CN113289913A - 一种用于自主识别的自动化快速分拣设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于自动化分拣技术领域，公开了一种用于自主识别的自动化快速分拣设备，包括送料装置、自主识别装置和分拣装置；所述送料装置用于执行多个物料的单列传送，且多个物料等距分布；所述自主识别装置设置于送料装置上方，且送料装置将一个物料传送至自主识别装置的正下方时，自主识别装置自主识别对应物料种类；所述分拣装置配合于送料装置的出料前端，且分拣装置用于根据自主识别装置所识别的物料种类进行物料分拣；所述分拣装置包括多个相互配合的分拣机构，且每个分拣机构均包括传送带组件和储料组件；综上，在物料种类的自主识别下，可利用不同传送带组件出料尾端的升降实现物料传送或物料分拣，结构简单、分拣效率高。
Description
技术领域
本发明属于自动化分拣技术领域，具体涉及一种用于自主识别的自动化快速分拣设备。
背景技术
随着现代化工业的迅猛发展，已有越来越多的企业将目光聚焦在生产成本及管理成本的降低上。对于企业而言，产品的转运、流通均离不开搬运分拣操作，而传统搬运分拣方式一般是采用人工或半人工的方式，存在分拣效率低、劳动强度大的问题。
具体，以超市中散称产品的转运售卖为例，人们在进行散称产品的购买时(例如糖果)，通常会将相同价格、不同口味的同类产品进行混合购买，而部分顾客在进行产品称重后又会出现放弃购买的情况，此时不同口味的产品被混合，则需要人工进行混合产品的分拣，增大了管理员的工作量、并影响超市管理效率。
发明内容
鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，本发明的目的在于提供一种用于自主识别的自动化快速分拣设备。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于自主识别的自动化快速分拣设备，包括：
送料装置，所述送料装置用于执行多个物料的单列传送，且多个物料等距分布；
自主识别装置，所述自主识别装置设置于所述送料装置的上方，且送料装置将一个物料传送至自主识别装置的正下方时，自主识别装置自主识别对应物料种类；
分拣装置，所述分拣装置配合于所述送料装置的出料前端，且分拣装置用于根据自主识别装置所识别的物料种类进行物料分拣；所述分拣装置包括多个相互配合的分拣机构，且每个所述分拣机构均包括传送带组件和储料组件；多个所述传送带组件首尾配合，且传送带组件的出料尾端可上下升降；所述传送带组件与储料组件错位设置，且储料组件位于传送带组件下方；
在相邻两个分拣机构中：位于前侧的传送带组件的出料尾端下降时，将物料传送至位于后侧的传送带组件下方的储料组件中。
优选的，在所述传送带组件的进料首端处对称设有两个固定支撑柱，且其中一个所述固定支撑柱上安装有驱动电机，所述传送带组件通过驱动电机驱动转动；在所述传送带组件的出料尾端处对称设有两个电动伸缩柱，每个所述电动伸缩柱顶部均固定有安装座，且传送带组件的出料尾端转动连接于两个安装座之间。
优选的，所述电动伸缩柱包括可相对移动的固定内柱和移动外柱，所述安装座固定于固定内柱顶部，所述移动外柱顶部固定有倒置的U型架，且安装座滑动配合于所述U型架的U型槽内。
优选的，所述储料组件包括固定底座和储料抽屉，所述固定底座宽度与传送带组件宽度相等，且固定底座与电动伸缩柱固定连接，并限定于两个电动伸缩柱之间；在所述固定底座顶部开设有通槽，所述通槽位于固定支撑柱与电动伸缩柱之间，且储料抽屉可拆卸的配合于所述通槽内。
优选的，在所述固定底座的两侧均焊接有连接块，且两个连接块分别与两个电动伸缩柱固定连接。
优选的，所述通槽开设方向与传送带组件送料方向垂直，且所述储料抽屉滑动配合于通槽内；在所述通槽的一端焊接有限位板，且所述限位板用于限定储料抽屉在通槽内的滑入位置。
优选的，所述通槽顶部低于固定底座顶部，且在通槽顶部与固定底座顶部之间连接有导料斜面。
优选的，在所述送料装置的两侧均固定有支撑立板，且所述支撑立板的顶部安装有下料装置，所述下料装置用于将待分拣物料下料至送料装置上；所述下料装置包括：
上下导通的下料框；
设置于所述下料框内的调节组件，且所述调节组件用于调整下料框的底部出口尺寸；所述调节组件包括倾斜设置的调节板，且调节板顶部可沿下料框的一侧内壁上下滑动，调节板底部可在下料框底部出口内水平滑动。
优选的，在所述下料框的一侧内壁上对称固定有两个安装条，且两个安装条之间设有可转动的丝杆，所述丝杆上旋合套设有升降条，且升降条与调节板顶部转动连接；在所述下料框底部出口内开设有滑槽，所述滑槽内滑动设有滑块，且滑块与调节板底部转动连接。
优选的，在所述升降条顶部设有导料斜板，且导料斜板用于向调节板倾斜方向导料；在所述调节板底部转动安装有导料轮，在所述滑块内嵌入有驱动马达，且所述导料轮通过驱动马达驱动转动。其中导料轮的转动方向优选为与下料框内物料的下料方向相反。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)在本发明中，设置了相互配合的自主识别装置和分拣装置，其中分拣装置包括多个首尾配合的传送带组件，且传送带组件下方设有错位配合储料组件，由此在物料种类的自主识别下，可利用不同传送带组件出料尾端的升降实现物料传送或物料分拣，结构简单、分拣效率及分拣准确率高。
(2)针对上述储料组件，包括可拆卸配合的固定底座和储料抽屉，其中储料抽屉用于盛放分拣后的物料，由此使得分拣后物料的取出更为方便。
(3)针对上述储料组件，储料抽屉的拆卸方向与传送带组件的传送方向垂直，由此提高整体结构的合理性，方便进行储料抽屉的滑动拆卸。
(4)针对上述储料组件，储料抽屉顶部低于固定底座顶部，且在储料抽屉顶部与固定底座顶部之间连接有导料斜面，由此保证传送带组件所分拣出的物料均能准确落至对应储料抽屉内。
(5)在本发明中，还设有相互配合的送料装置和下料装置，其中送料装置与自主识别装置配合实现物料识别，送料装置与下料装置配合实现物料下料后的单列等距传送；具体的，在下料装置中设有倾斜角度可调的调节板，由此可有效对下料装置的底部出口尺寸进行调整，从而使整体下料装置能适用于不同大小的物料的单个下料，进而保证识别准确。
(6)针对上述调节板，设置有与其顶部相配的丝杆结构，由此通过丝杆驱动实现调节板顶部的升降，进而实现对调节板倾斜角度的调整，结构简单、调节方便。
(7)针对上述调节板，在其底部设有可自主转动的导料轮，由此能有效提高调节板的导料效果，从而避免出现卡料现象。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中分拣装置的结构示意图；
图3为本发明中一个传送带组件与一个储料组件配合的结构示意图；
图4为图3中的A处放大图；
图5为本发明中下料装置的内部结构示意图；
图6为本发明中下料装置的平面剖视图；
图7为本发明中调节板的结构示意图；
图中：送料装置-1；自主识别装置-2；分拣装置-3；传送带组件-31；储料组件-32；固定支撑柱-33；电动伸缩柱-34；安装座-35；U型架-36；固定底座-37；连接块-371；储料抽屉-38；通槽-39；限位板-391；导料斜面-392；下料装置-4；下料框-41；调节板-42；安装条-43；丝杆-44；导料斜板-45；导料轮-46。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图7所示，在本发明中提供了一种用于自主识别的自动化快速分拣设备，包括送料装置1、自主识别装置2、分拣装置3和下料装置4。
上述：
下料装置4用于将待分拣物料下料至送料装置1上，且下料装置4底部对称固定有两个支撑立板，两个支撑立板分别位于送料装置1的两侧。
送料装置1采用送料皮带构成，且送料装置1用于执行多个物料的单列等距传送。
自主识别装置2设置于送料装置1的上方，具体在图1中，将自主识别装置2固定于下料装置4的前侧壁上；具体的，在送料装置1将一个物料传送至自主识别装置2的正下方时，自主识别装置2自主识别对应物料种类。关于自主识别装置2的自主识别原理，可采用现有技术中的图像识别技术或扫码识别技术进行识别。以基于图像识别技术为例：自主识别装置2包括图像储存模块、图像采集模块、图像对比模块；具体，在分拣前通过图像采集模块进行所需要分拣的物料进行标准表面图像采集，并将所采集的标准表面图像采集储存于图像储存模块中，同时对于不同的标准表面图像执行不同分类，并将分类结果对应至多个传送带组件31；在分拣过程中，当一个物料传送至自主识别装置2的正下方时，通过图像采集模块对物料的当前表面图像进行采集，采集后通过图像对比模块进行当前表面图像与标准表面图像的对比，由此准确判断当前经过自主识别装置2的物料种类。优选的，在进行图像采集时，还可优选进行图像特征信息的提取，以进一步提高识别准确性；以超市散称产品为例，对于相同价格、不同口味的同类产品而言，其口味标识即为可被提取的图像特征信息。
分拣装置3配合于送料装置1的出料前端，且分拣装置3用于根据自主识别装置2所识别的物料种类进行物料分拣。具体的，分拣装置3包括多个相互配合的分拣机构；每个分拣机构均包括传送带组件31和储料组件32；多个传送带组件31首尾配合，且传送带组件31的出料尾端可上下升降；传送带组件31与储料组件32错位设置，且储料组件32位于传送带组件31下方。
由上可知，本发明分拣装置在执行物料分拣时，其原理为：
将待分拣的物料倒入下料装置4内，通过下料装置4实现物料的单个下料，从而保证物料落至送料装置1上后形成单列等距传送。
物料沿图1箭头所示方向进行传送，当一个物料传送至自主识别装置2的正下方时，自主识别装置2自主识别对应物料种类。
识别后获知物料种类，并基于送料装置1和传送带组件31继续进行物料传送，与此同时，控制与当前识别种类相对应的一个传送带组件31的出料尾端下降；具体在图2中，示出了a1/b1/c1三个传送带组件31，a2/b2/c2三个储料组件32，由图可知a2位于b1下方，b2位于c1下方。假设a/b/c分别对应第一种类、第二种类和第三种类，且自主识别装置2识别对应物料为第二种类，则实现b1传送带组件31的出料尾端的下降，由此形成图2所示状态，在该状态下，对应物料通过a1传送带组件31水平输送至b1传送带组件31上，然后通过b1传送带组件31进行倾斜传输，且b1传送带组件31下降后，其出料尾端与c1传送带组件31进料首端之间的间隙尺寸大于对应物料尺寸，由此使物料有效落至b2储料组件32内进行分拣储存。
针对上述所公开的分拣设备，在本发明中还提供如下优选的实施方式。
实施方式一，结合图2-图4所示，关于分拣装置3：
具体的，在传送带组件31的进料首端处对称设有两个固定支撑柱33，且其中一个固定支撑柱33上安装有驱动电机，传送带组件31通过驱动电机驱动转动；在传送带组件31的出料尾端处对称设有两个电动伸缩柱34，每个电动伸缩柱34顶部均固定有安装座35，且传送带组件31的出料尾端转动连接于两个安装座35之间。由此可知，通过驱动电机的驱动实现整体分拣装置3的传送驱动，通过电动伸缩柱34的伸缩实现每个传送带组件31出料尾端的上下升降，其可进行升降高度的调整，以适用于不同尺寸物料的分拣导出。
进一步的，电动伸缩柱34包括可相对移动的固定内柱和移动外柱，安装座35固定于固定内柱顶部，移动外柱顶部固定有倒置的U型架36，且安装座35滑动配合于U型架36的U型槽内。由此有效提高安装座35及传送带组件31出料尾端在上下升降过程中的稳定性。
具体的，储料组件32包括固定底座37和储料抽屉38，固定底座37宽度与传送带组件31宽度相等，且固定底座37与电动伸缩柱34固定连接，并限定于两个电动伸缩柱34之间；在固定底座37顶部开设有通槽39，通槽39位于固定支撑柱33与电动伸缩柱34之间，且储料抽屉38可拆卸的配合于通槽39内。基于此，利用储料抽屉38实现分拣物料的存放，而储料抽屉38可在固定支撑柱33与电动伸缩柱34之间的位置处进行拆卸，由此能方便实现分拣后物料的取出。
进一步的，通槽39开设方向与传送带组件31送料方向垂直，且储料抽屉38滑动配合于通槽39内；在通槽39的一端焊接有限位板391，且限位板391用于限定储料抽屉38在通槽39内的滑入位置。由此可知，储料抽屉38通过滑动方式进行拆装，操作方便且不会与传送带组件31产生相互干扰。
更进一步的，通槽39顶部低于固定底座37顶部，且在通槽39顶部与固定底座37顶部之间连接有导料斜面392。由此，使得物料在下落后能在导料斜面392的限定下准确落入储料抽屉38内，从而避免出现落料落出的现象。
另外，在固定底座37的两侧均焊接有连接块371，且两个连接块371分别与两个电动伸缩柱34固定连接。以此有效实现传送带组件31与储料组件32之间的稳定连接。
实施方式二，结合图5-图6所示，关于下料装置4：
具体的，下料装置4包括：
上下导通的下料框41；
设置于下料框41内的调节组件，且调节组件用于调整下料框41的底部出口尺寸；调节组件包括倾斜设置的调节板42，且调节板42顶部可沿下料框41的一侧内壁上下滑动，调节板42底部可在下料框41底部出口内水平滑动。
由上可知，在利用下料装置4进行物料下料时，根据所要下料的物料大小进行下料框41底部出口尺寸的调整，以保证下料框41每次仅能实现一个物料的下料，具体其调节原理为：
在下料框41的一侧内壁上对称固定有两个安装条43，且两个安装条43之间设有可转动的丝杆44，丝杆44上旋合套设有升降条，且升降条与调节板42顶部转动连接；在下料框41底部出口内开设有滑槽，滑槽内滑动设有滑块，且滑块与调节板42底部转动连接。
以增大下料框41底部出口尺寸为例，转动丝杆44(在图中，优选在丝杆44顶端设置转柄或电机，以方便操作)，以此使得丝杆44与升降条之间形成螺旋传送，从而驱使升降条向上升起，在升起过程中，调节板42顶部上移，则带动调节板42底部向安装条43靠近，由此则使得调节板42从图7中实线所在位置变化为虚线所在位置，并且由图可知，在该变化下调节板42的倾斜度增大，调节板42底部右侧的出口增大。
进一步的，在升降条顶部设有导料斜板45，且导料斜板45用于向调节板42倾斜方向导料，以此避免在升降条顶部出现卡料现象。
更进一步的，在调节板42底部转动安装有导料轮46，在滑块内嵌入有驱动马达，且导料轮46通过驱动马达驱动转动。优选的，导料轮46的转动方向与下料框41内物料的下料方向相反。由此，当物料在调节板42底部右侧的出口中卡住时，通过驱动马达驱动导料轮46进行转动，导料轮46则与卡住的物料之间产生摩擦，从而驱使该卡住的物料进行转动换向，以保证物料能顺利从调节板42底部右侧的出口落下，进一步避免出现卡料问题。
综上，以超市中散称产品为例，人们在进行散称产品的购买时(例如糖果)，通常会将相同价格、不同口味的同类产品进行混合购买，而部分顾客在进行产品称重后又会出现放弃购买的情况，此时不同口味的产品被混合，则需要人工进行混合产品的分拣，增大了管理员的工作量，并影响超市管理效率。基于此，则可将本发明所提供的分拣设备应用至超市散称产品的分拣中，以有效实现被混合产品的自动分拣；而根据分拣产品种类的不同(例如散称糖果、散称果冻、散称小面包等)，其产品大小也有所不同，基于则可利用调节板对下料装置的底部出口尺寸进行调整，进而有效适用于不同产品的快速分拣。
除此之外，本发明所提供的分拣设备还可应用至其他混合物料的快速分拣中，具体应用时，所分拣的混合物料中各物料大小相等(例如可实现相同管径、不同颜色的饮料管的快速分拣)。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种用于自主识别的自动化快速分拣设备，其特征在于，包括：
送料装置(1)，所述送料装置(1)用于执行多个物料的单列传送，且多个物料等距分布；
自主识别装置(2)，所述自主识别装置(2)设置于所述送料装置(1)的上方，且送料装置(1)将一个物料传送至自主识别装置(2)的正下方时，自主识别装置(2)自主识别对应物料种类；
分拣装置(3)，所述分拣装置(3)配合于所述送料装置(1)的出料前端，且分拣装置(3)用于根据自主识别装置(2)所识别的物料种类进行物料分拣；所述分拣装置(3)包括多个相互配合的分拣机构，且每个所述分拣机构均包括传送带组件(31)和储料组件(32)；多个所述传送带组件(31)首尾配合，且传送带组件(31)的出料尾端可上下升降；所述传送带组件(31)与储料组件(32)错位设置，且储料组件(32)位于传送带组件(31)下方；
在相邻两个分拣机构中：位于前侧的传送带组件(31)的出料尾端下降时，将物料传送至位于后侧的传送带组件(31)下方的储料组件(32)中。
2.根据权利要求1所述的一种用于自主识别的自动化快速分拣设备，其特征在于：
在所述传送带组件(31)的进料首端处对称设有两个固定支撑柱(33)，且其中一个所述固定支撑柱(33)上安装有驱动电机，所述传送带组件(31)通过驱动电机驱动转动；
在所述传送带组件(31)的出料尾端处对称设有两个电动伸缩柱(34)，每个所述电动伸缩柱(34)顶部均固定有安装座(35)，且传送带组件(31)的出料尾端转动连接于两个安装座(35)之间。
3.根据权利要求2所述的一种用于自主识别的自动化快速分拣设备，其特征在于：所述电动伸缩柱(34)包括可相对移动的固定内柱和移动外柱，所述安装座(35)固定于固定内柱顶部，所述移动外柱顶部固定有倒置的U型架(36)，且安装座(35)滑动配合于所述U型架(36)的U型槽内。
4.根据权利要求2或3所述的一种用于自主识别的自动化快速分拣设备，其特征在于：所述储料组件(32)包括固定底座(37)和储料抽屉(38)，所述固定底座(37)宽度与传送带组件(31)宽度相等，且固定底座(37)与电动伸缩柱(34)固定连接，并限定于两个电动伸缩柱(34)之间；在所述固定底座(37)顶部开设有通槽(39)，所述通槽(39)位于固定支撑柱(33)与电动伸缩柱(34)之间，且储料抽屉(38)可拆卸的配合于所述通槽(39)内。
5.根据权利要求4所述的一种用于自主识别的自动化快速分拣设备，其特征在于：在所述固定底座(37)的两侧均焊接有连接块(371)，且两个连接块(371)分别与两个电动伸缩柱(34)固定连接。
6.根据权利要求4所述的一种用于自主识别的自动化快速分拣设备，其特征在于：所述通槽(39)开设方向与传送带组件(31)送料方向垂直，且所述储料抽屉(38)滑动配合于通槽(39)内；在所述通槽(39)的一端焊接有限位板(391)，且所述限位板(391)用于限定储料抽屉(38)在通槽(39)内的滑入位置。
7.根据权利要求4所述的一种用于自主识别的自动化快速分拣设备，其特征在于：所述通槽(39)顶部低于固定底座(37)顶部，且在通槽(39)顶部与固定底座(37)顶部之间连接有导料斜面(392)。
8.根据权利要求1所述的一种用于自主识别的自动化快速分拣设备，其特征在于：在所述送料装置(1)的两侧均固定有支撑立板，且所述支撑立板的顶部安装有下料装置(4)，所述下料装置(4)用于将待分拣物料下料至送料装置(1)上；所述下料装置(4)包括：
上下导通的下料框(41)；
设置于所述下料框(41)内的调节组件，且所述调节组件用于调整下料框(41)的底部出口尺寸；所述调节组件包括倾斜设置的调节板(42)，且调节板(42)顶部可沿下料框(41)的一侧内壁上下滑动，调节板(42)底部可在下料框(41)底部出口内水平滑动。
9.根据权利要求8所述的一种用于自主识别的自动化快速分拣设备，其特征在于：在所述下料框(41)的一侧内壁上对称固定有两个安装条(43)，且两个安装条(43)之间设有可转动的丝杆(44)，所述丝杆(44)上旋合套设有升降条，且升降条与调节板(42)顶部转动连接；在所述下料框(41)底部出口内开设有滑槽，所述滑槽内滑动设有滑块，且滑块与调节板(42)底部转动连接。
10.根据权利要求8所述的一种用于自主识别的自动化快速分拣设备，其特征在于：在所述升降条顶部设有导料斜板(45)，且导料斜板(45)用于向调节板(42)倾斜方向导料；在所述调节板(42)底部转动安装有导料轮(46)，在所述滑块内嵌入有驱动马达，且所述导料轮(46)通过驱动马达驱动转动。
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