CN110745690B - 一种物流分拣设备及基于云计算的物流分拣系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种物流分拣设备及基于云计算的物流分拣系统，本发明主要应用于大中批量货物运输的批量捡取，适用于运输货物收货地多，种类规则的物流分拣，如大批量桶装或袋装货物的多收货地运送等，本发明所公开的一种物流分拣设备包括型钢焊接而成的桁架和架设于桁架上方的小型桥式起重机，还包括固定在下端的提取器和分拣爪，所述提取器固定安装于起重机的动滑轮底部，自动根据扫描到的发货条码对货物进行自动归类捡取和码放，并且可以根据发货路线对沿途货物进行按远近顺序进行堆叠码放，减少频繁装卸车的麻烦。

Description

一种物流分拣设备及基于云计算的物流分拣系统

技术领域

本发明涉及物流分拣技术领域，具体涉及一种物流分拣设备及基于云计算的物流分拣系统。

背景技术

分拣是将物品按品种、出入库先后顺序进行分门别类地堆放的作业；分拣是完善送货、支持送货的准备性工作，是不同配送企业在送货时竞争和提高自身经济效益的必然延伸。

现代物流业因为提供了更加完备的取货送货体系，方便客户大中批量货物的运送，不再需要客户讲货物运送到收发地，而是支持货车上门取货。

而上门取货过程中因为有些厂家的货物并不一定时发往一个收货地址的，因此一次性堆叠在一起可能出现后期到收货地址后货物积压在大批货物内部，货物堆积影响卸货，因此需要一个能够根据货物运送地点自动分配装货位置的装置来辅助装车，自动分配货物堆叠码放的位置，方便对货物进行装卸。

申请公布号为CN107377399A的发明专利公开了一种直角坐标机械手物流分拣装置，其主要技术特征为依靠电机驱动连杆对物流货物进行夹持，虽然精简了一部分结构，但是驱动组件多，控制容错低，故障维修困难。

发明内容

为解决物流货物无规则码放影响后期送货卸车的现状，本发明提供了一种物流分拣设备及基于云计算的物流分拣系统，其目的在于根据货车需要运送的货物来确定最佳送货路线，并根据最佳送货路线安排货物在车厢的堆叠码放，达到节省时间，方便装卸的目的。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种物流分拣设备，包括型钢焊接而成的桁架和架设于桁架上方的小型桥式起重机，还包括固定在下端的提取器和分拣爪，所述提取器固定安装于起重机的动滑轮底部；

所述提取器包括壳体、销轴和弹簧，所述壳体为下表面开口的圆柱状筒体，壳体的下边沿设置有通孔，所述销轴贯穿通孔，销轴为圆柱状杆体，销轴的端部设置有倾斜引导面，销轴的圆柱侧面上设置有凸缘，所述凸缘与壳体内壁之间的销轴上套装有弹簧；

所述分拣爪包括支撑部、抓取部、第一挡环、第二挡环和爪钩，所述第一挡环和第二挡环均为上大下小的圆台，圆台中心设置有通孔；

所述支撑部包括第一连接盘、第一连接轴和第一凸台，所述第一连接盘为边缘阵列有长方形槽的圆盘体，第一连接盘中心垂直连接所述第一连接轴的底端，所述第一连接轴为圆柱状筒体，第一连接轴的顶端固定连接第一凸台，所述第一凸台的顶端设置有贯穿第一凸台、第一连接轴和第一连接盘的通孔，所述第一连接盘的长方形槽内设置有绞轴；

所述抓取部包括第二连接盘、第二连接轴和第二凸台；所述抓取部的第二连接轴和第一挡环嵌套在支撑部上，所述第二挡环嵌套在抓取部的第二连接轴上，所述爪钩为弧形板体，爪钩的底部弯曲呈“亅”，所述爪钩中部与支撑部铰接，爪钩上部呈弧形弯曲，弯曲的拐点设置有铰接孔，爪钩顶端设置有长圆孔，爪钩通过铰接孔与第一连接盘铰接，通过长圆孔与第二连接盘滑动连接。

进一步地，所述爪钩以及爪钩所对应的第一连接盘和第二连接盘上的长方形槽数量不少于4个。

进一步地，所述第一凸台和第二凸台底面直径一致，第一挡环和第二挡环顶面直径一致，且第一挡环和第二挡环的顶面直径大于第一凸台和第二凸台的底面直径。

进一步地，所述提取器的销轴数量不少于4个。

进一步地，所述销轴的内端组成的圆形直径大于第一凸台和第二凸台的顶面直径，小于第一凸台和第二凸台的底面直径。

一种基于云计算的物流分拣系统，包括：物流定位监控模块，货物定位分拣模块，联网云计算模块及上述物流分拣设备；

所述物流定位监控模块包括GPS定位器和任务地图显示器，物流定位监控模块用于实时定位本车位置并对本车需要运送的货物的不同收货地进行显示，所述GPS定位器与联网云计算模块通过互联网连接；

所述联网云计算模块用于确定本车需要运送的货物总量，并根据不同货物的不同收货地分配最佳运送路线；获取物流车辆的车牌号，车辆型号以及车辆位置；获取所有物流物品的收货地址，并将物品的收货地址按照最佳运送路线进行排列，分配物品在物流车辆车厢内的对应位置；

所述货物定位分拣模块包括二维码扫描器、激光测距仪、摄像头和控制芯片，所述二维码扫描器、激光测距仪以及摄像头位于起重机上,所述控制芯片与联网云计算模块通过互联网连接；货物定位分拣模块用于通过控制芯片控制二维码扫描器获取对应物流车辆所需货物的二维码，并识别货物上所粘贴的运单二维码，与获取到的二维码进行比对，比对成功即对货物进行分拣；通过摄像头对货物的形状进行扫描；通过控制芯片控制激光测距仪测量多个距离，并计算得出货物的高度与吊行高度，以此来控制物流分拣设备抓取物品，并将物品移动到车厢对应位置后堆叠码放。

进一步地，所述激光测距仪分别测量起重机与物流车辆车厢底部、起重机与货物、起重机与地面的距离。

进一步地，所述物流车辆车厢的四个角设置有反光定位条。

本发明的提取器和分拣爪相结合，可以根据提取器下降到连接轴上的位置高低不同开控制分拣爪的抓取和松开，根据提取器的高低控制分拣爪抓取货物并对货物进行堆叠码放，全程可以自动控制完成。

本发明的起重机上带有二维码扫描器、激光测距仪及摄像头，通过多个距离的探测结果进行运算计算货物的高度与吊行高度，还可以对货物的形状进行扫描方便码放。

本发明根据货物总量确定合理的运送路线，并根据运送路线合理安排货物在车厢的位置，节省运输能耗，方便货物装卸，提高效率。

本发明的分拣爪不需要额外的驱动组件，仅需要提取器随着起重机的上下移动即可完成对分拣爪开合，完成对物品的抓取与下放，节省能源且不需要过多的控制组件。

附图说明

图1是本发明一种物流分拣设备的结构示意图；

图2是本发明的提取器和分拣爪的结构示意图；

图3是本发明的提取器的结构示意图；

图4是本发明的分拣爪的结构示意图；

图5是本发明的支撑部的结构示意图；

图6是本发明的第一挡环的结构示意图；

图7是本发明的爪钩的结构示意图；

图8是本发明的提取器和分拣爪抓取货物的示意图；

图9是本发明的提取器吊离分拣爪的示意图

图10是本发明的一种基于云计算的物流分拣系统的物流分拣流程图。

附图中标号为：1为桁架，2为起重机，3为提取器，4为分拣爪，21为动滑轮，31为壳体，32为销轴，33为弹簧，41为支撑部，42为抓取部，43为第一挡环，44为第二挡环，45为爪钩，321为凸缘，411为第一连接盘，412为第一连接轴，413为第一凸台，421为第二连接盘，422为第二连接轴，423为第二凸台。

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说明：

实施例1：

如图1～图9所示，一种物流分拣设备，包括型钢焊接而成的桁架1和架设于桁架1上方的小型桥式起重机2，还包括固定在下端的提取器3和分拣爪4，所述提取器3固定安装于起重机2的动滑轮21底部；

所述提取器3包括壳体31、销轴32和弹簧33，所述壳体31为下表面开口的圆柱状筒体，壳体31的下边沿设置有通孔，所述销轴32贯穿通孔，销轴32为圆柱状杆体，销轴32的端部设置有倾斜引导面，销轴32的圆柱侧面上设置有凸缘321，所述凸缘321与壳体31内壁之间的销轴32上套装有弹簧33；

所述分拣爪4包括支撑部41、抓取部42、第一挡环43、第二挡环44和爪钩45，所述第一挡环43和第二挡环44均为上大下小的圆台，圆台中心设置有通孔；

所述支撑部41包括第一连接盘411、第一连接轴412和第一凸台413，所述第一连接盘411为边缘阵列有长方形槽的圆盘体，第一连接盘411中心垂直连接所述第一连接轴412的底端，所述第一连接轴412为圆柱状筒体，第一连接轴412的顶端固定连接第一凸台413，所述第一凸台413的顶端设置有贯穿第一凸台413、第一连接轴412和第一连接盘411的通孔，所述第一连接盘411的长方形槽内设置有绞轴；

所述抓取部42包括第二连接盘421、第二连接轴422和第二凸台423，所述抓取部42和支撑部41形状与结构一致；所述抓取部42的第二连接轴422和第一挡环43嵌套在支撑部41上，所述第二挡环44嵌套在抓取部42的第二连接轴422上，所述爪钩45为弧形板体，爪钩45的底部弯曲呈“亅”，所述爪钩45中部与支撑部41铰接，爪钩45上部呈弧形弯曲，弯曲的拐点设置有铰接孔，爪钩45顶端设置有长圆孔，爪钩45通过铰接孔与第一连接盘411铰接，通过长圆孔与第二连接盘421滑动连接。

所述爪钩45以及爪钩45所对应的第一连接盘411和第二连接盘421上的长方形槽数量不少于4个。

所述第一凸台413和第二凸台423底面直径一致，第一挡环43和第二挡环44顶面直径一致，且第一挡环43和第二挡环44的顶面直径大于第一凸台413和第二凸台423的底面直径。

所述提取器3的销轴32数量不少于4个。

所述销轴32的内端组成的圆形直径大于第一凸台413和第二凸台423的顶面直径，小于第一凸台413和第二凸台423的底面直径。

在对货物进行分拣时：

起重机2上的滑动轮21升降带动提取器3上下运动，提取器3卡在第二凸台423上，夹持分拣爪4落在需要抓取的物品上，待分拣爪4稳定后，提取器3向下，由于提取器3的销轴32设置有倾斜引导面，可以滑过第一挡环43向下落，当提取器3下落到第二凸台423下方后开始回升，销轴32卡在第二凸台423底面上，带动抓取部42向上，因为抓取部42与爪钩45滑动连接，支撑部41与爪钩45铰接，因此爪钩45的弧形部位受到抓取部42向运动的挤压，通过支撑部41的铰接，爪钩45底部中心收拢，并卡在货物的瓶颈处或外侧面上，对货物进行夹持；爪钩45夹持货物后，起重机2可以通过提取器3稳定的吊离货物并对货物进行位置安排与堆叠码放。

在放下货物后，待分拣爪4的第一连接盘411接触到货物顶面，爪钩45开始放松对货物的夹持，此时提取器3继续向下，将抓取部42下放到第一连接盘411的顶面上，并使销轴32向下滑过第二挡环44，当检测到销轴32滑过第二挡环44后，提取器3上升，销轴32带动第二挡环44向上触碰到第二凸台423，第二凸台423限制了第二挡环44的移动，因此在提取器3继续上升过程中，因为第二挡环44不再上移，所以随着提取器3的上移销轴32回缩，且因为第二挡环44的顶面外径与第二凸台423的底面外径一致，因此第二挡环44遮挡了第二凸台423，销轴32会滑过第二挡环44与第二凸台423，同理，销轴32也会滑过第一挡环43与第一凸台413；此时，提取器3与分拣爪4分离。

提取器3与分拣爪4分离后，第一挡环43、第二挡环44分别下落到第一连接轴412和第二连接轴422的底部，与第一凸台413和第二凸台423分离，此时提取器3再次下落，在销轴32仅滑过第一凸台413时便重新开始回升，销轴32会卡在第一凸台413的底面上，将支撑部41提起，因为抓取部42受到支撑部41的第一连接盘411的托起，所以爪钩45处于放松状态，因此提取器3可以轻松将分拣爪4吊离货物，进行下一件货物的抓取分拣。

实施例2：

如图10所示，一种基于云计算的物流分拣系统，包括：物流定位监控模块，货物定位分拣模块，联网云计算模块及实施例1中所述物流分拣设备；

所述物流定位监控模块包括GPS定位器和任务地图显示器，物流定位监控模块用于实时定位本车位置并对本车需要运送的货物的不同收货地进行显示，所述GPS定位器与联网云计算模块通过互联网连接；

所述联网云计算模块用于确定本车需要运送的货物总量，并根据不同货物的不同收货地分配最佳运送路线；获取物流车辆的车牌号，车辆型号以及车辆位置；获取所有物流物品的收货地址，并将物品的收货地址按照最佳运送路线进行排列，分配物品在物流车辆车厢内的对应位置；

所述货物定位分拣模块包括二维码扫描器、激光测距仪、摄像头和控制芯片，所述二维码扫描器、激光测距仪以及摄像头位于起重机2上,所述控制芯片与联网云计算模块通过互联网连接；货物定位分拣模块用于通过控制芯片控制二维码扫描器获取对应物流车辆所需货物的二维码，并识别货物上所粘贴的运单二维码，与获取到的二维码进行比对，比对成功即对货物进行分拣；通过摄像头对货物的形状进行扫描；通过控制芯片控制激光测距仪测量多个距离，并计算得出货物的高度与吊行高度，以此来控制物流分拣设备抓取物品，并将物品移动到车厢对应位置后堆叠码放。

具体地，所述激光测距仪分别测量起重机2与物流车辆车厢底部、起重机2与货物、起重机2与地面的距离。

具体地，所述物流车辆车厢的四个角设置有反光定位条。

具体地，一种基于云计算的物流分拣系统还包括电源模块，用于为物流定位监控模块，货物定位分拣模块，联网云计算模块及物流分拣设备供电。

作为一种可实施方式，本实施例中使用的二维码扫描器为基恩士SR2000系列条码/二维码读取器，激光测距仪为ZYT-405型激光距离传感器，所述控制器为搭载有电机驱动器及控制程序的51单片机，任务地图显示器为DW-759两屏车载显示器。

具体地，如图10所示，一种基于云计算的物流分拣系统的物流分拣流程包括：

物流定位监控模块实时定位本车位置并对本车需要运送的货物的不同收货地进行显示；

联网云计算模块确定本车需要运送的货物总量，并根据不同货物的不同收货地分配最佳运送路线；获取物流车辆的车牌号，车辆型号以及车辆位置；获取所有物流物品的收货地址，并将物品的收货地址按照最佳运送路线进行排列，分配物品在物流车辆车厢内的对应位置；

货物定位分拣模块通过控制芯片控制二维码扫描器获取对应物流车辆所需货物的二维码，并识别货物上所粘贴的运单二维码，与获取到的二维码进行比对，比对成功即对货物进行分拣；通过摄像头对货物的形状进行扫描；通过控制芯片控制激光测距仪测量多个距离，并计算得出货物的高度与吊行高度，以此来控制物流分拣设备抓取物品，并将物品移动到车厢对应位置后堆叠码放。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施例，在不违背本发明的精神即公开范围内，可以对本发明的技术方案进行多种变形。

Claims (8)

1.一种物流分拣设备，包括型钢焊接而成的桁架（1）和架设于桁架（1）上方的小型桥式起重机（2），其特征在于，还包括固定在下端的提取器（3）和分拣爪（4），所述提取器（3）固定安装于起重机（2）的动滑轮（21）底部；

所述提取器（3）包括壳体（31）、销轴（32）和弹簧（33），所述壳体（31）为下表面开口的圆柱状筒体，壳体（31）的下边沿设置有通孔，所述销轴（32）贯穿通孔，销轴（32）为圆柱状杆体，销轴（32）的端部设置有倾斜引导面，销轴（32）的圆柱侧面上设置有凸缘（321），所述凸缘（321）与壳体（31）内壁之间的销轴（32）上套装有弹簧（33）；

所述分拣爪（4）包括支撑部（41）、抓取部（42）、第一挡环（43）、第二挡环（44）和爪钩（45），所述第一挡环（43）和第二挡环（44）均为上大下小的圆台，圆台中心设置有通孔；

所述支撑部（41）包括第一连接盘（411）、第一连接轴（412）和第一凸台（413），所述第一连接盘（411）为边缘阵列有长方形槽的圆盘体，第一连接盘（411）中心垂直连接所述第一连接轴（412）的底端，所述第一连接轴（412）为圆柱状筒体，第一连接轴（412）的顶端固定连接第一凸台（413），所述第一凸台（413）的顶端设置有贯穿第一凸台（413）、第一连接轴（412）和第一连接盘（411）的通孔，所述第一连接盘（411）的长方形槽内设置有绞轴；

所述抓取部（42）包括第二连接盘（421）、第二连接轴（422）和第二凸台（423）；所述抓取部（42）的第二连接轴（422）和第一挡环（43）嵌套在支撑部（41）上，所述第二挡环（44）嵌套在抓取部（42）的第二连接轴（422）上，所述爪钩（45）为弧形板体，爪钩（45）的底部弯曲呈“亅”，所述爪钩（45）中部与支撑部（41）铰接，爪钩（45）上部呈弧形弯曲，弯曲的拐点设置有铰接孔，爪钩（45）顶端设置有长圆孔，爪钩（45）通过铰接孔与第一连接盘（411）铰接，通过长圆孔与第二连接盘（421）滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种物流分拣设备，其特征在于，所述爪钩（45）以及爪钩（45）所对应的第一连接盘（411）和第二连接盘（421）上的长方形槽数量不少于4个。

3.根据权利要求1所述的一种物流分拣设备，其特征在于，所述第一凸台（413）和第二凸台（423）底面直径一致，第一挡环（43）和第二挡环（44）顶面直径一致，且第一挡环（43）和第二挡环（44）的顶面直径大于第一凸台（413）和第二凸台（423）的底面直径。

4.根据权利要求1所述的一种物流分拣设备，其特征在于，所述提取器（3）的销轴（32）数量不少于4个。

5.根据权利要求1所述的一种物流分拣设备，其特征在于，所述销轴（32）的内端组成的圆形直径大于第一凸台（413）和第二凸台（423）的顶面直径，小于第一凸台（413）和第二凸台（423）的底面直径。

6.一种基于云计算的物流分拣系统，其特征在于，包括：物流定位监控模块，货物定位分拣模块，联网云计算模块及权利要求1-5任一所述物流分拣设备；

所述物流定位监控模块包括GPS定位器和任务地图显示器，物流定位监控模块用于实时定位本车位置并对本车需要运送的货物的不同收货地进行显示，所述GPS定位器与联网云计算模块通过互联网连接；

所述联网云计算模块用于确定本车需要运送的货物总量，并根据不同货物的不同收货地分配最佳运送路线；获取物流车辆的车牌号，车辆型号以及车辆位置；获取所有物流物品的收货地址，并将物品的收货地址按照最佳运送路线进行排列，分配物品在物流车辆车厢内的对应位置；

所述货物定位分拣模块包括二维码扫描器、激光测距仪、摄像头和控制芯片，所述二维码扫描器、激光测距仪以及摄像头位于起重机（2）上，所述控制芯片与联网云计算模块通过互联网连接；货物定位分拣模块用于通过控制芯片控制二维码扫描器获取对应物流车辆所需货物的二维码，并识别货物上所粘贴的运单二维码，与获取到的二维码进行比对，比对成功即对货物进行分拣；通过摄像头对货物的形状进行扫描；通过控制芯片控制激光测距仪测量多个距离，并计算得出货物的高度与吊行高度，以此来控制物流分拣设备抓取物品，并将物品移动到车厢对应位置后堆叠码放。

7.根据权利要求6所述的一种基于云计算的物流分拣系统，其特征在于，所述激光测距仪分别测量起重机（2）与物流车辆车厢底部、起重机（2）与货物、起重机（2）与地面的距离。

8.根据权利要求6所述的一种基于云计算的物流分拣系统，其特征在于，所述物流车辆车厢的四个角设置有反光定位条。

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