CN113428547A - 一种货到人全息影拣选工作站及操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物流分拣技术领域，且公开了一种货到人全息影拣选工作站及操作方法，包括工作间，其特征在于：所述工作间内部划分为预留区域、拣选区域、处理区域，所述预留区域包括货物存储架，所述拣选区域包括全息投影拣选器、存放架、货到人智能运输小车、控制台，所述全息投影拣选器位于拣选区域的右侧，所述存放架放置于该区域内，分两排放置，所述货到人智能运输小车置于两排存放架之间。该货到人全息影拣选工作站及操作方法，通过采用物流分拣机器人，拆零拣选机器人、码垛机器人和拆垛机器人具有作业高效、运行稳定等优点，解放工人繁重的体力劳动，可在物流仓储中发挥强大的作用，可降低人工成本。

Description

一种货到人全息影拣选工作站及操作方法

技术领域

本发明涉及物流分拣技术领域，具体为一种货到人全息影拣选工作站及操作方法。

背景技术

近几年，电商呈井喷式发展，这种通过互联网带来的消费流掀起了巨大物流模式变革，物流服务方式和价值体现也随之发生变化，更为明显的是，随着电商订单量和品类的几何级增长，对物品周转率和配送效率的要求也越来越高，市场的变革对物流系统化提出了更高的目标。

随着电商订单数量的日益增长、配送时效要求的增高和成本的节约，电商物流设备向自动化和智能化升级已成为必然的发展趋势，根据中国授权发明CN201910994209.7提出的一种物流分拣系统及其分拣方法，其有益效果为有效提高物流分拣系统的自动化程度以及使用率，通过自动处理机制，可以实现高效率的物品分拣，但其分拣的准确性较差，容易出现分拣错误，工作效率不够高、适应性较差，故而提出一种货到人全息影拣选工作站及操作方法来解决上述问题。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种货到人全息影拣选工作站及操作方法，具备正确拣选和适应性强等优点，解决了现有技术中物流仓储系统容易出现拣选错误，工作效率较低和适应性较差的问题。

（二）技术方案

为实现上述精准拣选、工作效率高好饿适应性强目的，本发明提供如下技术方案：

一种货到人全息影拣选工作站，包括工作间，所述工作间内部划分为预留区域、拣选区域、处理区域，所述预留区域包括货物存储架，所述拣选区域包括全息投影拣选器、存放架、货到人智能运输小车、控制台，所述全息投影拣选器位于拣选区域的右侧，所述存放架放置于该区域内，分两排放置，所述货到人智能运输小车置于两排存放架之间，所述操作控制台位于全息投影拣选器的右侧，所述处理区域包括货物传送轨道、物流分拣机器人、存放柜和操作台，所述物流分拣机器人置于两个货物传送轨道之间，所述存放柜位于货物传输轨道的后侧，所述操作台位于处理区域的右侧。

优选的，所述存储架的数量不少于四个，且存储架位于拣选区域的右上方，所述货到人智能运输小车为AGV智能搬运机器人。

优选的，所述全息投影拣选器包含投影控制系统、动作采集和防错系统、软件控制系统、货物识别系统等四大系统；

投影控制系统可以动态在库位的货架上全息显示商品名称、数量、图片等信息；

动作采集和防错系统可以识别作业人员的动作、位置，与上位系统识别后可进行漏拣、错拣报警，报警方式采用声音和灯光触发；

软件控制系统是物流拣选系统，可做设备设置、数据管理、全息投影拣选、灯光补货、库存盘点、全息库存投影、数据分析等；

货物识别系统是利用商品的标签和识别系统进行货物实时监测，和全息投影拣选辅助系统配合可监测到拣选人员拣选货物的数量。

优选的，所述物流分拣机器人包括拆零拣选机器人、码垛/拆垛机器人、视觉相机、力觉传感器、控制器、智能夹具及工控设备等构成，机器人本体、力觉传感器、智能末端构成物流机器人执行结构；

拆零拣选机器人本体选用有效负载为六公斤或十公斤的六轴关节臂式机器人，码垛/拆垛机器人本体选用四轴关节臂式机器人；

力觉传感器测量三个轴向上的力和力矩，通过负载识别、重力补偿，实现恒力和变速控制；

智能夹具具备真空压力传感器及气压缓冲装置，通过压力检测反馈实现抓取闭环控制，同时也可以保护被抓取物品；

控制系统是实现与拆零拣选机器人、码垛/拆垛机器人、视觉相机、力觉传感器、智能夹具、工控设备互联互通，包含视觉标定、图像感知等关键组件，数据收集和处理模块，通过专业力控算法，实现重力标定、力位混合控制、接触保护、过程监控等功能，包含运动学、动力学以及机器人学习等算法，实现机器人运动过程控制并规划出最优运动轨迹。

一种货到人全息影拣选工作站操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

货物拣选：

1）在控制台的电脑上打开智能仓储系统，根据记录确定出库产品是否库存足够；

2）库存足够下达出库指令，货到人智能运输小车接收到出库指令之后移动至货物存放位置，将存放架带动至全息投影拣选器的内侧；

3）全息投影拣选器扫描每一层货架内部的货物信息，根据系统录入的信息判断出库货物是否正确，正确就完成出库，将商品人工运输至处理区域；

4）错误就发出报警信号，提示工作人员货物与需出库货物不符，从新进行货物拣选。

货物包装：

1）工业机器人移至事先规划好的“Home点”位置，该“Home点”位置是为减少工业机器人的运动范围和保证安全而设置在传送带正上方的位置；

2）由智能相机开始采集并处理图像，然后将处理得到的工件坐标信息发送至工业机器人端，工业机器人移动至指定位置并控制抓取工具完成定位、抓取，然后将该工件放置在指定位置；

3）完成该任务之后，工业机器人再次回到“Home点”位置，并进入延时等待下一次指令；

4）相机则继续采集和处理图像，其中，拆垛过程是完成一层的拣货之后才采集和处理一次图像，如此循环往复，直到一段时间内无物品出现在传送带上或人为停止。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种货到人全息影拣选工作站及操作方法，具备以下有益效果：

1、该货到人全息影拣选工作站及操作方法，通过采用全息投影拣选器，提高拣选效率，通过图片+数字+语音的人性化的方式指引作业人员进行到指定的库位进行作业，无纸化作业，避免浪费，降低成本，引入了无源智能卡，可将订单号以及二维码、图片、拣选数量等信息通过手机APP”印”在智能卡上，通过扫描枪来扫描订单的二维码触发TPS作业，高效的防错系统，产品拣选防错，作业人员没有从系统要求的位置拿货物，会触发TPS的防错系统，并通过可视化+语音报警等方式直观的告诉拣选人员，数量防错，作业人员没有按SKU的订单数量拣选货物，多拿、少拿都会触发防错系统，通过语音和颜色进行提醒。

2、该货到人全息影拣选工作站及操作方法，通过采用物流分拣机器人，拆零拣选机器人、码垛机器人和拆垛机器人具有作业高效、运行稳定等优点，解放工人繁重的体力劳动，可在物流仓储中发挥强大的作用，可降低人工成本，实现了无人或少人拣选/码垛/拆垛，降低拣选作业人工成本，减少人工作业带来的安全隐患，改善人工劳作条件，提高工作效率，机器人抓取/放置货物定位精准，稳定性高，高速运行，而且物品分拣效率和出错率不再依赖人工作业熟练程度，不受人为影响，提高适应性，机器人柔性高，拆零拣选机器人可适应大小、材质、种类不同的5000种物品的拣选，拆垛机器人可以适应识别大小、包装材质、形状不同的1000种物品，物品可以任意码放或者紧密贴合，最高可拆1.8m垛型，码垛机器人可按需完成大小不一、同种包装材质物品的紧密码垛。

附图说明

图1为本发明的布局图；

图2为本发明订单并行下发运行流程；

图3为本发明全息投影拣选器工作流程图；

图4为本发明物流分拣机器人工作流程图。

图中：1工作间、2预留区域、201货物存储架、3拣选区域、301全息投影拣选器、302存放架、303货到人智能运输小车、304控制台、4处理区域、401货物传送轨道、402物流分拣机器人、403存放柜、404操作台。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例和附图，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。

一种货到人全息影拣选工作站，包括工作间1，工作间1内部划分为预留区域2、拣选区域3、处理区域4，预留区域2包括货物存储架201，拣选区域3包括全息投影拣选器301、存放架302、货到人智能运输小车303、控制台304，全息投影拣选器301位于拣选区域3的右侧，存放架302放置于该区域内，分两排放置，货到人智能运输小车303置于两排存放架302之间，操作控制台304位于全息投影拣选器301的右侧，处理区域4包括货物传送轨道401、物流分拣机器人402、存放柜403和操作台404，物流分拣机器人402置于两个货物传送轨道401之间，存放柜403位于货物传输轨道401的后侧，操作台404位于处理区域4的右侧。

为了保证货物能够自动进行拣选，本实施例中，存储架201的数量不少于四个，且存储架201位于拣选区域3的右上方，货到人智能运输小车303为AGV智能搬运机器人。

需要说明的时AGV智能搬运机器人为现有技术，可采用该领域中采用的智能小车进行代替。

为了保证货物拣选的准确性，本实施例中，全息投影拣选器301包含投影控制系统、动作采集和防错系统、软件控制系统、货物识别系统等四大系统；

投影控制系统可以动态在库位的货架上全息显示商品名称、数量、图片等信息；

动作采集和防错系统可以识别作业人员的动作、位置，与上位系统识别后可进行漏拣、错拣报警，报警方式采用声音和灯光触发；

软件控制系统是物流拣选系统，可做设备设置、数据管理、全息投影拣选、灯光补货、库存盘点、全息库存投影、数据分析等；

货物识别系统是利用商品的标签和识别系统进行货物实时监测，和全息投影拣选辅助系统配合可监测到拣选人员拣选货物的数量。

需要说明的时候，智能制造调度控制软件可实现的主要核心调度功能，智能仓库管理系统对接：实现仓储信息流、设备流对接，柔性调度软件将所有完工后的信息反馈给仓储管理系统、ERP、MES等系统，实现整套物流仓储硬件流的控制及信息流的接收，需要一期厂家配合调试，全息投影拣选系统下单对接，通过SQL数据库接受订单信息并下发设备层，货到人AGV智能调度控制对接，并行与混流下单运行，开始任务及完成任务的最优路径规划调度选择，全息投影系统拣选口对接，自动判断分拣口信息并协调AGV排队运行，智能输送线系统对接，柔性调度软件实现输送线系统的全自动化监测，视觉系统及机器人系统的对接。

为了保证入口的工作效率和适应性，本实施例中，物流分拣机器人402包括拆零拣选机器人、码垛/拆垛机器人、视觉相机、力觉传感器、控制器、智能夹具及工控设备等构成，机器人本体、力觉传感器、智能末端构成物流机器人执行结构；

拆零拣选机器人本体选用有效负载为六公斤或十公斤的六轴关节臂式机器人，码垛/拆垛机器人本体选用四轴关节臂式机器人；

力觉传感器测量三个轴向上的力和力矩，通过负载识别、重力补偿，实现恒力和变速控制；

智能夹具具备真空压力传感器及气压缓冲装置，通过压力检测反馈实现抓取闭环控制，同时也可以保护被抓取物品；

控制系统是实现与拆零拣选机器人、码垛/拆垛机器人、视觉相机、力觉传感器、智能夹具、工控设备互联互通，包含视觉标定、图像感知等关键组件，数据收集和处理模块，通过专业力控算法，实现重力标定、力位混合控制、接触保护、过程监控等功能，包含运动学、动力学以及机器人学习等算法，实现机器人运动过程控制并规划出最优运动轨迹。

一种货到人全息影拣选工作站操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

货物拣选：

1）在控制台304的电脑上打开智能仓储系统，根据记录确定出库产品是否库存足够；

2）库存足够下达出库指令，货到人智能运输小车303接收到出库指令之后移动至货物存放位置，将存放架302带动至全息投影拣选器301的内侧；

3）全息投影拣选器301扫描每一层货架内部的货物信息，根据系统录入的信息判断出库货物是否正确，正确就完成出库，将商品人工运输至处理区域；

4）错误就发出报警信号，提示工作人员货物与需出库货物不符，从新进行货物拣选。

货物包装：

1）工业机器人移至事先规划好的“Home点”位置，该“Home点”位置是为减少工业机器人的运动范围和保证安全而设置在传送带正上方的位置；

2）由智能相机开始采集并处理图像，然后将处理得到的工件坐标信息发送至工业机器人端，工业机器人移动至指定位置并控制抓取工具完成定位、抓取，然后将该工件放置在指定位置；

3）完成该任务之后，工业机器人再次回到“Home点”位置，并进入延时等待下一次指令；

4）相机则继续采集和处理图像，其中，拆垛过程是完成一层的拣货之后才采集和处理一次图像，如此循环往复，直到一段时间内无物品出现在传送带上或人为停止。

本发明的有益效果是：该货到人全息影拣选工作站及操作方法，通过采用全息投影拣选器301，提高拣选效率，通过图片+数字+语音的人性化的方式指引作业人员进行到指定的库位进行作业，无纸化作业，避免浪费，降低成本，引入了无源智能卡，可将订单号以及二维码、图片、拣选数量等信息通过手机APP”印”在智能卡上，通过扫描枪来扫描订单的二维码触发TPS作业，高效的防错系统，产品拣选防错，作业人员没有从系统要求的位置拿货物，会触发TPS的防错系统，并通过可视化+语音报警等方式直观的告诉拣选人员，数量防错，作业人员没有按SKU的订单数量拣选货物，多拿、少拿都会触发防错系统，通过语音和颜色进行提醒。

并且，通过采用物流分拣机器人402，拆零拣选机器人、码垛机器人和拆垛机器人具有作业高效、运行稳定等优点，解放工人繁重的体力劳动，可在物流仓储中发挥强大的作用，可降低人工成本，实现了无人或少人拣选/码垛/拆垛，降低拣选作业人工成本，减少人工作业带来的安全隐患，改善人工劳作条件，提高工作效率，机器人抓取/放置货物定位精准，稳定性高，高速运行，而且物品分拣效率和出错率不再依赖人工作业熟练程度，不受人为影响，提高适应性，机器人柔性高，拆零拣选机器人可适应大小、材质、种类不同的5000种物品的拣选，拆垛机器人可以适应识别大小、包装材质、形状不同的1000种物品，物品可以任意码放或者紧密贴合，最高可拆1.8m垛型，码垛机器人可按需完成大小不一、同种包装材质物品的紧密码垛，解决了现有技术中物流仓储系统容易出现拣选错误，工作效率较低和适应性较差的问题。

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 (5)

1.一种货到人全息影拣选工作站，包括工作间（1），其特征在于：所述工作间（1）内部划分为预留区域（2）、拣选区域（3）和处理区域（4）；所述预留区域（2）包括货物存储架（201）；所述拣选区域（3）包括全息投影拣选器（301）、存放架（302）、货到人智能运输小车（303）和控制台（304），所述全息投影拣选器（301）位于拣选区域（3）的右侧，所述存放架（302）放置于该区域内，分两排放置，所述货到人智能运输小车（303）置于两排存放架（302）之间，所述操作控制台（304）位于全息投影拣选器（301）的右侧；所述处理区域（4）包括货物传送轨道（401）、物流分拣机器人（402）、存放柜（403）和操作台（404），所述物流分拣机器人（402）置于两个货物传送轨道（401）之间，所述存放柜（403）位于货物传输轨道（401）的后侧，所述操作台（404）位于处理区域（4）的右侧。

2.根据权利要求1所述的一种货到人全息影拣选工作站，其特征在于：所述存储架（201）的数量不少于四个，且存储架（201）位于拣选区域（3）的右上方，所述货到人智能运输小车（303）为AGV智能搬运机器人。

3.根据权利要求1所述的一种货到人全息影拣选工作站及操作方法，其特征在于：所述全息投影拣选器（301）包含投影控制系统、动作采集和防错系统、软件控制系统、货物识别系统等四大系统；

投影控制系统可以动态在库位的货架上全息显示商品名称、数量、图片等信息；

动作采集和防错系统可以识别作业人员的动作、位置，与上位系统识别后可进行漏拣、错拣报警，报警方式采用声音和灯光触发；

软件控制系统是物流拣选系统，可做设备设置、数据管理、全息投影拣选、灯光补货、库存盘点、全息库存投影、数据分析等；

货物识别系统是利用商品的标签和识别系统进行货物实时监测，和全息投影拣选辅助系统配合可监测到拣选人员拣选货物的数量。

4.根据权利要求1所述的一种货到人全息影拣选工作站，其特征在于：所述物流分拣机器人（402）包括拆零拣选机器人、码垛/拆垛机器人、视觉相机、力觉传感器、控制器、智能夹具及工控设备等构成，机器人本体、力觉传感器、智能末端构成物流机器人执行结构；

拆零拣选机器人本体选用有效负载为六公斤或十公斤的六轴关节臂式机器人，码垛/拆垛机器人本体选用四轴关节臂式机器人；力觉传感器测量三个轴向上的力和力矩，通过负载识别、重力补偿，实现恒力和变速控制；智能夹具具备真空压力传感器及气压缓冲装置，通过压力检测反馈实现抓取闭环控制，同时也可以保护被抓取物品；控制系统是实现与拆零拣选机器人、码垛/拆垛机器人、视觉相机、力觉传感器、智能夹具、工控设备互联互通，包含视觉标定、图像感知等关键组件，数据收集和处理模块；通过专业力控算法，实现重力标定、力位混合控制、接触保护、过程监控等功能，包含运动学、动力学以及机器人学习等算法，实现机器人运动过程控制并规划出最优运动轨迹。

5.一种货到人全息影拣选工作站操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

货物拣选：

1）在控制台（304）的电脑上打开智能仓储系统，根据记录确定出库产品是否库存足够；

2）库存足够下达出库指令，货到人智能运输小车（303）接收到出库指令之后移动至货物存放位置，将存放架（302）带动至全息投影拣选器（301）的内侧；

3）全息投影拣选器（301）扫描每一层货架内部的货物信息，根据系统录入的信息判断出库货物是否正确，正确就完成出库，将商品人工运输至处理区域；

4）错误就发出报警信号，提示工作人员货物与需出库货物不符，从新进行货物拣选；

货物包装：

1）工业机器人移至事先规划好的“Home点”位置，该“Home点”位置是为减少工业机器人的运动范围和保证安全而设置在传送带正上方的位置；

2）由智能相机开始采集并处理图像，然后将处理得到的工件坐标信息发送至工业机器人端，工业机器人移动至指定位置并控制抓取工具完成定位、抓取，然后将该工件放置在指定位置；

3）完成该任务之后，工业机器人再次回到“Home点”位置，并进入延时等待下一次指令；

4）相机则继续采集和处理图像，其中，拆垛过程是完成一层的拣货之后才采集和处理一次图像，如此循环往复，直到一段时间内无物品出现在传送带上或人为停止。

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