CN113617699B - 货物分离机构、货物单件分离系统及方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种货物分离机构、货物单件分离系统及方法；涉及物流分拣设备技术领域。所述货物分离机构包括：沿货物运行方向依次设置的第一爬坡单元和第二爬坡单元，其中：所述第一爬坡单元包括第一爬坡皮带机，所述第一爬坡皮带机的传送皮带具有多个粗糙段和光滑段，所述粗糙段与光滑段间隔设置；所述第二爬坡单元包括第二爬坡皮带机；所述第二爬坡皮带机用于对货物进行进一步剥离。本公开可以提高货物单件分离的效率，同时缩小占地面积。

Description

货物分离机构、货物单件分离系统及方法

技术领域

本公开涉及物流分拣设备技术领域，具体而言，涉及一种货物分离机构、货物单件分离系统和货物单件分离方法。

背景技术

随着电商行业的不断发展，第三方物流行业得到快速发展，而物流分拣业务也与日俱增。

现有分拣技术，大都采用皮带机进行矩阵分拣或交叉皮带机分拣技术，在矩阵分拣的入口处需要人工对货物进行单件摆放，且需要人工对货物进行翻面，使其条码面朝上。

在以上包裹分拣过程中，只能进行单件导入，且需要耗费大量的人力进行货物导入，浪费人工和时间；另一方面，矩阵分拣中每个短皮带均需要配套相应的拉距段，导致占地面积庞大，整个系统造价昂贵。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开实施例的目的在于提供一种货物分离机构、货物单件分离系统和货物单件分离方法，进而在一定程度上提高货物单件分离的效率，同时缩小分离系统占地面积。

根据本公开的第一方面，提供了一种货物分离机构，包括：沿货物运行方向依次设置的第一爬坡单元和第二爬坡单元，其中：

所述第一爬坡单元包括第一爬坡皮带机，所述第一爬坡皮带机的传送皮带具有多个粗糙段和光滑段，所述粗糙段与光滑段间隔设置。

所述第二爬坡单元包括第二爬坡皮带机；所述第二爬坡皮带机用于对货物进行进一步剥离。

在本公开的一种示例性实施例中，基于前述方案，所述第一爬坡皮带机和第二爬坡皮带机的传送皮带形成爬坡面，所述爬坡面和水平面的夹角与爬坡长度呈反比。

在本公开的一种示例性实施例中，基于前述方案，所述第二爬坡皮带机的传送速度为所述第一爬坡皮带机的传送速度的1.3～1.8倍。

在本公开的一种示例性实施例中，基于前述方案，所述第一爬坡皮带机的输送距离大于所述第二爬坡皮带机的输送距离。

在本公开的一种示例性实施例中，基于前述方案，所述第一爬坡皮带机和第二爬坡皮带机的侧面分别设置有挡板。

根据本公开的第二方面，提供了一种货物单件分离系统，包括沿货物运行方向依次设置的：一个或多个上述任一实施例所述的货物分离机构、条码识别机构、异常检测机构、移载机构，以及控制系统，其中：

所述控制系统分别与所述货物分离机构、条码识别机构、异常检测机构和移载机构通讯连接。

沿货物运行方向的最后一个所述货物分离机构与异常检测机构之间设有扫码缝隙，所述条码识别机构通过扫码缝隙对货物的条码进行扫描，以获取货物的系统信息。

所述异常检测机构，用于采集货物的图像信息，并从所述图像信息中提取货物的物流属性，根据所述物流属性信息和所述系统信息，判断当前货物是否为异常件；其中，所述物流属性信息包括货物的尺寸信息；所述系统信息为货物运输前录入系统的货物信息，其包括货物的尺寸信息。

所述移载机构，用于将异常检测机构检测的异常件移出主流水线。

所述控制系统，用于根据每个机构对应的货物感应信息判断是否对货物分离机构、条码识别机构、异常检测机构和移载机构中的一个或多个进行启停操作。

在本公开的一种示例性实施例中，基于前述方案，所述条码识别机构包括：多个面阵相机；其中：

所述货物的至少顶面和底面分别对应一个面阵相机。

在本公开的一种示例性实施例中，基于前述方案，所述扫码缝隙的宽度大于最长货物条码的长度。

在本公开的一种示例性实施例中，基于前述方案，每个所述面阵相机的拍照时间间隔

其中，v_P表示最后一个所述货物分离机构中第二爬坡皮带机的传送速度，l_min表示所有货物中的最短边长。

在本公开的一种示例性实施例中，基于前述方案，所述异常检测机构包括：支架、图像采集部件、第一水平输送皮带机和第一控制器；其中：

所述图像采集部件设置于支架上，且位于所述第一水平输送皮带机的传送皮带的正上方，以采集货物图像信息。

所述第一水平输送皮带机用于输送货物。

所述第一控制器用于从所述图像信息中提取货物的物流属性信息，根据所述物流属性信息和所述系统信息，判断当前货物是否为异常件。

在本公开的一种示例性实施例中，基于前述方案，所述移载机构包括：摆轮分拣机和异常件收纳箱；其中：

所述摆轮分拣机至少具有直行方向和一个偏转方向。

所述异常件收纳箱与所述偏转方向对应，以使摆轮分拣机偏转时，将异常件传送至异常件收纳箱内。

在本公开的一种示例性实施例中，基于前述方案，所述单件分离系统还包括：设置于第一个货物分离机构前端的缓存机构，所述缓存机构包括沿货物运行方向依次设置的多个第二水平输送皮带机。

在本公开的一种示例性实施例中，基于前述方案，所述缓存机构、货物分离机构、异常检测机构和移载机构分别还包括对应的光电感应器，用于感应相对应的机构上是否存在货物。

在本公开的一种示例性实施例中，基于前述方案，所述缓存机构、货物分离机构、条码识别机构和移载机构分别还包括对应的第二控制器，所述第二控制器用于根据接收的启动或停止信号控制相应机构启动或停止运行。

在本公开的一种示例性实施例中，基于前述方案，所述控制系统包括：货物信息获取模块和启停判断模块；其中：

所述货物信息获取模块用于获取每个机构对应的光电感应器采集的货物感应信息。

所述启停判断模块用于根据流水线后端的机构的货物感应信息判断其前端紧邻的机构是否启动或停止传动，并对前端机构发送启动或停止信号。

根据本公开的第三方面，提供了一种货物单件分离方法，应用上述任一实施例所述的货物单件分离系统分离单件货物，所述方法包括：

待分离货物通过一个或多个上述任一实施例所述的货物分离机构分离货物。

通过所述条码识别机构对货物的条码进行扫描，以获取货物的系统信息。

通过所述异常检测机构采集货物的图像信息，并从所述图像信息中提取货物的物流属性，根据所述物流属性信息和所述系统信息，判断当前货物是否为异常件；其中，所述物流属性信息包括货物的尺寸信息；所述系统信息为货物运输前录入系统的货物信息，其包括货物的尺寸信息。

通过所述移载机构将异常检测机构检测的异常件移出主流水线。

根据每个机构对应的货物感应信息判断是否对货物分离机构、条码识别机构、异常检测机构和移载机构中的一个或多个进行启停操作。

本公开实施例所提供的货物分离机构，一方面，通过将第一爬坡皮带机的传送皮带设置为具有多个粗糙段和光滑段，且粗糙段与光滑段间隔设置，使得当堆叠货物经过第一爬坡皮带机时，货物由于皮带机的倾斜发生倾倒，与粗糙段接触的最底部货物由于摩擦阻力大，其随皮带一起运动；最底部以外的其他货物向皮带倾斜方向滑动，当货物与光滑段接触时，由于摩擦阻力小，其在皮带上向皮带倾斜方向滑动直至抵住其前一粗糙段上的货物，当货物与粗糙段接触时，其与皮带一起运动；这样就将堆叠货物分离为单件或者轻微重叠件。另一方面，通过设置第二爬坡皮带机使单件货物或轻微重叠件实现进一步剥离，同时实现货物间的拉距效果，保证货物的分离效果。

本公开的货物分离机构通过在第一爬坡皮带机上设置粗糙段和光滑段，实现了短距离内堆叠货物的有效分离；再通过其后的第二爬坡皮带机，使堆叠件进一步剥离，同时产生拉距效果，提高了分离效率。此外，本公开通过结构设计，降低了货物分离机构的占地面积，进而降低了成本。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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是本公开示例性实施例中货物分离机构的结构示意图；

图2是本公开示例性实施例中第一爬坡皮带机的传送皮带的结构示意图；

图3是本公开示例性实施例中货物单件分离系统的侧面结构图；

图4是本公开示例性实施例中货物单件分离系统的俯视结构图；

图5是本公开示例性实施例中货物单件分离系统中的异常件判断的部件间信号交互示意图；

图6是本公开示例性实施例中货物单件分离系统中的控制系统的控制流程图；

图7是本公开示例性实施例中货物单件分离方法的示意性流程图。

图中主要元件附图标记说明如下：

1-支架；10-货物分离机构；100-第一爬坡皮带机；110-粗糙段；120-光滑段；200-第二爬坡皮带机；300-挡板；20-条码识别机构；210-面阵相机；220-扫码缝隙；30-异常检测机构；310-图像采集部件；320-第一水平输送皮带机；330-第一控制器；40-移载机构；410-摆轮分拣机；420-异常件收纳箱；50-缓存机构；510-第二水平输送皮带机；60-控制系统；610-货物信息获取模块；620-启停判断模块；2-光电传感器；3-第二控制器；4-过渡段。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。

在图中，为了清晰，可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本公开的主要技术创意。

当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

本示例实施方式提供了一种货物分离机构10应用于对堆叠货物进行分离，所述货物可以是包裹或者裸包，所述包裹可以是纸箱包装的物品，也可以是软质包装袋包装的衣服等物品。所述裸包为未经包装的具有规则形状的物品，例如图书、文件袋等。上述应用对象仅是用于举例，本示例性实施例中并不以此为限。

参考图1所示，该货物分离机构10包括：沿货物运行方向依次设置的第一爬坡单元和第二爬坡单元，其中：所述第一爬坡单元包括第一爬坡皮带机100，所述第一爬坡皮带机100的传送皮带具有多个粗糙段110和光滑段120，所述粗糙段110与光滑段120间隔设置；所述第二爬坡单元包括第二爬坡皮带机200；所述第二爬坡皮带机200用于对货物进行进一步剥离。

如图1和图2所示，本公开实施例所提供的货物分离机构10，包括：沿货物运行方向依次设置的第一爬坡单元和第二爬坡单元，第一爬坡单元包括第一爬坡皮带机100，所述第一爬坡皮带机100的传送皮带具有多个粗糙段110和光滑段120，粗糙段110与光滑段120间隔设置；当堆叠货物经过第一爬坡皮带机100时，货物由于皮带机的坡度发生倾倒，与粗糙段110接触的最底部货物由于摩擦阻力大，其随皮带一起运动；最底部以外的其他货物向皮带倾斜方向向下滑动，当货物与光滑段120接触时，由于摩擦阻力小，其在皮带上向皮带倾斜方向滑动直至抵住其前一粗糙段110上的货物，当货物与粗糙段110接触时，其与皮带一起运动，这样流水线前端的粗糙段110上的货物抵着其后的光滑段120上的货物向流水线后端移动；这样就将堆叠货物分离为单件或者轻微重叠件。

如图1所示，本公开实施例中，可以设置第二爬坡皮带机200的传送速度大于第一爬坡皮带机100的传送速度，使初步分离后的单件货物或轻微重叠件经过第二爬坡皮带机200实现进一步剥离，同时实现货物间的拉距效果，保证货物的分离效果。本示例实施例中，第二爬坡皮带机200包括动力装置和传输皮带，动力装置带动传输皮带转动以输送货物。该动力装置可以为减速电机或步进电机带动转轴转动，传输皮带套设于转轴上随转轴转动实现货物传输。该传输皮带可以采用菱形皮带或其他带有纹路的皮带，以增加阻力，防止货物掉落。上述动力装置和传输皮带可以为任一具有相同功能的装置，本公开对此不作限制。

如图2所示，本公开的货物分离机构10通过在第一爬坡皮带机100上设置粗糙段110和光滑段120，实现了短距离内堆叠货物的有效分离；再通过其后的第二爬坡皮带机200，使堆叠件进一步剥离，同时产生拉距效果，提高了分离效率。此外，本公开通过结构设计，降低了货物分离机构的占地面积，进而降低了成本。

下面结合附图对本公开实施方式提供的货物分离机构10的各部件进行详细说明：

请参见图1和图2，在本公开一些示例性实施例中，本公开提供的货物分离机构10，包括：沿货物运行方向依次设置的第一爬坡单元和第二爬坡单元。在本公开的一些实施例中，所述第一爬坡单元包括设置于支架1上的第一爬坡皮带机100，第一爬坡皮带机100的传送皮带具有粗糙段110和光滑段120，举例而言，可以先将第一爬坡皮带机100的传送皮带划分为若干段并对每段进行编号，再按一定间隔规则将对应编号设置为粗糙段和光滑段。例如：将编号为奇数的设置为粗糙段110，编号为偶数的设置为光滑段120，使粗糙段110和光滑段120间隔设置。也可以将两段或多段粗糙段作为一个单位，将一个或多个光滑段作为一个单位，进行单位间的间隔设置，本公开对此间隔方式不作限制。在本公开实施例中，粗糙段110可以是在光滑的皮带上设置凸起，也可以是将该段皮带设置为锯齿状，如图2中所示。本领域技术人员可以理解，此处只是示例性说明，对于其他形状或形式的皮带，只要能增加货物与皮带的摩擦力，均在本公开的范围内，本公开对此不作限制。

如图1和图2所示，第二爬坡单元包括设置于支架1上的第二爬坡皮带机200，第二爬坡皮带机200设置于第一爬坡皮带机100之后，其传送速度大于第一爬坡皮带机100，用于对货物进行进一步剥离，同时与第一爬坡皮带机100产生拉距作用，以使堆叠件进一步分离。

如图1和图2所示，本示例实施方式中，第一爬坡皮带机100和第二爬坡皮带机200的传送皮带形成爬坡面，所述爬坡面和水平面的夹角与爬坡长度呈反比。在本公开一些示例实施例中，第一爬坡皮带机100和第二爬坡皮带机200的传送皮带可以位于同一斜面上，形成一个爬坡面，爬坡面与水平面的夹角也称为坡度，其设置范围为15±5°，该夹角与爬坡面的坡长呈反比，也就是说第一爬坡皮带机100和第二爬坡皮带机200的爬坡皮带的总长度设置的越短，其坡度越大。在优选的实施例中，爬坡面与水平面的夹角为15±2°。另一种实施例中，第二爬坡皮带机200的传送皮带与第一爬坡皮带机100的传送皮带平行，且第二爬坡皮带机200在两者的衔接处稍低于第一爬坡皮带机100。

如图1和图2所示，本示例实施方式中，所述第二爬坡皮带机200的传送速度为所述第一爬坡皮带机100的传送速度的1.3～1.8倍。一方面能够实现叠件的进一步剥离，另一方面能够产生拉距作用，使堆叠件进一步分离。在优选的实施例中，第二爬坡皮带机200的传送速度为第一爬坡皮带机100的传送速度的1.5倍。例如：第一爬坡皮带机100的传送速度设置为24m/min，第二爬坡皮带机200的传送速度设定为36m/min，能够更好地实现货物分离，保证产能。

如图1和图2所示，本示例实施方式中，所述第一爬坡皮带机100的输送距离大于所述第二爬坡皮带机200的输送距离。在本公开一些示例实施例中，第一爬坡皮带机100的输送距离可以为所述第二爬坡皮带机200的输送距离的1.5～3倍，可以使堆叠件在第一爬坡皮带机100上实现较好的初步分离结果，又可以控制占地面积，降低成本。

如图1和图2所示，本示例实施方式中，所述第一爬坡皮带机100和第二爬坡皮带机200的侧面分别设置有挡板300。该挡板300可以可拆卸的设置于支架1上，可以在货物行进方向的两侧分别设置挡板，避免在堆叠货物倾倒的过程中货物掉落的现象，保证货物始终位于流水线上。示例性地，挡板可以采用透明材质，例如透明有机玻璃，以便于外部观察。

如图3和图4所示，本公开还提供一种货物单件分离系统，包括沿货物运行方向依次设置的：一个或多个上述货物分离机构10、条码识别机构20、异常检测机构30、移载机构40，以及控制系统60，其中：

所述控制系统60分别与所述货物分离机构10、条码识别机构20、异常检测机构30和移载机构40通讯连接。

沿货物运行方向的最后一个所述货物分离机构10与异常检测机构30之间设有扫码缝隙220，所述条码识别机构20通过扫码缝隙220对货物的条码进行扫描，以获取货物的系统信息。

所述异常检测机构30，用于采集货物的图像信息，并从所述图像信息中提取货物的物流属性，根据所述物流属性信息和所述系统信息，判断当前货物是否为异常件；其中，所述物流属性信息包括货物的尺寸信息；所述系统信息为货物运输前录入系统的货物信息，其包括货物的尺寸信息；

所述移载机构40，用于将异常检测机构30检测的异常件移出主流水线。

所述控制系统60，用于根据每个机构对应的货物感应信息判断是否对货物分离机构10、条码识别机构20、异常检测机构30和移载机构40中的一个或多个进行启停操作。

如图3所示，在本公开的一些实施例中，支架1用于为整个流水线做结构支撑，可以为整个系统设置一个统一的一体化支架1，便于整体快速移动和调整。也可以针对每个机构单独设置支架1，能够对每个机构单独进行移动和高度调整，灵活性强。本公开实施例中，支架1均设置有活动地脚，可对支架1上的机构进行高度调节，优选的，高度调节范围为±100mm。

如图3和图4所示，在本公开的一些实施例中，沿货物运行方向依次设置：一个或多个上述货物分离机构10、条码识别机构20、异常检测机构30、移载机构40，其中，货物分离机构10的个数根据待分离货物总量和实际占地面积综合衡量确定。本实施例中的货物分离机构10用于对待分离货物进行单件分离，所述货物为具有规则形状的货物，例如：图书、文件等。可以先对大量货物进行码垛，然后再分批次送入货物分离机构10进行分离，使堆叠货物分离为单件货物。优选的，将货物的长边与行进方向垂直放入货物分离机构10。

如图3所示，在本公开的一些实施例中，沿货物运行方向的最后一个所述货物分离机构10与异常检测机构30之间设有扫码缝隙220，所述条码识别机构20通过扫码缝隙220对货物的条码进行扫描，以获取货物的系统信息；本示例实施例中，异常检测机构30可以与该最后一个货物分离机构10的末端平齐，也可以将异常检测机构30设置为稍低于该最后一个货物分离机构10的末端。优选的，异常检测机构30低于最后一个货物分离机构10的末端的高度保持在100mm以内。在该最后一个所述货物分离机构10与异常检测机构30之间留有一段水平方向上的扫码缝隙220，该扫码缝隙220沿流水线方向的长度不小于货物的最长条码长度。例如，对于图书来讲，该扫码缝隙220的长度可以设置为40-100mm。经过货物分离机构10分离的货物从最后一个所述货物分离机构10输送至异常检测机构30期间，条码识别机构20通过扫码缝隙220对货物的条码进行扫描，以获取货物的系统信息。所述系统信息可以是货物运输前录入系统的货物信息，其包括货物的尺寸信息、重量信息、产品名称、类别、产地、生产批次、生产日期等信息。

如图3和图4所示，在本公开的一些实施例中，异常检测机构30用于采集货物的图像信息，并从所述图像信息中提取货物的物流属性，根据所述物流属性信息和所述系统信息，判断当前货物是否为异常件；其中，所述物流属性信息包括货物的尺寸信息，例如：货物的长、宽、高、体积等信息。比较该尺寸信息与系统信息中的相关信息是否一致，若不一致，则判断为异常件。举例而言，可以设置两者的长、宽、高之间的误差均在预设误差范围内，则认为两者相关信息一致；也可以设置两者的长、宽、高和体积之间的误差均在预设误差范围内，则认为两者相关信息一致，否则判定为异常件。本实施例中，也可以设置为其他能够判断堆叠件的尺寸信息，本公开对此不作限制。所述预设误差范围可以根据异常检测机构30的检测精度进行设置。

如图4所示，在本公开的一些实施例中，所述移载机构40，用于将异常检测机构30检测的异常件移出主流水线；其位于异常检测机构30后端，对检测的异常件进行处理，使其离开主流水线。例如：可以将异常件进行收集或者通过其他传输机构传输至系统入口处，重新进行单件分离。

在本公开的一些实施例中，所述控制系统60，用于根据每个机构对应的货物感应信息判断是否对货物分离机构10、条码识别机构20、异常检测机构30和移载机构40中的一个或多个进行启停操作。本实施例中，当处于流水线后端的机构出现拥堵时，其前端机构需要停机，待后端机构出现空位，即后端机构上没有货物时，则由控制系统60控制对应机构启动，继续工作。每个机构上均设置有光电感应器，用于感应该机构当前是否存在待处理货物；控制系统60根据每个机构的当前货物处理情况，控制每个机构停机或者重新启动，以保证整个系统的正常运作。

如图3所示，在本公开的一些实施例中，所述条码识别机构20包括：多个面阵相机210；其中：所述货物的至少顶面和底面分别对应一个面阵相机210。与现有的六面扫技术中采用的线阵相机不同，考虑到货物输送的速度较快，本实施例采用面阵相机210以提高扫码准确度。此外，本实施例采用货物顶面和底面扫码，底面对应的面阵相机210可以设置于支架1上，也可以通过自身相机架放置在地面，通过扫码缝隙220对货物进行扫码，保证扫码的准确性。

本实施例中，可以将顶面与底面对应的面阵相机210错位设置。例如：将顶面对应的面阵相机210设置于底面对应面阵相机210的后端，使得当底面相机未扫描到货物条码时，可由顶面对应的面阵相机210补充扫描；可以将顶面对应的面阵相机210安装于异常检测机构30的支架1上部。优选的实施例中，顶面对应的面阵相机210的摄像头垂直向下，而底面对应的面阵相机210的摄像头垂直向上，拍摄方向与货物行进方向呈90°。

在本示例实施方式中，底面及顶面对应的面阵相机210不间断的对货物进行拍摄，系统以多张判定结果确认最终条码。每个面阵相机210的拍照时间间隔应小于相邻货物通过某一面阵相机210的时间间隔。例如最后一个第二爬坡皮带机200的传送速度设置36m/min(即0.6m/s)，则第二爬坡皮带机200单位时间内可通过的货物个数n＝0.6/图书最短尺寸宽度(单位：米)，则每个面阵相机210的拍照间隔则可以设计为小于1/n(单位：秒)。

此外，本实施例选用的面阵相机210尤其适用于具有塑封膜的裸包货物，其条码识读率可达99％，远远高于线阵相机对含塑封膜货物识读率的60％；且面阵相机210对货物的传送速度没有特殊要求，而线阵相机的识读原理需要不同输送机构之间保持匀速，一定程度上限制了产能。

如图3所示，在本公开的一些实施例中，所述扫码缝隙220的宽度大于最长货物条码的长度，以保证底面的面阵相机210能够完全获取每个货物的条码，保证扫描条码的完整度。

在本公开的另一些实施例中，每个所述面阵相机210的拍照时间间隔

其中，v_P表示最后一个所述货物分离机构10中第二爬坡皮带机200的传送速度，l_min表示所有货物中的最短边长。根据最后一个所述货物分离机构10中第二爬坡皮带机200的传送速度和货物的最短边长，确定拍照间隔，以避免出现漏扫现象。

如图3所示，在本公开的一些实施例中，所述异常检测机构30包括：支架1、图像采集部件310、第一水平输送皮带机320和第一控制器330；其中：所述图像采集部件310设置于支架1上，且位于所述第一水平输送皮带机320的传送皮带的正上方，以采集货物图像信息；所述第一水平输送皮带机320用于输送货物；所述第一控制器330用于从所述图像信息中提取货物的物流属性信息，根据所述物流属性信息和所述系统信息，判断当前货物是否为异常件。

在上述示例实施方式中，图像采集部件310用于采集货物的图像信息，本实施例的图像采集部件可以采用3D相机，也可以采用其他数码相机，只要能够实现快速图像采集即可，本实施例对此不做限制。将图像采集部件安装于第一水平输送皮带机320的传送皮带的正上方的支架1上，图像采集部件310配置有光源，保证图像采集质量。优选的，拍摄角度从上至下与检测面呈90°。支架1的架设高度与传送平面的高度差应高于800mm。采集的图像信息传送至第一控制器330，第一控制器330从接收的图像信息中提取货物的物流属性信息，根据所述物流属性信息和所述系统信息，判断当前货物是否为异常件。物流属性信息包括货物的尺寸信息，例如：货物的长、宽、高、体积等信息。比较该尺寸信息与系统信息中的相关信息是否一致，若不一致，则判断为异常件。

如图4所示，在本公开的一些实施例中，所述移载机构40包括：摆轮分拣机410和异常件收纳箱420；其中：所述摆轮分拣机410至少具有直行方向和一个偏转方向；所述异常件收纳箱420与所述偏转方向对应，以使摆轮分拣机410偏转时，将异常件传送至异常件收纳箱420内。当异常检测机构30检测货物为异常件，则发送异常信号给控制系统60，控制系统60发送偏转信号给摆轮分拣机410的转向控制器，其控制摆轮分拣机410发生偏转，从而将异常件移出主流水线，输送至异常件收纳箱420。货物导入口的导入人员在货物导入等待时间内，将异常件收纳箱420内的异常件重新移动至导入口进行重投。

如图3和图4所示，在本公开的一些实施例中，所述单件分离系统还包括：设置于第一个货物分离机构10前端的缓存机构50，所述缓存机构50包括沿货物运行方向依次设置的多个第二水平输送皮带机510。为了减少导入人员的等待时间，在导入口处设置缓存机构50，用于储存一定量的货物；如图3所示，缓存机构50包括沿货物运行方向依次设置的三个第二水平输送皮带机510，为避免前端第二水平输送皮带机510上货物倾倒对于后端第二水平输送皮带机510上货物的影响，每个第二水平输送皮带机510的长度应满足单次投入货物倾倒后的长度。例如，对于图书来讲，其长度一般不会超过四本书的宽，可设置每个第二水平输送皮带机510的长度为600mm。此外，为避免货物从输送带上掉落，在缓存机构50两侧设置挡板300。

在本公开的一些实施例中，所述缓存机构50、货物分离机构10、条码识别机构20和移载机构40分别还包括对应的第二控制器3，所述第二控制器3用于根据接收的启动或停止信号控制相应机构启动或停止运行。

举例而言，为控制缓存机构50能逐步向前递送货物，通过控制系统60发送控制信号，设置在缓存机构50对应的第二控制器3(PLC)接收信号并控制对应第二水平输送皮带机510的电机转动。每个第二水平输送皮带机510是否运转通过其对应的第二控制器3与控制系统60的交互信号进行判定。当行进方向后端缓存段货物转移后，前端缓存段的货物将会补充。整体运作过程为：后端向03段控制的PLC发送启动信号，03缓存段移动，通过光电感应器2判定缓存段03上货物完全供件完成后，02缓存段再向前补位，同理，01缓存段向02缓存段补位，等缓存机构50存在空位时，导入人员可继续进行补货。

如图5所示，在本公开的一些实施例中，所述缓存机构50、货物分离机构10、异常检测机构30和移载机构40分别还包括对应的光电感应器2，用于感应相对应的机构上是否存在货物，并将货物感应结果信息传输至控制系统60；控制系统60包括：货物信息获取模块610和启停判断模块620；货物信息获取模块610获取每个机构对应的光电感应器2采集的货物感应信息；启停判断模块620根据流水线后端的机构的货物感应信息判断其前端紧邻的机构是否启动或停止传动，并对前端机构发送启动或停止信号。本示例实施例中，每段传送皮带的两侧均设置若干光电感应器2，以判定该段传送皮带上是否还有货物，皮带是否占用。优选的，每100mm应设置一对光电感应器2。为确保光电能感应到所有货物，应将光电感应器2的射线范围控制在传送皮带的水平面上方3-5mm的范围内。沿货物行进方向的最后一个第二爬坡皮带机200的末端需设置一对光电感应器2，用于触发信号给条码识别机构20是否拍照或者读码所需。

在本公开的一种示例性实施例中，当某一机构包括多段输送部件时，根据流水线后端的输送部件的货物感应信息判断其前端紧邻的输送部件是否启动或停止传动。例如，如图3所示，缓存机构50包括三段第二水平输送皮带机510，当第三段第二水平输送皮带机510(03段)上感应到有货物，则控制第二段第二水平输送皮带机510(02段)停止传动，当第三段第二水平输送皮带机510(03段)上感应到没有货物，则控制第二段第二水平输送皮带机510(02段)重新启动。

如图5和图6所示，对各个输送部件是否运转的命令此处作详细说明，整体原则是：当后端输送部件停止转动且当前输送部件已有货物占用时，则当前输送部件停止转动。如前所述，每段输送部件均设置了光电感应器2，整体启停的控制逻辑是：当末端导入线接收信号停止输送时，判定移载机构40上是否有货物，如为空，可继续补货至移载机构40，如有货物，则控制系统60同步向相应第二控制器3发布停止信号，该第二控制器3驱动移载机构40停止运转。当移载机构40停止传送时，判定异常检测机构30上是否有货物，如为空，可继续补货至异常检测机构30，如有货物，则控制系统60同步向第一控制器330发布停止信号，第一控制器330驱动异常检测机构30停止运转。当异常检测机构30停止传送时，判定第二爬坡皮带机200上是否有货物，如为空，可继续补货，如有货物，则控制系统60同步向相应第二控制器3发布停止信号，该第二控制器3驱动第二爬坡皮带机200停止运转。当第二爬坡皮带机200停止传送时，判定第一爬坡皮带机100上是否有货物，如为空，可继续补货至第一爬坡皮带机100，如有货物，则控制系统60同步向相应第二控制器3发布停止信号，该第二控制器3驱动第一爬坡皮带机100停止运转。当第一爬坡皮带机100停止传送时，判定03缓存段上是否有货物，如为空，可继续补货，如有货物，则控制系统60同步向对应第二控制器3发布停止信号，该第二控制器3驱动03缓存段停止运转。当03缓存段停止传送时，判定02缓存段上是否有货物，如为空，可继续补货，如有货物，则控制系统60同步向相应第二控制器3发布停止信号，该第二控制器3驱动02缓存段电机停止运转。当02缓存段停止传送时，判定01缓存段上是否有货物，如为空，可继续补货，如有货物，则控制系统60同步向相应第二控制器3发布停止信号，该第二控制器3驱动01缓存段停止运转。

需要说明的是，一般情况下，本公开的每个机构都处于正常运转状态，只有出现特殊情况时，才会出现某部件的启停操作。

基于上述示例实施方式中的货物分离系统，只需导入人员将拣货完成的堆叠货物放于缓存机构50的皮带上，即可进行堆叠货物的单件分离过程。缓存机构50将货物逐渐向流水线后端输送，货物到达货物分离机构10，货物分离机构10将堆叠货物进行粗分打倒后，进行单件分离，经分离后的货物经过扫码缝隙220时，被条码识别机构20进行条码扫描，获取货物的系统信息；货物进入异常检测机构30，异常检测机构30采集货物的图像信息，并从所述图像信息中提取货物的物流属性，根据所述物流属性信息和所述系统信息，判断当前货物是否为异常件；货物进入移载机构40，当异常检测机构30判断货物为异常件时，移载机构40将异常件移出主流水线；当异常检测机构30判断货物为单件货物时，移载机构40将货物输送至后续处理机构。可以在本公开的移载机构40之后设置过渡段4，如图4所示，将单件货物导入其他处理环节，例如：导入后续的自动分拣机、自动复核机或自动打包机。

本公开的货物单件分离系统能够解决日益明显的波峰集中的订单造成人工处理量过大及物流处理量的瓶颈限制，通过自动化的导入方案取代人工分拣铺平动作，大大减少人员投入及工作压力，对于尺寸有较大跨度的货物依然适用，应用范围广。

如图7所示，本公开还提供一种货物单件分离方法，采用上述任一实施例的货物单件分离系统分离单件货物，该方法包括：

步骤S710，待分离货物通过一个或多个所述货物分离机构10分离货物。

步骤S720，通过所述条码识别机构对货物的条码进行扫描，以获取货物的系统信息。

步骤S730，通过所述异常检测机构采集货物的图像信息，并从所述图像信息中提取货物的物流属性，根据所述物流属性信息和所述系统信息，判断当前货物是否为异常件；其中，所述物流属性信息包括货物的尺寸信息；所述系统信息为货物运输前录入系统的货物信息，其包括货物的尺寸信息。

步骤S740，通过所述移载机构将异常检测机构检测的异常件移出主流水线。

步骤S750，根据每个机构对应的货物感应信息判断是否对货物分离机构、条码识别机构、异常检测机构和移载机构中的一个或多个进行启停操作。

该方法中，异常检测机构通过判断货物的物流属性信息与系统信息中的相应信息是否一致，来判断货物是否为异常件，识别率高，避免对后续分拣过程的影响。

需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等，均应视为本公开的一部分。

应可理解的是，本说明书公开和限定的本公开延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本公开的多个可替代方面。本说明书的实施方式说明了已知用于实现本公开的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本公开。

Claims (14)

1.一种货物分离机构，其特征在于，包括：沿货物运行方向依次设置的第一爬坡单元和第二爬坡单元，其中：

所述第一爬坡单元包括第一爬坡皮带机，所述第一爬坡皮带机的传送皮带具有多个粗糙段和光滑段，所述粗糙段与光滑段间隔设置；

所述第二爬坡单元包括第二爬坡皮带机；所述第二爬坡皮带机的传送速度大于所述第一爬坡皮带机的传输速度；所述第一爬坡皮带机的输送距离大于所述第二爬坡皮带机的输送距离；

所述第一爬坡皮带机和第二爬坡皮带机的传送皮带形成爬坡面，所述爬坡面和水平面的夹角与爬坡长度呈反比。

2.根据权利要求1所述的货物分离机构，其特征在于，所述第二爬坡皮带机的传送速度为所述第一爬坡皮带机的传送速度的1.3～1.8倍。

3.根据权利要求1所述的货物分离机构，其特征在于，所述第一爬坡皮带机和第二爬坡皮带机的侧面分别设置有挡板。

4.一种货物单件分离系统，其特征在于，包括沿货物运行方向依次设置的：一个或多个如权利要求1-3任一项所述的货物分离机构、条码识别机构、异常检测机构、移载机构，以及控制系统，其中：

所述控制系统分别与所述货物分离机构、条码识别机构、异常检测机构和移载机构通讯连接；

沿货物运行方向的最后一个所述货物分离机构与异常检测机构之间设有扫码缝隙，所述条码识别机构通过扫码缝隙对货物的条码进行扫描，以获取货物的系统信息；

所述异常检测机构，用于采集货物的图像信息，并从所述图像信息中提取货物的物流属性，根据所述物流属性信息和所述系统信息，判断当前货物是否为异常件；其中，所述物流属性信息包括货物的尺寸信息；所述系统信息为货物运输前录入系统的货物信息，其包括货物的尺寸信息；

所述移载机构，用于将异常检测机构检测的异常件移出主流水线；

所述控制系统，用于根据每个机构对应的货物感应信息判断是否对货物分离机构、条码识别机构、异常检测机构和移载机构中的一个或多个进行启停操作。

5.根据权利要求4所述的货物单件分离系统，其特征在于，所述条码识别机构包括：多个面阵相机；其中：

所述货物的至少顶面和底面分别对应一个面阵相机。

6.根据权利要求4所述的货物单件分离系统，其特征在于，所述扫码缝隙的宽度大于最长货物条码的长度。

7.根据权利要求5所述的货物单件分离系统，其特征在于，每个所述面阵相机的拍照时间间隔

；

其中，

表示最后一个所述货物分离机构中第二爬坡皮带机的传送速度，/>

表示所有货物中的最短边长。

8.根据权利要求4所述的货物单件分离系统，其特征在于，所述异常检测机构包括：支架、图像采集部件、第一水平输送皮带机和第一控制器；其中：

所述图像采集部件设置于支架上，且位于所述第一水平输送皮带机的传送皮带的正上方，以采集货物图像信息；

所述第一水平输送皮带机用于输送货物；

所述第一控制器用于从所述图像信息中提取货物的物流属性信息，根据所述物流属性信息和所述系统信息，判断当前货物是否为异常件。

9.根据权利要求4所述的货物单件分离系统，其特征在于，所述移载机构包括：摆轮分拣机和异常件收纳箱；其中：

所述摆轮分拣机至少具有直行方向和一个偏转方向；

所述异常件收纳箱与所述偏转方向对应，以使摆轮分拣机偏转时，将异常件传送至异常件收纳箱内。

10.根据权利要求4所述的货物单件分离系统，其特征在于，所述单件分离系统还包括：设置于第一个货物分离机构前端的缓存机构，所述缓存机构包括沿货物运行方向依次设置的多个第二水平输送皮带机。

11.根据权利要求4-10任一项所述的货物单件分离系统，其特征在于，所述缓存机构、货物分离机构、异常检测机构和移载机构分别还包括对应的光电感应器，用于感应相对应的机构上是否存在货物。

12.根据权利要求10所述的货物单件分离系统，其特征在于，所述缓存机构、货物分离机构、条码识别机构和移载机构分别还包括对应的第二控制器，所述第二控制器用于根据接收的启动或停止信号控制相应机构启动或停止运行。

13.根据权利要求4所述的货物单件分离系统，其特征在于，所述控制系统包括：货物信息获取模块和启停判断模块；其中：

所述货物信息获取模块用于获取每个机构对应的光电感应器采集的货物感应信息；

所述启停判断模块用于根据流水线后端的机构的货物感应信息判断其前端紧邻的机构是否启动或停止传动，并对前端机构发送启动或停止信号。

14.一种货物单件分离方法，其特征在于，应用如权利要求4-13任一项所述的货物单件分离系统分离单件货物，所述方法包括：

待分离货物通过一个或多个如权利要求1-3任一项所述的货物分离机构分离货物；

通过所述条码识别机构对货物的条码进行扫描，以获取货物的系统信息；

通过所述异常检测机构采集货物的图像信息，并从所述图像信息中提取货物的物流属性，根据所述物流属性信息和所述系统信息，判断当前货物是否为异常件；其中，所述物流属性信息包括货物的尺寸信息；所述系统信息为货物运输前录入系统的货物信息，其包括货物的尺寸信息；

通过所述移载机构将异常检测机构检测的异常件移出主流水线；

根据每个机构对应的货物感应信息判断是否对货物分离机构、条码识别机构、异常检测机构和移载机构中的一个或多个进行启停操作。

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