CN112024412B - 分拣设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种分拣设备及其控制方法。其中，所述分拣设备包括：设备体，具有用于放置待分拣物品的分拣区；分拣储物装置，其上设有多个分拣格；控制装置；取物装置，设置在所述设备体上，并与所述控制装置连接，用于在所述控制装置的控制下动作，以拾取所述分拣区内的物品，并将拾取到的所述物品放置于所述多个分拣格中的一个分拣格内。本申请实施例提供的技术方案中，在控制装置的控制下，取物装置拾取分拣区内的物品并将拾取到的物品放置于多个分拣格中的一个分拣格中；整个分拣过程均由设备完成，无需人工参与，工作稳定、不易出错。

Description

分拣设备及其控制方法

技术领域

本申请涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种分拣设备及其控制方法。

背景技术

物流领域，尤其是电商物流领域，主要涉及对种类繁多的物品的拣货、分拣等操作。目前，拣货员到仓库内将若干个消费者购买货品的订单汇集起来进行批量拣货；然后将拣选完成的货品送至分拣台（物流领域又称播种台）。分拣台处的播种员将货品依次扫码，放入对应的订单格内，完成货品的分拣工作。

人工分拣，极易发生错放或漏放的情况，且效率低。

发明内容

本申请实施例提供一种解决或部分解决现有技术存在问题的分拣设备及其控制方法。

在本申请的一个实施例中，提供了一种分拣设备。该分拣设备包括：

设备体，具有用于放置待分拣物品的分拣区；

分拣储物装置，其上设有多个分拣格；

控制装置；

取物装置，设置在所述设备体上，并与所述控制装置连接，用于在所述控制装置的控制下动作，以拾取所述分拣区内的物品，并将拾取到的所述物品放置于所述多个分拣格中的一个分拣格内。

在本申请的另一个实施例中，提供了一种分拣设备的控制方法。该控制方法包括：

在设备体的分拣区上有待分拣的第一物品的情况下，控制所述设备体上设置的取物装置拾取所述第一物品；

获取分拣储物装置上一分拣格的位置信息；

根据所述位置信息，控制所述取物装置将所述第一物品放置于所述位置信息对应的分拣格内。

本申请实施例提供的技术方案中，通过设置取物装置，在控制装置的控制下，取物装置拾取分拣区内的物品并将拾取到的物品放置于多个分拣格中的一个分拣格中；整个分拣过程均由设备完成，无需人工参与，工作稳定、不易出错。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的分拣设备的俯视示意图；

图2为本申请一实施例提供的分拣设备的侧视示意图；

图3为本申请一实施例提供的分拣设备的另一方向上的侧视示意图；

图4为本申请一实施例提供的安装装置的结构示意图；

图5为本申请一实施例提供的拾取部件的一种可实现的结构示意图；

图6为本申请一实施例提供的转向装置的一种可实现结构示意图；

图7为本申请一实施例提供的分拣设备的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

目前实际作业过程是：在仓库中由拣货员将若干个消费者购买货品的订单汇集起来；然后将拣选完成的货品送至分拣台（物流领域又称播种台），由分拣员将货品依次扫码，放入对应的订单格内，完成若干订单的分拣工作；分拣完成后，再由第二工作人员将分拣完成后的订单移至打包质检台，完成订单内物品的质检和打包，然后交由快递物流公司送至消费者处。在分拣过程中，分拣员需要反复拿起物品扫码，而订单格数量可能有18个甚至更多，很容易发生错放、漏放；长时间工作也会使得分拣员体力下降、精神疲惫，影响工作效率。

本申请针对现有人工分拣存在的错误率高、效率低等问题，提出了如下各实施例。为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本申请的说明书、权利要求书及上述附图中描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行。操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。另外，下述各实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1、图2和图3示出了本申请一实施例提供的分拣设备的结构示意图。如图1、2和3所示，所述分拣设备包括：设备体100、分拣储物装置12、控制装置（图1中未示出）、取物装置4。其中，设备体100具有用于放置待分拣物品的分拣区102；分拣储物装置12其上设有多个分拣格121；取物装置4，设置在所述设备体100上，并与所述控制装置连接，用于在所述控制装置的控制下动作，以拾取所述分拣区102内的物品，并将拾取到的所述物品放置于所述多个分拣格中121的一个分拣格内。

本实施例提供的技术方案中，通过在设备体上设置取物装置，在控制装置的控制下，取物装置拾取分拣区内的物品并将拾取到的物品放置于多个分拣格中的一个分拣格中；整个分拣过程均由设备完成，无需人工参与，工作稳定、不易出错。

在一种可实现的技术方案中，所述控制装置可包括：第一采集器5及控制器（图中未示出）。其中，第一采集器5设置在所述设备体100上，用于采集与所述物品相关的数据信息；控制器，与所述第一采集器5及所述取物装置连接，用于根据所述数据信息确定拾取位置及拾取姿态；基于所述拾取位置及拾取姿态控制所述取物装置拾取所述分拣区内的物品。

具体实施时，所述第一采集器5可以是能输出图像信息及深度信息的相机，如RGBD相机。所述第一采集器5可设置一个、两个或更多，本实施例对此不作具体限定。例如，图1所示的实例，设备体100的分拣区102两侧分别设有一个第一采集器5。在分拣区102两侧分别设置一个第一采集器5，可从来两侧对分拣区102内的物品进行拍摄，可有效避免因遮挡而影响对分拣区内物品进行拍摄的情况出现。

在一具体实现方案中，所述第一采集器5可通过安装装置固定在设备体100上。具体的，参见图4所示，所述安装装置包括：转动座501及转动头502。所述第一采集器5设置在所述转动头502上，与所述转动头502联动。所述转动座501与设备体100可通过螺钉固连，所述转动座501与转动头502铰链连接。转动座501上开有圆弧槽，转动头502上有螺钉孔。调节转动座501和转动头502的相对角度，并用螺钉穿过转动座501的圆弧槽固定在转动头502的螺钉孔里，即可固定转动座501和转动头502的相对位置，从而调节并固定了第一采集器5的俯仰角度。转动头502与第一采集器5可通过螺钉固连。

如图1和3所示，所述取物装置4包括：机械臂402及第一拾取部件7。其中，机械臂402的一端设置在所述设备体100上，另一端为活动端。第一拾取部件7设置在所述机械臂402的活动端。图3中示出的是机械臂402未与第一拾取部件7连接的示意图。动力组件（图中未显著示出）与所述控制器连接，以根据所述控制器输出的指令，输出相应的动力以使所述机械臂402与所述第一拾取部件7协同动作。所述机械臂402与第一拾取部件7的协同动作可具体为：机械臂402动作以带动第一拾取部件7移动至分拣区102内某一物品的上方；当所述第一拾取部件7移动至物品上方时，机械臂402不动作，第一拾取部件7动作以拾取物品；第一拾取部件7成功拾取到物品后，机械臂402动作以带动拾取有物品的第一拾取部件7至一分拣格处；到达分拣格处后，机械臂402停止动作，所述第一拾取部件7动作以释放物品，使得物品进入分拣格内。

实际应用中，分拣设备可配备有多种不同型号的，用于拾取不同形状和大小物品的拾取部件。即，本实施例提供的所述取物装置还包括：至少一个第二拾取部件。如图2所示的实例，取物装置包括：第一拾取部件7，以及五个第二拾取部件71~75。所述至少一个第二拾取部件设置在所述设备体100上；相应的，所述控制器，还用于根据所述数据信息，从所述第一拾取部件7及所述至少一个第二拾取部件中确定一个目标拾取部件；并控制所述机械臂402移动至所述目标拾取部件处与所述目标拾取部件完成连接。以第一采集器5是RGBD相机为例，第一采集器5采集到的数据信息包含与待拾取物品相关的图像信息及深度信息，控制器可根据图像信息及深度信息，确定出待拾取物品的大小和形状；然后根据确定出的大小和形状，从所述第一拾取部件7及所述至少一个第二拾取部件中确定一个目标拾取部件。这里需要说明的是：根据图像信息及深度信息确定物品的大小和形状的原理，可参见现有技术中的相关内容，本文不作具体限定。

在一种可实现的技术方案中，所述机械臂402通过快换机构与所述第一拾取部件7连接。其中，所述快换机构包括：活动件及连接孔。其中，所述活动件设置在所述机械臂上；连接孔设置在所述第一拾取部件上。相反亦可，所述活动件设置在所述第一拾取部件上，所述连接孔设置在所述机械臂上。所述活动件动作进入并锁定在所述连接孔内，所述机械臂与所述第一拾取部件完成连接；所述活动件从所述连接孔撤出，所述机械臂与所述第一拾取部件断开连接。参见图3和图5所示，机械臂402带动第一快换机构401到达拾取部件的第二快换机构701上方。第一快换机构401上设有活动件，第二快换机构701上设有连接孔。第一快换机构401位于第二快换机构701上方后，使得第一快换机构401的销钉与第二快换机构701的销孔配合，通过正压气体驱动第一快换机构401内的活动件（如钢珠或其他机构）顶住第二快换机构701内的连接孔，从而使得第一快换机构401与第二快换机构701固连。释放时动作相反，即正压气体撤销，第一快换机构401内的活动件从第二快换机构701内的连接孔撤出，进而第一快换机构401与第二快换机构701断开连接。

第一拾取部件7及至少一个第二拾取部件71~75可以是机械手和/或吸具等。具体实施时，机械臂本体402可选用6自由度机械臂。另外，有关6自由度机械臂及机械手的具体实现结构，可参见现有技术中的相应内容，本文不作赘述。

参见图3和图5所示的实例，示出了第一拾取部件的一种可实现结构。所述第一拾取部件7包括：吸具本体702及吸盘703。其中，吸具本体702，其上设有第二快换机构701，该第二快换机构701上设有与第一快换机构401的活动件配合的所述连接孔，且具有中空内腔。吸盘703设置在所述吸具本体702的端部，用于吸附物品。相应的，所述分拣设备还包括真空源（图中未示出）。其中，真空源，与所述控制器连接，用于在所述控制器的控制下产生抽吸力。所述吸具本体702通过快换机构与所述机械臂402连接后，所述真空源与所述中空内腔连通；在所述真空源产出的抽吸力作用下所述中空内腔内的气体排出形成真空，物品吸附于所述吸盘上。更具体的，所述吸具本体702通过快换机构与所述机械臂402连接后，内部的气路通孔对接，使得真空抽吸气流可以经由机械臂402到达吸具本体702。吸具本体702可通过螺钉与第二快换机构701固连，内部中空，与第二快换机构701的真空出气孔以气管相连。

如图3和图5所示，所述吸具本体可放置于吸具放置板704上，吸具放置板704与设备体100固连。吸具本体702上有配合销钉，与吸具放置板704上的销孔配合，保证了吸具本体702相对设备体100的位置，从而保证了吸具本体702与机械臂4的相对位置保持不变。

这里需要说明的是：至少一个第二拾取部件的实现结构可与第一拾取部件类同，不同之处在于各拾取部件的吸盘型号不同，是为吸附不同形状大小物品。进一步的，所述吸盘703上还可设有第二传感器，用于检测是否成功吸附物品；所述第二传感器可包括：激光传感器或真空传感器。

进一步的，本实施例提供的所述分拣设备还可包括第二采集器。第二采集器用于采集所述物品的标识信息。具体实施时，所述第二采集器可以是读码器，用于读取所述物品上的二维码、条形码等。相应的，所述控制装置，还用于根据预置的标识信息及分拣格位置信息的对应关系，获取所述物品的标识信息对应的分拣格位置信息；根据所述分拣格位置信息，控制所述取物装置将所述物品放置于所述分拣格位置信息对应的分拣格内。参见图3所示，第二采集器6可选用两个条码阅读器，一个固定在设备体100上方扫描物品顶面和侧面的条码（如图3所示），另一个固定在设备体100下方扫描物品底面和另一侧的条码（图中未示出）。当然，在具体实施时，也可直接复用上述第一采集器5来采集物品的标识信息；而无需再增设第二采集器。

继续参见图1所示，所述设备体100可包括：主支架3及传送装置1。其中，所述主支架3上设有所述取物装置4；所述传送装置1与所述主支架间3的相对位置固定。其中，所述传送装置1上设有所述分拣区102，所述主支架3上设有防掉落槽10；所述防掉落槽10为上方敞口、下方收口的漏斗状结构；下方漏斗出口与所述分拣区对应，以便从所述取物装置4上掉落的物品经所述防掉落槽10滑入所述分拣区。所述防掉落槽10与主支架3固定，位于分拣区102上方，当待分拣物品处于分拣区102时，防掉落槽10的槽口刚好处于分拣区102的上方。当机械臂402结合第一拾取部件7的吸盘703吸住分拣区102内的物品，在放入分拣格的过程中，如果物品掉落，会落入防掉落槽10上，并顺着防掉落槽10再次进入分拣区102。

进一步的，所述主支架3可固定在地面，也可移动。如图2所示，在主支架3底部装有移动轮301。移动轮正301可与主支架3螺纹连接。当主支架3需要与地面固连时，旋转移动轮301上的手轮，使得移动轮301底部与地面脱离接触；主支架3的支撑座与地面接触，可通过螺钉将支撑座固定于地面。当主支架3需要移动时，将支撑座上的螺钉拆除，旋转移动轮301上的手轮，使得移动轮301底部与地面接触，继续旋转顶起主支架3，支撑座与地面脱离接触，锁定移动轮301与主支架3之间的螺纹连接，即可将主支架3移至其他位置。所述机械臂402可安装在主支架3的顶部。

继续参见图1所示，所述传送装置1还包含：等待区101、至少一个转向区104及终止区107。其中，等待区101，位于所述分拣区102的上游。至少一个转向区（如图1中的104和201），位于所述分拣区102的下游，以改变从所述分拣区102移出物品的移动方向。终止区107位于所述至少一个转向区104和201的下游。具体实施时，所述终止区107与所述等待区101重合，或者所述终止区107与所述等待区101相邻（如图1所示）。这里需要说明的是：等待区101、分拣区102、至少一个转向区、终止区107中，两相邻区之间可通过倾斜输送区、过渡区连接。例如，图1所示的一具体实现实例，沿传送方向，所述传送装置1顺次包含：等待区101、分拣区102、倾斜输送区103、第一转向区104、过渡区106、第二转向区201、倾斜输送区及终止区107。具体实施时，所述传输装置1可选用滚筒式输送线，或传送带式输送线等实现；本实施例对此不作具体限定。

具体的，为实现物品在传输装置上的转向，转向区处可设有转向装置。参见图6所示，其中，所述转向装置105包括：托架105E及姿态调节机构1051。其中，所述托架105E用于承载物品；姿态调节机构1051，设置在所述托架105E的底部。物品移动至所述托架105E后，所述姿态调节机构1051基于设定转向角度动作使得所述托架105E倾斜，置于所述托架105E上的物品沿倾斜的托架105E滑至下游区。

在一种可实现的技术方案中，如图6所示，所述姿态调节机构1051，包括：

伸缩支脚105A，其一端与安装面铰接，另一端与所述托架105E的底部铰接；

第一支脚10512，其一端与安装面固定；

第二支脚10513，其一端与所述第一支脚10512铰接，另一端与所述托架105E的底部铰接；

其中，所述伸缩支脚105A与所述第二支脚10513分别铰接于所述托架105E底部的两相对端。

进一步的，所述托架105E上还可设有两个带轮105B，以设置在两个带轮105B上的同步带105C。所述两个带轮105B分置于所述托架105E的两端。具体的，所述伸缩支脚可选用气缸、液压杆等实现，本实施例对此不作具体限定。

以伸缩支脚105A选用气缸实现为例，所述气缸105A底部通过铰链与地面连接，气缸105A的伸出杆与托架105E的一侧通过铰链连接。托架105E的另一侧通过底部铰链105D与地面连接。当气缸105A的伸出杆伸出时，带动托架105E沿底部铰链105D旋转，使得托架105E上的多组同步带105C和带轮105B凸出传送装置的上表面。假设，传送装置选用滚筒式输送线实现，托架105E上的多组同步带105C和带轮105B从滚筒式输送线的滚筒间隙凸出，同步带105C与待传送物品或容置箱底部接触。电机驱动带轮105B旋转，同步带105C依靠静摩擦带动物品或容置箱沿设定方向（如图1沿垂直于原传输方向）移动，从而将物品或容置箱从第一转向区104经过过渡区106到达第二转向区201。物品或容置箱完全离开第一转向区104后，气缸105A缩回，托架105E转动到传送装置的传送面1以下，不再影响输送线输送。

同样的，在第二转向区201处设有上述结构的转向装置，即图1中示出的转向装置202。当物品或容置箱经过过渡区106到达第二转向区201时，此处的转向装置202已提前开启，使得物品或容置箱继续沿垂直过渡区106的传送方向移动，直至到达终止区107。此时，拣货员捡取空的容置箱；若容置箱内存在有未成功分拣的物品时，拣货员可手动将该物品分拣到相应的分拣格内。

具体实施时，实际应用场景中，拣货员会将多个订单的物品放置在一个容置箱9内。然后，将容置箱9放置于等待区；待分拣区内空闲时，进入所述分拣区102，如图1所示。即，如图3所示，本实施例提供的所述分拣设备还可包括：容置箱以及振动定位机构8。其中，所述容置箱9用于容置至少一个待分拣物品；所述振动定位机构8设置在所述分拣区102，以对位于所述分拣区102内的所述容置箱9进行振动定位。其中，如图3所示，所述振动定位机构8可包括：第一振动单元801、第二振动单元802及定位单元803。其中，第一振动单元801用于产生第一方向上的振动；第二振动单元802用于产生第二方向上的振动；定位单元803用于在所述容置箱9沿所述第一方向及所述第二方向振动到设定位置后，对所述容置箱9进行限位。在一种可实现的方案中，所述第一方向和第二方向可以是相互垂直的两个方向。例如，第一振动单元802能使所述容置箱9沿竖直方向（即图3中的y向）振动。第二振动单元801能使所述容置箱9沿水平方向振动。定位单元803能在所述容置箱9的输送方向将所述容置箱9限位。

当容置箱9内物品较少且物品靠近容置箱9的侧边未居中时，可以开启第二振动单元801使容置箱9沿水平方向振动，利用箱内物品的惯性，使得物品向中心移动，在一定时间的水平振动后物品即会位于容置箱9的中间位置，如此可以避免物品因太靠近容置箱9的侧边而不便取物装置的拾取。

当容置箱9中货品较多时，可以开启第一振动单元802，使得容置箱9中的物品分散开来，以在容置箱9中分布均匀，达到一个稳定状态，方便利用视觉重新获取抓取点。

这里需要说明的是，上述第一振动单元、第二振动单元及定位单元的具体实现结构，本实施例对此不作具体限定。

参见图3所示，本实施例提供的所述分拣设备中，所述设备体还可包括：导流装置11。其中，导流装置11上设有多个导流通道111；所述多个导流通道111用于分别与所述多个分拣格121连通。所述取物装置4将拾取的物品放置于多个导流通道111中的一个导流通道的入口112，所述物品自所述导流通道的出口113滑入与所述导流通道111连通的分拣格121内；其中，所述导流通道111的入口112高于出口113。

参见图1所示，所述主支架3包括对置的两个架体。所述导流装置11设置在所述两个架体之间；在所述导流装置11的导流通道111出口侧，所述两个架体中至少一个架体上设有导向结构；在所述导向结构的作用下，所述分拣储物装置12在所述两个架体之间沿设定轨迹移动至与所述导流装置11贴合，所述多个分拣格121与所述多个导流通道111连通。例如，所述两个架体上均设有导向杆1301，所述分拣储物装置的相应位置处均设有与所述导向杆配合的导向槽。所述分拣储物装置沿A向，导向槽插入导向杆，进入两个架体形成的插入槽内，移动至与导流装置贴合；这样导流装置上的导流通道就与分拣储物装置上的分拣格一一对应。

参见图1所示，所述两个架体上还分别设有限位装置13，以在所述分拣储物装置沿设定轨迹移动至与所述导流装置贴合后，将所述分拣储物装置的位置固定。其中，所述限位装置13包括：限位板1303及旋转装置1302。所述限位板设置在架体上；所述旋转装置1302上设有所述限位板1303。在所述分拣储物装置12沿设定轨迹移动至与所述导流装置11贴合后，所述旋转装置1302带动所述限位板1303旋转以与所述分拣储物装置12的背板相抵接。

具体实施时，如图1所示，所述导流装置11与主支架3固定，并可根据需要沿上下和垂直输送线方向做位置调整。两个导流装置11位于传送装置1的传送方向的两侧。导流装置11上有多个前后相通的导流通道，导流通道内部倾斜向下。每个导流通道与一个分拣格对应。导流装置11的两侧导流通道朝主支架3倾斜，减少机械臂4与两侧导流通道的距离。导流装置11的导流通道的出口侧与所述分拣储物装置12贴合。

在一具体实施方案中，参见图3所示，所述分拣储物装置12上可贴有条码，底部有轮子，便于第二工作人员将分拣储物装置12移走和放回。分拣储物装置12上有对应订单的分拣格，与导流装置11的导流通道一一对应。为了防止物品掉落，分拣储物装置12的分拣格是盲孔。另外，限位装置中的旋转装置1302可固定在导向杆1301上，可以采用旋转气缸或者电机等实现。限位板1303与旋转装置1302的输出轴固定。分拣储物装置12沿着导向杆1301推入，分拣格与导流装置的出口侧贴合，然后旋转装置1302带动限位板1303旋转，限位板1303与分拣储物装置12后部贴合，限制分拣储物装置12移动。

综上内容可知，本实施例提供的技术方案具有如下有益效果：

1、本申请各实施例提供的分拣设备，具有高柔性。机械臂、第一采集器、第二采集器、拾取部件、振动定位机构、防掉落槽、导流装置等全都安装在主支架上。上述各个部分的相对位置关系不会改变，机械臂和第一采集器的手眼标定、机械臂更换拾取部件、机械臂的动作都不会因为主支架位置的改变而发生变化。主支架上装有移动轮，拆开主支架的支撑座和地面之间的固定螺钉后，可以旋转手轮使得移动轮接触地面，之后就可以将主支架和在主支架上的固连的组件一起移动到指定位置；之后只要将振动定位机构移到新的位置，即可开始工作。

2、本申请各实施例中，分拣储物装置可设置一个或两个。如果欲分拣物品较多时，双分拣储物装置同时工作，这样可减少工作人员推移分拣储物装置的次数，有助于提高分拣效率。另外，分拣储物装置上的分拣格的大小可相同，也可不同；本实施例对此不作具体限定。

3、本申请各实施例提供的技术方案，布局紧凑。将主支架架设在传送装置的输送线上方，不占用额外的固定空间；机械臂与导流装置距离近，可以选用臂长较小的机械臂，降低了机械臂的成本和重量。主支架架设在输送线底部的振动定位机构可沿输送线方向和上下方向自由调节。

4、本申请各实施例提供的技术方案中，吸盘吸附的物品掉落，吸盘上的真空传感器或激光传感器会检测到，触发机械臂重新抓取；而掉落的物品也会通过防掉落槽回到分拣区内，不需人工处理。

图7示出了本申请一实施例提供的分拣设备的控制方法的流程示意图。本实施例提供的所述方法是基于上述实施例提供的分拣设备的硬件结构实现的。本实施例提供的所述方法的执行主体可以是上述实施例中提及的控制器。具体的，如图7所示，所述方法包括：

101、在设备体的分拣区上有待分拣的第一物品的情况下，控制所述设备体上设置的取物装置拾取所述第一物品。

102、获取分拣储物装置上一分拣格的位置信息。

103、根据所述位置信息，控制所述取物装置将所述第一物品放置于所述位置信息对应的分拣格内。

101中，可根据分拣设备的第一采集器采集到数据信息（如图像信息及深度信息）判断分拣区内是否有待分拣的第一物品。具体实施时，可采用现有的图像识别计算来判断。在判断出分拣区内有待分拣的第一物品的情况下，基于图像信息及深度信息，确定拾取位置及拾取姿态。然后，根据拾取位置及拾取姿态，控制所述设备体上设置的取物装置拾取所述第一物品。这里需要补充的是：基于图像信息及深度信息，确定拾取位置及拾取姿态；可参见现有技术中的相应内容，本实施例不作赘述。

物品的标识信息（如订单号）及分拣格位置信息的对应关系，可为预先配置的。例如，分拣储物装置上贴有或印有二维码或条形码等，能被读取到唯一标识自身的信息。分拣储物装置在被插入主支架内之前或之后，通过相应设备（如读码器）读取分拣储物装置的标识信息。通过分拣储物装置的标识信息可获得分拣储物装置的分拣格分布情况，比如为3排3列排布。然后，按照预设规则（如内嵌的默认规则）为各分拣格标定位置信息，自动将容置箱内的多个待分拣物品的标识信息与各分拣格位置信息一一对应，例如下表1所示的对应关系：

表1 标识信息及分拣格位置信息的对应关系

具体实施时，因分拣储物装置的位置固定，若每个分拣储物装置的分拣格规格及布局都固定，那么每个分拣格在空间上的坐标也就可以固定。每个分拣格的空间坐标与每个分拣格位置编号对应。在取物装置获取到所述第一物品的标识信息后，查询到该标识信息对应的分拣格位置信息，即根据拾取位置及所述分拣格位置信息，计算机械臂的移动轨迹及姿态变化；以将所述第一物品放置于所述分拣格位置信息对应的分拣格内。

在一可实现的技术方案中，上述步骤102“获取分拣储物装置上一分拣格的位置信息”，可采用如下方法实现：

1021、采集所述第一物品的标识信息。

1022、获取标识信息及分拣格位置信息的对应关系。

1023、根据所述标识信息及分拣格位置信息的对应关系，获取所述第一物品的标识信息对应的位置信息。

本申请实施例提供的技术方案中，通过设置取物装置，在控制装置的控制下，取物装置拾取分拣区内的物品并将拾取到的物品放置于多个分拣格中的一个分拣格中；整个分拣过程均由设备完成，无需人工参与，工作稳定、不易出错。

进一步的，上述步骤101中“控制所述设备体上设置的取物装置拾取所述第一物品”，可具体包括：

1011、获取第一采集器采集到的与所述第一物品相关的数据信息。

1012、根据所述数据信息，确定拾取位置及拾取姿态。

1013、基于所述拾取位置及拾取姿态，控制所述取物装置拾取所述第一物品。

进一步的，所述取物装置包括：机械臂及多个拾取部件。相应的，本实施例提供的所述方法，还可包括：

105、根据所述数据信息，从所述多个拾取部件中选择一个目标拾取部件。

106、控制所述机械臂移动至所述目标拾取部件处与所述目标拾取部件完成连接。

其中，所述数据信息可包括：图像信息及深度信息。

进一步的，在上述步骤101之前，还可包括如下步骤：：

107、容置有待分拣物品的容置箱从传输装置的等待区移入所述分拣区；其中，所述设备体包括主架体及所述传输装置，所述取物装置设置在所述主架体上；

108、控制所述分拣区处的振动定位机构动作，以对所述容置箱进行定位。

进一步的，本实施例提供的所述方法，还可包括如下步骤：

109、响应于对第二物品执行分拣操作中发生的异常事件，更新所述第二物品对应的失败统计次数。

110、所述失败统计次数大于或等于预设数值时，将所述第二物品标记为异常对象。

111、所述失败统计次数小于所述预设数值时，对所述第二物品执行分拣操作。

上述109中，异常事件的触发方式可包括：

检测到所述取物装置无法成功拾取所述第二物品时，触发所述异常事件；或者

第二采集器无法采集到所述第二物品的标识信息时，触发所述异常事件。

进一步的，本实施例提供的所述方法还可包括如下步骤：

112、检测到所述容置箱为空箱时，控制所述定位机构动作，以解除对所述容置箱的定位使得所述容置箱进入下游区；或者

113、检测到所述容置箱内仅剩余标记为异常对象的物品时，控制所述振动定位机构动作，以解除对所述容置箱的定位使得所述容置箱进入下游区。

下面结合具体应用场景对上述各实施例提供的技术方案进行说明，以方便理解。

第一工作人员将拣货完毕的容置箱9放置在传送装置1的缓存区101。然后从终止区取走空的容置箱9，领取新的若干订单，扫描容置箱9的条码，继续去拣货。第二工作人员将空的分拣储物装置12推至图1所示的与导流装置11贴合的位置之前，扫描分拣储物装置12的条码，沿着两根导向杆1301推至底部，与导流装置11贴合。然后旋转装置1302旋转限位板1303，将分拣储物装置12固定。

缓存区101的容置箱9经过传送装置上的读码器，根据容置箱9上的条码匹配容置箱9内的订单。当分拣区102内无容置箱9时，缓存区101的容置箱9进入分拣区102，振动定位机构8的定位单元803挡住容置箱9，振动定位机构8的第一振动单元802和第二振动单元801使容置箱9沿第一方向和第二方向振动，振动完成后由第二振动单元801将容置箱9推到输送线1一侧，由定位单元完成对容置箱9的在分拣区102的定位。此时，控制器已基于获取到的容置箱9的条码信息及分拣储物装置的条码信息，完成容置箱9内的多个订单与分拣格位置信息的自动对应，即获得订单信息与分拣格位置信息的对应关系。这里需要说明的是：容置箱9内放置有多个的订单的物品，每个物品的标识信息即其对应的订单号。

第一采集器5拍照，计算容置箱9内物品的吸附点和吸附姿态，根据吸附面的大小选择拾取部件，使得所选取的拾取部件的吸盘703尽可能覆盖整个吸附面。然后将吸附点和对应的拾取部件的信息发给机械臂402。机械臂402移动到选定的拾取部件上方，机械臂上的第一快换机构401和拾取部件上的第二快换机构701对接配合，紧密连接，机械臂4随之将选取的拾取部件提起，带动拾取部件到达吸附点，开启真空，吸盘703开始吸附物品。

吸附到物品后，机械臂402控制拾取部件将物品提起，由上下两个第二采集器6读取物品上的条码，如若无法读取，则控制机械臂402带动拾取部件旋转物品（例如，控制机械臂402绕拾取部件的长轴旋转物品），直至旋转360°或阅读到条码。如果旋转360°后还未阅读到条码，则关闭真空，让物品落回容置箱9内；若是阅读到条码，那么控制机械臂402将物品放置于物品的条码信息（即订单号）对应的分拣格内。如果机械臂402移动过程中，拾取部件上的真空传感器或者激光传感器检测到物品掉落，物品会通过防掉落槽10流回到容置箱9内，机械臂402会重新抓取。重复以上过程，直至容置箱9内所有货品都被放入分拣储物装置12对应的分拣格内或者容置箱9内剩余货品无法抓取或采集条码信息。限位装置13的旋转装置1302带动限位板1303转回初始位置，释放分拣储物装置12；此时工作人员即可将分拣储物装置12从主支架3中拉出。主支架两侧的分拣储物装置12可以对同一个容置箱9播种，使得容置箱9包含的订单数目增多，也可以交替播种。

振动定位机构8的底部的定位机构803缩回，容置箱9经过倾斜输送区103到达第一转向区104。如果容置箱9内还有物品无法抓取或无法采集条码信息，那么容置箱9停在第一转向104区不再前行。由第二工作人员或其他异常处理人员将分拣储物装置12从主支架3中拉出，将容置箱9内剩余物品手动扫码放入分拣储物装置12对应的分拣格中，完成人工分拣。如果容置箱9已空，转向装置105将容置箱9经由过渡区106到达终止区107。当然，具体实施时，不管容置箱内是否有剩余物品，也都可以统一传送至终止区107，由终止区107的工作人员作相应处理。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (23)

1.一种分拣设备，其特征在于，包括：

设备体，具有用于放置待分拣物品的分拣区；

分拣储物装置，其上设有多个分拣格；

控制装置；

取物装置，设置在所述设备体上，并与所述控制装置连接，用于在所述控制装置的控制下动作，以拾取所述分拣区内的物品，并将拾取到的所述物品放置于所述多个分拣格中的一个分拣格内；

容置箱，用于容置至少一个待分拣物品；

其中，所述分拣区处设有振动定位机构，以对位于所述分拣区内的所述容置箱进行振动定位；所述振动定位机构包括：

第一振动单元，用于产生竖直方向上的振动；

第二振动单元，用于产生水平方向上的振动；

定位单元，用于在所述容置箱沿所述竖直方向及所述水平方向振动到设定位置后，对所述容置箱进行限位；

当所述容置箱内物品较少且物品靠近所述容置箱的侧边未居中时，所述第二振动单元启动；当所述容置箱内物品较多时，所述第一振动单元启动。

2.根据权利要求1所述的分拣设备，其特征在于，所述控制装置，包括：

第一采集器，设置在所述设备体上，用于采集与所述物品相关的数据信息；

控制器，与所述第一采集器及所述取物装置连接，用于根据所述数据信息确定拾取位置及拾取姿态；基于所述拾取位置及拾取姿态控制所述取物装置拾取所述分拣区内的物品。

3.根据权利要求2所述的分拣设备，其特征在于，所述取物装置，包括：

机械臂，其一端设置在所述设备体上，另一端为活动端；

第一拾取部件，设置在所述机械臂的活动端；

动力组件，与所述控制器连接，以根据所述控制器输出的指令，输出相应的动力以使所述机械臂与所述第一拾取部件协同动作。

4.根据权利要求3所述的分拣设备，其特征在于，所述取物装置，还包括至少一个第二拾取部件；

所述至少一个第二拾取部件设置在所述设备体上；

所述控制器，还用于根据所述数据信息，从所述第一拾取部件及所述至少一个第二拾取部件中确定一个目标拾取部件；并控制所述机械臂移动至所述目标拾取部件处与所述目标拾取部件完成连接。

5.根据权利要求3所述分拣设备，其特征在于，所述机械臂通过快换机构与所述第一拾取部件连接；其中，所述快换机构包括：

活动件，设置在所述机械臂上；

连接孔，设置在所述第一拾取部件上；

所述活动件动作进入并锁定在所述连接孔内，所述机械臂与所述第一拾取部件完成连接；所述活动件从所述连接孔撤出，所述机械臂与所述第一拾取部件断开连接。

6.根据权利要求5所述的分拣设备，其特征在于，所述第一拾取部件，包括：

吸具本体，其上设有所述连接孔，且具有中空内腔；

吸盘，设置在所述吸具本体的端部，用于吸附物品；

以及，所述分拣设备还包括：

真空源，与所述控制器连接，用于在所述控制器的控制下产生抽吸力；

所述吸具本体与所述机械臂连接后，所述真空源与所述中空内腔连通；在所述真空源产出的抽吸力作用下所述中空内腔内的气体排出形成真空，物品吸附于所述吸盘上。

7.根据权利要求6所述的分拣设备，其特征在于，所述吸盘上设有第二传感器，用于检测是否成功吸附物品；

所述第二传感器包括：激光传感器或真空传感器。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的分拣设备，其特征在于，所述第一采集器包括：能输出图像信息及深度信息的深度相机。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的分拣设备，其特征在于，还包括：

第二采集器，用于采集所述物品的标识信息；

控制装置，还用于根据预置的标识信息及分拣格位置信息的对应关系，获取所述物品的标识信息对应的分拣格位置信息；根据所述分拣格位置信息，控制所述取物装置将所述物品放置于所述分拣格位置信息对应的分拣格内。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的分拣设备，其特征在于，所述设备体，包括：

主支架，其上设有所述取物装置；

传送装置，与所述主支架间的相对位置固定；

其中，所述传送装置上设有所述分拣区，所述主支架上设有防掉落槽；所述防掉落槽为上方敞口、下方收口的漏斗状结构；下方漏斗出口与所述分拣区对应，以便从所述取物装置上掉落的物品经所述防掉落槽滑入所述分拣区。

11.根据权利要求10所述的分拣设备，其特征在于，所述传送装置还包含：

等待区，位于所述分拣区的上游；

至少一个转向区，位于所述分拣区的下游，以改变从所述分拣区移出物品的移动方向；

终止区，位于所述至少一个转向区的下游；

其中，所述终止区与所述等待区重合，或者所述终止区与所述等待区相邻。

12.根据权利要求11所述分拣设备，其特征在于，转向区处设有转向装置；其中，所述转向装置，包括：

托架，用于承载物品；

姿态调节机构，设置在所述托架的底部；

物品移动至所述托架后，所述姿态调节机构基于设定转向角度动作使得所述托架倾斜，置于所述托架上的物品沿倾斜的托架滑至下游区。

13.根据权利要求12所述的分拣设备，其特征在于，所述姿态调节机构，包括：

伸缩支脚，其一端与安装面铰接，另一端与所述托架的底部铰接；

第一支脚，其一端与安装面固定；

第二支脚，其一端与所述第一支脚铰接，另一端与所述托架的底部铰接；

其中，所述伸缩支脚与所述第二支脚分别铰接于所述托架底部的两相对端。

14.根据权利要求10所述的分拣设备，其特征在于，所述设备体，还包括：

导流装置，其上设有多个导流通道；

所述多个导流通道，用于分别与所述多个分拣格连通；

所述取物装置将拾取的物品放置于多个导流通道中的一个导流通道的入口，所述物品自所述导流通道的出口滑入与所述导流通道连通的分拣格内；

其中，所述导流通道的入口高于出口。

15.根据权利要求14所述的分拣设备，其特征在于，所述主支架包括：对置的两个架体；

所述导流装置设置在所述两个架体之间；

在所述导流装置的导流通道出口侧，所述两个架体中至少一个架体上设有导向结构；

在所述导向结构的作用下，所述分拣储物装置在所述两个架体之间沿设定轨迹移动至与所述导流装置贴合，所述多个分拣格与所述多个导流通道连通。

16.根据权利要求15所述的分拣设备，其特征在于，所述两个架体上还分别设有限位装置，以在所述分拣储物装置沿设定轨迹移动至与所述导流装置贴合后，将所述分拣储物装置的位置固定；其中，

所述限位装置，包括：

限位板，设置在架体上；

旋转装置，其上设有所述限位板；

在所述分拣储物装置沿设定轨迹移动至与所述导流装置贴合后，所述旋转装置带动所述限位板旋转以与所述分拣储物装置的背板相抵接。

17.一种分拣设备的控制方法，其特征在于，包括：

容置有待分拣物品的容置箱从传输装置的等待区移入分拣区；其中，设备体包括主架体及所述传输装置，取物装置设置在所述主架体上；

控制所述分拣区处的振动定位机构动作，以对所述容置箱进行振动，并在完成振动动作后进行定位；

在所述设备体的分拣区上有待分拣的第一物品的情况下，控制所述设备体上设置的所述取物装置拾取所述第一物品；

获取分拣储物装置上一分拣格的位置信息；

根据所述位置信息，控制所述取物装置将所述第一物品放置于所述位置信息对应的分拣格内；

其中，控制所述分拣区处的振动定位机构动作，以对所述容置箱进行振动，并在完成振动动作后进行定位，包括：

当所述容置箱内物品较少且物品靠近所述容置箱的侧边未居中时，控制所述振动定位机构中的第二振动单元启动，以产生水平方向上的振动；

当所述容置箱内物品较多时，控制所述振动定位机构中的第一振动单元启动，以产生竖直方向上的振动。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，控制所述设备体上设置的所述取物装置拾取所述第一物品，包括：

获取第一采集器采集到的与所述第一物品相关的数据信息；

根据所述数据信息，确定拾取位置及拾取姿态；

基于所述拾取位置及拾取姿态，控制所述取物装置拾取所述第一物品。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述取物装置包括：机械臂及多个拾取部件；以及

所述方法，还包括：

根据所述数据信息，从所述多个拾取部件中选择一个目标拾取部件；

控制所述机械臂移动至所述目标拾取部件处与所述目标拾取部件完成连接。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括：

响应于对第二物品执行分拣操作中发生的异常事件，更新所述第二物品对应的失败统计次数；

所述失败统计次数大于或等于预设数值时，将所述第二物品标记为异常对象；

所述失败统计次数小于所述预设数值时，对所述第二物品执行分拣操作。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，还包括：

检测到所述取物装置无法成功拾取所述第二物品时，触发所述异常事件；或者

第二采集器无法采集到所述第二物品的标识信息时，触发所述异常事件。

22.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括：

检测到所述容置箱为空箱时，控制所述振动定位机构动作，以解除对所述容置箱的定位使得所述容置箱进入下游区；或者

检测到所述容置箱内仅剩余标记为异常对象的物品时，控制所述振动定位机构动作，以解除对所述容置箱的定位使得所述容置箱进入下游区。

23.根据权利要求17至19中任一项所述的方法，其特征在于，获取分拣储物装置上一分拣格的位置信息，包括：

采集所述第一物品的标识信息；

获取标识信息及分拣格位置信息的对应关系；

根据所述标识信息及分拣格位置信息的对应关系，获取所述第一物品的标识信息对应的位置信息。

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