CN110976334B - 不规则货物分拣装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明所述的不规则货物分拣装置及其方法，基于人工扫码采用后续自动化设备实现准确输送与分拣控制，以期提高根据货物实际大小进行规格调整与分拣不规则与小件货物的处理能力，缩短人工干预与操作环节、整体上提高自动化作业水平与分拣效率。不规则货物分拣装置包括有，由多组分拣小车组成的输送线、沿输送方向设置的扫描单元、空车检测装置、以及输送线上方的暂存单元。暂存单元具有架设于输送线的机架、横向传动组件和垂向驱动组件。一组相对设置的托板各自通过转轴连接于机架；横向传动组件连接于每一托板的侧部，垂向驱动组件施加的垂向驱动力，通过横向传动组件带动托板在垂向上往复翻转而实现开合。

Description

不规则货物分拣装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种基于人工扫码而实现自动分拣不规则、小件货物的分拣装置及其方法改进，属于物流分拣技术领域。

背景技术

现有电商与快递行业的物流分拣作业现场，通常采用分拣小车进行货物自动输送、分拣等操作。载有货物的行走小车在输送线上循环输送，以实现货物的快速分拣与装卸。

每天现有分拨转运中心处理的货物量越来越大，其中不乏不规则外型的特殊货物，如球状、锥状和柱状、以及超出标准尺寸下限的微小货物等，此类外形不规则货物的分拣普遍地需要人工全程操作，因此分拣操作的时效较长。若采取自动化分拣设备进行操作，则准确性较差、需要多次返工处理。

有鉴于此，特提出本专利申请。

发明内容

本发明所述的不规则货物分拣装置及其方法，在于解决上述现有技术存在的问题而基于人工扫码采用后续自动化设备实现准确输送与分拣控制，以期提高根据货物实际大小进行规格调整与分拣不规则与小件货物的处理能力，缩短人工干预与操作环节、整体上提高自动化作业水平与分拣效率。

为实现上述设计目的，本申请所述的不规则货物分拣装置，主要包括有：

由多组分拣小车组成的输送线、沿输送方向设置的扫描单元和空车检测装置。

与上述现有技术的区别之处在于，不规划货物分拣装置还包括设置于输送线上方的暂存单元。

其中，暂存单元具有架设于输送线的机架、横向传动组件和垂向驱动组件。

具体地，一组相对设置的托板各自通过转轴连接于机架；横向传动组件连接于每一托板的侧部，垂向驱动组件施加的垂向驱动力，通过横向传动组件带动托板在垂向上往复翻转而实现开合。

如上述设计构思，采用人工扫码识别后货物可暂时存放于暂存单元的托板，托板既构成了承载装置，同时也是可开合的货物出口。当后续分拣计划执行时，货物可通过翻转打开的托板之间的间隙滑落至下方的分拣小车上。

为进一步地提高控制托板开合状态的执行效率，较为优选与细化的改进方案是，所述的横向传动组件，包括滑轨和滑动连接于滑轨的托板固定块；在托板侧部设置有连接托板固定块的凸轴；滑轨的一端通过销轴连接于机架，其另一端沿垂向连接于垂向驱动组件。

为实现在托板完全打开与闭合之间端点位置的准确控制，保证长时间使用后，托板仍然能够每次打开至设定角度和对接到位而严密地闭合。为此，可在滑轨上固定有限制托板固定块滑行距离的限位块。

为进一步地提高垂向驱动传递与实现处于远端的托板开合执行到位率，可采取下述改进方案：

所述的垂向驱动组件，包括导轨、电机、以及连接横向传动组件的导轮固定块；导轨沿垂向固定于机架，在导轨上滑动连接有导轮，导轮与导轮固定块通过销轴连接；偏心轮具有2个轴孔，通过轴孔偏心轮分别连接电机的输出轴、以及通过销轴连接连杆的一端，连杆的另一端固定于导轮固定块。

针对不规划或小件货物易于移动而可能从输送线滑落的问题，配合于上述暂存单元的设计、以及考虑到货物能够从暂存单元准确、稳定地转移至分拣小车，可在分拣小车的主机架上安装有前后挡边，在其输送带上设置有左右挡边；

输送带静止时，前后挡边与左右挡边、输送带共同围成一个顶部开口、周边封闭的矩形栏筐。

基于上述不规则货物分拣装置的设计与应用，本申请同时实现了下述不规则货物的分拣方法。具体地，主要包括有以下实现步骤：

1)扫码识别

采取人工方式使用扫描单元对货物进行扫码与识别，条码信息上传到上位机系统(WMS)，在数据库中匹配相应的分拣计划；

2)信息绑定

根据已有或补录生成的分拣计划，提示人工将货物放置于暂存单元，分拣计划信息与暂存单元做信息绑定；

3)空车监测

暂存于暂存单元的货物等待空载的分拣小车，输送线前端的空车检测装置监测每辆分拣小车是否空载；

若第一辆分拣小车空载，则该辆分拣小车信息与暂存单元做信息绑定；

4)承载输送

绑定后的空载分拣小车在暂存单元处停留，货物从暂存单元转移至分拣小车上，继续输送至分拣计划指定的格口；

5)卸载分拣

依据分拣计划，货物从分拣小车卸载并进入指定的格口，分拣完成信息回传上位机系统(WMS)。

进一步地，在上述信息绑定步骤中，暂存单元每次暂存一件货物。

在上述承载输送步骤中，暂存单元的托板打开，货物依靠自身重力转移至分拣小车；货物信息与暂存单元进行分拣信息绑定。

在分拣小车上，设置有限定货物位移范围的前后挡边和左右挡边。

综上内容，所述不规则货物分拣装置及其方法具有的优点有：

1、可适应当前多种不规则外型货物的自动化分拣处理，占用人工操作环节较少，分拣自动化水平与效率均较高；

2、可根据货物的尺寸大小，订制不同外观规格的设备而不受结构设计的限制；

3、通过本申请的分拣控制方法，实现规则与不规则货物的混合分拣，无需配置特定的分拣设备，生产成本可控；

4、针对不规则货物的扫码识别、暂存与承载单元实现了模块化设计，扩展性较好且易于安装维修。

附图说明

现结合以下附图来进一步地说明本发明。

图1是本申请所述不规则货物分拣装置的结构示意图；

图2是分拣方法的流程示意图；

图3是暂存单元的结构示意图；

图4是图3另一侧向的示意图；

图5是横向传动组件的滑轨连接示意图；

在上述图中，扫描单元1、暂存单元2、待扫码货物3、分拣小车4、空车检测装置5、前后挡边6、左右挡边7、主机架8、输送带9；

托板21、转轴22、机架23、托板固定块24、滑轨25、导轮固定块26、导轮27、导轨28、电机29、偏心轮210、连杆211、凸轴212、限位块251。

具体实施方式

实施例1，如图1所示，所述的不规则货物分拣装置主要包括有：

由分拣小车4组成的输送线，在分拣小车4的主机架8上安装有前后挡边6，在其输送带9上设置有左右挡边7；输送带9静止时，前后挡边6与左右挡边7、输送带9共同围成一个顶部开口、周边封闭的矩形栏筐。

沿输送方向，空车检测装置5设置于扫描单元1和暂存单元(2)的前方；

在输送线上方、扫描单元1之间设置有暂存单元2。

具体地，暂存单元2具有机架23、横向传动组件和垂向驱动组件。

一对托板21相对地设置，其各自通过转轴22连接于机架23；通过转轴22，托板可沿垂向往复翻转而相互地对接闭合、或是向下打开。

2个托板21形成了暂时存放扫码后货物的承载装置、以及允许货物向下滑落至分拣小车4的通道。

所述的横向传动组件包括，一横向连接的滑轨25、以及通过卡槽结构而滑动连接于滑轨25的托板固定块24；

在托板21的两侧均设置有连接托板固定块24的凸轴212；

滑轨25的一端通过销轴连接于机架23，其另一端沿垂向连接于垂向驱动组件的导轮固定块26。

在滑轨25上固定有限制托板固定块24滑行距离的限位块251。预先调节限位块251相对于导轮固定块26的初始间距，则在托板固定块24带动托板21而在滑轨25上往复滑动过程中的两端极限位置可确定，相应地能够保证托板21向下打开的最大角度和向上复位。

所述的垂向驱动组件包括一垂向固定于机架23的导轨28、安装于导轨28上的电机29、以及用于连接滑轨25的一导轮固定块26；

在导轨28上滑动地连接有导轮27，导轮27通过销轴连接于导轮固定块26的前部；偏心轮210具有2个轴孔，偏心轮210通过一个轴孔连接于电机29的输出轴；通过另一个轴孔，偏心轮210通过销轴连接于连杆211的底端，连杆211的顶端固定连接于导轮固定块26的侧部。

基于应用上述不规则货物分拣装置的结构设计，本申请同时实现了下述不规则货物分拣过程：

1)扫码识别

采取人工方式，由操作人员手持待扫码货物3在扫描单元1进行扫码与识别，货物的条码信息上传到上位机系统(WMS)，在数据库中匹配相应的分拣计划；

若数据库中找不到预先存储的分拣计划，则采用补码方式临时补录分拣计划。

2)信息绑定

根据已有或补录生成的分拣计划，在语音提示下由操作工人将货物放置于暂存单元2，分拣计划信息与暂存单元2进行信息绑定；

暂存单元2每次暂存一件货物；

3)空车监测

暂存于暂存单元2的货物等待空载的分拣小车4，输送线前端的空车检测装置5监测每辆分拣小车4是否空载；

若检测到第一辆空载的分拣小车4时，将该辆分拣小车4的信息与暂存单元2进行信息绑定；

4)承载输送

绑定后的空载分拣小车4在暂存单元2处暂停，暂存单元2的托板21打开，货物依靠自身重力转移至分拣小车4，货物信息与暂存单元2进行分拣信息绑定；

控制托板1开合状态的过程如下：

初始，2个托板21是相互对接而将机架3顶部封闭，托板21形成了容纳与承载扫描后、待输送货物的承载平台；

当空载的分拣小车4运行至暂存单元2下方时，电机29的输出轴转动而带动偏心轮210定轴旋转，此时与偏心轴210连接的连杆211沿垂向摆动，偏心轴210顶端的导轮27则在导轨28上沿垂向滑动，导轮固定块26则随同导轮27一并沿垂向运动；通过导轮固定块26实现垂向驱动组件向横向传动组件的驱动力传递。

在导轮固定块26垂向运动的带动下，滑轨25绕与机架23连接的销轴为旋转点、沿垂向同步地旋转；

托板固定块24在滑轨25上滑行的同时，带动托板21绕转轴22沿垂向旋转；当托板固定块24滑行至限位块251时，托板21打开至预定的最大打开角度。

在完成货物转移后，电机29的输出轴反方向转动而通过偏心轮210、连杆211带动导轮27沿垂向滑动复位，由导轮固定块26带动滑轨25反向定轴旋转，托板固定块24连同托板21反向绕转轴22旋转直至2个托板21相向对接以重新封闭暂存单元2的顶部；此时，托板固定块24依靠另一侧的限位块251进行闭合限位。

在分拣小车4上，设置有限定货物位移范围的前后挡边6和左右挡边7，左右挡边7可通过粘接方式与输送带9连接；

输送带9静止时，前后挡边6与左右挡边7、输送带9共同围成一个顶部开口、周边封闭的矩形栏筐，则不规则外形的货物在输送过程中不会从分拣小车4上滑落出来；

分拣小车4继续前行直至到达分拣计划指定的分拣格口；

5)卸载分拣

依据分拣计划，到达指定的分拣格口后，输送带9沿分拣小车4旋转，左右挡边7随同输送带9旋转至分拣小车4底部，此时货物从分拣小车4卸载并进入指定的格口；

分拣完成信息回传上位机系统(WMS)。

综上内容，结合附图中给出的实施例仅是优选方案。对于所属领域技术人员来说可以据此得到启示，而直接推导出符合本发明设计构思的其他替代结构，也应属于本发明所述的方案范围。

Claims (9)

1.一种不规则货物分拣装置，包括由分拣小车(4)组成的输送线、以及沿输送方向设置的扫描单元(1)和空车检测装置(5)，其特征在于：还包括设置于输送线上方的暂存单元(2)，暂存单元(2)具有机架(23)、横向传动组件和垂向驱动组件；

一组相对设置的托板(21)各自通过转轴(22)连接于机架(23)；

横向传动组件连接于每一托板(21)的侧部，

垂向驱动组件施加的垂向驱动力，通过横向传动组件带动托板(21)在垂向上往复翻转而实现开合。

2.根据权利要求1所述的不规则货物分拣装置，其特征在于：所述的横向传动组件，包括滑轨(25)和滑动连接于滑轨(25)的托板固定块(24)；

在托板(21)侧部设置有，连接托板固定块(24)的凸轴(212)；

滑轨(25)的一端通过销轴连接于机架(23)，其另一端沿垂向连接于垂向驱动组件。

3.根据权利要求2所述的不规则货物分拣装置，其特征在于：在滑轨(25)上固定有限制托板固定块(24)滑行距离的限位块(251)。

4.根据权利要求1、2或3所述的不规则货物分拣装置，其特征在于：所述的垂向驱动组件，包括导轨(28)、电机(29)、以及连接横向传动组件的导轮固定块(26)；

导轨(28)沿垂向固定于机架(23)，在导轨(28)上滑动连接有导轮(27)，导轮(27)与导轮固定块(26)通过销轴连接；

偏心轮(210)具有2个轴孔，偏心轮(210)分别连接电机(29)的输出轴、以及通过销轴连接连杆(211)的一端，连杆(211)的另一端固定于导轮固定块(26)。

5.根据权利要求1所述的不规则货物分拣装置，其特征在于：所述的分拣小车(4)，在其主机架(8)上安装有前后挡边(6)，在其输送带(9)上设置有左右挡边(7)；

输送带(9)静止时，前后挡边(6)与左右挡边(7)、输送带(9)共同围成一个顶部开口、周边封闭的矩形栏筐。

6.应用如权利要求1至5中任一所述不规则货物分拣装置的分拣方法，其特征在于：包括有以下步骤，

1)扫码识别

采取人工方式使用扫描单元(1)对货物进行扫码与识别，条码信息上传到上位机系统(WMS)，在数据库中匹配相应的分拣计划；

2)信息绑定

根据已有或补录生成的分拣计划，提示人工将货物放置于暂存单元(2)，分拣计划信息与暂存单元(2)做信息绑定；

3)空车监测

暂存于暂存单元(2)的货物等待空载的分拣小车(4)，输送线前端的空车检测装置(5)监测每辆分拣小车(4)是否空载；

若第一辆分拣小车(4)空载，则该辆分拣小车(4)信息与暂存单元(2)做信息绑定；

4)承载输送

绑定后的空载分拣小车(4)在暂存单元(2)处停留，货物从暂存单元(2)转移至分拣小车(4)上，继续输送至分拣计划指定的格口；

5)卸载分拣

依据分拣计划，货物从分拣小车(4)卸载并进入指定的格口，分拣完成信息回传上位机系统(WMS)。

7.根据权利要求6所述的分拣方法，其特征在于：在信息绑定步骤中，暂存单元(2)每次暂存一件货物。

8.根据权利要求6或7所述的分拣方法，其特征在于：在承载输送步骤中，暂存单元(2)的托板(21)打开，货物依靠自身重力转移至分拣小车(4)；

货物信息与暂存单元(2)进行分拣信息绑定。

9.根据权利要求8所述的分拣方法，其特征在于：在分拣小车(4)上，设置有限定货物位移范围的前后挡边(6)和左右挡边(7)。

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