CN111558536A - 基于灯光指引的货物分拣系统及分拣方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于灯光指引的货物分拣系统及分拣方法，其中货物分拣系统，包括皮带式传送机、至少一个托盘、量体扫码称重一体机和灯光分拣控制系统。皮带式传送机用于将待分拣的货物传输至分拣工位。量体扫码称重一体机用于测量待分拣货物的体积、重量，以及获取待分拣货物的条码信息，并将条码信息发送给灯光分拣控制系统。灯光分拣控制系统根据条码信息，匹配到货物所属的托盘，并投射指引光斑到该托盘。托盘用于放置分拣后的货物。本发明采用半自动化的分拣方式，无需人工识别货物标识，减少了出错率。分拣过程同时，完成了货物按托盘分类、货物出库复核的操作，减少工序，提高了工作效率。无需对仓库场地进行升级改造，降低企业运营成本。

Description

基于灯光指引的货物分拣系统及分拣方法

技术领域

本发明涉及物流技术领域，特别涉及一种基于灯光指引的货物分拣系统及分拣方法。

背景技术

目前物流仓储分拣出库场景中，对包裹进行分拣出库的方法主要包括以下两种：

1.人工识别分拣：人工取下流水线上的包裹，肉眼识别包裹上贴着的标识，根据标识把包裹放置到不同的托盘。放置时，需要保证条码朝向外部，完成分拣操作。包裹出库时需要对托盘中的包裹进行扫码复核，复核完成后整个托盘上的货物被拉走，完成出库操作。

2.全自动式分拣系统：这种分拣操作结合工业读码设备和全自动分拣设备，是目前自动化程度最高的分拣方案。常见的一种全自动式分拣系统结构示意图如图1所示。其中包括上包输送段、预分拣段、光电开关、条码识别区域、分拣机、分拣口。图1中左侧为上包输送段，包裹经过上包输送段后到预分拣段，预分拣段通过加速皮带，把堆放相对聚集的包裹分离成具备一定间距的包裹队列。接着包裹顺序通过光电开关和条码识别区域，完成包裹条码ID队列的采集。采集完条码的包裹流进分拣区，系统获得包裹条码ID队列后就会得到包裹所归属的分拣口，当包裹流动到归属分拣口时，分拣机即会动作把包裹推送到分拣口完成分拣出库。

上述两种包裹分拣出库的方法都存在问题：

人工识别分拣方法中，分拣员通过肉眼识别包裹的标识信息进行分拣，识别速度慢，导致分拣效率低。长时间工作容易产生疲劳，分拣错误率高。包裹出库扫码复核要求条码朝外摆放，会导致托盘装载率低，需要投入更多的周转托盘，企业运营成本高。出库动作需要人工对包裹进行手动扫描，不但效率低而且人力成本较高。

全自动式分拣系统和分拣方法，其中分拣系统对场地要求比较高，客户如果要使用全自动式分拣系统，需要对现有物流仓库场地重新规划改建，重新规划改建会导致企业成本增加。另外，对于较小的物流仓库，发货量不够大的情况下，如果投入全自动式分拣系统，收益比较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于灯光指引的货物分拣系统及分拣方法，采用半自动化工作方式，可以解决人工识别分拣货物中的效率低、分拣错误率高、托盘装载率低的问题。还可以解决全自动式分拣系统成本高的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供一种基于灯光指引的货物分拣系统，包括皮带式传送机、至少一个托盘；所述的皮带式传送机用于将待分拣的货物传输至分拣工位，所述的托盘用于放置分拣后的货物；还包括量体扫码称重一体机和灯光分拣控制系统；所述的量体扫码称重一体机用于测量待分拣货物的体积、重量，以及获取待分拣货物的条码信息，并将条码信息发送给灯光分拣控制系统；所述的灯光分拣控制系统根据条码信息，匹配到待分拣的货物所属的托盘，并投射指引光斑到该托盘。

进一步地，所述的量体扫码称重一体机包括秤、扫码相机、3D体积测量仪和解算模块；所述的秤用于测量待分拣货物的重量；所述的3D体积测量仪用于测量待分拣货物的体积；所述的扫码相机用于获取待分拣货物的条码图片，并将条码图片发送给解算模块；所述的解算模块用于从条码图片中提取出条码信息，并将条码信息发送给灯光分拣控制系统。

进一步地，所述的量体扫码称重一体机还包括显示模块，用于显示待分拣货物的重量、体积、条码信息。

进一步地，所述的灯光分拣控制系统包括上位机、开关控制器和至少一个聚焦灯；所述的上位机用于接收所述的条码信息，根据条码信息判断待分拣货物所属的托盘，并发送指令给开关控制器；所述的开关控制器根据指令控制聚焦灯投射指引光斑到与待分拣货物所属托盘的位置。

第二方面，本发明提供一种基于灯光指引的货物分拣方法，包括以下步骤：

步骤S1、将需要分拣出库的货物通过皮带式传送机运送到分拣区的分拣工位；

步骤S2、分拣员移动货物至量体扫码称重一体机上，一体机完成货物的条码信息、体积、重量数据采集，并将条码信息发送给灯光分拣控制系统；

步骤S3、灯光分拣控制系统根据货物的条码信息，判断该货物所属的托盘，发送指令控制聚焦灯投射出指引光斑到该货物所属的托盘上；

步骤S4、分拣员根据投射的指引光斑，把货物放到被指引光斑照射到的托盘上。

进一步地，所述的步骤S2中条码信息采集的过程为：使用扫码相机获取货物的条码图片；利用解算模块将条码图片识别为上位机可辨的条码信息。

进一步地，所述的步骤S3中判断货物所属的托盘的过程为：上位机获取货物条码信息后，查询该条码信息所属的订单/区域，每个订单/区域对应一个托盘，即得到货物所归属的托盘。

本发明的基于灯光指引的货物分拣系统及分拣方法，采用灯光指引的方式引导工作人员将货物放在相应的托盘上。无需人工识别货物标识，减少了出错率。分拣过程同时，完成了货物按托盘分类、货物出库复核的操作，减少工序，降低人力成本，提高了工作效率。本发明采用半自动化的分拣方式，无需对仓库场地进行升级改造，货物分拣系统搭建简单，降低企业运营成本。本发明的基于灯光指引的货物分拣系统适合单次分拣区域不多的分拣出库场景。

附图说明

图1为现有技术中的全自动式分拣系统结构示意图；

图2为本发明的基于灯光指引的货物分拣系统结构示意图；

图3为本发明的基于灯光指引的货物分拣方法步骤图；

图4为本发明的灯光分拣控制系统工作流程图。

具体实施例

下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

本发明的基于灯光指引的货物分拣系统，包括至少一个托盘1、皮带式传送机2、量体扫码称重一体机4和灯光分拣控制系统。其中，

皮带式输送机2用于将场内待分拣的货物流转运输至分拣区的分拣工位。

量体扫码称重一体机4用于测量待分拣货物的体积、重量，以及获取待分拣货物的条码信息。量体扫码称重一体机包括秤、扫码相机、3D体积测量仪、解算模块。秤用于测量待分拣货物的重量。3D体积测量仪用于测量待分拣货物的体积。扫码相机用于获取待分拣货物的条码图片，并将条码图片发送给解算模块。解算模块用于从条码图片中提取出条码信息，并发送给灯光分拣控制系统。优选的，量体扫码称重一体还包括显示模块，用于显示待分拣货物的重量、体积、条码信息。

本发明的解算模块中安装了解算软件，分拣操作时，运行该解算软件，识别条码图片，将图片信息转换为上位机可以识别的计算机语言。

灯光分拣控制系统用于接收量体扫码称重一体机发送过来的条码信息，根据条码信息判断该待分拣货物属于哪个批次、哪个区域，找到放置该相同批次、相同区域的托盘。控制与托盘对应的聚焦灯投射灯光到该托盘。

灯光分拣控制系统包括上位机、开关控制器和至少一个聚焦灯3。上位机用于接收量体扫码称重一体机发送过来的条码信息，根据条码信息判断货物所属的托盘，发送指令给开关控制器。开关控制器根据指令控制与托盘对应的聚焦灯投射指引光斑，投射灯光到托盘的位置。

聚焦灯在分拣区域投射出指示光斑到托盘上，光斑大小可根据托盘的大小进行调整。聚焦灯通过支架安装在待分拣区的某个固定物体上，可以直接安装在量体扫码称重一体机上，也可以安装在靠近托盘的某个固定物上。聚焦灯的安装方式和安装位置不应作为对本发明的限制。聚焦灯的转向可以调整。聚焦灯与托盘一一对应，一个聚焦灯对应一个托盘。也可以通过一个聚焦灯实现光斑投射。使用一个聚焦灯时，投射到不同的托盘时，需要调整聚焦灯的转向。聚焦灯的个数也不应作为对本发明的限制。

托盘用于放置经分拣后的货物。分拣后的货物以托盘为单位，每个托盘代表不同批次、不同区域的货物。与托盘的批次、区域相同的货物，放到该托盘上。

本发明的上位机中预先保存有条码信息与托盘的对应关系，并预先设置好聚焦灯与托盘的对应关系。根据条码信息找到对应的托盘，再发送指令控制与该托盘对应的聚焦灯投射指引光斑。该上位机中运行灯光分拣控制软件，通过该灯光分拣控制软件匹配条码信息所属的托盘。并通过该灯光分拣控制软件匹配与托盘对应的聚焦灯。

本发明的量体扫码称重一体机在采集货物包裹的条码、体积、重量数据并将条码信息发送给上位机的过程，已经完成货物与托盘的对应(成为建托)、扫码出库复核操作。所以放置到托盘上后，就无需再次扫描出库复核，因此对货物放置在托盘上的位置没有要求。从而提高了托盘的利用率。灯光分拣控制系统实现分拣聚焦灯的控制，指引分拣员快速完成货物包裹的分拣操作。也不需要像全自动分拣系统那样要重新改建仓库。本发明的基于灯光指引的货物分拣系统搭建简单容易，只需在分拣区安装量体扫码称重一体机和聚焦灯，并建立托盘与聚焦灯、条码与托盘的对应关系即可。

本发明的基于灯光指引的货物分拣方法，包括以下步骤：

步骤S1、将需要分拣出库的货物通过皮带式传送机运送到分拣区的分拣工位。

步骤S2、分拣员移动货物至量体扫码称重一体机上，一体机完成货物的条码信息、体积、重量数据采集，并将条码信息发送给灯光分拣控制系统。

具体地、量体扫码称重一体机包括括秤、扫码相机、3D体积测量仪、解算模块。使用秤来称取货物的重量，使用3D体积测量仪测量货物体积，使用扫码相机获取货物的条码图片。利用解算模块将条码图片识别为上位机可辨的条码信息数据。

具体的利用解算模块将条码图片识别为上位机可辨的数据的过程为：

该过程使用的是现有技术，首先定位条码所在图像中的区域，截取该区域的图片二进制数据进行分析，图片中每个像素点的颜色不同，数据就不同。最终分析解析得到条码数据。

步骤S3、灯光分拣控制系统根据货物的条码信息，判断该货物所属的托盘，发送指令控制与托盘对应的聚焦灯投射出指引光斑。

具体地，判断该货物所属的托盘的具体过程为：

首先，上位机对当前分拣的货物所属的区域/订单与托盘进行绑定。其次，上位机收到货物条码数据后，去服务器查询当前条码是哪个区域/订单的货物条码。最后，查询得到条码的所属区域/订单，即可对应上本地绑定的托盘。

上位机通过货物条码信息，查询到该货物所属的托盘后，给开关控制器发送控制指令。开关控制器解析控制指令后，得到应该控制哪个聚焦灯投射灯光，控制对应继电器闭合，实现聚焦灯通电，投射出指引光斑。

步骤S4、分拣员根据投射的指引光斑，把货物放到被指引光斑照到的托盘上。完成一次灯光指引分拣操作。

一次分拣完成后，循环S1-S4分拣过程持续分拣。灯光熄灭的方式与灯光开启的方式一样，是通过上位机软件发送控制指令到开关控制器控制对应继电器打开，聚焦灯断电，实现灯光熄灭。灯光熄灭的时间为：1.当次分拣完成，下一次分拣过程执行到S3，即上位机软件收到下一次分拣的货物条码数据时，会熄灭当次分拣的灯光，然后开启下一次分拣的灯光。2.若分拣工作结束，可以在上位机软件，点击结束分拣按钮，实现灯光熄灭。

以上仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.基于灯光指引的货物分拣系统，包括皮带式传送机、至少一个托盘；所述的皮带式传送机用于将待分拣的货物传输至分拣工位，所述的托盘用于放置分拣后的货物；其特征在于，还包括量体扫码称重一体机和灯光分拣控制系统；所述的量体扫码称重一体机用于测量待分拣货物的体积、重量，以及获取待分拣货物的条码信息，并将条码信息发送给灯光分拣控制系统；所述的灯光分拣控制系统根据条码信息，匹配到待分拣的货物所属的托盘，并投射指引光斑到该托盘。

2.根据权利要求1所述的基于灯光指引的货物分拣系统，其特征在于，所述的量体扫码称重一体机包括秤、扫码相机、3D体积测量仪和解算模块；所述的秤用于测量待分拣货物的重量；所述的3D体积测量仪用于测量待分拣货物的体积；所述的扫码相机用于获取待分拣货物的条码图片，并将条码图片发送给解算模块；所述的解算模块用于从条码图片中提取出条码信息，并将条码信息发送给灯光分拣控制系统。

3.根据权利要求2所述的基于灯光指引的货物分拣系统，其特征在于，所述的量体扫码称重一体机还包括显示模块，用于显示待分拣货物的重量、体积、条码信息。

4.根据权利要求1所述的基于灯光指引的货物分拣系统，其特征在于，所述的灯光分拣控制系统包括上位机、开关控制器和至少一个聚焦灯；所述的上位机用于接收所述的条码信息，根据条码信息判断待分拣货物所属的托盘，并发送指令给开关控制器；所述的开关控制器根据指令控制聚焦灯投射指引光斑到与待分拣货物所属托盘的位置。

5.基于灯光指引的货物分拣方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、将需要分拣出库的货物通过皮带式传送机运送到分拣区的分拣工位；

步骤S2、分拣员移动货物至量体扫码称重一体机上，一体机完成货物的条码信息、体积、重量数据采集，并将条码信息发送给灯光分拣控制系统；

步骤S3、灯光分拣控制系统根据货物的条码信息，判断该货物所属的托盘，发送指令控制聚焦灯投射出指引光斑到该货物所属的托盘上；

步骤S4、分拣员根据投射的指引光斑，把货物放到被指引光斑照射到的托盘上。

6.根据权利要求5所述的基于灯光指引的货物分拣方法，其特征在于，所述的步骤S2中条码信息采集的过程为：使用扫码相机获取货物的条码图片；利用解算模块将条码图片识别为上位机可辨的条码信息。

7.根据权利要求5所述的基于灯光指引的货物分拣方法，其特征在于，所述的步骤S3中判断货物所属的托盘的过程为：上位机获取货物条码信息后，查询该条码信息所属的订单/区域，每个订单/区域对应一个托盘，即得到货物所归属的托盘。

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