CN111797957A - 一种工业数据采集装置及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业数据采集装置，包括传送平台、随动转角扫码装置以及物料翻转装置；随动转角扫码装置为在传送平台上前后设置的两组，包括第一红外测距传感器、移动安装支架以及弧线扫码组件，弧线扫码组件包括能做弧线运动的扫码摆臂，扫码摆臂的摆臂端设置有上缘扫码枪，移动安装支架上还设置有侧端扫码枪，第一红外测距传感器感应到物料经过移动安装支架的行程范围内时，移动安装支架与物料同步传输，扫码摆臂绕物料半周利用上缘扫码枪对其进行扫码；物料翻转装置设置在两个随动转角扫码装置之间，用于将传送平台上的物料进行翻转，其系统还包括物流数据库以及数据处理模块，本发明可提高快递扫码的精度，避免快递统计过程中的漏件现象。
Description
技术领域
本发明涉及信息采集装置技术领域，具体涉及一种工业数据采集装置及其系统。
背景技术
随着电商行业的不断壮大与发展，快递发货的需求也日益扩大，需要发送的快递包裹也越来越多。传统的快递分拣均由人工完成，不仅效率低下，且人力成本高昂。为此，出现了全自动快递包裹分拣机，其可以大大提高快递包裹的分拣效率，每小时快递的分拣率能够达到成千上万件，并且大量减少了所需分拣人员的数量，实现了无人化分拣。
在快递包裹分拣前，通常需要对快递包裹进行扫描以确认快递包裹的单号信息，方便后续筛分。如专利申请号为201810381114.3，专利名称为“一种调整物流包裹朝向的信息采集装置及其系统”的发明专利，其通过扫码装置、翻转装置的作用，具有对物流包裹的二维码信息进行快递采集，将不能采集到二维码信息的物流包裹通过翻转再然后进行二维码扫描，可以加速快递的扫描速率。
但是上述装置及系统依然存在缺陷：快递输送的过程中进行扫码，扫码枪的位置相对固定，而快递包装中由于时常装载具有异形结构的物件，如衣物等，导致快递包裹的边角位置呈现不规则的弧形，仅仅从正上方进行扫描，难以获得足够充足的拍摄视角；甚至在快递押运的过程中，有部分原本位于正面的快递单号被折叠至边角位置，导致扫码枪难以对其进行扫描，导致快递统计的过程中产生漏件。
发明内容
为此，本发明提供一种工业数据采集装置及其系统，以解决现有技术中的上述缺陷。
一种工业数据采集装置，包括传送平台、随动转角扫码装置以及物料翻转装置；
所述传送平台用于传输贴有条形码的物料；
所述随动转角扫码装置为在所述传送平台上前后设置的两组，包括第一红外测距传感器、移动安装支架以及设置在所述移动安装支架上的弧线扫码组件，所述弧线扫码组件包括被第一动力组件驱动做弧线运动的扫码摆臂，所述扫码摆臂的摆臂端设置有上缘扫码枪，移动安装支架上还设置有用于扫码物料前后两端的侧端扫码枪，第一红外测距传感器感应到物料经过移动安装支架的行程范围内时，第二动力组件驱动移动安装支架与物料同步传输，同时，所述第一动力组件驱动扫码摆臂绕物料半周利用上缘扫码枪对物料表面进行扫码；
所述物料翻转装置设置在两个所述随动转角扫码装置之间，用于将传送平台上的物料进行翻转。
优选的，所述传送平台的传送皮带上等距设置有插孔，所述第二动力组件包括设置在所述传送平台下方的滑动轨以及顶升气缸，所述移动安装支架包括位于传送平台下方的水平板，所述水平板的前后两端设置有延伸至传送平台上方两侧的竖直侧边板，所述水平板滑动安装在所述滑动轨上，顶升气缸安装在水平板的上表面，顶升气缸能插入传送平台的所述插孔中，并且水平板靠近输送起始端的一侧连接有用于复位移动后的水平板的伸缩弹簧。
优选的，所述第一动力组件包括驱动摆臂和齿条，所述驱动摆臂通过转轴正对铰接安装在传送平台两侧的所述竖直侧边板上，所述转轴上固定套装有能与所述齿条相互啮合的驱动齿轮，驱动齿条固定安装在传送平台的两侧，所述扫码摆臂通过摆臂轴铰接安装在竖直侧边板上，扫码摆臂上设置有导向槽，所述驱动摆臂的远端设置有限位在所述导向槽内滑动的导向滑块。
优选的，所述竖直侧边板上设置有开口向下的导向圆弧，所述导向滑块能沿着导向圆弧做弧线运动。
优选的，两个正对的所述扫码摆臂的远端之间设置有横跨在传送平台上方的安装板，所述上缘扫码枪以及第一红外测距传感器安装在安装板的内侧。
优选的，所述物料翻转装置包括设置在传送平台两侧的翻转组件，所述翻转组件均包括电机座，所述电机座上转动安装有被伺服电机驱动旋转的转动臂，所述转动臂的远端连接有电动推杆，所述电动推杆的前端通过轴承安装有圆柱辊头，所述转动臂上安装有正对传送平台的第二红外测距传感器。
一种工业数据采集系统，其包括一种工业数据采集装置、物流数据库以及数据处理模块；
所述数据处理模块通过数据传输模块以及数据存储模块与物流数据库进行信息交互；
所述数据处理模块与第一红外测距传感器、第二红外测距传感器、上缘扫码枪以及侧端扫码枪连接；所述数据处理模块与顶升气缸、伺服电机以及电动推杆连接。
优选的，所述上缘扫码枪用于对物料裸露在外的上表面一周进行拍照扫描；
所述侧端扫码枪用于对物料的前后两侧端进行拍照扫描；
所述第一红外测距传感器用于检测物料距离上缘扫码枪的距离；
所述第二红外测距传感器用于检测物料距离翻转组件侧端的距离。
本发明具有如下优点：
本发明的随动转角扫码装置在快递进入其扫描范围内时，其可以跟随传送平台同步运行，使其弧线扫码组件在移动的过程中与快递保持相对静止的状态，扫码枪环绕快递的上表面进行环形扫描，使扫码枪具有更加清晰的扫码视角，即使位于边角位置的快递单号，也可以在某一时刻正对扫码枪，从而提高了扫码的精度；扫码枪同时具有拍照的功能，位于折角位置的快递单号在翻转的前后被拍摄局部的快递单号，经数据处理模块还原后，得到完整的快递单号信息，可有效避免快递统计过程中的漏件现象。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的随动转角扫码装置的结构示意图；
图3为本发明的图1中A的放大结构示意图；
图4为本发明的上缘扫码枪的扫描附图示意图。
图中：
1-传送平台；2-随动转角扫码装置；3-物料翻转装置；10-物料；
101-插孔；
201-第一红外测距传感器；202-移动安装支架；203-弧线扫码组件；204-扫码摆臂；205-上缘扫码枪；206-侧端扫码枪；207-水平板；208-竖直侧边板；209-驱动摆臂；210-齿条；211-驱动齿轮；212-摆臂轴；213-导向槽；214-导向滑块；215-转轴；216-导向圆弧；217-安装板；
301-电机座；302-伺服电机；303-转动臂；304-电动推杆；306-圆柱翻转头；307-第二红外测距传感器；
401-滑动轨；402-顶升气缸；403-伸缩弹簧。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图4所示，本发明提供了一种工业数据采集装置，包括传送平台1、随动转角扫码装置2以及物料翻转装置3。其可以对物料进行无死角的拍照扫码，提高扫码拍照的精度。具体的：
其中，所述传送平台1用于传输贴有条形码的物料10；
所述传送平台1的传送皮带上等距设置有插孔101。插孔101设置在传送皮带的靠近侧边的位置，不会对物料10的传输形成干扰。
其中，所述随动转角扫码装置2为在所述传送平台1上前后设置的两组，包括第一红外测距传感器201、移动安装支架202以及设置在所述移动安装支架202上的弧线扫码组件203，所述弧线扫码组件203包括被第一动力组件驱动做弧线运动的扫码摆臂204，所述扫码摆臂204的摆臂端设置有上缘扫码枪205，移动安装支架202上还设置有用于扫码物料10前后两端的侧端扫码枪206，第一红外测距传感器201感应到物料10经过移动安装支架202的行程范围内时，第二动力组件驱动移动安装支架202与物料10同步传输，同时，所述第一动力组件驱动扫码摆臂204绕物料10半周利用上缘扫码枪205对物料10表面进行扫码。具体的：
所述第二动力组件包括设置在所述传送平台1下方的滑动轨401以及顶升气缸402，所述移动安装支架202包括位于传送平台1下方的水平板207，所述水平板207的前后两端设置有延伸至传送平台1上方两侧的竖直侧边板208，所述水平板207滑动安装在所述滑动轨401上，顶升气缸402安装在水平板207的上表面，顶升气缸402能插入传送平台1的所述插孔101中，并且水平板207靠近输送起始端的一侧连接有用于复位移动后的水平板207的伸缩弹簧403。
所述第一动力组件包括驱动摆臂209和齿条210，所述驱动摆臂209通过转轴215正对铰接安装在传送平台1两侧的所述竖直侧边板208上，所述转轴215上固定套装有能与所述齿条210相互啮合的驱动齿轮211，驱动齿条210固定安装在传送平台1的两侧，所述扫码摆臂204通过摆臂轴212铰接安装在竖直侧边板208上，扫码摆臂204上设置有导向槽213，所述驱动摆臂209的远端设置有限位在所述导向槽213内滑动的导向滑块214。
为了限定扫码摆臂204运动的幅度，以便其上的上缘扫码枪205具有较大的运动角度的同时不会与传送平台1的表面发生碰撞。
所述竖直侧边板208上设置有开口向下的导向圆弧216，所述导向滑块214能沿着导向圆弧216做弧线运动。导向圆弧216使扫码摆臂204前端的上缘扫码枪205只能做小于180°的圆弧运动。
两个正对的所述扫码摆臂204的远端之间设置有横跨在传送平台1上方的安装板217，所述上缘扫码枪205以及第一红外测距传感器201安装在安装板217的内侧。
其中，所述物料翻转装置3包括设置在传送平台1两侧的翻转组件，所述翻转组件均包括电机座301，所述电机座301上转动安装有被伺服电机302驱动旋转的转动臂303，所述转动臂303的远端连接有电动推杆304，所述电动推杆304的前端通过轴承(图中未示出)安装有圆柱辊头306，所述转动臂303上安装有正对传送平台1的第二红外测距传感器307。圆柱辊头306可以使物料10被夹持其间时候，圆柱辊头306可以随物料10做适应性的旋转。
一种工业数据采集系统，其包括一种工业数据采集装置、物流数据库以及数据处理模块；
所述数据处理模块通过数据传输模块以及数据存储模块与物流数据库进行信息交互；
所述数据处理模块与第一红外测距传感器201、第二红外测距传感器307、上缘扫码枪205以及侧端扫码枪206连接；所述数据处理模块与顶升气缸402、伺服电机302以及电动推杆304连接。
所述上缘扫码枪205用于对物料10裸露在外的上表面一周进行拍照扫描；
所述侧端扫码枪206用于对物料10的前后两侧端进行拍照扫描；
所述第一红外测距传感器201用于检测物料10距离上缘扫码枪205的距离；
所述第二红外测距传感器307用于检测物料10距离翻转组件侧端的距离。
本发明装置及其系统的工作原理是：
物料10放置在传送平台1的上方传输，当其传输至第一个随动转角扫码装置2扫码范围内时，此时上缘扫码枪205位于初始位置，即上缘扫码枪205朝向物料10的来料方向，当安装板217上的第一红外测距传感器201感应到物料10进入弧线扫码组件203的扫描范围内时，第一红外测距传感器201将信号传输至数据传输模块，由数据传输模块指令启动顶升气缸402，顶升气缸402的顶杆插入传送平台1的插孔101内部。
插孔101相对密集的排布，从而使无论何时启动顶升气缸402时，其顶杆总能插入对应的插孔101内，从而使移动安装支架202和传送平台1之间同步运动，物料10相对移动安装支架202处于相对静止的状态；
数据处理模块在移动的过程中，伸缩弹簧403被逐步拉伸，随移动安装支架202同步移动的弧线扫码组件203上的驱动齿轮211会与传送平台1侧边的齿条210相互啮合，使驱动齿轮211所在的转轴215发生旋转，驱动摆臂209随转轴215旋转，驱动摆臂209的摆臂端的导向滑块214在做弧线运动时，会沿着导向槽213滑动，驱动导向槽213所在的扫码摆臂204以摆臂轴212为轴心发生旋转，从而使安装在扫码摆臂204远端的的上缘扫码枪205对快递物料10的上表面做弧形扫描拍照，位于物料10侧面的侧端扫码枪206可以对其侧面进行扫描，之后将数据传输至数据处理模块中；
缘扫码枪205环绕物料10的上表面进行环形扫描，使上缘扫码枪205具有更加清晰的扫码视角，即使位于边角位置的快递单号，也可以在某一时刻正对上缘扫码枪205，从而提高了扫码的精度；
当上缘扫码枪205从物料10的一端扫描至物料的另一端时，数据处理模块指令顶升气缸402从传送平台1的插孔101中抽出，被拉伸的伸缩弹簧403一侧的外力撤去，在伸缩弹簧403的拉力作用下，移动安装支架202上的扫码摆臂204再次恢复初始状态，以便对后续的物料10进行扫描。
对于某些位于背面的快递单号，需要经过物料翻转装置3的翻转。具体的：
当第二红外测距传感器307感应到物料10位于两组翻转组件之间时，将信号传输至数据处理模块，由数据处理模块指令电动推杆304伸长作用在物料的侧面，对物料进行夹持，之后，数据处理模块指令伺服电机302驱动转动臂303旋转，将随传送平台1输送的物料10进行翻转。
翻转后的物料10经过第二个随动转角扫码装置2的扫描范围内时，再进行一轮背面的扫描以及拍照。得到的数据被传输至数据处理模块中，扫描完整的单号信息将直接传输至物流数据库中，如果单号位于快递的折角位置，位于折角位置的快递单号在翻转的前后分别被拍摄局部的快递单号，经数据处理模块还原后，得到完整的快递单号信息再传输至物流数据库中，可有效避免快递统计过程中的漏件现象。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种工业数据采集装置，其特征在于：包括
传送平台(1)、用于传输贴有条形码的物料(10)；
随动转角扫码装置(2)，其为在所述传送平台(1)上前后设置的两组，包括第一红外测距传感器(201)、移动安装支架(202)以及设置在所述移动安装支架(202)上的弧线扫码组件(203)，所述弧线扫码组件(203)包括被第一动力组件驱动做弧线运动的扫码摆臂(204)，所述扫码摆臂(204)的摆臂端设置有上缘扫码枪(205)，移动安装支架(202)上还设置有用于扫码物料(10)前后两端的侧端扫码枪(206)，第一红外测距传感器(201)感应到物料(10)经过移动安装支架(202)的行程范围内时，第二动力组件驱动移动安装支架(202)与物料(10)同步传输，同时，所述第一动力组件驱动扫码摆臂(204)绕物料(10)半周利用上缘扫码枪(205)对物料(10)表面进行扫码；
物料翻转装置(3)，设置在两个所述随动转角扫码装置(2)之间，用于将传送平台。
2.根据权利要求1所述的一种工业数据采集装置，其特征在于：所述传送平台(1)的传送皮带上等距设置有插孔(101)，所述第二动力组件包括设置在所述传送平台(1)下方的滑动轨(401)以及顶升气缸(402)，所述移动安装支架(202)包括位于传送平台(1)下方的水平板(207)，所述水平板(207)的前后两端设置有延伸至传送平台(1)上方两侧的竖直侧边板(208)，所述水平板(207)滑动安装在所述滑动轨(401)上，顶升气缸(402)安装在水平板(207)的上表面，顶升气缸(402)能插入传送平台(1)的所述插孔(101)中，并且水平板(207)靠近输送起始端的一侧连接有用于复位移动后的水平板(207)的伸缩弹簧(403)。
3.根据权利要求2所述的一种工业数据采集装置，其特征在于：所述第一动力组件包括驱动摆臂(209)和齿条(210)，所述驱动摆臂(209)通过转轴(215)正对铰接安装在传送平台(1)两侧的所述竖直侧边板(208)上，所述转轴(215)上固定套装有能与所述齿条(210)相互啮合的驱动齿轮(211)，驱动齿条(210)固定安装在传送平台(1)的两侧，所述扫码摆臂(204)通过摆臂轴(212)铰接安装在竖直侧边板(208)上，扫码摆臂(204)上设置有导向槽(213)，所述驱动摆臂(209)的远端设置有限位在所述导向槽(213)内滑动的导向滑块(214)。
4.根据权利要求3所述的一种工业数据采集装置，其特征在于：所述竖直侧边板(208)上设置有开口向下的导向圆弧(216)，所述导向滑块(214)能沿着导向圆弧(216)做弧线运动。
5.根据权利要求1所述的一种工业数据采集装置，其特征在于：两个正对的所述扫码摆臂(204)的远端之间设置有横跨在传送平台(1)上方的安装板(217)，所述上缘扫码枪(205)以及第一红外测距传感器(201)安装在安装板(217)的内侧。
6.根据权利要求1所述的一种工业数据采集装置，其特征在于：所述物料翻转装置(3)包括设置在传送平台(1)两侧的翻转组件，所述翻转组件均包括电机座(301)，所述电机座(301)上转动安装有被伺服电机(302)驱动旋转的转动臂(303)，所述转动臂(303)的远端连接有电动推杆(304)，所述电动推杆(304)的前端通过轴承安装有圆柱辊头(306)，所述转动臂(303)上安装有正对传送平台(1)的第二红外测距传感器(307)。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种工业数据采集装置的系统，其特征在于：还包括物流数据库以及数据处理模块；
所述数据处理模块通过数据传输模块以及数据存储模块与物流数据库进行信息交互；
所述数据处理模块与第一红外测距传感器(201)、第二红外测距传感器(307)、上缘扫码枪(205)以及侧端扫码枪(206)连接；所述数据处理模块与顶升气缸(402)、伺服电机(302)以及电动推杆(304)连接。
8.根据权利要求7所述的一种工业数据采集装置的系统，其特征在于：所述上缘扫码枪(205)用于对物料(10)裸露在外的上表面一周进行拍照扫描；
所述侧端扫码枪(206)用于对物料(10)的前后两侧端进行拍照扫描；
所述第一红外测距传感器(201)用于检测物料(10)距离上缘扫码枪(205)的距离；
所述第二红外测距传感器(307)用于检测物料(10)距离翻转组件侧端的距离。
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