CN111038894B - 一种用于智能仓储的分拣设备及其工作方法 - Google Patents

Abstract

一种用于智能仓储的分拣设备及其工作方法，包括机架、分拣机构以及控制机构，控制机构包括处理器、驱动装置以及存储装置，存储装置用于存储订单编号；机架设置于传送带的两侧及上方，且包括第一摄像装置、第二摄像装置以及第三摄像装置，第一摄像装置、第二摄像装置以及第三摄像装置呈三角分布，用于获取物件五面影像；分拣机构设置于机架内，且包括载物台、扫描装置、第一分拣臂以及第二分拣臂，载物台的前端与传送带连通，其后端分别若干通道连通，通道通向不同类型物件的存储区，扫描装置设置于载物台的前端，用于获取物件表面的订单编号，第一分拣臂设置于传送带的正上方且位于第一摄像装置与扫描装置之间，第二分拣臂设置于载物台的正上方。

Description

一种用于智能仓储的分拣设备及其工作方法

技术领域

本发明涉及智能仓储领域，特别涉及一种用于智能仓储的分拣设备及其工作方法。

背景技术

快递分拣是快递物流中最繁琐的一项步骤，当快递被全部堆放在传送带上时，可能会存在快递堆叠的情况，这就需要人工将堆叠起来的快递平方在传送带上，否则会与上层的快递无法被扫描信息。

此外，快递还需要人工调整摆放，使得其上贴有订单的一面朝向扫描装置，当快递数量较多时，经常人手不够操作。

发明内容

发明目的：为了克服背景技术中存在的缺点，本发明实施例提供了一种用于智能仓储的分拣设备及其工作方法，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案：

一种用于智能仓储的分拣设备，包括机架、分拣机构以及控制机构，所述控制机构包括处理器、驱动装置以及存储装置，所述处理器分别与所述驱动装置以及存储装置连接，所述存储装置用于存储订单编号；

所述机架设置于传送带的左右两侧以及上方，且包括第一摄像装置、第二摄像装置以及第三摄像装置，所述第一摄像装置、第二摄像装置以及第三摄像装置分别与所述处理器连接，所述第一摄像装置、第二摄像装置以及第三摄像装置呈三角分布，用于获取物件五面影像并将其发送给所述处理器；

所述分拣机构设置于所述机架内，且包括载物台、扫描装置、第一分拣臂以及第二分拣臂，所述载物台的前端与传送带连通，其后端分别若干通道连通，所述通道通向不同类型物件的存储区，所述扫描装置设置于所述载物台的前端，且与所述处理器连接，用于获取物件表面的订单编号并将其发送给所述处理器，所述第一分拣臂以及第二分拣臂分别与所述驱动装置连接，所述第一分拣臂设置于所述传送带的正上方且位于第一摄像装置与扫描装置之间，用于将摆正物件的位置，所述第二分拣臂设置于所述载物台的正上方，用于将物件推入不同的通道内。

作为本发明的一种优选方式，所述分拣机构还包括推夹装置，所述推夹装置包括两组关于传送带呈左右对称的电动推杆以及夹板，所述电动推杆的末端与所述夹板焊接，所述电动推杆与所述驱动装置连接，用于控制所述夹板推进或收回。

作为本发明的一种优选方式，所述夹板的内侧设置有凹槽，所述凹槽内嵌有红外测距传感器，所述红外测距传感器与所述处理器连接，用于检测夹板至物件的距离值并将其发送给所述处理器。

作为本发明的一种优选方式，所述机架还包括隔离装置，所述隔离装置包括旋转单元以及与所述旋转单元相连的横杆，所述旋转单元与所述驱动装置连接，用于驱动所述横杆旋转，所述横杆用于分隔相邻的物件。

作为本发明的一种优选方式，所述扫描装置包括亮度传感器以及闪光灯，所述亮度传感器与所述处理器连接，用于获取周围环境的亮度值并将其发送给所述处理器，所述闪光灯与所述驱动装置连接，用于照亮周围环境。

一种用于智能仓储的分拣设备的工作方法，包括以下工作步骤：

S101：所述第一摄像装置、第二摄像装置以及第三摄像装置获取物件的五面影像并将其发送给所述处理器；

S102：所述处理器根据接收到的影像判断物件是否存在上下堆积；

S103：若是，所述处理器提取出位于最上层的物件并向所述驱动装置装置输出第一分拣信号，所述驱动装置驱动第一分拣臂将所述物件从其他物件上搬运至传送带上；

S104：所述处理器根据所述影像判断物件的五面是否存在订单编号；

S105：若否，所述处理器向所述驱动装置输出第二分拣信号，所述驱动装置驱动所述第一分拣臂将所述物件的底面朝向扫描装置摆放；

S106：若是，所述处理器根据所述影像判断所述订单编号是否位于物件的正面，所述正面为朝向扫描装置的一面；

S107：若否，所述处理器向所述驱动装置输出第三分拣信号，所述驱动装置驱动所述第一分拣臂将所述物件存在订单编号的一面朝向扫描装置摆放；

S108：所述扫描装置扫描物件表面的订单编号并将其发送给所述处理器；

S109：所述处理器根据所述订单编号从数据库中获取所述物件的品类以及出入库先后顺序；

S110：所述处理器提取出与所述品类以及出入库先后顺序对应的通道，并向所述驱动装置输出第四分拣信号，所述驱动装置驱动第二分拣臂将所述物件投入对应的通道内。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

所述处理器根据接收到的影像判断物价是否摆正；

若否，所述处理器向所述驱动装置输出推夹信号，所述驱动装置驱动电动推杆伸长预设距离。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

红外测距传感器检测夹板至物件的距离值并将其发送给所述处理器；

所述处理器提取出与所述红外测距传感器对应的电动推杆，并向所述驱动装置输出推夹信号，所述驱动装置驱动所述电动推杆伸长所述距离值。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

所述处理器根据接收到的距离值计算相邻物件的间距；

所述处理器判断所述间距是否小于预设间距；

若是，所述处理器向所述驱动装置输出下旋信号，所述驱动装置驱动旋转单元向下旋转90度；

当相邻的物件的间距大于或等于所述预设间距时，所述处理器向所述驱动装置输出上旋信号，所述驱动装置驱动所述旋转单元向上旋转90度。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

亮度传感器检测周围环境的亮度值并将其发送给所述处理器；

所述处理器判断所述亮度值是否小于或等于预设亮度值；

若是，所述处理器向所述驱动装置输出照明信号，所述驱动装置驱动闪光灯开启。

本发明实现以下有益效果：

1、在物流传送带的左右两侧以及上方设置机架，所述机架上设置分拣机构，第一摄像装置、第二摄像装置以及第三摄像装置呈三角布置，能够获取物件的五面影像，可识别物件表面的订单信息所在位置，第一分拣臂能够自动将堆叠的物件搬运至传送带上以及将订单信息所在一面朝向扫描装置摆放，替代人工操作提高分拣效率。

2、夹板内置有红外测距传感器，所述红外测距传感器能够检测夹板至物件的距离值，将所述距离值设定为电动推杆的伸长量，所述电动推杆带动夹板伸长将物件摆正位置。

3、相邻的两个红外测距传感器还可计算相邻物件的间距，当所述间距过小时，隔离装置能够保持扩大所述间距，避免扫描装置无法扫描到后方物件的订单信息。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明提供的分拣设备结构示意图。

图2为本发明提供的第一摄像装置、第二摄像装置以及第三摄像装置分布示意图。

图3为本发明提供的推夹装置工作示意图。

图4为本发明提供的夹板结构示意图。

图5为本发明提供的隔离装置工作示意图。

图6为本发明提供的处理器连接示意图。

图7为本发明提供的分拣设备工作方法流程图。

图8为本发明提供的闪光灯工作方法流程图。

图9为本发明提供的推夹装置工作方法流程图。

图10为本发明提供的推夹装置的另一种工作方法流程图。

图11为本发明提供的隔离装置工作方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

如图1-6所示，本实施例提供了一种用于智能仓储的分拣设备，包括机架1、分拣机构以及控制机构，所述控制机构包括处理器2、驱动装置3以及存储装置4，所述处理器2分别与所述驱动装置3以及存储装置4连接，所述存储装置4用于存储订单编号；所述机架1设置于传送带的左右两侧以及上方，且包括第一摄像装置5、第二摄像装置6以及第三摄像装置7，所述第一摄像装置5、第二摄像装置6以及第三摄像装置7分别与所述处理器2连接，所述第一摄像装置5、第二摄像装置6以及第三摄像装置7呈三角分布，用于获取物件五面影像并将其发送给所述处理器2；所述分拣机构设置于所述机架1内，且包括载物台8、扫描装置9、第一分拣臂10以及第二分拣臂11，所述载物台8的前端与传送带连通，其后端分别若干通道连通，所述通道通向不同类型物件的存储区，所述扫描装置9设置于所述载物台8的前端，且与所述处理器2连接，用于获取物件表面的订单编号并将其发送给所述处理器2，所述第一分拣臂10以及第二分拣臂11分别与所述驱动装置3连接，所述第一分拣臂10设置于所述传送带的正上方且位于第一摄像装置5与扫描装置9之间，用于将摆正物件的位置，所述第二分拣臂11设置于所述载物台8的正上方，用于将物件推入不同的通道内。

所述分拣机构还包括推夹装置，所述推夹装置包括两组关于传送带呈左右对称的电动推杆12以及夹板13，所述电动推杆12的末端与所述夹板13焊接，所述电动推杆12与所述驱动装置3连接，用于控制所述夹板13推进或收回。

所述夹板13的内侧设置有凹槽，所述凹槽内嵌有红外测距传感器14，所述红外测距传感器14与所述处理器2连接，用于检测夹板13至物件的距离值并将其发送给所述处理器2。

所述机架1还包括隔离装置，所述隔离装置包括旋转单元15以及与所述旋转单元15相连的横杆16，所述旋转单元15与所述驱动装置3连接，用于驱动所述横杆16旋转，所述横杆16用于分隔相邻的物件。

所述扫描装置9包括亮度传感器17以及闪光灯18，所述亮度传感器17与所述处理器2连接，用于获取周围环境的亮度值并将其发送给所述处理器2，所述闪光灯18与所述驱动装置3连接，用于照亮周围环境。

具体地，本实施例提供的分拣设备包括机架1、处理器2、驱动装置3、存储装置4、第一摄像装置5、第二摄像装置6、第三摄像装置7、载物台8、扫描装置9、第一分拣臂10、第二分拣臂11、电动推杆12、夹板13、红外测距传感器14、旋转单元15、横杆16、亮度传感器17以及闪光灯18。

其中，机架1设置为可移动结构，其底部设置有万向轮，万向轮上设置有锁死装置，所述锁死装置与所述驱动装置3连接，在使用时，可自由设置机架1在传送带上的位置，移动完毕后，所述处理器2向所述驱动装置3输出锁定信号，所述驱动装置3驱动锁死装置启动，此时，万向轮不可移动。

当调整机架1位置时，所述处理器2向所述驱动装置3输出解锁信号，所述驱动装置3驱动锁死装置解锁，此时，万向轮可移动。

第一摄像装置5、第二摄像装置6以及第三摄像装置7呈三角设置，且其组成的三角形的内角均为60度，所述第一摄像装置5以及第二摄像装置6的拍摄角度倾斜向上，所述第三摄像装置7的拍摄角度倾斜向下，可完全覆盖物件的五个可视侧面，物件的剩余一个与传送带贴合，为不可视面。

第一分拣臂10以及第二分拣臂11均至少包括两条机械臂，以实现对物价的夹取以及搬运。

夹板13的中心设置有一个凹槽，红外测距传感器14设置于所述凹槽内，电动推杆12、夹板13以及红外测距传感器14三者之间建立对应关系。

隔离装置设置于第一分拣臂10与扫描装置9之间，在物件到达扫描装置9之前将相邻过近的物价分隔开。

实施例二

如图7所示，本实施例提供一种用于智能仓储的分拣设备的工作方法，包括以下工作步骤：

S101：所述第一摄像装置5、第二摄像装置6以及第三摄像装置7获取物件的五面影像并将其发送给所述处理器2；

S102：所述处理器2根据接收到的影像判断物件是否存在上下堆积；

S103：若是，所述处理器2提取出位于最上层的物件并向所述驱动装置3装置输出第一分拣信号，所述驱动装置3驱动第一分拣臂10将所述物件从其他物件上搬运至传送带上；

S104：所述处理器2根据所述影像判断物件的五面是否存在订单编号；

S105：若否，所述处理器2向所述驱动装置3输出第二分拣信号，所述驱动装置3驱动所述第一分拣臂10将所述物件的底面朝向扫描装置9摆放；

S106：若是，所述处理器2根据所述影像判断所述订单编号是否位于物件的正面，所述正面为朝向扫描装置9的一面；

S107：若否，所述处理器2向所述驱动装置3输出第三分拣信号，所述驱动装置3驱动所述第一分拣臂10将所述物件存在订单编号的一面朝向扫描装置9摆放；

S108：所述扫描装置9扫描物件表面的订单编号并将其发送给所述处理器2；

S109：所述处理器2根据所述订单编号从数据库中获取所述物件的品类以及出入库先后顺序；

S110：所述处理器2提取出与所述品类以及出入库先后顺序对应的通道，并向所述驱动装置3输出第四分拣信号，所述驱动装置3驱动第二分拣臂11将所述物件投入对应的通道内。

如图8所示，亮度传感器17检测周围环境的亮度值并将其发送给所述处理器2；

所述处理器2判断所述亮度值是否小于或等于预设亮度值；

若是，所述处理器2向所述驱动装置3输出照明信号，所述驱动装置3驱动闪光灯18开启。

具体地，在S101中，将物件放置于传送带上，当物件经过机架1时，第一摄像装置5、第二摄像装置6以及第三摄像装置7同时获取物件的五面影像并将所述影像发送给所述处理器2。

在S102中，所述处理器2从接收到的影像中提取出各个物件，再根据各个物件的位置关系判断各个物件是否存在上下堆积的情况。

在S103中，若各个物件存在上下堆积的情况，所述处理器2先提取出位于最上层的物件，再通过所述驱动装置3控制第一分拣臂10将最上层的物件搬运至底层的传送带上。

若存在多层堆积的情况，则逐层将物件取下。

在S104中，所述处理器2判断物件的五个可视面上是否存在订单编号，所述订单编号预存于所述处理器2内。

在S105中，若物件的五个可视面上不存在订单编号，则表明订单编号位于物件的底面，所述处理器2通过所述驱动装置3控制第一分拣臂10将所述物件朝后旋转90度，即将物件的底面朝向扫描装置9摆放。

在S106中，若物件的五个可视面上存在订单编号，则所述处理器2进一步判断所述订单编号是否位于物件的正面，即所述订单编号是否正对所述扫描装置9。

在S107中，若订单编号不位于物件的正面，所述处理器2通过所述驱动装置3控制所述第一分拣臂10将订单编号所在一面朝向所述扫描装置9摆放。

在S108中，当物件到达所述扫描装置9前方时，所述扫描装置9获取物件正面的订单编号并将所述订单标号发送给所述处理器2。

在S109中，所述订单编号与物件的品类以及出入库顺序建立有对应关系，当处理器2接收到订单编号时，则从物流数据库中提取出与之对应的品类以及出入库先后顺序。

在S110中，不同的品类以及出入库顺序与不同的通道对应，所述处理器2自动为物件分配对应的通道，并通过驱动装置3控制第二分拣臂11将物件投入对应的通道内，所述物件沿通道进入存储区。

实施例三

如图9所示，所述处理器2根据接收到的影像判断物价是否摆正；

若否，所述处理器2向所述驱动装置3输出推夹信号，所述驱动装置3驱动电动推杆12伸长预设距离。

如图10所示，红外测距传感器14检测夹板13至物件的距离值并将其发送给所述处理器2；

所述处理器2提取出与所述红外测距传感器14对应的电动推杆12，并向所述驱动装置3输出推夹信号，所述驱动装置3驱动所述电动推杆12伸长所述距离值。

如图11所示，所述处理器2根据接收到的距离值计算相邻物件的间距；

所述处理器2判断所述间距是否小于预设间距；

若是，所述处理器2向所述驱动装置3输出下旋信号，所述驱动装置3驱动旋转单元15向下旋转90度；

当相邻的物件的间距大于或等于所述预设间距时，所述处理器2向所述驱动装置3输出上旋信号，所述驱动装置3驱动所述旋转单元15向上旋转90度。

具体地，第一分拣臂10用于初步摆正物件的位置，推夹装置用于进一步摆正物件的位置。

第一摄像装置5与第二摄像装置6关于传送带对称，每当第一分拣臂10调整完物件的位置，所述处理器2提取出第一摄像装置5以及第二摄像装置6的拍摄影像，并根据所述拍摄影像判断物件是否摆正，若物件未摆正，此时需要启动推夹装置，当物件传送至推夹装置中时，所述处理器2通过所述驱动装置3控制电动推杆12伸长预设距离，位于物件左右两侧的电动推杆12同时伸长，夹板13可将物件的左右两侧夹至与传送带前进方向平行。

还提供一种摆正方法，两侧的红外传感器分别检测两侧的压板至物件两侧的距离值，所述处理器2根据不同的距离值控制两侧的电动推杆12伸长不同的长度，当物件未处于传送带中轴线上时，仅需在原处调整物件的位置，无需再把物件推至传送带中轴线上。

所述红外测距传感器14还可检测相邻物件的间距，在将物件摆正时，所述红外测距传感器14的检测值为零，此后电动推杆12缩短，当物件完全经过所述红外测距传感器14时，红外测距传感器14的检测值为对称的两块夹板13的间距，直至下一个物件进入红外测距传感器14的范围时，检测值产生变化，当检测值为两对称夹板13的间距时开始计时，当检测值变化时结束计时，再根据传送带的速度以及计时时长得出相邻物件的间距，当所述间距小于预设间距时，所述处理器2控制旋转单元15向下旋转90度，所述旋转单元15带动横杆16一同向下旋转90度，所述横杆16将位于后方物件拦截在其后，将预设间距减去间距得出间距差，根据所述间距差以及传送带的速度得出拦截时间，当旋转单元15启动上述拦截时间后，所述处理器2通过所述驱动装置3控制所述旋转向上旋转90度，所述旋转单元15带动横杆16一同向上旋转90度，此时位于后方的物件能够继续向前移动。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于智能仓储的分拣设备，包括机架、分拣机构以及控制机构，其特征在于，所述控制机构包括处理器、驱动装置以及存储装置，所述处理器分别与所述驱动装置以及存储装置连接，所述存储装置用于存储订单编号；

所述机架设置于传送带的左右两侧以及上方，且包括第一摄像装置、第二摄像装置、第三摄像装置以及隔离装置，所述第一摄像装置、第二摄像装置以及第三摄像装置分别与所述处理器连接，所述第一摄像装置、第二摄像装置以及第三摄像装置呈三角分布，用于获取物件五面影像并将其发送给所述处理器，所述隔离装置包括旋转单元以及与所述旋转单元相连的横杆，所述旋转单元与所述驱动装置连接，用于驱动所述横杆旋转，所述横杆用于分隔相邻的物件；

所述分拣机构设置于所述机架内，且包括载物台、扫描装置、第一分拣臂、第二分拣臂以及推夹装置，所述载物台的前端与传送带连通，其后端分别与若干通道连通，所述通道通向不同类型物件的存储区，所述扫描装置设置于所述载物台的前端，且与所述处理器连接，用于获取物件表面的订单编号并将其发送给所述处理器，所述扫描装置包括亮度传感器以及闪光灯，所述亮度传感器与所述处理器连接，用于获取周围环境的亮度值并将其发送给所述处理器，所述闪光灯与所述驱动装置连接，用于照亮周围环境，所述第一分拣臂以及第二分拣臂分别与所述驱动装置连接，所述第一分拣臂设置于所述传送带的正上方且位于第一摄像装置与扫描装置之间，用于摆正物件的位置，所述第二分拣臂设置于所述载物台的正上方，用于将物件推入不同的通道内，所述推夹装置包括两组关于传送带呈左右对称的电动推杆以及夹板，所述电动推杆的末端与所述夹板焊接，所述电动推杆与所述驱动装置连接，用于控制所述夹板推进或收回，所述夹板的内侧设置有凹槽，所述凹槽内嵌有红外测距传感器，所述红外测距传感器与所述处理器连接，用于检测夹板至物件的距离值并将其发送给所述处理器。

2.根据权利要求1所述的一种用于智能仓储的分拣设备的工作方法，其特征在于，包括以下工作步骤：

S101：所述第一摄像装置、第二摄像装置以及第三摄像装置获取物件的五面影像并将其发送给所述处理器；

S102：所述处理器根据接收到的影像判断物件是否存在上下堆积；

S103：若是，所述处理器提取出位于最上层的物件并向所述驱动装置装置输出第一分拣信号，所述驱动装置驱动第一分拣臂将所述物件从其他物件上搬运至传送带上；

S104：所述处理器根据所述影像判断物件的五面是否存在订单编号；

S105：若否，所述处理器向所述驱动装置输出第二分拣信号，所述驱动装置驱动所述第一分拣臂将所述物件的底面朝向扫描装置摆放；

S106：若是，所述处理器根据所述影像判断所述订单编号是否位于物件的正面，所述正面为朝向扫描装置的一面；

S107：若否，所述处理器向所述驱动装置输出第三分拣信号，所述驱动装置驱动所述第一分拣臂将所述物件存在订单编号的一面朝向扫描装置摆放；

S108：所述扫描装置扫描物件表面的订单编号并将其发送给所述处理器；

S109：所述处理器根据所述订单编号从数据库中获取所述物件的品类以及出入库先后顺序；

S110：所述处理器提取出与所述品类以及出入库先后顺序对应的通道，并向所述驱动装置输出第四分拣信号，所述驱动装置驱动第二分拣臂将所述物件投入对应的通道内。

3.根据权利要求2所述的一种用于智能仓储的分拣设备的工作方法，其特征在于：还包括：

所述处理器根据接收到的影像判断物件是否摆正；

若否，所述处理器向所述驱动装置输出推夹信号，所述驱动装置驱动电动推杆伸长预设距离。

4.根据权利要求3所述的一种用于智能仓储的分拣设备的工作方法，其特征在于：还包括：

红外测距传感器检测夹板至物件的距离值并将其发送给所述处理器；

所述处理器提取出与所述红外测距传感器对应的电动推杆，并向所述驱动装置输出推夹信号，所述驱动装置驱动所述电动推杆伸长所述距离值。

5.根据权利要求4所述的一种用于智能仓储的分拣设备的工作方法，其特征在于：还包括：

所述处理器根据接收到的距离值计算相邻物件的间距；

所述处理器判断所述间距是否小于预设间距；

若是，所述处理器向所述驱动装置输出下旋信号，所述驱动装置驱动旋转单元向下旋转90度；

当相邻的物件的间距大于或等于所述预设间距时，所述处理器向所述驱动装置输出上旋信号，所述驱动装置驱动所述旋转单元向上旋转90度。

6.根据权利要求2所述的一种用于智能仓储的分拣设备的工作方法，其特征在于：还包括：

亮度传感器检测周围环境的亮度值并将其发送给所述处理器；

所述处理器判断所述亮度值是否小于或等于预设亮度值；

若是，所述处理器向所述驱动装置输出照明信号，所述驱动装置驱动闪光灯开启。

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