CN114302775A - 堆叠包裹检测系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于矩阵式分拣机的堆叠包裹检测系统通过将一级分拣机上的重量或尺寸测量值与二级分拣机上的测量值进行比较来检测堆叠包裹。二级分拣机上包裹的重量或尺寸增加指示包裹的堆叠。再循环系统将二级分拣机上的识别为堆叠包裹的包裹转移回到整体流中，以由一级分拣机或二级分拣机进行再处理。

Description

堆叠包裹检测系统
技术领域
本发明总体上涉及动力驱动输送机，并且具体地涉及分拣输送机和用于对包裹进行分拣的方法。
背景技术
矩阵式分拣机是具有被布置成将整体包裹流快速分拣到许多目的地的一级分拣机和二级分拣机的网络。进入的整体包裹流被均匀地分配给一级分拣机。一级分拣机对每个包裹进行分离、称重、扫描和测量。一级分拣机所识别的每个包裹都会被分派目的地。一级分拣机根据包裹被分派的可能沿着一级分拣机或沿着二级分拣机的目的地对这些包裹进行分拣。二级分拣机将其从一级分拣机接收的包裹分拣到沿着二级分拣机的最终目的地。可选地，一级分拣机也可以将一些包裹直接分拣到二级分拣机以外的最终目的地。一级分拣机将分拣到二级分拣机的包裹插入到去往每个二级分拣机的整体流中。因为这些包裹返回到整体流中，所以每个二级分拣机将这些包裹重新分离、扫描并分拣到它们的最终目的地。
有时包裹没有被正确分离为单独的包裹。例如，两个或更多个包裹可能相互重叠或堆叠在一起。通常，在每个分拣机的扫描系统上游派驻人类操作员，以拆散堆叠包裹并调整包裹的面向，使得可以扫描和读取包裹的包括唯一标识信息的标签或标牌。再循环输送机用于将一级分拣机的扫描系统未识别或者太重或太大的包裹再循环回到进入的整体流中。然后，再循环的包裹有另一个机会被自动化一级分拣机分离并调整为正确的面向。在二级分拣机无人值守的矩阵式分拣机中，只有一个包裹标签或标牌可见的堆叠包裹会根据扫描到的标签被分拣。因此，堆叠件中的所有未读取包裹都会被发送到错误的目的地。
发明内容
体现本发明特征的分拣系统的一种变体包括一个或多个一级分拣机和一个或多个二级分拣机。该一个或多个一级分拣机中的每一个包括一级识别和大小确定系统，该一级识别和大小确定系统读取标记在包裹上的标识并测量包裹大小，并且根据该标识将这些包裹分拣到多个一级目的地。该一个或多个二级分拣机中的每一个包括二级识别和大小确定系统，该二级识别和大小确定系统读取标记在这些包裹上的标识并测量包裹大小，并且根据该标识将这些包裹分拣到多个二级目的地。一级送入输送线将待分拣的包裹供应到该一个或多个一级分拣机。一个或多个二级送入输送线各自将待分拣的包裹供应到该一个或多个二级分拣机中对应的一个二级分拣机。该一个或多个一级分拣机中的每一个的一级目的地中的至少一些是该一个或多个二级送入输送线。控制器将该一级识别和大小确定系统测得的每个包裹的大小与该二级识别和大小确定系统测得的大小进行比较。
体现本发明特征的一种用于在矩阵式分拣机中对包裹进行分拣的方法，该矩阵式分拣机具有各自将包裹送到一个或多个二级分拣机的一个或多个一级分拣机，该方法包括：(a)在一个或多个一级分拣机上分离包裹；(b)扫描标记在该一个或多个一级分拣机上输送的分离的包裹上的标识；(c)测量该一个或多个一级分拣机上输送的这些分离的包裹的大小；(d)将这些包裹的大小与这些标识相关联；(e)基于这些包裹的标识为每个包裹分派目的地，其中，这些目的地中的一些沿着一个或多个二级分拣机；(f)将被分派了沿着该一个或多个二级分拣机的目的地的包裹输送到该一个或多个二级分拣机；(g)在该一个或多个二级分拣机上对这些包裹进行分离；(h)扫描标记在该一个或多个二级分拣机上输送的分离的包裹上的标识；(i)测量该一个或多个二级分拣机上输送的这些分离的包裹的大小；(j)将在该一个或多个二级分拣机上测得的这些包裹的大小与该一个或多个一级分拣机上的具有相同标识的包裹的大小进行比较；以及(k)识别从该一个或多个一级分拣机到该一个或多个二级分拣机其大小变化超过预定量的包裹。
附图说明
图1是体现本发明特征的矩阵式分拣机的一部分的简化示意图。
图2是用在如图1中的矩阵式分拣机中的控制器的框图。
图3是由图2的控制器执行以检测堆叠包裹并采取适当的补救措施的程序步骤的流程图。
具体实施方式
图1中示出了体现本发明特征的矩阵式分拣机的一部分。矩阵式分拣机10包括N个一级分拣机PS1-PSN和M个二级分拣机SS1-SSM。(通用的一级分拣机称为PSn，其中，索引n是从1到N的任何整数；并且通用的二级分拣机称为SSm，其中，索引m是从1到M的任意整数。作为简化附图的示例，图1中仅示出了两个一级分拣机PS1、PSN和一个二级分拣机SS1。)每个一级分拣机和二级分拣机都包括分离器12和间隔器14。在每个分离器12之前的是拆堆输送机(图1中未示出)。一级送入输送线16将整体包裹流均匀地分配给一个或多个一级分拣机PS1-PSN中的每一个。分离器12和间隔器14将包裹分隔成单独的包裹，或者有时分隔成不希望的重叠包裹组或堆叠包裹组。
在分离器12和间隔器14的下游，分离的包裹通过识别和大小确定系统18(在这个变体中是检重秤-相机系统)。检重秤测量每个包裹的重量W，并且相机扫描每个包裹以产生数字图像，从数字图像中可以测得每个包裹的尺寸D。从数字图像中，可以读取标记在附连到每个包裹上的标签或标牌上的唯一标识。因此，在识别和大小确定系统的这个变体中，通过从标签扫描S读取的唯一包裹标识来识别每个包裹。并且，与每个标签扫描S相关联的是作为包裹大小的度量的包裹重量W和尺寸D。在其他变体中，与标签扫描S一起测量的只有重量W或只有尺寸D。在一些变体中，重量W可以根据尺寸D估算而无需检重秤或其他称重秤。并且在其他变体中，可以通过条形码或其他专用标签读取器来扫描标签以识别包裹。或者，包裹尺寸可以通过比如光幕或测距仪等其他光学设备测量。
如图2所示，控制器20执行程序存储器中的程序指令，从而处理每个包裹的标识和大小(重量W或尺寸D的测量值或两者)，该控制器可以实现为可编程控制器或其他可编程处理器或计算设备或一组联网的单独的这种控制器。控制器20将每个包裹的标签扫描S的测量值存储在控制器可访问的数据存储器中。基于来自标签扫描S的包裹的身份，控制器20为每个包裹分派目的地。控制器20从N个一级分拣机PS1-PSN中的每个一级分拣机中的识别和大小确定系统18P以及M个二级分级机SS1-SSM中的每个二级分拣机中的识别和大小确定系统18S接收数据。
如图1所示，每个一级分拣机PSn和二级分拣机SSm具有合并输送机26，该合并输送机将分隔的包裹合并成单列，并将它们送到线性分拣机28上。线性分拣机28各自具有多个分拣目的地：一个或多个二级分拣机SSM的最终目的地30、以及一个或多个一级分拣机PSn的最终和非最终目的地30、32。控制器引导被分派了沿着一级分拣机PSn的最终目的地30的包裹离开分拣机、到达包裹的最终目的地。将被分派了沿着二级分拣机SSm的最终目的地的包裹按路线发送离开一级分拣机PSn、到达非最终目的地32之一，这些非最终目的地被实现为M个二级送入输送线C1-CM。每个二级送入输送线C1-CM将包裹从所有一级分拣机PS1-PSN输送到二级分拣机SSm之一。因为包裹被N个一级分拣机PSn异步地分拣到二级送入输送线Cm上，所以包裹再次形成未分离的整体流。在包裹被分拣到其最终目的地之前，二级分拣机SSm中的分离器对包裹进行分离。控制器20向二级分拣机SSm上的分拣致动器29发送分拣信号27，分拣致动器将包裹转移到它们被分派的最终目的地。
因为二级送入输送线C1-CM上的包裹以包括堆叠包裹和其面向使得标签被遮挡的包裹的大流量输送，所以每个二级分拣机具有收集与一级识别和大小确定系统18P相同的信息的识别和大小确定系统18S。对于每个匹配的包裹标签扫描S，控制器将二级分拣机SSm处的大小测量值(重量W或尺寸D或两者)与一级分拣机PSn处的大小测量值进行比较。如果重量W或尺寸D的差的大小超过指示检测到包裹堆叠件的最大允许重量差或尺寸差，控制器将堆叠件从二级线性分拣机28转移到局部再循环系统34，该局部再循环系统将堆叠件再循环回到它所离开的二级分拣机SSm的输入端，以使得该二级分拣机的分离器12和间隔器14可以再次尝试分开堆叠件中的包裹。
如果二级分拣机SSm的二级识别和大小确定系统18S在每个包裹组扫描中未读取到标签或读取到两个或更多个标签，则控制器引导线性分拣机28以经由再循环输送机将包裹组转移到再循环系统——转移到局部再循环系统34(该系统使包裹返回到该二级分拣机)，或转移到一级再循环系统36(该系统使包裹返回到一级送入输送线16)。例如，如果给定二级分拣机SSm上的所有包裹标签都被遮挡且无法读取，或者如果读取到一个包裹组的多个标签并且所有标签都是去往沿着给定二级分拣机的最终目的地的包裹的标签，则控制器用局部再循环系统34再循环这些包裹。但是，如果读取到包裹组的多个包裹标签并且这些标签中的一个或多个标识了去往另一二级分拣机的包裹，则控制器命令线性分拣机18将包裹组转移到一级再循环系统36以重新插入到一级送入输送线16上的整体流中。最后，未从二级线性分拣机28被分拣出来的任何包裹都通过作为矩阵式分拣机的再循环系统的一部分的再循环路径38再循环回到分拣机的输入端。可替代地，该再循环路径可以通回一级送入输送线16。
图3中示出了用于一个一级分拣机PSn和一个二级分拣机SSm的情况的存储在程序存储器中并由控制器执行的程序步骤的一个示例的简化流程图。首先，在步骤40处，控制器检查对分离的包裹或重叠包裹组或堆叠包裹组的一级分拣机标签扫描的结果。在步骤42处，如果控制器在扫描中检测到多于或少于单个标签，则控制器命令线性分拣机将包裹组再循环回到一级送入输送线以输送到一级分拣机之一。在步骤44处，如果仅检测到单个包裹标签，则控制器将针对标签扫描S的包裹大小测量值(重量W或尺寸D或两者)存储在存储器中。在步骤46处，根据包裹的唯一标识标签扫描S，控制器为包裹P分派最终目的地。在步骤48处，如果包裹P具有沿着二级分拣机SSm的最终目的地，则检查二级识别和大小确定系统的标识标签扫描S。如果扫描中检测到多于或少于单个标签扫描S，则控制器命令二级线性分拣机将包裹或包裹组再循环到一级分拣机PSn。在步骤50处，如果在扫描中仅出现单个标识包裹标签，则控制器检查标签扫描S是否与最终目的地沿着二级分拣机的包裹的一级分拣机标签扫描能够标识匹配。如果不匹配，则将包裹P再循环回到一级分拣机PS1-PSN。在步骤52处，如果匹配，则控制器将在一级分拣机和二级分拣机处的重量测量值之间的差|ΔW|与预设的最大允许重量差ΔWMAX进行比较。在步骤54处，如果重量差的大小|ΔW|超过预设值ΔWMAX，则控制器命令二级线性分拣机将包裹P再循环回到二级分拣机的对应送入输送线。在步骤56处，如果重量差是允许的，则控制器对尺寸D执行类似比较。如果一级测量值与二级测量值之间的尺寸差的大小|ΔD|超过预设的最大允许尺寸差ΔDMAX，则控制器命令二级线性分拣机将包裹P再循环回到二级分拣机的输入端。如果包裹P的重量W或尺寸D的增加超过最大允许值，则该包裹被识别为需要再循环的堆叠包裹。否则，包裹P通过了检查并被分拣到其沿着二级线性分拣机的适当的最终目的地。
尽管已经关于几个示例性变体描述了本发明，但其他变体也是可能的。例如，在一级分拣机上的包括再循环输送机的再循环系统可以并且通常会适当地将不符合识别或大小标准的包裹再循环回到一级送入输送线。代替再循环不符合识别或大小标准的包裹，分拣机可以将这些包裹输送到人工站进行人工处理。作为另一示例，可以通过添加从二级分拣机接收包裹的三级分拣机来扩展所描述的矩阵式分拣机。

Claims (13)

1.一种分拣系统，包括：
一个或多个一级分拣机，每个一级分拣机包括一级识别和大小确定系统，该一级识别和大小确定系统读取标记在包裹上的标识并测量包裹大小，并且根据该标识将这些包裹分拣到多个一级目的地；
一个或多个二级分拣机，每个二级分拣机包括二级识别和大小确定系统，该二级识别和大小确定系统读取标记在这些包裹上的标识并测量包裹大小，并且根据该标识将这些包裹分拣到多个二级目的地；
一级送入输送线，该一级送入输送线将待分拣的包裹供应到该一个或多个一级分拣机；
一个或多个二级送入输送线，每个二级送入输送线将待分拣的包裹供应到该一个或多个二级分拣机中对应的一个二级分拣机；
其中，该一个或多个一级分拣机中的每一个的一级目的地中的至少一些是该一个或多个二级送入输送线；
控制器，该控制器将该一级识别和大小确定系统测得的每个包裹的大小与该二级识别和大小确定系统测得的大小进行比较。
2.如权利要求1所述的分拣系统，其中，该一个或多个一级分拣机和二级分拣机中的每一个都包括位于该识别和大小确定系统上游的分离器，该分离器被布置成将这些包裹在单列中以间隙分隔开，并且其中，由该一级识别和大小确定系统和该二级识别和大小确定系统测得的大小是通过该识别和大小确定系统的每个分离的包裹或每个堆叠包裹组的重量和尺寸中的至少一者。
3.如权利要求1所述的分拣系统，包括再循环系统，该再循环系统包括再循环输送机作为该一个或多个二级分拣机中的每一个的二级目的地中的至少一个，该再循环输送机将包裹输送回该一级送入输送线或输送回分拣过该包裹的该二级分拣机的二级送入输送线，其中，该控制器引导该一个或多个二级分拣机将其由该二级识别和大小确定系统测得的大小与由该一级识别和大小确定系统测得的大小相差超过最大允许大小差的包裹分拣到该再循环系统。
4.如权利要求3所述的分拣系统，其中，该控制器引导该一个或多个二级分拣机将这些二级识别和大小确定系统无法识别其标识的包裹分拣到该再循环系统，以将这些未识别的包裹再循环回到该一级送入输送线。
5.如权利要求3所述的分拣系统，其中，该控制器引导该一个或多个二级分拣机将这些二级识别和大小确定系统无法读取到任何标识或读取到多于一个标识的单独的包裹或堆叠包裹分拣到该再循环系统，以将这些包裹再循环回到对应的一个或多个二级送入输送线。
6.如权利要求3所述的分拣系统，其中，该控制器引导该一个或多个二级分拣机将其由该二级识别和大小确定系统测得的大小与该一级识别和大小确定系统测得的大小相差超过最大大小差的包裹分拣到该再循环系统、回到对应的一个或多个二级送入输送线。
7.如权利要求3所述的分拣系统，其中，该控制器在每个包裹通过每个一级分拣机上的一级识别和大小确定系统时为其分派目的地，并且其中，该控制器引导该一个或多个二级分拣机将该二级识别和大小确定系统识别为去往其他二级分拣机上或一级分拣机上的目的地的包裹分拣到该再循环系统，以将该未识别的包裹再循环回到该一级送入输送线。
8.一种用于在矩阵式分拣机中对包裹进行分拣的方法，该矩阵式分拣机具有各自将包裹送到一个或多个二级分拣机的一个或多个一级分拣机，该方法包括：
在一个或多个一级分拣机上分离包裹；
扫描标记在该一个或多个一级分拣机上输送的分离的包裹上的标识；
测量该一个或多个一级分拣机上输送的这些分离的包裹的大小；
将这些包裹的大小与这些标识相关联；
基于这些包裹的标识为每个包裹分派目的地，其中，这些目的地中的一些沿着一个或多个二级分拣机；
将被分派了沿着该一个或多个二级分拣机的目的地的包裹输送到该一个或多个二级分拣机；
在该一个或多个二级分拣机上对这些包裹进行分离；
扫描标记在该一个或多个二级分拣机上输送的分离的包裹上的标识；
测量该一个或多个二级分拣机上输送的这些分离的包裹的大小；
将在该一个或多个二级分拣机上测得的这些包裹的大小与该一个或多个一级分拣机上的具有相同标识的包裹的大小进行比较；
识别从该一个或多个一级分拣机到该一个或多个二级分拣机其大小变化超过预定量的包裹。
9.如权利要求8所述的方法，包括将从该一个或多个一级分拣机到该一个或多个二级分拣机其大小的增加超过该预定量的包裹识别为堆叠包裹。
10.如权利要求8所述的方法，包括将识别为从该一个或多个一级分拣机到该一个或多个二级分拣机其大小变化超过预定量的包裹从该一个或多个二级分拣机再循环回到该一个或多个一级分拣机或该一个或多个二级分拣机。
11.如权利要求8所述的方法，包括对该一个或多个一级分拣机和二级分拣机上的包裹进行称重，以确定这些包裹的重量作为其大小的度量。
12.如权利要求8所述的方法，包括对该一个或多个一级分拣机和二级分拣机上的包裹进行扫描，以确定这些包裹的尺寸作为其大小的度量。
13.如权利要求8所述的方法，包括将在该一个或多个二级分拣机上扫描的具有多于或少于一个标识的包裹再循环回到该一个或多个一级分拣机或二级分拣机。
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