CN111558537A - 基于灯带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带指引的货物分拣系统及分拣方法，包括皮带式传送系统、条码采集设备和灯带控制系统。皮带式传送系统用于将待分拣的包裹传送到相应的下线口。条码采集设备用于采集待分拣的包裹的条码信息。灯带控制系统包括上位机、灯带控制器和LED灯带。上位机接收包裹的条码信息，根据条码信息匹配到包裹所属的下线口并发送指令给灯带控制器。灯带控制器根据指令生成分拣灯光队列，并控制LED灯带根据分拣灯光队列的颜色顺序依次点亮，同时控制LED灯带随着包裹的移动速度逐渐点亮。本发明中，属于不同分拣口的包裹，LED灯带显示不同的颜色，为分拣员提供灯光颜色标识，有效提高分拣效率和分拣正确率。

Description

基于灯带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带指引的货物分拣系统及分拣方法。

背景技术

目前物流分拣中转场景中，对货物(以下也称包裹)进行分拣的方法主要包括以下两种：

1.人工识别分拣：在大型物流中转场中，通常具备规模化的流水线运输系统负责把货物在场内流转运输到不同分拣口。但每个分拣口的分拣操作，往往是通过人工完成的。在每个分拣口配置1-2个分拣员，人工识别流水线上的包裹，肉眼识别包裹标识标识，若包裹属于当前分拣口，就取下该包裹完成分拣。

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，分拣员通过肉眼看标识信息进行分拣，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。

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，使用全自动分拣设备替换现有流水线系统。重新规划改建会导致企业成本增加。另外，目前工业读码设备对识读结果的处理，通常是识读成功投射绿色光斑，识读失败投射红色光斑。光斑投射时间较短，有时操作员还没发现就消失了。不利于现场操作员剔除识读失败的包裹，造成分拣出错。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于灯带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、分拣错误率高的问题。还可以解决全自动式分拣系统成本高、识读失败的包裹提示时间短的问题。

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带指引的货物分拣系统，包括皮带式传送系统、条码采集设备；皮带式传送系统用于将待分拣的包裹传送到相应的下线口；条码采集设备用于采集待分拣的包裹的条码信息；还包括灯带控制系统和光电传感器，所述的灯带控制系统包括上位机、灯带控制器和LED灯带；所述的上位机接收包裹的条码信息，根据条码信息匹配到包裹所属的下线口并发送指令给灯带控制器；所述的灯带控制器根据指令生成分拣灯光队列；所述的光电传感器在检测到有包裹到达分拣区时发送触发电信号给灯带控制器；所述的灯带控制器根据分拣灯光队列的颜色顺序控制LED灯带依次点亮，同时控制LED灯带的点亮速度与包裹的移动速度相同。

进一步的，所述的皮带式传送系统按照包裹移动顺序包括上线区、条码采集区和分拣区；所述的上线区设有上线区皮带，所述的上线区皮带包括首端皮带和末端皮带，所述的末端皮带的运行速度大于首端皮带的运行速度。

进一步的，所述的条码采集设备安装在条码采集区。

进一步的，所述的分拣区包括若干个分拣下线口和一个错误剔除下线口；错误剔除下线口和每个分拣下线口都安装有指示灯，每个指示灯被设定不同的颜色；分拣员根据LED灯带的颜色与指示灯的颜色是否相同来判断跟随LED灯带移动的包裹所属的下线口。

进一步的，所述的光电传感器安装在分拣区入口处。

进一步的，所述的LED灯带安装在分拣区的皮带护栏边缘。

第二方面，本发明提供一种基于灯带指引的货物分拣方法，包括以下步骤：

步骤S1、包裹在上线区被分离成离散的包裹队列；

步骤S2、包裹队列经过条码采集区，由条码采集设备采集包裹的条码信息，并将条码信息发送给上位机；

步骤S3、上位机根据条码信息查询到包裹队列中每个包裹所属的分拣下线口，并发送指令给灯带控制器，由灯带控制器生成LED灯带点亮的分拣灯光队列；

步骤S4、包裹队列进入分拣区，触发光电传感器，光电传感器发送触发电信号给灯带控制器；

步骤S5、灯带控制器接收到触发电信号后，开始按照分拣灯光队列的颜色顺序点亮LED灯带的首端，并以与包裹移动速度相同的速度逐渐点亮LED灯带；

步骤S6、分拣员根据LED灯带的颜色，把对应的包裹从下线口取下，完成分拣操作。

进一步的，还包括剔除异常包裹的处理步骤，具体为：对于上位机匹配不到所属下线口的包裹，LED灯带点亮颜色与错误剔除下线口的指示灯设定的颜色相同，匹配下线口失败的包裹跟随LED灯带移动到错误剔除下线口后被分拣员取下，完成剔除处理。

进一步的，所述的步骤S3中的指令包括包裹所属分拣口数据和分拣口指定灯光颜色数据。

本发明的基于灯带指引的货物分拣系统及分拣方法，通过在流水线边缘铺设LED灯带，通过灯带控制器，控制LED灯带跟随包裹流动而逐渐点亮。属于不同分拣口的包裹显示不同的颜色，以区分包裹所属的分拣口，为分拣员提供灯光颜色标识，有效提高分拣效率和分拣正确率。对于扫码识读异常包裹，也能够实时跟踪，实现及时剔除，保证分拣正确率。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。

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为本发明的基于灯带指引的货物分拣系统结构示意图；

图3为本发明的基于灯带指引的货物分拣方法步骤图；

图4为本发明的灯带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。

本发明的基于灯带指引的货物分拣系统，包括皮带式传送系统、条码采集设备、灯带分拣控制系统。

其中皮带式传送系统包括3段，分别为上线区1、条码采集区2和分拣区3。上线区位于皮带式传送系统的第一段，上线区设有上线区皮带，待分拣的包裹放到上线区皮带上开始分拣操作。上线区的皮带共有两段，首端皮带和末端皮带。末端皮带的速度大于首段皮带的速度，其目的是把相对集中的包裹分离成离散的包裹队列后进入到条码采集区的皮带上。

条码采集设备安装在条码采集区，用于采集通过条码采集区的包裹的条码信息，并将条码信息发送给灯带分拣控制系统。采集完条码信息后进入分拣区的皮带上，随着分拣区的皮带继续向前移动。条码采集设备的安装方式可以是通过龙门式的支架，把条码采集设备架设在条码采集区上方。也可以是通过其他方式将条码采集设备安装在条码采集区，只要能实现条码信息的采集即可，安装位置不应作为对本发明的限制。

分拣区的入口处安装有光电传感器，用于检测是否有包裹进入分拣区，当检测到有包裹进入分拣区后，发送触发电信号给灯带分拣控制系统。分拣区还包括若干个分拣下线口4和一个错误剔除下线口5。每个下线口处设置一个指示灯7，每个指示灯被设定为不同的颜色。每个分拣口分配一个分拣员，配合货物分拣系统共同完成包裹的分拣。

灯带分拣控制系统包括上位机、灯带控制器和LED灯带6。LED灯带安装在分拣区的皮带护栏边缘。上位机用于接收条码采集设备发送过来的条码信息，灯带控制器用于接收光电传感器发送过来的触发电信号。上位机根据条码信息判断货物所属分拣下线口，并发送指令给灯带控制器。灯带控制器根据指令生成分拣灯光队列。光电传感器在检测到有包裹到达分拣区时发送触发电信号给灯带控制器。灯带控制器根据分拣灯光队列的颜色顺序控制LED灯带依次点亮，同时控制LED灯带的点亮速度与包裹的移动速度相同。

上位机上预先保存有条码信息与分拣下线口的对应关系，并预先配置好每个下线口与颜色的对应关系。当上位机接收到条码信息后，匹配该条码信息对应的包裹所属的分拣下线口，发送指令给灯带控制器，灯带控制器根据指令控制LED点亮的颜色。随后，当光电传感器检测到该包裹进入分拣区后，会发送触发电信号给灯带控制器。灯带控制器接收到触发电信号后，根据上位机的指令以特定颜色开始点亮LED灯带的初始端，并随着货物前行速度依次点亮，直至货物到达分拣下线口。LED灯带的颜色与包裹对应的分拣下线口的颜色相同。每个分拣下线口的指示灯被设定不同的颜色，货物进入分拣区后，LED灯带会根据货物所属的分拣下线口点亮相应的颜色。分拣员会根据灯带的颜色，判断该货物属于哪个分拣下线口。举例来说，第一个分拣下线口的指示灯设置为绿色，当上位机检测到包裹属于第一个分拣下线口时，发送指令给灯带控制器。当该包裹进入分拣区后，灯带控制器控制LED灯带亮起绿灯，并随着包裹的移动速度依次逐渐点亮。直到包裹到达第一个分拣下线口被分拣员取下。当条码采集设备采集条码信息错误时，上位机匹配不到该错误的条码信息所属的分拣下线口，这时会通过灯带控制器控制LED的颜色与错误剔除下线口的颜色相同，并随着货物运行速度逐渐点亮直到错误剔除下线口，由分拣员取下该条码信息识别错误的包裹。

本发明的基于灯带指引的货物分拣系统，由不同颜色的灯带指引工作人员进行货物分拣，不需要人工识别货物信息，减少了出错率，提高了分拣效率。只需要在现有的货物分拣流水线上安装灯带分拣控制系统即可实现，不需要对场地进行升级改造，降低企业运营成本。信息识别错误的货物，也会有灯带指引直到错误剔除下线口，进一步保证分拣的正确率。

本发明的基于灯带指引的货物分拣方法，包括以下步骤：

步骤S1、包裹在上线区被分离成离散的包裹队列。

步骤S2、包裹队列经过条码采集区，由条码采集设备采集包裹的条码信息，并将条码信息发送给上位机。

步骤S3、上位机根据条码信息查询到包裹队列中每个包裹所属的分拣下线口，并发送指令给灯带控制器，由灯带控制器生成LED灯带点亮的分拣灯光队列。

上位机安装有灯带分拣控制软件(也称上位机软件)。首先，上位机软件获取到条码信息后，访问服务器查询得到包裹所属分拣口项数据。然后，以包裹为单位，上位机软件打包包含包裹所属分拣口数据和分拣口指定灯光颜色两项信息的指令数据包。通过RS232串口发送给灯带控制器，每个包裹都会打包并发送一个指令数据包。上位机软件发送数据包的速度大于包裹移动的速度。所以，灯带控制器需要在内部内存空间中保存上位机软件发送过来的指令数据包，即建立“分拣灯光队列”。

步骤S4、包裹队列进入分拣区，触发光电传感器，光电传感器发送触发电信号给灯带控制器。

当光电传感器被包裹触发，灯带控制器收到触发电信号，灯带控制器按照“先进先出原则”从“分拣灯光队列”读取一个指令数据包。解析数据包内容得到当前触发光电传感器的包裹“所属分拣口数据”和“分拣口指定灯光颜色”两项信息。

步骤S5、灯带控制器接收到触发电信号后，开始按照分拣灯光队列的颜色顺序点亮LED灯带的首端，并以与包裹移动速度相同的速度逐渐点亮LED灯带。灯带控制器根据上位机判断包裹归属结果，控制灯带点亮的颜色。

灯带控制器根据解析得到的需要点亮的灯光颜色，发送控制脉冲，控制灯带点亮对应颜色。并从“分拣灯光队列”中删除已读取使用的指令数据包。

步骤S6、每个分拣口都对应特定的一种灯光颜色。分拣员根据LED灯带的颜色，把对应的包裹分拣到分拣口，完成分拣操作。

优选的，还包括剔除异常包裹的处理步骤，具体为：

对于上位机匹配不到所属下线口的包裹，LED灯带点亮颜色与错误剔除下线口的指示灯设定的颜色相同，匹配下线口失败的包裹跟随LED灯带移动到错误剔除下线口后被分拣员取下，完成剔除异常包裹的处理。

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 (9)

1.基于灯带指引的货物分拣系统，包括皮带式传送系统、条码采集设备；皮带式传送系统用于将待分拣的包裹传送到相应的下线口；条码采集设备用于采集待分拣的包裹的条码信息；其特征在于，还包括灯带控制系统和光电传感器，所述的灯带控制系统包括上位机、灯带控制器和LED灯带；所述的上位机接收包裹的条码信息，根据条码信息匹配到包裹所属的下线口并发送指令给灯带控制器；所述的灯带控制器根据指令生成分拣灯光队列；所述的光电传感器在检测到有包裹到达分拣区时发送触发电信号给灯带控制器；所述的灯带控制器根据分拣灯光队列的颜色顺序控制LED灯带依次点亮，同时控制LED灯带的点亮速度与包裹的移动速度相同。

2.根据权利要求1所述的基于灯带指引的货物分拣系统，其特征在于，所述的皮带式传送系统按照包裹移动顺序包括上线区、条码采集区和分拣区；所述的上线区设有上线区皮带，所述的上线区皮带包括首端皮带和末端皮带，所述的末端皮带的运行速度大于首端皮带的运行速度。

3.根据权利要求2所述的基于灯带指引的货物分拣系统，其特征在于，所述的条码采集设备安装在条码采集区。

4.根据权利要求2所述的基于灯带指引的货物分拣系统，其特征在于，所述的分拣区包括若干个分拣下线口和一个错误剔除下线口；错误剔除下线口和每个分拣下线口都安装有指示灯，每个指示灯被设定不同的颜色；分拣员根据LED灯带的颜色与指示灯颜色是否相同来判断跟随LED灯带移动的包裹所属的下线口。

5.根据权利要求2所述的基于灯带指引的货物分拣系统，其特征在于，所述的光电传感器安装在分拣区入口处。

6.根据权利要求2所述的基于灯带指引的货物分拣系统，其特征在于，所述的LED灯带安装在分拣区的皮带护栏边缘。

7.基于灯带指引的货物分拣方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、包裹在上线区被分离成离散的包裹队列；

步骤S2、包裹队列经过条码采集区，由条码采集设备采集包裹的条码信息，并将条码信息发送给上位机；

步骤S3、上位机根据条码信息查询到包裹队列中每个包裹所属的分拣下线口，并发送指令给灯带控制器，由灯带控制器生成LED灯带点亮的分拣灯光队列；

步骤S4、包裹队列进入分拣区，触发光电传感器，光电传感器发送触发电信号给灯带控制器；

步骤S5、灯带控制器接收到触发电信号后，开始按照分拣灯光队列的颜色顺序点亮LED灯带的首端，并以与包裹移动速度相同的速度逐渐点亮LED灯带；

步骤S6、分拣员根据LED灯带的颜色，把对应的包裹从下线口取下，完成分拣操作。

8.根据权利要求7所述的基于灯带指引的货物分拣方法，其特征在于，还包括剔除异常包裹的处理步骤，具体为：对于上位机匹配不到所属下线口的包裹，LED灯带点亮颜色与错误剔除下线口的指示灯设定的颜色相同，匹配下线口失败的包裹跟随LED灯带移动到错误剔除下线口后被分拣员取下，完成剔除处理。

9.根据权利要求7所述的基于灯带指引的货物分拣方法，其特征在于，所述的步骤S3中的指令包括包裹所属分拣口数据和分拣口指定灯光颜色数据。

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