CN112047136A - 一种快递包裹智能装车系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快递包裹智能装车系统及其控制方法，月台传送带设置于月台上；车厢传送带设置于车厢的地板上，月台传送带的后端朝向车厢传送带；整位装置设置于月台传送带的中部用于调节包裹在月台传送带上宽度方向上的位置；升降装置用于驱动月台传送带升降从而调节月台传送带的后端的高度；后端摄像头设置于月台侧并朝向车厢用于获取车厢内部空间信息；前端摄像头朝向月台传送带前部的顶面用于获取月台传送带前部上每个包裹体积信息；计算模块发送指令由整位装置、升降装置调节包裹落点使该包裹落入合适位置。本发明还公开了一种用于控制上述装车系统的控制方法。本发明可以快速高效地将散件快递包裹自动堆叠装车。

Description

一种快递包裹智能装车系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及物流运输设备领域，特别涉及一种快递包裹智能装车系统及其控制方法。

背景技术

随着电子商务快速发展，我国快递包裹业务量保持逐年增长趋势。快递包裹业务的增长促使物流装备技术不断发展与进步，如今物流装备领域有许多新设备新技术不断涌现，但在快递包裹的装车作业环节，仍主要依靠人工码垛装车，需投入大量的工人进行装车作业，劳动强度大，生产效率低下，无法满足物流处理中心的需求。现有的一些快递包裹自动装车设备都是采用可移动的工业机械手夹持包裹进行码垛，存在成本高昂、结构复杂、维护不便、效率不高等问题。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种快递包裹智能装车系统及其控制方法，可以快速高效地将散件快递包裹自动堆叠装车。

为达到上述目的，本发明公开了一种快递包裹智能装车系统，包括：

月台传送带，所述月台传送带设置于月台上；

车厢传送带，所述车厢传送带设置于车厢的地板上，所述月台传送带的后端朝向所述车厢传送带；

整位装置，所述整位装置设置于所述月台传送带的中部用于调节包裹在所述月台传送带上宽度方向上的位置；

升降装置，所述升降装置用于驱动所述月台传送带升降从而调节所述月台传送带的后端的高度；

后端摄像头，所述后端摄像头设置于月台侧并朝向车厢用于获取车厢内部空间信息；

前端摄像头，所述前端摄像头朝向所述月台传送带前部的顶面用于获取所述月台传送带前部上每个包裹体积信息；

计算模块，所述整位装置、升降装置和所述前、后端摄像头分别与所述计算模块通信连接，所述计算模块将根据所述前、后端摄像头发送而来的车厢内部空间信息和包裹体积信息，为每个包裹匹配位置，并发送指令由所述整位装置根据指令调节该包裹在所述月台传送带上宽度方向上的位置、由所述升降装置调节所述月台传送带的后端高度，从而使该包裹落入匹配位置。

优选的，还包括疏散装置，所述疏散装置设置于所述月台传送带的后端，所述疏散装置包括与所述月台传送带后端相接的疏散平面，所述疏散平面朝向车厢的一端宽于朝向所述月台传送带的一端，所述疏散平面上均匀排列地设置有若干疏散凸条，所述若干疏散凸条的一端收聚朝向所述月台传送带，所述若干疏散凸条的另一端发散朝向车厢。

优选的，所述车厢传送带的顶面固接有竖立的移动隔墙，用于确保包裹刚开始掉落并堆叠在所述车厢传送带顶面时，堆叠的包裹不会倾倒。

优选的，所述整位装置为全向分流台，所述全向分流台根据所述计算模块的指令调整包裹的朝向及在所述月台传送带上宽度方向上的位置。

优选的，所述疏散平面的两侧分别设置有左、右疏散挡板用于防止包裹掉落。

优选的，所述移动隔墙的顶部向车厢深处倾斜。

优选的，所述整位装置的两侧分别设置有左、右整位挡板用于防止包裹掉落。

优选的，所述后端摄像头固接于所述左疏散挡板和/或所述右疏散挡板上并朝向车厢内部。

优选的，所述月台传送带的前部设置有龙门架，所述前端摄像头固接于所述龙门架横梁上并朝向所述月台传送带前部的顶面。

一种控制如上述的快递包裹智能装车系统的控制方法，包括以下步骤：

S1、使用后端摄像头扫描车厢内部的空间信息并发送给计算模块；

S2、使用前端摄像头扫描月台传送带前部的包裹的体积信息并发送给计算模块；

S3、使用计算模块根据每个包裹的体积信息和当前的车厢空间信息，为每个包裹指定在车厢内的位置坐标，横坐标即包裹在车厢宽度方向上的位置，纵坐标即包裹在车厢高度上的位置；

S4、使用整位装置根据计算模块发来的横坐标调节包裹在月台传送带宽度方向上的位置，即包裹在车厢宽度方向上的位置、同时使用升降装置根据计算模块发来的纵坐标调节月台传送带的倾斜角度，从而调节月台传送带后端的高度，即包裹离开月台传送带时在车厢高度上的位置。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

通过设置月台传送带和车厢传送带，包裹从月台传送带掉落到车厢传送带上并逐层码垛，包裹码垛至一定高度后车厢传送带向车厢伸出传送一定距离从而使码垛好的包裹堆向车厢伸出移动一定距离，并留出车厢门口的空间用于继续码垛，传送带连续传送包裹进行码垛的效率极高；

通过前、后端摄像头分别识别车厢和包裹的空间信息，并由计算模块自动计算出包裹在车厢内应处的位置，并将该位置转化为横向坐标和纵向坐标两个数据，横向坐标即包裹在月台传送带宽度方向上的位置，纵向坐标即包裹在高度方向上的位置，通过整位装置调整包裹的横向坐标、通过升降装置调整包裹的纵向坐标，使包裹准确到达指定位置进行逐层码垛，使得传送带连续传送码垛时包裹堆更紧密，货车装载效率更高；

通过设置疏散装置，使得车厢宽度大于月台传送带的宽度时也能适用，包裹从月台传送带进入疏散平面后受疏散凸条的引导向两侧发散偏移移动，然后才掉落进入车厢，包裹位于月台传送带正中时则不发生偏移。

附图说明

图1为本发明实施例1整体结构示意图；

图2为本发明实施例1整体结构俯视图；

图3为本发明实施例1整体结构侧视图；

图4为本发明实施例1疏散装置结构示意图；

图5为本发明实施例1控制方法流程图；

图6为本发明实施例2整体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合图1－图6的附图对本发明作进一步地详细描述。

实施例1：

参照图1－图3所示，一种快递包裹智能装车系统，包括月台传送带21、车厢传送带11、整位装置5、升降装置6、后端摄像头3、前端摄像头4和计算模块。

月台传送带21设置于月台2上，前端摄像头4通过龙门架41固设于月台传送带21前部的上方且朝向月台传送带21的顶面，整位装置5设置于月台传送带 21的中部，升降装置6设置于月台传送带21后部的下方，包裹9从月台传送带 21的前部向后部传送依次经过前端摄像头4下方、整位装置5并从月台传送带 21的后端掉落。

车厢传送带11设置于车厢1内部的地板上，车厢传送带11用于接收包裹的前端朝向月台传送带21的后端，后端摄像头3设置于月台2的一侧并朝向车厢 1内部。

后端摄像头3用于采集车厢1内部的空间信息，前端摄像头4用于采集包裹 9外形的体积信息，前、后端摄像头4、3可直接采用集成的立体相机用于获取空间体积信息，也设置为多个摄像头并采用激光三角算法测算空间体积信息。本发明优选采用集成的立体相机如海康威视MV－DB1612－05B双目立体相机。

整位装置5用于调节包裹9在月台传送带21上宽度方向上的位置。整位装置5采用物流行业常规的分拣、分流平台，并可优选采用为全向分流台，使得不仅能够调整包裹9在月台传送带21上宽度方向上的位置，还可调整包裹9在月台传送带21上的朝向，本实施例优选采用申请人的专利：一种角度自动分流输送机(申请号：201720069741.4)作为整位装置5，整位装置5的两侧设置有左、右整位挡板51、52用于防止包裹9掉落。

升降装置6用于驱动月台传送带21升降从而调节月台传送带21的后端的高度，升降装置6采用物流行业常规的电控升降台、电液推杆等，也可采用申请人的专利：爬坡胶带设备升降机构(申请号：201420781474.X)作为升降装置6，本实施例优选采用电液推杆作为升降装置6，月台传送带21的一端转动设置于月台1上，电液推杆伸缩端的上端与月台传送带21转动连接，电液推杆伸缩时联动月台传送带21摆动倾斜，从而改变月台传送带21后端的高度。

整位装置5、升降装置6和前、后端摄像头4、3分别与计算模块通信连接，计算模块优选采用电脑(计算机)，计算模块将根据前、后端摄像头4、3发送而来的车厢1的空间信息和包裹9的体积信息，自动计算每个包裹9在车厢1 内部应处的位置，并将该位置转化为坐标，横向坐标即包裹9在月台传送带21 宽度方向上的位置，纵向坐标即包裹9在高度方向上的位置，并发送指令由整位装置5调节包裹9在月台传送带21宽度方向上的位置、由升降装置6调节月台传送带21的后端高度，从而使包裹9从坐标指定的位置掉落、准确落入应处的位置，实现排列更紧密的自动堆叠码垛。

车厢传送带11也与计算模块通信连接，当后端摄像头3检测到包裹堆满时，计算模块控制车厢传送带11向车厢1深处移动一定距离，从而使包裹堆向车厢1深处移动一定距离并空出车厢1门口处的位置供包裹继续掉落堆放。

车厢传送带11的顶面固接有竖立的移动隔墙8用于确保包裹9刚开始掉落并堆叠在车厢传送带1顶面时，堆叠的包裹9不会倾倒。移动隔墙8的顶部向车厢1深处倾斜，使得包裹堆向车厢1深处倾斜，包裹9不易从车厢门掉落出车厢 1外部。

参照图4所示，月台传送带21和车厢1之间还设置有疏散装置7，疏散装置7设置于月台传送带21的后端并跟随月台传送带21升降而升降。疏散装置7 包括与月台传送带21后端相接的疏散平面71，疏散平面71朝向车厢1的一端宽于朝向月台传送带21的一端，疏散平面71上均匀排列地设置有若干疏散凸条 72，若干疏散凸条72的一端收聚朝向月台传送带21，若干疏散凸条72的另一端发散朝向车厢1，疏散平面71的两侧分别设置有左、右疏散挡板73、74用于防止包裹9掉落。包裹9从月台传送带21进入疏散平面71后受疏散凸条72的引导向两侧发散偏移移动，然后才掉落进入车厢1，包裹9位于月台传送带21 正中时进入疏散平面71则不发生偏移，使得车厢1宽度大于月台传送带21的宽度时也能适用。

后端摄像头3优选设置于左、右疏散挡板73、74上并朝向车厢1内部。

参照图5所示，一种控制如上述的快递包裹智能装车系统的控制方法，包括以下步骤：

S1、使用后端摄像头扫描车厢内部的空间信息，自动匹配生成点云模型等 3D立体空间信息并发送给计算模块；

S2、使用前端摄像头扫描月台传送带前部的包裹的体积信息并发送给计算模块；

S3、使用计算模块根据每个包裹的体积信息和当前的车厢空间信息，为每个包裹计算出包裹合适的摆放位置坐标，横坐标即包裹在车厢宽度方向上的位置，纵坐标即包裹在车厢高度上的位置；

S4、使用整位装置根据计算模块发来的横坐标调节包裹在月台传送带宽度方向上的位置，即包裹在车厢宽度方向上的位置、同时使用升降装置根据计算模块发来的纵坐标调节月台传送带的倾斜角度，从而调节月台传送带后端的高度，即包裹离开月台传送带时在车厢高度上的位置。

参照图1－图4，本发明实现智能装车的过程为：

包裹9从月台传送带21的前部传送进入，经过前端摄像头4时由前端摄像头4采集包裹9的体积信息，此时计算模块根据该体积信息和后端摄像头3采集的车厢1空间信息，对该包裹匹配应处的位置，并将该位置转化为坐标，横向坐标即包裹9在月台传送带21宽度方向上的位置，纵向坐标即包裹9在高度方向上的位置；

随后包裹9继续传送至整位装置5，整位装置5根据计算模块发来的横坐标指令调整包裹9在月台传送带21宽度方向上的位置；

随后包裹9继续传送至月台传送带21的后端，此时升降装置6根据计算模块发来的纵坐标指令调节月台传送带21后端的高度，使得包裹9从应处的位置处掉落至车厢传送带11上；

如此循环多次使包裹在车厢传送带1上堆叠码垛，当后端摄像头3采集到车厢1内空间不足以继续堆叠时，车厢传送带1向车厢1深处传送一定距离，从而留出靠近车厢口处的空间供包裹继续堆叠。

实施例2：

参照图6所示，实施例2与实施例1的区别在于，取消了车厢传送带11，将月台传送带21朝向车厢1的一端设置为伸缩式传送带，包裹9经过整位装置 5调整在月台传送带21宽度方向上的位置，由月台传送带21传送至车厢1内部掉落，升降装置6控制月台传送带21的摆动角度从而控制包裹9的掉落高度，当包裹9在车厢内堆叠至无法继续堆叠时，月台传送带21伸入车厢1内的一端向后收缩一定距离，从而可以进行下一个包裹堆的堆叠。伸缩式传送带为市面常见的伸缩式传送带，如三节皮带式伸缩输送机。

当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种快递包裹智能装车系统，其特征在于，包括：

月台传送带，所述月台传送带设置于月台上；

车厢传送带，所述车厢传送带设置于车厢的地板上，所述月台传送带的后端朝向所述车厢传送带；

整位装置，所述整位装置设置于所述月台传送带的中部用于调节包裹在所述月台传送带上宽度方向上的位置；

升降装置，所述升降装置用于驱动所述月台传送带升降从而调节所述月台传送带的后端的高度；

后端摄像头，所述后端摄像头设置于月台侧并朝向车厢用于获取车厢内部空间信息；

前端摄像头，所述前端摄像头朝向所述月台传送带前部的顶面用于获取所述月台传送带前部上每个包裹体积信息；

计算模块，所述整位装置、升降装置和所述前、后端摄像头分别与所述计算模块通信连接，所述计算模块将根据所述前、后端摄像头发送而来的车厢内部空间信息和包裹体积信息，为每个包裹匹配位置，并发送指令由所述整位装置根据指令调节该包裹在所述月台传送带上宽度方向上的位置、由所述升降装置调节所述月台传送带的后端高度，从而使该包裹落入匹配位置。

2.根据权利要求1所述的快递包裹智能装车系统，其特征在于，还包括疏散装置，所述疏散装置设置于所述月台传送带的后端，所述疏散装置包括与所述月台传送带后端相接的疏散平面，所述疏散平面朝向车厢的一端宽于朝向所述月台传送带的一端，所述疏散平面上均匀排列地设置有若干疏散凸条，所述若干疏散凸条的一端收聚朝向所述月台传送带，所述若干疏散凸条的另一端发散朝向车厢。

3.根据权利要求1所述的快递包裹智能装车系统，其特征在于，所述车厢传送带的顶面固接有竖立的移动隔墙，用于确保包裹刚开始掉落并堆叠在所述车厢传送带顶面时，堆叠的包裹不会倾倒。

4.根据权利要求1所述的快递包裹智能装车系统，其特征在于，所述整位装置为全向分流台，所述全向分流台根据所述计算模块的指令调整包裹的朝向及在所述月台传送带上宽度方向上的位置。

5.根据权利要求2所述的快递包裹智能装车系统，其特征在于，所述疏散平面的两侧分别设置有左、右疏散挡板用于防止包裹掉落。

6.根据权利要求3所述的快递包裹智能装车系统，其特征在于，所述移动隔墙的顶部向车厢深处倾斜。

7.根据权利要求4所述的快递包裹智能装车系统，其特征在于，所述整位装置的两侧分别设置有左、右整位挡板用于防止包裹掉落。

8.根据权利要求5所述的快递包裹智能装车系统，其特征在于，所述后端摄像头固接于所述左疏散挡板和/或所述右疏散挡板上并朝向车厢内部。

9.根据权利要求1所述的快递包裹智能装车系统，其特征在于，所述月台传送带的前部设置有龙门架，所述前端摄像头固接于所述龙门架横梁上并朝向所述月台传送带前部的顶面。

10.一种控制如权利要求1所述的快递包裹智能装车系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、使用后端摄像头扫描车厢内部的空间信息并发送给计算模块；

S2、使用前端摄像头扫描月台传送带前部的包裹的体积信息并发送给计算模块；

S3、使用计算模块根据每个包裹的体积信息和当前的车厢空间信息，为每个包裹指定在车厢内的位置坐标，横坐标即包裹在车厢宽度方向上的位置，纵坐标即包裹在车厢高度上的位置；

S4、使用整位装置根据计算模块发来的横坐标调节包裹在月台传送带宽度方向上的位置，即包裹在车厢宽度方向上的位置、同时使用升降装置根据计算模块发来的纵坐标调节月台传送带的倾斜角度，从而调节月台传送带后端的高度，即包裹离开月台传送带时在车厢高度上的位置。

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