CN110588207B - 基于二维码与工业机器人的票据装订系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于二维码与工业机器人的票据装订系统，包括上料子系统、分类子系统、工业机器人、装订子系统、中控子系统；所述中控子系统根据接收到的分类控制信号驱动分类子系统和工业机器人将已识别出类别属性的所述单张票据分别放入对应的票据容纳仓中；所述中控子系统根据接收到的装订控制信号，驱动工业机器人和装订子系统协同完成匹配成功槽中符合装订条件的票据的装订作业，将装订好的票据递送至成品堆放平台。本发明能够减少实物票据的人工流转，有效避免纸质票据在人工流转环节造成的票据丢失、损坏风险，提高票据管理的全流程生产效率。

Description

基于二维码与工业机器人的票据装订系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及财务票据管理技术领域，具体而言涉及一种基于二维码与工业机器人的票据装订系统及其工作方法。

背景技术

在企业财务管理中，各式各样纸质票据的分类装订耗费了企业大量的人力与财力。财务人员不仅要对纸质票据与影像系统录入的电子票据进行一一比对，同时也要对核对通过的票据，按地域、账套分类装订成册。另外，现有的票据处理以整份报账单为基础处理单元，核销需要人工与内部系统中的影像逐页比对，分类也需要人工查看财务系统中的地市、账套、是否制证信息进行判断后，实现手动分类。由于纸质票据粘贴形式多样且人工流转节点过多，容易造成票据丢失、损坏。基于以上，从票据接收到入库全流程环节，企业不仅需要耗费大量的人工成本，同时也不可避免增加票据管理流程中的风险。

目前市面上存在的财务票据装订技术，如申请号为CN201811378520的中国专利申请“一种财务管理票据装订装置”，又例如申请号为CN201821165335的中国专利申请“一种全自动财务管理票据装订装置”公开了一些最新研发的财务票据装订机设备。但这些现有技术，仅仅是针对票据最后一步的装订环节的研究，且实例操作过程中需要人工进行票据的分类送料，同时需要不断调整票据放置的位置达到最佳装订效果。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于二维码与工业机器人的票据装订系统及其工作方法，从财务人员接收票据到入库过程中，通过集成先进的信息技术、传感技术、计算机技术，依次实现财务票据分页、二维码扫描识别、实物票据与电子票据核销、票据分类、票据装订全流程，将票据接收到入库过程中的实物流和信息流交互打通，减少实物票据的人工流转，有效避免纸质票据在人工流转环节造成的票据丢失、损坏风险，提高票据管理的全流程生产效率。

为达成上述目的，结合图1、图2，本发明提出一种基于二维码与工业机器人的票据装订系统，所述票据装订系统包括上料子系统、分类子系统、工业机器人、装订子系统、具有人机操作面板的中控子系统。

所述上料子系统、分类子系统、工业机器人、装订子系统均与中控子系统电连接，所述中控子系统与财务系统之间建立有通信链路。

所述上料子系统用于将至少一张未分类票据堆垛处理后，由上至下依次抓取并采集单张票据上的二维码信息，将采集到的二维码信息发送至中控子系统，再将采集过二维码信息的所述单张票据递送至分类子系统。

所述中控子系统将接收到的二维码信息发送至财务系统，财务系统根据二维码信息识别出所述单张票据的类别属性，生成对应的分类控制信号，将生成的分类控制信号反馈给中控子系统。

所述中控子系统根据接收到的分类控制信号驱动分类子系统和工业机器人将已识别出类别属性的所述单张票据分别放入对应的票据容纳仓中，其中一个票据容纳仓中用于存放符合装订条件的票据，该票据容纳仓被定义成匹配成功槽。

所述财务系统还响应于识别出的单张票据为当前报账单首页，且匹配成功槽中的符合装订条件的票据的数量达到设定的装订数量阈值，生成装订控制信号，将生成的装订控制信号发送至中控子系统。

所述中控子系统根据接收到的装订控制信号，驱动工业机器人和装订子系统协同完成匹配成功槽中符合装订条件的票据的装订作业，将装订好的票据递送至成品堆放平台。

结合图3，基于前述基于二维码与工业机器人的票据装订系统，本发明还提及一种基于二维码与工业机器人的票据装订系统的工作方法，所述工作方法包括：

S1：启动票据装订系统，采用双边旋转式真空吸盘的第一吸取装置抓取上料槽中最上一张单张票据，识别所述单张票据上的二维码信息，将采集到的二维码信息发送至财务系统，驱动悬臂绕转轴水平旋转180度，松开第一吸取装置将识别后的单张票据递送至分类子系统上，同时采用第二吸取装置抓取此刻上料槽中最上一张单张票据。

S2：根据财务系统反馈的分类控制信号驱动分类子系统和工业机器人将已识别出类别属性的所述单张票据分别放入对应的票据容纳仓中，其中一个票据容纳仓中用于存放符合装订条件的票据，该票据容纳仓被定义成匹配成功槽，以及

根据财务系统反馈的装订控制信号，驱动工业机器人和装订子系统协同完成匹配成功槽中符合装订条件的票据的装订作业，将装订好的票据递送至成品堆放平台。

进一步的实施例中，所述财务系统根据二维码信息识别出所述单张票据的类别属性，生成对应的分类控制信号和装订控制信号的过程包括以下步骤：

S21：根据二维码信息判断所述单张票据是否为当前报账单首页，如果是，进入步骤S24，否则，进一步判断所述单张票据是否为未制证票据，如果是，生成第一控制信号，第一控制信号用于使中控子系统驱动分类子系统将所述单张票据放入第一分拣槽，进入步骤S26，否则进入步骤S22。

S22：根据二维码信息判断所述单张票据是否属于当前设定的地域或账套，如果否，生成第二控制信号，第二控制信号用于使中控子系统驱动分类子系统将所述单张票据放入第二分拣槽，否则，进入步骤S23。

S23：生成第三控制信号，第三控制信号用于使中控子系统驱动分类子系统将所述单张票据放入分隔气缸。

S24：判断前一份报账单的所有票据是否已经收集完全，如果是，生成第四控制信号，第四控制信号用于使中控子系统驱动分隔气缸移入传送皮带下方，使分隔气缸中的所有票据落入匹配成功槽，进入步骤S25，否则，生成第五控制信号，第五控制信号用于使中控子系统驱动工业机器人将分隔气缸中的所有票据放入匹配失败槽，进入步骤S26。

S25：判断匹配成功槽中的所有票据的数量是否达到设定的装订数量阈值，如果是，生成装订控制信号，否则，进入步骤S26。

S26：完成对当前单张票据的类别属性识别。

进一步的实施例中，所述根据财务系统反馈的装订控制信号，驱动工业机器人和装订子系统协同完成匹配成功槽中符合装订条件的票据的装订作业的过程包括以下步骤：

S31：驱动打印机打印封面，采用工业机器人抓取打印好的封面放置在匹配成功槽中的待装订票据上方。

S32：对匹配成功槽中的待装订票据和对应的封面进行堆垛处理。

S33采用工业机器人抓取匹配成功槽中的待装订票据和对应的封面，放置在装订料槽中。

S34：采用工业机器人触发装订机的装订控制按键，使装订机对装订料槽中的文件进行装订。

S35：采用工业机器人将装订好的票据递送至成品堆放平台。

S36：驱动打印机打印新的封底，采用工业机器人将打印好的新的封底放入装订料槽。

本发明提及的基于二维码与工业机器人的票据装订系统的工作方法包括以下步骤：

步骤1：采用气泵支撑的双边旋转式真空吸盘实现票据的分页。

票据放入上料槽中同时启动票据装订系统，抬高票据使票据到达上料槽设置的红外传感位置，自动触发临近票据一侧的吸取装置吸取最上一张单张票据。同时，CCD视觉检测系统对吸取的票据上的二维码进行扫码，扫码完成后使双边旋转式真空吸盘水平旋转180度，使吸取票据的吸取装置将票据放至传送皮带上；同时，另一侧的吸取装置转至上料槽上方，吸取下一张票据，重复以上操作。

采用双边旋转式真空吸盘一方面可以实现票据的精准分页、抓取、二维码识别，另一方面通过采用双工作台式的操作方案，加快票据的处理速度。

步骤2：票据智能系统实现纸质票据的核销分类。

具体方法：通过硬件系统与软件系统的信息传递与信号交互，实现实物票据与内部财务系统的影像票据的一一比对，并用软件信号指令控制硬件动作，对当前页票据进行严格分类。CCD视觉检测系统扫描识别的二维码编码传送给中控子系统，中控子系统采用基于TCP协议的socket通信，将编码传送给内部财务系统。财务系统对二维码所携带信息与电子信息进行一一分析比对，反馈软件指令给硬件系统执行硬件命令。其中，涉及的信息指令参见表1。

表1

此处的两单匹配是指前一个报账单的所有票据已收集完全。

通过上述软硬件信号的交互，传送皮带的运转以及工业机器人的操作，将不同类型的票据分拣到对应的收料槽中。

步骤3：票据装订。

当满足装订条件(匹配成功槽中)的票据数量达到预先设置的装订页数时，财务系统给出装订控制信号，工业机器人抓取票据放置装订料槽，同时触发装订机装订控制按键进行自动装订。

步骤4：循环上述步骤1至步骤3，直至将上料槽中的票据全部处理完，人工向上料槽中添料，重复步骤1至步骤3。

以上本发明的技术方案，与现有相比，其显著的有益效果在于：

(1)本发明使用唯一编码的二维码标识单张票据，细化了票据管理的颗粒度，仅通过比对二维码即可实现实物票据与影像票据的核销，且可通过二维码信息关联到内部系统中的分类信息进行准确分类，大大降低了纸质单据的流转、与系统信息核对后进行比对分类的操作工作量，提升效率节省人力。

(2)本发明通过引入工业机器人，模拟代替人工完成票据装订步骤的一系列精确化操作。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1是本发明的基于二维码与工业机器人的票据装订系统的平面结构示意图。

图2是本发明的基于二维码与工业机器人的票据装订系统的立体结构示意图。

图3是本发明的基于二维码与工业机器人的票据装订系统的工作方法流程图。

图4是本发明的上料子系统的结构示意图。

图5是本发明的分隔气缸、匹配成功槽的结构示意图。

图6是本发明的工业机器人的结构示意图。

图7是本发明的装订子系统的结构示意图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

结合图1、图2，本发明提及一种基于二维码与工业机器人的票据装订系统，所述票据装订系统包括上料子系统、分类子系统、工业机器人、装订子系统、具有人机操作面板16的中控子系统15。

用户通过人机操作面板16对票据装订系统及其所包含的各个硬件设备进行手动控制和参数设置。

所述上料子系统、分类子系统、工业机器人、装订子系统均与中控子系统15电连接，所述中控子系统15与财务系统之间建立有通信链路。优选的，采用基于TCP的协议的Socket通信实现软硬件信号交互。

所述上料子系统用于将至少一张未分类票据堆垛处理后，由上至下依次抓取并采集单张票据上的二维码信息，将采集到的二维码信息发送至中控子系统15，再将采集过二维码信息的所述单张票据递送至分类子系统。

所述中控子系统15将接收到的二维码信息发送至财务系统，财务系统根据二维码信息识别出所述单张票据的类别属性，生成对应的分类控制信号，将生成的分类控制信号反馈给中控子系统15。

所述中控子系统15根据接收到的分类控制信号驱动分类子系统和工业机器人将已识别出类别属性的所述单张票据分别放入对应的票据容纳仓中，其中一个票据容纳仓中用于存放符合装订条件的票据，该票据容纳仓被定义成匹配成功槽8。

所述财务系统还响应于识别出的单张票据为当前报账单首页，且匹配成功槽8中的符合装订条件的票据的数量达到设定的装订数量阈值，生成装订控制信号，将生成的装订控制信号发送至中控子系统15。

所述中控子系统15根据接收到的装订控制信号，驱动工业机器人和装订子系统协同完成匹配成功槽8中符合装订条件的票据的装订作业，将装订好的票据递送至成品堆放平台12。

结合图3，本发明还提及一种基于二维码与工业机器人的票据装订系统的工作方法，所述工作方法包括：

S1：启动票据装订系统，采用双边旋转式真空吸盘2的第一吸取装置21抓取上料槽1中最上一张单张票据，识别所述单张票据上的二维码信息，将采集到的二维码信息发送至财务系统，驱动悬臂23绕转轴24水平旋转180度，松开第一吸取装置21将识别后的单张票据递送至分类子系统上，同时采用第二吸取装置22抓取此刻上料槽1中最上一张单张票据。

S2：根据财务系统反馈的分类控制信号驱动分类子系统和工业机器人将已识别出类别属性的所述单张票据分别放入对应的票据容纳仓中，其中一个票据容纳仓中用于存放符合装订条件的票据，该票据容纳仓被定义成匹配成功槽8。

根据财务系统反馈的装订控制信号，驱动工业机器人和装订子系统协同完成匹配成功槽8中符合装订条件的票据的装订作业，将装订好的票据递送至成品堆放平台12。

表2是图1和图2中所提及的基于二维码与工业机器人的票据装订系统的部件名称和功能说明。

表2

下面结合表2对本发明所提及的票据装订系统的部件进行详细阐述。

一、上料子系统

结合图4，所述上料子系统包括上料槽1、双边旋转式真空吸盘2、CCD视觉检测设备。

所述上料槽1用于放置未分类票据。票据类型包括：A4纸大小的文件附件、粘贴规整的单张发票、鱼鳞状粘贴式多张发票等。

所述CCD视觉检测设备设置在双边旋转式真空吸盘2上方，用于采集双边旋转式真空吸盘2抓取的未分类票据的二维码信息，再将采集的二维码信息发送至中控子系统15。

所述双边旋转式真空吸盘2用于吸取上料槽1中的未分类票据，经CCD视觉检测设备采集二维码信息后，再将未分类票据递送至分类子系统。

本发明提出采用双边旋转式真空吸盘2以快速、精准的采集票据。

所述双边旋转式真空吸盘2包括支撑架、转轴24、气缸、悬臂23、设置在上料槽1上方的第一吸取装置21和设置在第二传送端上方的第二吸取装置22，所述第一吸取装置21和第二吸取装置22对称固定在悬臂23下方，悬臂23通过转轴24可旋转地安装在支撑架上。

所述气缸与转轴24连接，与中控子系统15电连接，气缸根据中控子系统15的控制指令以使悬臂23绕转轴24转动。

所述第一吸取装置21和第二吸取装置22结构相同，包括横截面呈X型的固定支架、以及安装在固定支架下方的若干组真空吸盘21a和与真空吸盘21a连接的气泵。

所述气泵与中控子系统15电连接，根据中控子系统15的控制指令调整真空吸盘21a的抽放状态。

所述上料槽1包括放料底盘1a、堆垛机构1b、升降机构1c、红外传感器。

所述放料底盘1a用于放置未分类票据。

所述堆垛机构1b设置在放料底盘1a上方，与中控子系统15电连接，根据中控子系统15发送的控制指令对放料底盘1a中的未分类票据进行堆垛处理。

所述升降机构1c与放料底盘1a连接，与中控子系统15电连接，根据中控子系统15发送的控制指令携带放料底盘1a升起至红外感应位置。

所述红外传感器与中控子系统15电连接，用于探测红外感应位置是否有未分类票据，将探测结果发送至中控子系统15。

所述中控子系统15响应于红外传感器探测到红外感应位置出现未分类票据，启动双边旋转式真空吸盘2吸取由上至下依次吸取放料底盘1a上的未分类票据。

票据放入上料槽1中同时启动票据装订系统，采用堆垛机构1b对上料槽1中的票据进行堆垛处理后抬高升降机构1c，升降机构1c携带放料底盘1a上升，使票据到达上料槽1设置的红外传感位置，自动触发临近票据一侧的吸取装置吸取最上一张单张票据，同时，CCD视觉检测系统3对吸取的票据上的二维码进行扫码。扫码完成后双边旋转式真空吸盘2水平旋转180度，使吸取票据的吸取装置旋转至传送皮带4上方，驱使气泵松开抓取票据的吸盘组件，将票据放至传送皮带4上；同时，另一侧的吸取装置转至上料槽1上方，驱使气泵以吸取下一张票据，重复以上操作。

采用双边旋转式真空吸盘2一方面可以实现票据的精准分页、抓取、二维码识别，另一方面通过采用双工作台式的操作方案，加快票据的处理速度。

本发明使用二维码将传统以整份报账单为基础处理单元细化为以单张票据为基础处理单元，使用CCD视觉检测系统3采集识别二维码信息。中控子系统15与财务系统进行实时信号交互，根据反馈信号对传送皮带4上的票据进行下一步动作。

在一些例子中，考虑到由于类似票据本身褶皱等因素导致的吸盘吸取票据失败情形，本票据装订系统还包括如下设计：

吸盘完成一次吸取作业后，如果吸取失败，重复本次吸取作业，同时记录重复次数，如果在设定重复次数阈值内均未成功吸取到票据，则生成吸取失败信号，将生成的吸取失败信号发送至指定的用户端、或者驱使警报装置发出声光警示，通知工作人员处理。

在另一些例子中，所述上料子系统还包括二维码扫描仪，如果CCD视觉检测系统3采集识别二维码信息失败，中控子系统启动二维码扫描仪对识别失败的票据的二维码进行扫描录入，由工作人员另行处理。

二、分类子系统

所述分类子系统包括传送皮带4、第一分拣槽5、第二分拣槽6、分隔气缸7、匹配失败槽9、匹配成功槽8。

所述传送皮带4在传送方向上设置有第一传送端、第二传送端，所述第一分拣槽5、第二分拣槽6位于传送皮带4上，第一分拣槽5临近第一传送端、第二分拣槽6临近第二传送端，所述分隔气缸7位于第二传送端处，分隔气缸7根据中控子系统15的控制指令完全移出或者完全移入传送皮带4下方。

第一分拣槽5和第二分拣槽6上设置有可移除的上盖，当传送的票据符合其中一个分拣槽的收取条件时，移除对应的分拣槽的上盖，票据传送到该分拣槽时直接落入分拣槽内，否则，维持上盖的闭合状态，票据越过该分拣槽继续传送。

图5是第二传送端处的传送皮带4、分隔气缸7、匹配成功槽8的结构示意图。所述匹配成功槽8位于分隔气缸7下方，所述匹配失败槽9位于分隔气缸7不与第二传送端相接的一侧。

在票据传递过程中，分隔气缸7完全移出传送皮带4，位于匹配成功槽8上方，合规票据将会被传输至分隔气缸7上。当分隔气缸7上的票据符合装订条件时，将分隔气缸7移入传送皮带4时，分隔气缸7上的票据将落入位于下方的匹配成功槽8，否则采用工业机器人将分隔气缸7上的票据转移至位于一侧的匹配失败槽9。

结合图4，在一些例子中，所述财务系统根据二维码信息识别出所述单张票据的类别属性，生成对应的分类控制信号和装订控制信号的过程包括以下步骤：

S21：根据二维码信息判断所述单张票据是否为当前报账单首页，如果是，进入步骤S24，否则，进一步判断所述单张票据是否为未制证票据，如果是，生成第一控制信号，第一控制信号用于使中控子系统15驱动分类子系统将所述单张票据放入第一分拣槽5，进入步骤S26，否则进入步骤S22。

S22：根据二维码信息判断所述单张票据是否属于当前设定的地域或账套，如果否，生成第二控制信号，第二控制信号用于使中控子系统15驱动分类子系统将所述单张票据放入第二分拣槽6，否则，进入步骤S23。

S23：生成第三控制信号，第三控制信号用于使中控子系统15驱动分类子系统将所述单张票据放入分隔气缸7。

S24：判断前一份报账单的所有票据是否已经收集完全，如果是，生成第四控制信号，第四控制信号用于使中控子系统15驱动分隔气缸7移入传送皮带4下方，使分隔气缸7中的所有票据落入匹配成功槽8，进入步骤S25，否则，生成第五控制信号，第五控制信号用于使中控子系统15驱动工业机器人将分隔气缸7中的所有票据放入匹配失败槽9，进入步骤S26。

S25：判断匹配成功槽8中的所有票据的数量是否达到设定的装订数量阈值，如果是，生成装订控制信号，否则，进入步骤S26。

S26：完成对当前单张票据的类别属性识别。

三、工业机器人

结合图6，所述工业机器人包括固定基座10a、第一旋转轴10d、六轴机械臂10、第二旋转轴10f、夹爪11。

所述六轴机械臂10包括第一关节10b、第三旋转轴10e、第二关节10c，所述第一关节10b通过第三旋转轴10e与第二关节10c转动连接。

所述第一关节10b远离第三旋转轴10e的一端通过第一旋转轴10d转动连接在固定基座10a上。

所述夹爪11的连接法兰通过第二旋转轴10f转动连接在第二关节10c远离第三旋转轴10e的一端。

所述固定基座10a设置在分类子系统和装订子系统之间。

优选的，夹爪11的其中一端设置有吸盘11a，用于吸取封面。

通过前述结构实现工业机器人，尤其是夹爪部分的六自由度运动。

四、装订子系统

结合图7，所述装订子系统包括用于放置待装订票据的装订料槽、用于打印封底和封面的打印机14、用于装订放置在装订料槽中的票据的装订机13。

所述装订机13安装在装订料槽上方，所述打印机14放置在装订机13一侧。

本发明使用工业机器人模拟人工精确化操作，串联票据分类流水线与装订机13设备，实现票据的自动装订。

在另一些例子中，所述根据财务系统反馈的装订控制信号，驱动工业机器人和装订子系统协同完成匹配成功槽8中符合装订条件的票据的装订作业的过程包括以下步骤：

S31：驱动打印机14打印封面，采用工业机器人抓取打印好的封面放置在匹配成功槽8中的待装订票据上方。

S32：对匹配成功槽8中的待装订票据和对应的封面进行堆垛处理。

S33采用工业机器人抓取匹配成功槽8中的待装订票据和对应的封面，放置在装订料槽中。

S34：采用工业机器人触发装订机13的装订控制按键，使装订机13对装订料槽中的文件进行装订。

S35：采用工业机器人将装订好的票据递送至成品堆放平台12。

S36：驱动打印机14打印新的封底，采用工业机器人将打印好的新的封底放入装订料槽，作为下一份报账单票据的封底使用。

若票据未制证，则反馈第一控制信号，打开第一分拣槽5，传送皮带4将票据送至第一分拣槽5中；若票据已制证但与前份票据不属于同一地市或不属于同一账套，则反馈第二控制信号，打开第二分拣槽6，传送皮带4将票据送至第二分拣槽6中；若票据与前份票据属于同一地市且属于同一账套，则判断票据是否当前报账单的首页，非首页则反馈第三控制信号，传输皮带将票据送至分隔气缸7处；若当前票据是当前报账单首页，则判断前一份报账单是否匹配，不匹配则反馈第四控制信号，工业机器人夹取将分隔气缸7处的票据送至匹配失败槽9；若前一份报账单匹配，则判断是否已经满足了设置的装订张数，不满足则反馈第五控制信号，抽回分隔气缸7将票据送至匹配成功槽8中；若匹配成功槽8中的票据数量满足了设置的装订张数，则反馈装订控制信号，触发工业机器人抓取打印机14打印的封面放置在匹配成功槽8的票据上，匹配成功槽8对票据及封面进行堆垛操作，确保待装订票据的整齐。工业机器人抓取匹配成功槽8中的封面及票据送装订机13槽进行装订。装订完成后将成品放置成品堆放平台12，工业机器人抓取打印机14处打印的封底放置装订槽。在工业机器人操作装订机13进行装订的过程中，不影响前面的票据吸取、二维码信息采集、票据分类的操作。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定义在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (8)

1.一种基于二维码与工业机器人的票据装订系统，其特征在于，所述票据装订系统包括上料子系统、分类子系统、工业机器人、装订子系统、具有人机操作面板的中控子系统；

所述上料子系统、分类子系统、工业机器人、装订子系统均与中控子系统电连接，所述中控子系统与财务系统之间建立有通信链路；

所述上料子系统用于将至少一张未分类票据堆垛处理后，由上至下依次抓取并采集单张票据上的二维码信息，将采集到的二维码信息发送至中控子系统，再将采集过二维码信息的所述单张票据递送至分类子系统；

所述中控子系统将接收到的二维码信息发送至财务系统，财务系统根据二维码信息识别出所述单张票据的类别属性，生成对应的分类控制信号，将生成的分类控制信号反馈给中控子系统；所述单张票据的类别属性是以报账单为基础处理单元所执行的票据的使用性质分类，包括未制证、不属于同一地域或帐套、已制证且两单不匹配、已制证且两单匹配、首页和末页，所述两单匹配是指前一个报账单的所有票据已收集完全；

所述中控子系统根据接收到的分类控制信号驱动分类子系统和工业机器人将已识别出类别属性的所述单张票据分别放入对应的票据容纳仓中，其中一个票据容纳仓中用于存放符合装订条件的票据，该票据容纳仓被定义成匹配成功槽；

所述财务系统还响应于识别出的单张票据为当前报账单首页，且匹配成功槽中的符合装订条件的票据的数量达到设定的装订数量阈值，生成装订控制信号，将生成的装订控制信号发送至中控子系统；

所述中控子系统根据接收到的装订控制信号，驱动工业机器人和装订子系统协同完成匹配成功槽中符合装订条件的票据的装订作业，将装订好的票据递送至成品堆放平台；

所述分类子系统包括传送皮带、第一分拣槽、第二分拣槽、分隔气缸、匹配失败槽、匹配成功槽；

所述传送皮带在传送方向上设置有第一传送端、第二传送端，所述第一分拣槽、第二分拣槽位于传送皮带上，第一分拣槽临近第一传送端、第二分拣槽临近第二传送端，所述分隔气缸位于第二传送端处，分隔气缸根据中控子系统的控制指令完全移出或者完全移入传送皮带下方；

所述匹配成功槽位于分隔气缸下方，所述匹配失败槽位于分隔气缸不与第二传送端相接的一侧；

所述财务系统根据二维码信息识别出所述单张票据的类别属性，生成对应的分类控制信号和装订控制信号的过程包括以下步骤：

S21：根据二维码信息判断所述单张票据是否为当前报账单首页，如果是，进入步骤S24，否则，进一步判断所述单张票据是否为未制证票据，如果是，生成第一控制信号，第一控制信号用于使中控子系统驱动分类子系统将所述单张票据放入第一分拣槽，进入步骤S26，否则进入步骤S22；

S22：根据二维码信息判断所述单张票据是否属于当前设定的地域或账套，如果否，生成第二控制信号，第二控制信号用于使中控子系统驱动分类子系统将所述单张票据放入第二分拣槽，否则，进入步骤S23；

S23：生成第三控制信号，第三控制信号用于使中控子系统驱动分类子系统将所述单张票据放入分隔气缸；

S24：判断前一份报账单的所有票据是否已经收集完全，如果是，生成第四控制信号，第四控制信号用于使中控子系统驱动分隔气缸移入传送皮带下方，使分隔气缸中的所有票据落入匹配成功槽，进入步骤S25，否则，生成第五控制信号，第五控制信号用于使中控子系统驱动工业机器人将分隔气缸中的所有票据放入匹配失败槽，进入步骤S26；

S25：判断匹配成功槽中的所有票据的数量是否达到设定的装订数量阈值，如果是，生成装订控制信号，否则，进入步骤S26；

S26：完成对当前单张票据的类别属性识别。

2.根据权利要求1所述的基于二维码与工业机器人的票据装订系统，其特征在于，所述上料子系统包括上料槽、双边旋转式真空吸盘、CCD视觉检测设备；

所述上料槽用于放置未分类票据；

所述CCD视觉检测设备设置在双边旋转式真空吸盘上方，用于采集双边旋转式真空吸盘抓取的未分类票据的二维码信息，再将采集的二维码信息发送至中控子系统；

所述双边旋转式真空吸盘用于吸取上料槽中的未分类票据，经CCD视觉检测设备采集二维码信息后，再将未分类票据递送至分类子系统。

3.根据权利要求2所述的基于二维码与工业机器人的票据装订系统，其特征在于，所述双边旋转式真空吸盘包括支撑架、转轴、气缸、悬臂、设置在上料槽上方的第一吸取装置和设置在第二传送端上方的第二吸取装置，所述第一吸取装置和第二吸取装置对称固定在悬臂下方，悬臂通过转轴可旋转地安装在支撑架上；

所述气缸与转轴连接，与中控子系统电连接，气缸根据中控子系统的控制指令以使悬臂绕转轴转动；

所述第一吸取装置和第二吸取装置结构相同，包括横截面呈X型的固定支架、以及安装在固定支架下方的若干组真空吸盘和与真空吸盘连接的气泵；

所述气泵与中控子系统电连接，根据中控子系统的控制指令调整真空吸盘的抽放状态。

4.根据权利要求2所述的基于二维码与工业机器人的票据装订系统，其特征在于，所述上料槽包括放料底盘、堆垛机构、升降机构、红外传感器；

所述放料底盘用于放置未分类票据；

所述堆垛机构设置在放料底盘上方，与中控子系统电连接，根据中控子系统发送的控制指令对放料底盘中的未分类票据进行堆垛处理；

所述升降机构与放料底盘连接，与中控子系统电连接，根据中控子系统发送的控制指令携带放料底盘升起至红外感应位置；

所述红外传感器与中控子系统电连接，用于探测红外感应位置是否有未分类票据，将探测结果发送至中控子系统；

所述中控子系统响应于红外传感器探测到红外感应位置出现未分类票据，启动双边旋转式真空吸盘吸取由上至下依次吸取放料底盘上的未分类票据。

5.根据权利要求3所述的基于二维码与工业机器人的票据装订系统，其特征在于，所述装订子系统包括用于放置待装订票据的装订料槽、用于打印封底和封面的打印机、用于装订放置在装订料槽中的票据的装订机；

所述装订机安装在装订料槽上方，所述打印机放置在装订机一侧。

6.根据权利要求1所述的基于二维码与工业机器人的票据装订系统，其特征在于，所述工业机器人包括固定基座、第一旋转轴、六轴机械臂、第二旋转轴、夹爪；

所述六轴机械臂包括第一关节、第三旋转轴、第二关节，所述第一关节通过第三旋转轴与第二关节转动连接；

所述第一关节远离第三旋转轴的一端通过第一旋转轴转动连接在固定基座上；

所述夹爪通过第二旋转轴转动连接在第二关节远离第三旋转轴的一端；

所述固定基座设置在分类子系统和装订子系统之间。

7.一种基于权利要求5所述的基于二维码与工业机器人的票据装订系统的工作方法，其特征在于，所述工作方法包括：

S1：启动票据装订系统，采用双边旋转式真空吸盘的第一吸取装置抓取上料槽中最上一张单张票据，识别所述单张票据上的二维码信息，将采集到的二维码信息发送至财务系统，驱动悬臂绕转轴水平旋转180度，松开第一吸取装置将识别后的单张票据递送至分类子系统上，同时采用第二吸取装置抓取此刻上料槽中最上一张单张票据；

S2：根据财务系统反馈的分类控制信号驱动分类子系统和工业机器人将已识别出类别属性的所述单张票据分别放入对应的票据容纳仓中，其中一个票据容纳仓中用于存放符合装订条件的票据，该票据容纳仓被定义成匹配成功槽，以及

根据财务系统反馈的装订控制信号，驱动工业机器人和装订子系统协同完成匹配成功槽中符合装订条件的票据的装订作业，将装订好的票据递送至成品堆放平台。

8.根据权利要求7所述的基于二维码与工业机器人的票据装订系统的工作方法，其特征在于，所述根据财务系统反馈的装订控制信号，驱动工业机器人和装订子系统协同完成匹配成功槽中符合装订条件的票据的装订作业的过程包括以下步骤：

S31：驱动打印机打印封面，采用工业机器人抓取打印好的封面放置在匹配成功槽中的待装订票据上方；

S32：对匹配成功槽中的待装订票据和对应的封面进行堆垛处理；

S33采用工业机器人抓取匹配成功槽中的待装订票据和对应的封面，放置在装订料槽中；

S34：采用工业机器人触发装订机的装订控制按键，使装订机对装订料槽中的文件进行装订；

S35：采用工业机器人将装订好的票据递送至成品堆放平台；

S36：驱动打印机打印新的封底，采用工业机器人将打印好的新的封底放入装订料槽。

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