CN110523645A - 一种物流分拣系统及分拣平台 - Google Patents

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    • B07C5/361Processing or control devices therefor, e.g. escort memory
    • B07C5/362Separating or distributor mechanisms

Abstract

本发明公开了一种物流分拣系统及分拣平台,包括上位机系统、快递分拣机器人、用于为快递分拣机器人进行供件的供件系统、以及用于扫描面单条码并将信息发送给上位机系统的条码识别系统,其中,所述上位机系统包括地图管理模块,用于建立分拣场地路径网络的电子地图模型;监控显示模块,负责监控快递分拣机器人的运动状态;路径规划模块,负责为快递分拣机器人规划路径;AGV控制模块,负责管理和控制快递分拣机器人的状态和动作;调度模块,负责给快递分拣机器人分配任务;数据管理模块,负责将系统数据持久化到数据库;以及通讯模块,负责上位机系统和所有快递分拣机器人之间的通讯。本发明具有分拣精准、分拣效率高的效果。

Description

一种物流分拣系统及分拣平台
技术领域
本发明涉及货品分拣技术领域,特别涉及一种物流分拣系统及分拣平台。
背景技术
供应链管理,是指在满足一定的客户服务水平的条件下,为了使整个供应链系统成本达到最小,而把供应商、制造商、仓库、配送中心和渠道商等有效地组织在一起来进行的产品制造、转运、分销及销售的管理方法,货物分拣是供应链管理中的重要环节,由于人工分拣作业存在劳动强度大、人工成本高等缺点,自动化物流分拣作业逐步取代了人工分拣。
常见的自动化分拣设备有交叉带分拣机、滑块式分拣机和挡板式分拣机等,这些分拣设备虽可替代人工作业,但是占用大量固定场地、维护和升级改造困难,而且存在一个共同的缺点,就是要求货品具有一定的尺寸,否则极易造成错误分拣。
发明内容
本发明的目的是提供一种物流分拣系统及分拣平台,具有可实现精准分拣、分拣效率高的优点。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种物流分拣系统,包括上位机系统、用于承载并输送包裹的快递分拣机器人、用于为快递分拣机器人进行供件的供件系统、以及用于扫描面单条码并将信息发送给上位机系统的条码识别系统,其中,所述上位机系统包括
地图管理模块,用于建立分拣场地路径网络的电子地图模型;
监控显示模块,负责监控快递分拣机器人的运动状态;
路径规划模块,负责为快递分拣机器人规划路径;
AGV控制模块,负责管理和控制快递分拣机器人的状态和动作;
调度模块,负责给快递分拣机器人分配任务;
数据管理模块,负责将系统数据持久化到数据库;以及
通讯模块,负责上位机系统和所有快递分拣机器人之间的通讯。
通过采用上述技术方案,上位机系统作为整个物流分拣系统的大脑,负责信息统筹、调度和控制快递分拣机器人等任务,供件系统接受来自货车的快递包裹,条码识别系统扫描快递面单上的条码并将信息反馈给上位机系统,上位机系统给快递分拣机器人分配任务并规划运动路径,将快递包裹输送至指定位置;上位机系统为服务端,每台快递分拣机器人作为一个客户端,所有客户端均与服务端通讯,但每个客户端之间不进行通讯,独立配送快递包裹。
本发明进一步设置为:所述快递分拣机器人包括机械系统、控制系统、通讯系统、运动系统以及视觉系统。
通过采用上述技术方案,机械系统保证快递分拣机器人的承重能力和运动性能,控制系统确保快递分拣机器人的正常运行,运动系统为快递分拣机器人提供动力来源,通讯系统实现快递分拣机器人与上位机系统之间的信息交换,视觉系统保证快递分拣机器人能够自主导航及定位。
本发明进一步设置为:所述快递分拣机器人还包括防碰撞系统。
通过采用上述技术方案,防碰撞系统是整个物流分拣系统中的重要组成部分,快递分拣机器人在运动的过程中必须保证车辆自身和现场人员的安全,具体可采用红外避障传感器等来检测周围障碍物。
本发明进一步设置为:所述条码识别系统包括摄像头、图像处理器和信息传递模块。
通过采用上述技术方案,摄像头扫描快递包裹面单信息,图像处理器识别条码图像信息并通过信息传递模块反馈给上位机系统。
本发明进一步设置为:所述供件系统包括传送带和设在传送带一侧的取件机械臂。
通过采用上述技术方案,货物散落在传送带上,取件机械臂抓取货物并将货物放置在快递分拣机器人的托盘上。
本发明进一步设置为:包括运输平台和收件平台,所述运输平台位于收件平台的上方,所述传动带设置在运输平台的一侧,所述运输平台上表面靠近传送带的一侧边缘设置有龙门吊,所述摄像头安装在龙门吊上;
所述运输平台的上表面设置有栅格网络,每个所述栅格的顶点以及相邻顶点的中间位置均设置有识别编码;
所述运输平台上开设有分拣出口,所述分拣出口设置在每个栅格内。
通过采用上述技术方案,物流分拣机器人以栅格的边线为路径运动,在转向编码处决定是直线行走或直角转弯,物流分拣机器人运动至分拣出口编码处,停车并倾倒包裹;将快递分拣机器人的运动路径建立在栅格网络上,能够实现快递分拣机器人的独立运输作业。
本发明进一步设置为:所述分拣出口的下方设置有倾斜轨道,所述倾斜轨道与运输平台的下表面固定连接。
通过采用上述技术方案,分拣出口下方设置倾斜轨道,快递包裹能够沿着倾斜轨道平稳滑落,对包裹集中收集,防止包裹直接掉落在运输下方时受到损伤,对包裹进行有效保护。
本发明进一步设置为:所述运输平台远离龙门吊的一侧边缘设置有充电座。
通过采用上述技术方案,能够及时对快递分拣机器人进行充电。
综上所述,本发明的有益技术效果为:
1.上位机系统作为服务端,每台快递分拣机器人作为一个客户端,所有客户端均与服务端通讯,但每个客户端之间不进行通讯,独立并同时配送快递包裹,提高了分拣效率;
2.在运输平台上设置栅格网络,上位机系统统一分配调度并规划快递分拣机器人的运动路径,快递分拣机器人沿着特定的轨迹将包裹运送到对应的分拣出口,分拣更为精准。
附图说明
图1是物流分拣系统组成图。
图2是物流分拣平台的结构示意图。
图3是物流分拣系统的工作流程图。
图中,1、运输平台;2、收件平台;3、识别编码;4、分拣出口;5、倾斜轨道;6、充电座。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种物流分拣系统,参照图1,包括上位机系统、条码识别系统、快递分拣机器人和供件系统,本发明是基于多AGV的物流分拣系统。
上位机系统是整个物流分拣系统的大脑,负责信息统筹、调度和控制快递分拣机器人等任务,上位机系统包括地图管理模块、监控显示模块、路径规划模块、AGV控制模块、调度模块、数据管理模块和通讯模块。
其中,地图管理模块建立了分拣场地路径网络的电子地图模型,具有存储路径网络信息功能和维护节点和弧的队列表功能,本发明中地图模型采用栅格网络,栅格路径中的节点和AGV队列表数据都通过地图管理模块储存在上位机系统中。
监控显示模块负责监控快递分拣机器人的运行状态,具有运行信息监控功能和运行信息显示功能,监控显示模块会汇聚所有快递分拣机器人的状态信息,以及过往的分拣信息,这些信息有助于大数据分析和优化系统,当系统发生故障时,这些信息也有助于检查问题。同时,监控显示模块也会通过人机交互界面显示快递分拣机器人的实时状态信息。
路径规划模块具有规划路径功能和将路径转换成指令功能;路径规划模块为快递分拣机器人规划出从起点到终点的最优或次优路径,快递分拣机器人按照规划好的路线行驶。通过路径规划模块规划出来的路径信息需要转换成快递分拣机器人可以识别的指令信息,路径信息根据电子地图模型信息分解成快递分拣机器人在各个路口的转向指令。
AGV 控制模块负责管理和控制快递分拣机器人的状态和动作,AGV 控制模块是快递分拣机器人的模型,它管理着快递分拣机器人的实时状态。
调度模块负责给快递分拣机器人分配任务,实现分拣任务分配和AGV实时调度,调度模块对快递分拣机器人的实时调度需要通过 AGV 控制模块转换成快递分拣机器人可以识别的指令信息。
数据管理模块具有信息查询功能和分拣监控信息入库功能。数据管理模块是对数据库的管理,数据库包含两个方面的信息,一个是包裹对应的物流信息,另一个是分拣监控信息。条码识别系统将识别出的条码号发送给上位机系统,上位机系统需要从数据库里面查找条码号对应的物流信息,这样才能知道包裹的目的地信息。数据库模块也负责将分拣监控信息存储进数据库。
通讯模块具有指令信息发送和接受功能,负责上位机系统和所有快递分拣机器人之间的通讯。
条码识别系统由摄像头、图像处理器和信息传递模块组成。摄像头设置在快递包裹的分拣入口处,摄像头可以清晰的拍摄到包裹上快递面单。条码识别系统通过摄像头采集快递面单的图像,利用图像处理技术识别出条形码信息,并将条形码信息发送给上位机系统。上位机系统规划出从分拣入口位置到包裹对应的分拣出口的路径,并通过查询所有快递分拣机器人的信息可以知道在分拣入口的快递分拣机器人是哪个,因此上位机系统将规划好的路径信息发送给对应的快递分拣机器人。
快递分拣机器人中,机械系统是快递分拣机器人的机械架构,控制系统负责控制快递分拣机器人快速稳定运行,通讯系统负责与上位机系统通讯,运动系统是快递分拣机器人的动力来源,视觉系统负责导航和定位功能,防碰撞系统可以防止快递分拣机器人出现突发状况时发生碰撞。
供件系统由传送带和机械臂组成。货车将包裹运进分拣中心,工人将装有包裹的大麻袋拆开,并分散放置在传送带上,传送带将包裹送进分拣场地,此时每个分拣入口的机械臂抓取包裹放置到在分拣入口等待的快递分拣机器人的托盘上。
一种物流分拣平台,参照图2,其包括上下分层设置的运输平台1和收件平台2,运输平台1和收件平台2相平行,运输平台1和收件平台2之间通过支撑柱相连接,传送带设置在运输平台1的一侧,并紧靠运输平台1的边缘,运输平台1上表面靠近传送带的一侧边缘固定有多个龙门架,摄像头安装在龙门架上,机械臂设置在传动带的一侧(机械臂在图中未示出),机械臂抓取传送带上的包裹并放在分拣机器人的托盘上,同时摄像头对包裹进行扫描,将信息传输给上位机系统,上位机系统对分拣机器人的路径进行规划并运输包裹。
运输平台1的上表面上设置有栅格网络,每个栅格的边线即为分拣机器人的运动路径,每个栅格的中心开设有分拣出口4,分拣出口4可根据实际情况在运输平台1上开设,分拣出口4的下方设置有倾斜轨道5,倾斜轨道5的上端固定连接在运输平台1的下表面上,倾斜轨道5的下端口可连接集料袋。栅格的边线上设置有识别编码3,识别编码3包括设置在每个栅格顶点处的转向编码和设置在栅格边线中点的分拣出口编码,物流分拣机器人以栅格的边线为路径运动,在转向编码处决定是直线行走或直角转弯,物流分拣机器人运动至分拣出口编码处,停车并倾倒包裹;运输平台1远离传送带一侧边缘设置有多个充电座6,方便对物流分拣机器人进行充电。
参照图3,为物流分拣过程中的整体流程,通过本发明,物流分拣系统和分拣平台相结合,实现了自动分拣,精准分拣,提高了分拣效率。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种物流分拣系统,其特征在于:包括上位机系统、用于承载并输送包裹的快递分拣机器人、用于为快递分拣机器人进行供件的供件系统、以及用于扫描面单条码并将信息发送给上位机系统的条码识别系统,其中,所述上位机系统包括
地图管理模块,用于建立分拣场地路径网络的电子地图模型;
监控显示模块,负责监控快递分拣机器人的运动状态;
路径规划模块,负责为快递分拣机器人规划路径;
AGV控制模块,负责管理和控制快递分拣机器人的状态和动作;
调度模块,负责给快递分拣机器人分配任务;
数据管理模块,负责将系统数据持久化到数据库;以及
通讯模块,负责上位机系统和所有快递分拣机器人之间的通讯。
2.根据权利要求1所述的一种物流分拣系统,其特征在于:所述快递分拣机器人包括机械系统、控制系统、通讯系统、运动系统以及视觉系统。
3.根据权利要求2所述的一种物流分拣系统,其特征在于:所述快递分拣机器人还包括防碰撞系统。
4.根据权利要求3所述的一种物流分拣系统,其特征在于:所述条码识别系统包括摄像头、图像处理器和信息传递模块。
5.根据权利要求4所述的一种物流分拣系统,其特征在于:所述供件系统包括传送带和设在传送带一侧的取件机械臂。
6.一种物流分拣平台,其特征在于:包括运输平台(1)和收件平台(2),所述运输平台(1)位于收件平台(2)的上方,所述传动带设置在运输平台(1)的一侧,所述运输平台(1)上表面靠近传送带的一侧边缘设置有龙门架,所述摄像头安装在龙门架上;
所述运输平台的上表面设置有栅格网络,每个所述栅格的顶点以及相邻顶点的中间位置均设置有识别编码(3);
所述运输平台上开设有分拣出口(4),所述分拣出口设置在每个栅格内。
7.根据权利要求6所述的一种物流分拣平台,其特征在于:所述分拣出口(4)的下方设置有倾斜轨道(5),所述倾斜轨道(5)与运输平台(1)的下表面固定连接。
8.根据权利要求6所述的一种物流分拣平台,其特征在于:所述运输平台(1)远离龙门架的一侧边缘设置有充电座(6)。
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