支撑往复框6平稳移动，所述滑动单元包括滑杆15和滑环16，所述滑杆15与往复框6固定连接，所述滑环16套设在滑杆15上，所述滑环16固定在工作台1的上方。利用固定在工作台1上的支撑环，固定了滑杆15的移动方向，由于滑杆15与往复框6保持固定连接，从而可支撑往复框6进行平稳的往复移动。

如图3所示，所述平移单元包括第二电机17、轴承18和丝杆19，所述第二电机17和轴承18均固定在工作台1的上方，所述第二电机17与PLC电连接，所述第二电机17与丝杆19的一端传动连接，所述丝杆19的另一端设置在轴承18内，所述平移板10套设在丝杆19上，所述平移板10的与丝杆19的连接处设有与丝杆19匹配的螺纹，所述平移板10抵靠在工作台1上。

PLC控制第二电机17启动，带动丝杆19在轴承18的支撑作用下旋转，丝杆19通过螺纹作用在平移板10上，使得平移板10紧贴工作台1的表面进行移动。

如图4所示，所述矫正单元包括矫正条20、伸缩管21和伸缩杆22，所述矫正条20固定在伸缩管21上，所述伸缩杆22的一端设置在伸缩管21内，所述伸缩杆22的另一端与平移板10固定连接，所述伸缩管21内设有固定环23、凸板24、弹簧25和压力计26，所述压力计26固定在伸缩管21内的底部，所述压力计26与PLC电连接，所述压力计26通过弹簧25与凸板24连接，所述弹簧25处于压缩状态，所述凸板24与伸缩杆22固定连接，所述固定环23固定在伸缩管21的内壁上，所述固定环23套设在伸缩杆22上。

当平移板10向传送带3靠近移动时，矫正单元中的矫正条20抵靠在商品的侧面，随着平移板10继续靠近传送带3移动，使得伸缩杆22带动凸板24向伸缩管21内的底部移动，压缩弹簧25的同时，压力计26检测到的压力数据增大，压力计26将检测到的压力数据传递给PLC，PLC获取增大的压力数据，确定矫正条20抵靠在商品的侧面，当压力数据达到一定值后，PLC控制平移单元带动平移板10远离传送带3，避免过度挤压商品导致商品损坏。

如图3所示，所述第二识别组件包括升降板27、两个升降单元和两个第二识别单元，两个升降单元分别设置在升降板27的两端的下方，两个第二识别单元沿着传送带3的方向设置在升降板27的两侧的下方，所述第二识别单元包括第二扫码器28和竖杆29，所述固定框9的顶部套设在竖杆29上，所述第二扫码器28通过竖杆29固定在升降板27的下方，所述第二扫码器28与PLC电连接。

当第一扫码器11无法扫描到商品信息时，表明商品二维码位于商品的前后方，此时PLC控制升降单元启动，带动升降板27向下移动，使得升降板27通过竖杆29带动第二扫码器28向下移动，利用两个第二扫码器28分别对商品的前后方进行扫描，并将扫描信息传递给PLC，便于识别机构从商品的前后方进行扫描获取商品信息。

作为优选，为了带动升降板27进行升降移动，所述升降单元包括第三电机30、第一连杆31和第二连杆32，所述第三电机30固定在固定框9的上方，所述第三电机30与PLC电连接，所述第三电机30与第一连杆31传动连接，所述第一连杆31通过第二连杆32与升降板27铰接。

PLC控制第三电机30启动，带动第一连杆31转动，第一连杆31通过第二连杆32作用在升降板27上，使得升降板27进行移动，由于固定框9的顶部套设在竖杆29上，使得升降板27沿着竖杆29的轴线进行升降移动。

如图1所示，所述分拣机构包括若干分拣单元，所述分拣单元包括移动单元、推板33和收集盒34，所述移动单元和收集盒34分别位于传送带3的两侧，所述移动单元与推板33传动连接。

分拣机构中包含多个分拣单元，用于存放不同种类的商品，通过移动单元可带动推板33移动，将传送带3上的商品推入到收集盒34内，利用各个收集盒34收集不同种类的商品，从而完成商品的分拣工作。

作为优选，为了带动推板33移动，所述移动单元包括气缸35，所述气缸35与PLC电连接，所述气缸35的缸体固定在工作台1上，所述气缸35的气杆与推板33固定连接。

PLC控制气缸35启动，调节气缸35的缸体内的空气量，带动气缸35的气杆移动，使得推板33发生移动。

作为优选，为了检测推板33的前方有无商品，所述推板33的上方设有摄像头36，所述摄像头36与PLC电连接。利用摄像头36对前方采集图像，并将图像数据传递给PLC，PLC检测图像数据，从而判断传送带3的前方有无商品，当传送带3带动商品移动至推板33的一侧并需要将商品推入收集盒34内时，PLC控制气缸35启动，利用推板33将商品推入收集盒34内。

该自动分拣系统运行时，通过驱动单元带动往复框6进行往复运动的同时，使得齿条7移动带动半齿轮8旋转，进而可带动传送带3两端的转轴4转动，使得转轴4上的挡板5转动，通过转动的挡板5将紧靠在一起的商品逐一分开，便于设备进行识别，在识别机构中，通过平移单元带动平移板10靠近传送带3移动时，利用矫正单元矫正商品的放置角度，并通过第一扫码器11和第二识别组件中的第二扫码器28可对商品的四侧进行扫描，便于识别商品信息，方便分拣机构对商品进行分拣处理，从而提高了设备的实用性。

与现有技术相比，该基于人工智能的用于仓储物流的自动分拣系统通过分离机构可将紧靠在一起的商品逐一分离，方便识别机构逐一进行扫码识别，不仅如此，通过识别机构在矫正商品的放置角度后，可对商品的四侧进行扫描，准确获取商品信息，便于分拣机构进行分拣处理，从而提高了该系统的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于人工智能的用于仓储物流的自动分拣系统，其特征在于，包括工作台(1)、控制器(2)、传送带(3)、分拣机构、分离机构和识别机构，所述控制器(2)固定在工作台(1)的上方，所述控制器(2)内设有PLC，所述传送带(3)设置在工作台(1)的上方，所述分离机构、识别机构和分拣机构沿着传送带(3)的转动方向依次设置在工作台(1)的上方，所述传送带(3)与PLC电连接；

所述分离机构包括驱动组件和和两个分离组件，两个分离组件分别位于传送带(3)的两侧，所述分离组件包括转轴(4)和若干挡板(5)，所述转轴(4)的底端设置在工作台(1)的上方，所述挡板(5)周向均匀分布在转轴(4)的顶端，所述挡板(5)位于传送带(3)的上方，所述驱动组件包括驱动单元、往复框(6)、两个齿条(7)和两个半齿轮(8)，所述驱动单元与往复框(6)传动连接，所述往复框(6)穿过传送带(3)的内侧，两个齿条(7)分别固定在往复框(6)的两侧的内壁上，两个半齿轮(8)分别与两个转轴(4)同轴固定连接，两个半齿轮(8)分别与两个齿条(7)啮合；

所述识别机构包括固定框(9)、第二识别组件和两个第一识别组件，所述固定框(9)的竖向截面的形状为U形，所述固定框(9)的两端固定在工作台(1)的上方，两个第一识别组件分别位于固定框(9)内的两侧，所述第二识别组件位于固定框(9)的上部，所述第一识别组件包括平移单元、平移板(10)、第一扫码器(11)和矫正单元，所述平移单元与平移板(10)传动连接，所述第一扫码器(11)固定在平移板(10)的靠近传送带(3)的一侧的上部，所述矫正单元位于第一扫码器(11)的下方，所述第一扫码器(11)与PLC电连接。

2.如权利要求1所述的基于人工智能的用于仓储物流的自动分拣系统，其特征在于，所述驱动单元包括第一电机(12)、转盘(13)、驱动杆(14)和滑动单元，所述第一电机(12)固定在工作台(1)的上方，所述第一电机(12)与PLC电连接，所述第一电机(12)与转盘(13)传动连接，所述转盘(13)通过驱动杆(14)与往复框(6)的一端铰接，所述滑动单元位于驱动框的另一端。

3.如权利要求2所述的基于人工智能的用于仓储物流的自动分拣系统，其特征在于，所述滑动单元包括滑杆(15)和滑环(16)，所述滑杆(15)与往复框(6)固定连接，所述滑环(16)套设在滑杆(15)上，所述滑环(16)固定在工作台(1)的上方。

4.如权利要求1所述的基于人工智能的用于仓储物流的自动分拣系统，其特征在于，所述平移单元包括第二电机(17)、轴承(18)和丝杆(19)，所述第二电机(17)和轴承(18)均固定在工作台(1)的上方，所述第二电机(17)与PLC电连接，所述第二电机(17)与丝杆(19)的一端传动连接，所述丝杆(19)的另一端设置在轴承(18)内，所述平移板(10)套设在丝杆(19)上，所述平移板(10)的与丝杆(19)的连接处设有与丝杆(19)匹配的螺纹，所述平移板(10)抵靠在工作台(1)上。

5.如权利要求1所述的基于人工智能的用于仓储物流的自动分拣系统，其特征在于，所述矫正单元包括矫正条(20)、伸缩管(21)和伸缩杆(22)，所述矫正条(20)固定在伸缩管(21)上，所述伸缩杆(22)的一端设置在伸缩管(21)内，所述伸缩杆(22)的另一端与平移板(10)固定连接，所述伸缩管(21)内设有固定环(23)、凸板(24)、弹簧(25)和压力计(26)，所述压力计(26)固定在伸缩管(21)内的底部，所述压力计(26)与PLC电连接，所述压力计(26)通过弹簧(25)与凸板(24)连接，所述弹簧(25)处于压缩状态，所述凸板(24)与伸缩杆(22)固定连接，所述固定环(23)固定在伸缩管(21)的内壁上，所述固定环(23)套设在伸缩杆(22)上。

6.如权利要求1所述的基于人工智能的用于仓储物流的自动分拣系统，其特征在于，所述第二识别组件包括升降板(27)、两个升降单元和两个第二识别单元，两个升降单元分别设置在升降板(27)的两端的下方，两个第二识别单元沿着传送带(3)的方向设置在升降板(27)的两侧的下方，所述第二识别单元包括第二扫码器(28)和竖杆(29)，所述固定框(9)的顶部套设在竖杆(29)上，所述第二扫码器(28)通过竖杆(29)固定在升降板(27)的下方，所述第二扫码器(28)与PLC电连接。

7.如权利要求6所述的基于人工智能的用于仓储物流的自动分拣系统，其特征在于，所述升降单元包括第三电机(30)、第一连杆(31)和第二连杆(32)，所述第三电机(30)固定在固定框(9)的上方，所述第三电机(30)与PLC电连接，所述第三电机(30)与第一连杆(31)传动连接，所述第一连杆(31)通过第二连杆(32)与升降板(27)铰接。

8.如权利要求1所述的基于人工智能的用于仓储物流的自动分拣系统，其特征在于，所述分拣机构包括若干分拣单元，所述分拣单元包括移动单元、推板(33)和收集盒(34)，所述移动单元和收集盒(34)分别位于传送带(3)的两侧，所述移动单元与推板(33)传动连接。

9.如权利要求8所述的基于人工智能的用于仓储物流的自动分拣系统，其特征在于，所述移动单元包括气缸(35)，所述气缸(35)与PLC电连接，所述气缸(35)的缸体固定在工作台(1)上，所述气缸(35)的气杆与推板(33)固定连接。

10.如权利要求8所述的基于人工智能的用于仓储物流的自动分拣系统，其特征在于，所述推板(33)的上方设有摄像头(36)，所述摄像头(36)与PLC电连接。