CN110871171B - 一种供包台上件系统及分拣系统 - Google Patents

一种供包台上件系统及分拣系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种供包台上件系统及分拣系统，该上件系统包括：称重段、输送段、上件段以及控制单元，称重段中设有称重传感器，称重段用于测量快件的重量并将快件运送至输送段，输送段将快件输送至上件段，上件段用于将快件输送至分拣小车上；控制单元与称重传感器电连接；控制单元可实现如下方法：根据快件的重量确定该快件对应的第一加速度，第一加速度为称重段、输送段以及上件段在运动时能够使该快件保持稳定的最大加速度；根据第一加速度来控制称重段、输送段以及上件段的运行，称重段、输送段以及上件段启动时的加速度为第一加速度。该供包台上件系统能根据快件的重量来动态调节供包台的加速度大小，避免包裹出现翻转滚落的问题。

Description

一种供包台上件系统及分拣系统
技术领域
本发明涉及货物分拣技术领域，尤其涉及一种供包台上件系统及分拣系统。
背景技术
随着电商高速发展，包裹的数量激增，随之出现了可进行自动分拣包裹的自动分拣装置，例如交叉带分拣机。交叉带分拣机以其效率高、准确率高、破损率低等优势，逐渐代替传统的人工分拣。交叉带分拣机由主驱动带式输送机和载有小型带式输送机的小车连接在一起构成，当小车移动到所规定的分拣位置时转动皮带，完成包裹的分拣任务。因为主驱动带式输送机与小车上的带式输送机呈交叉状，故称为交叉带分拣机。
供包台是专门用于将快件传送至分拣机的小车上的装置。现有的供包台均是采用以固定的加速度启动，加速至固定的速度值后匀速运动的设计，无论包裹是重是轻，供包台启动时的加速度以及最后的速度值都是不变的。为了保证供包的效率，加速度不能设置得太小，但是这样一来使得轻小包裹容易出现翻转滚落的现象。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种供包台上件系统，其能根据快件的重量来动态调节供包台的加速度大小，避免包裹出现翻转滚落的问题。
本发明的目的之二在于提供一种分拣系统，其能根据快件的重量来动态调节供包台的加速度大小，避免包裹出现翻转滚落的问题。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种供包台上件系统，包括：称重段、输送段、上件段以及控制单元，所述称重段中设有称重传感器，所述称重段用于测量快件的重量并将快件运送至所述输送段，所述输送段将快件输送至所述上件段，所述上件段用于将快件输送至分拣小车上；所述控制单元与所述称重传感器电连接；所述控制单元可实现如下方法：
根据快件的重量确定该快件对应的第一加速度，所述第一加速度为所述称重段、所述输送段以及所述上件段在运动时能够使该快件保持稳定的最大加速度；
根据所述第一加速度来控制所述称重段、所述输送段以及所述上件段的运行，所述称重段、所述输送段以及所述上件段启动时的加速度为所述第一加速度。
进一步地，所述方法还包括：
当快件在所述输送段运行了第一预设距离时，根据下一个快件对应的第一加速度重新启动所述称重段以将下一个快件运送至所述输送段；
当快件在所述上件段运行了第一预设距离时，根据下一个快件所对应的第一加速度重新启动所述输送段以将下一个快件运送至所述上件段。
进一步地，所述称重段、所述输送段以及所述上件段的长度均为L，所述第一预设距离的取值为
Figure BDA0002227858590000021
至
Figure BDA0002227858590000022
进一步地，根据所述上件段的长度L以及所述第一加速度计算当前位于所述上件段起始位置处的快件到达所述上件段末端的第一时间；
根据目标分拣小车的移动速度，计算距离最近的目标分拣小车移动至所述上件段末端的第二时间；
判断所述第一时间是否小于或等于第二时间；
若是，则计算所述第一时间和所述第二时间的时间差以确定所述上件段的启动时间，到达所述启动时间时以第一加速度启动所述上件段以将当前快件运送至所述目标分拣小车上；
若否，则继续计算下一个目标分拣小车移动至所述上件段末端的所需时间并判断所述第一时间是否小于或等于所需时间。
进一步地，还包括用于测量快件的尺寸的测量光幕，所述控制单元与所述测量光幕电连接；
根据快件的长度确定上件时该目标分拣小车上的输送带需要转动的时间以使分拣机的控制单元控制该目标分拣小车上的输送带按照对应的时间转动，从而使得上件后该快件位于该目标分拣小车的中间位置。
进一步地，所述输送段的起始端设置有第一检测光眼，所述上件段的起始端设置有第二检测光眼，所述上件段的末端设置有第三检测光眼；
所述方法还包括：当所述第一检测光眼未检测到有快件经过，或所述第一检测光眼检测到有快件经过但所述第二检测光眼未检测到有快件经过，或所述第二检测光眼检测到有快件经过但所述第三检测光眼未检测到有快件经过，则发出报警信号。
进一步地，所述称重段的起始端设有回退按钮，当所述回退按钮被触发时，控制所述称重段、所述输送段以及所述上件段反向运转以将快件退回至所述称重段的起点。
进一步地，所述根据快件的重量确定该快件对应的第一加速度具体为：
当快件重量m小于或等于0.5kg时，该快件对应的加速时间ta＝t，所述快件对应的最大速度Va＝v，根据加速时间ta和最大速度Va确定第一加速度a，其中，
Figure BDA0002227858590000031
当快件重量m大于0.5kg时，根据快件的重量m确定该快件对应的加速时间ta，其中，ta＝t-80*m，t为标准加速时间，所述标准加速时间表示重量小于或等于0.5kg的快件的加速时间，所述标准加速时间t等于运行时间T；
基于在运行时间T内的运行距离S相等的要求，根据所述运行时间T、加速时间ta以及运行距离S确定快件的最大速度Va，其中，
Figure BDA0002227858590000041
根据最大速度Va和加速时间ta确定第一加速度a，其中，
Figure BDA0002227858590000042
进一步地，所述称重段起始端设有用于规范快件摆放位置的挡板。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种分拣系统，包括分拣机以及上所述的供包台上件系统，所述分拣机设有分拣小车，所述供包台上件系统用于将快件传送至所述分拣机的分拣小车上以对快件进行分拣操作。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
该供包台上件系统，通过设置称重传感器来获取快件的重量，然后根据快件的重量来动态调节称重段、输送段以及上件段的加速度大小，当快件较轻时，将加速度降低，当快件较重时，将加速度增大，如此一来，在保证供包效率的情况下，可以避免轻小包裹出现翻转滚落的问题。
附图说明
图1为本发明提供的供包台上件系统的机械结构示意图；
图2为本发明提供的供包台上件系统的控制方法的流程示意图。
图中：1、称重段；2、输送段；3、上件段；4、测量光幕；5、挡板。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
请参阅图1及图2，一种供包台上件系统，包括：称重段1、输送段2、上件段3以及控制单元，所述称重段1中设有称重传感器，所述称重段1用于测量快件的重量并将快件运送至所述输送段2，所述输送段2将快件输送至所述上件段3，所述上件段3用于将快件输送至分拣小车上；所述控制单元与所述称重传感器电连接；所述控制单元可实现如下方法：
S1、根据快件的重量确定该快件对应的第一加速度，所述第一加速度为所述称重段1、所述输送段2以及所述上件段3在运动时能够使该快件保持稳定的最大加速度；
S2、根据所述第一加速度来控制所述称重段1、所述输送段2以及所述上件段3的运行，所述称重段1、所述输送段2以及所述上件段3启动时的加速度为所述第一加速度。
该供包台上件系统，通过设置称重传感器来获取快件的重量，然后根据快件的重量来动态调节称重段1、输送段2以及上件段3的加速度大小，当快件较轻时，将加速度降低，当快件较重时，将加速度增大，如此一来，在保证供包效率的情况下，可以避免轻小包裹出现翻转滚落的问题。
具体地，所述根据快件的重量确定该快件对应的第一加速度具体为：
当快件重量m小于或等于0.5kg时，该快件对应的加速时间ta＝t，所述快件对应的最大速度Va＝v，根据加速时间ta和最大速度Va确定第一加速度a，其中，
Figure BDA0002227858590000051
当快件重量m大于0.5kg时，根据快件的重量m确定该快件对应的加速时间ta，其中，ta＝t-80*m，t为标准加速时间，所述标准加速时间表示重量小于或等于0.5kg的快件的加速时间，所述标准加速时间t等于运行时间T；
基于在运行时间T内的运行距离S相等的要求，即
Figure BDA0002227858590000061
则根据所述运行时间T、加速时间ta以及运行距离S确定快件的最大速度
Figure BDA0002227858590000062
其中，
Figure BDA0002227858590000063
根据最大速度Va和加速时间ta确定第一加速度a，其中，
Figure BDA0002227858590000064
通过上述方式根据快件的重量确定加速时间ta，然后根据运行时间T内的运行距离S相等的要求来确定最大速度Va，从而确定其对应的第一加速度a，如此一来，可保证快件不会因为加速度过大而翻转滚落，且可以保证供包效率的一致性，每一个快件经过称重段1、输送段2以及上件段3的时间是一样的。
当然了，也可通过预先使用不同的物体进行测试得出物体的重量与供包台的加速度之间的映射关系，将映射关系保存至控制单元的存储器中，然后在本发明所提供的供包台上件系统运行过程中，控制单元可以自动根据快件的重量查询映射关系得出当前快件对应的第一加速度，从而根据第一加速度控制称重段1、输送段2以及上件段3的运行。
作为一种优选的实施方式，所述方法还包括：
当快件在所述输送段2运行了第一预设距离时，根据下一个快件对应的第一加速度重新启动所述称重段1以将下一个快件运送至所述输送段2；
当快件在所述上件段3运行了第一预设距离时，根据下一个快件所对应的第一加速度重新启动所述输送段2以将下一个快件运送至所述上件段3。
现有的供包台均是在下一段输送带不存在快件时，当前输送带才开始运送下一个快件以使其输送到下一段输送带，在当前输送带将下一个快件从起始端运送至末端直至传送至下一段输送带的这一过程中，下一段输送带是处于等待下一个快件的状态，这种方式的供包效率较低。而通过本发明所提供的方式，在下一段输送带上的快件移动了一段距离后，当前输送带即开始运送下一个快件，如此一来，可减少等待时间，当下一段输送带上的快件传送出去之后，前输送带很快就可以将新的快件传送过来，提高了供包效率。特别地，所述称重段1、所述输送段2以及所述上件段3的长度均为L，所述第一预设距离的取值为
Figure BDA0002227858590000071
至
Figure BDA0002227858590000072
第一预设距离不能过小，过小容易导致快件出现重叠的问题，而过大则供包效率会相应降低。需要说明的是，可以借助检测光眼来检测快件运行的距离，例如，在输送段2以及上件段3的起始端设置一个检测光眼，通过检测光眼检测到有快件通过时则开始计时，根据运行的加速度以及时间来确定其运行距离。
作为一种优选的实施方式，根据所述上件段3的长度L以及所述第一加速度计算当前位于所述上件段3起始位置处的快件到达所述上件段3末端的第一时间；
根据目标分拣小车的移动速度，计算距离最近的目标分拣小车移动至所述上件段3末端的第二时间；
判断所述第一时间是否小于或等于第二时间；
若是，则计算所述第一时间和所述第二时间的时间差以确定所述上件段3的启动时间，到达所述启动时间时以第一加速度启动所述上件段3以将当前快件运送至所述目标分拣小车上；
若否，则继续计算下一个目标分拣小车移动至所述上件段3末端的所需时间并判断所述第一时间是否小于或等于所需时间。
通过上述方式，计算快件运送到上件段3末端的时间，以及目标分拣小车抵达的时间，当快件具有足够的时间可以运送至目标分拣小车上时，则计算两者抵达上件段3的时间差，使快件等候了对应的时间之后方启动上件段3运送快件，使得快件和目标分拣小车可以同时抵达上件段3末端，以将快件运送至目标分拣小车上。
作为一种优选的实施方式，还包括用于测量快件的尺寸的测量光幕4，所述控制单元与所述测量光幕4电连接；
根据快件的长度确定上件时该目标分拣小车上的输送带需要转动的时间以使分拣机的控制单元控制该目标分拣小车上的输送带按照对应的时间转动，从而使得上件后该快件位于该目标分拣小车的中间位置。
为了保证上件成功，在上件时分拣小车的输送带会转动一下，但是，由于快件的大小不同，转动多了或者少了会导致快件不是位于目标分拣小车的中间，可能会导致快件超出目标分拣小车。因此，本发明通过测量光幕4来检测快件的尺寸，然后根据尺寸来调整目标分拣小车的输送带的转动时间，使得可以更加精准地上件。具体地，当快件的长度较长时，目标分拣小车的转动时间要短一些，也就是转动的距离要短一些，从而避免快件偏移目标分拣小车的中间；而当快件的长度较短时，则目标分拣小车的转动时间要长一些，也就是分拣小车上的输送带的转动距离要长一些从而使得快件可刚好位于目标分拣小车的中间。具体地，可根据长度区间设置若干个调整梯度，例如某一长度区间对应特定的转动时间。特别地，该对应关系可通过不同长度的快件进行测试得出。
作为一种优选的实施方式，所述输送段2的起始端设置有第一检测光眼，所述上件段3的起始端设置有第二检测光眼，所述上件段3的末端设置有第三检测光眼；
所述方法还包括：当所述第一检测光眼未检测到有快件经过，或所述第一检测光眼检测到有快件经过但所述第二检测光眼未检测到有快件经过，或所述第二检测光眼检测到有快件经过但所述第三检测光眼未检测到有快件经过，则发出报警信号。通过设置检测光眼来检测快件的运送情况，当出现异常情况时可发出报警信号，例如设置报警信号灯，当出现异常情况时，亮起报警信号灯。
作为一种优选的实施方式，所述称重段1的起始端设有回退按钮，当所述回退按钮被触发时，控制所述称重段1、所述输送段2以及所述上件段3反向运转以将快件退回至所述称重段1的起点。设置回退按钮，当报警信号灯亮起时，位于供包台起始点的工作人员可以通过按压回退按钮来将快件退回至起始点。
作为一种优选的实施方式，所述称重段1起始端设有用于规范快件摆放位置的挡板5。工作人员根据挡板5的位置将快件放置到称重区域，使得准确地获取到快件的重量；还可以通过挡板5的位置来规范快件的摆放角度，使得快件运送至目标分拣小车的角度以及上件位置相对稳定。在本实施例中，采用静止称重的方式，当称重传感器取值稳定后，方开始启动供包台。
本发明还提供了一种分拣系统，包括分拣机以及上所述的供包台上件系统，所述分拣机设有分拣小车，所述供包台上件系统用于将快件传送至所述分拣机的分拣小车上以对快件进行分拣操作。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种供包台上件系统，其特征在于，包括：称重段、输送段、上件段以及控制单元，所述称重段中设有称重传感器，所述称重段用于测量快件的重量并将快件运送至所述输送段，所述输送段将快件输送至所述上件段，所述上件段用于将快件输送至分拣小车上；所述控制单元与所述称重传感器电连接；所述控制单元可实现如下方法：
根据快件的重量确定该快件对应的第一加速度，所述第一加速度为所述称重段、所述输送段以及所述上件段在运动时能够使该快件保持稳定的最大加速度；所述根据快件的重量确定该快件对应的第一加速度具体为：
当快件重量m小于或等于0.5kg时，该快件对应的加速时间ta＝t，所述快件对应的最大速度Va＝v，根据加速时间ta和最大速度Va确定第一加速度a，其中，
Figure FDA0003419888050000011
当快件重量m大于0.5kg时，根据快件的重量m确定该快件对应的加速时间ta，其中，ta＝t-80*m，t为标准加速时间，所述标准加速时间表示重量小于或等于0.5kg的快件的加速时间，所述标准加速时间t等于运行时间T；
基于在运行时间T内的运行距离S相等的要求，根据所述运行时间T、加速时间ta以及运行距离S确定快件的最大速度Va，其中，
Figure FDA0003419888050000012
根据最大速度Va和加速时间ta确定第一加速度a，其中，
Figure FDA0003419888050000013
根据所述第一加速度来控制所述称重段、所述输送段以及所述上件段的运行，所述称重段、所述输送段以及所述上件段启动时的加速度为所述第一加速度。
2.如权利要求1所述的供包台上件系统，其特征在于，所述方法还包括：
当快件在所述输送段运行了第一预设距离时，根据下一个快件对应的第一加速度重新启动所述称重段以将下一个快件运送至所述输送段；
当快件在所述上件段运行了第一预设距离时，根据下一个快件所对应的第一加速度重新启动所述输送段以将下一个快件运送至所述上件段。
3.如权利要求2所述的供包台上件系统，其特征在于，所述称重段、所述输送段以及所述上件段的长度均为L，所述第一预设距离的取值为
Figure FDA0003419888050000021
至
Figure FDA0003419888050000022
4.如权利要求2所述的供包台上件系统，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述上件段的长度L以及所述第一加速度计算当前位于所述上件段起始位置处的快件到达所述上件段末端的第一时间；
根据目标分拣小车的移动速度，计算距离最近的目标分拣小车移动至所述上件段末端的第二时间；
判断所述第一时间是否小于或等于第二时间；
若是，则计算所述第一时间和所述第二时间的时间差以确定所述上件段的启动时间，到达所述启动时间时以第一加速度启动所述上件段以将当前快件运送至所述目标分拣小车上；
若否，则继续计算下一个目标分拣小车移动至所述上件段末端的所需时间并判断所述第一时间是否小于或等于所需时间。
5.如权利要求4所述的供包台上件系统，其特征在于，还包括用于测量快件的尺寸的测量光幕，所述控制单元与所述测量光幕电连接；
根据快件的长度确定上件时该目标分拣小车上的输送带需要转动的时间以使分拣机的控制单元控制该目标分拣小车上的输送带按照对应的时间转动，从而使得上件后该快件位于该目标分拣小车的中间位置。
6.如权利要求1至5任一项所述的供包台上件系统，其特征在于，所述输送段的起始端设置有第一检测光眼，所述上件段的起始端设置有第二检测光眼，所述上件段的末端设置有第三检测光眼；
所述方法还包括：当所述第一检测光眼未检测到有快件经过，或所述第一检测光眼检测到有快件经过但所述第二检测光眼未检测到有快件经过，或所述第二检测光眼检测到有快件经过但所述第三检测光眼未检测到有快件经过，则发出报警信号。
7.如权利要求6所述的供包台上件系统，其特征在于，所述称重段的起始端设有回退按钮，当所述回退按钮被触发时，控制所述称重段、所述输送段以及所述上件段反向运转以将快件退回至所述称重段的起点。
8.如权利要求1所述的供包台上件系统，其特征在于，所述称重段起始端设有用于规范快件摆放位置的挡板。
9.一种分拣系统，其特征在于，包括分拣机以及如权利要求1至8任一项所述的供包台上件系统，所述分拣机设有分拣小车，所述供包台上件系统用于将快件传送至所述分拣机的分拣小车上以对快件进行分拣操作。
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