CN114932088A - 一种多向分拣机器人及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多向分拣机器人，包括机架、纵向分拣轴、横向分拣轴、传动机构、红外扫描器和扫码装置，纵向分拣轴和横向分拣轴内置于机架内，传动机构分设有两组且分别安装于纵向分拣轴、横向分拣轴的端部，两组传动机构分别安装于机架的侧面，红外扫描器安装于机架的前方，扫码装置安装于机架的侧面，红外扫描器和扫码装置连接有控制器。本发明设计了一种专门用于对货物进行分拣的多向分拣机器人，该多向分拣机器人可准确分拣任何大小体积和任何外包装的快递，实现各种大小快递的合流、分流功能，实现对快递的多向传输，分拣作业基本实现无人化，提高人员使用率，本发明的每个运动单元可单独拆卸，减少维修时间和维修难度。

Description

一种多向分拣机器人及其控制方法

技术领域

本发明涉及物流分拣技术领域，具体为一种多向分拣机器人及其控制方法。

背景技术

分拣是将物品按品种、出入库先后顺序进行分门别类地堆放的作业。分拣是完善送货、支持送货的准备性工作，是不同配送企业在送货时竞争和提高自身经济效益的必然延伸。所以，也可以说分拣是送货向高级形式发展的必然要求，在物流快递包裹分拣、冷链产品分拣、药品分拣、电商类包裹分拣等应用中都会用到输送设备，这些输送设备在使用时能够减少人力，使需要分拣的物体能够进行高效分流传输。

然而，现有的物流分拣方式存在以下的问题：(1)现有的分拣运输设备只能进行单一物品单一位置的传送，无法实现分流、合流以及多向传输的功能，对于一些较小的快递无法实现精准分拣，这使得操作人员的工作量比较大，分拣效率比较低，使得人力成本增加，整体的分拣效率低下；(2)对于传统分拣设备，摆杆，轴易断的事故，导致设备无法完成分拣的问题。为此，需要设计相应的技术方案解决存在的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多向分拣机器人及其控制方法，解决了现有的分拣运输设备只能进行单一物品单一位置的传送，无法实现分流、合流以及多向传输的功能，对于一些较小的快递无法实现精准分拣，这使得操作人员的工作量比较大，分拣效率比较低，使得人力成本增加，整体的分拣效率低下，这一技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多向分拣机器人，包括机架、纵向分拣轴、横向分拣轴、传动机构、红外扫描器和扫码装置，所述纵向分拣轴和横向分拣轴内置于机架内，所述传动机构分设有两组且分别安装于纵向分拣轴、横向分拣轴的端部，两组所述传动机构分别安装于机架的侧面，所述红外扫描器安装于机架的前方，所述扫码装置安装于机架的侧面，所述红外扫描器和扫码装置连接有控制器，所述控制器通过线路与传动机构相连接；

所述机架包括底板、横向侧面挡板、纵向侧面挡板和顶板，所述底板位于机架的底部，所述横向侧面挡板分设有两组且分别位于机架的前后两侧，所述纵向侧面挡板分设有两组且分别位于机架的左右两侧，所述顶板位于机架的顶部，所述底板、横向侧面挡板、纵向侧面挡板和顶板形成为长方体结构，所述顶板的表面横竖交错开设有若干组方形孔，所述横向侧面挡板和纵向侧面挡板开设有槽孔；

所述纵向分拣轴由第一传动轴和第一全向轮组成，所述第一传动轴分设有若干组且两端穿插于槽孔内，每组所述第一传动轴上套嵌有若干组第一全向轮，相邻两组所述第一全向轮等距设置且穿插于方形孔内；

所述横向分拣轴由第二传动轴和第二全向轮组成，所述第二传动轴分设有若干组且两端穿插于槽孔内，每组所述第二传动轴上套嵌有若干组第一全向轮，相邻两组所述第一全向轮等距设置且穿插于方形孔内；

所述传动机构由电机、驱动齿轮和从动齿轮组成，所述电机的动力输出端与驱动齿轮相连接，所述驱动齿轮的上方与从动齿轮啮合，所述第一传动轴、第二传动轴均对应穿插于从动齿轮内。

作为本发明的一种优选方式，位于所述纵向侧面挡板的槽孔高于位于横向侧面挡板的槽孔。

作为本发明的一种优选方式，所述扫码装置包括安装架和安装于安装架上的条码扫描器、光电感应器，所述条码扫描器和光电感应器的检测端正对机架表面。

作为本发明的一种优选方式，所述第一全向轮和第二全向轮的上端均高于方形孔的开口，所述第一全向轮的个数大于第二全向轮的个数。

作为本发明的一种优选方式，相邻两组所述第二全向轮的间距小于相邻两组第一全向轮的间距。

作为本发明的一种优选方式，具体控制方法如下：

当电机开始工作，通过驱动齿轮带动从动齿轮，并利用从动齿轮带动分拣轴进行运动，轴上的全向轮为待运输的包裹提供动力，例如当从方向1运至设备时，首先通过红外扫描器和扫码装置扫描货物信息，若要向方向2进行分拣，则横向分拣轴上的电机顺时针转动，经由齿轮，分拣轴将动力传输到全向轮上为包裹提供动力，而纵向分拣轴上也是全向轮的缘故，并不会对包裹产生很大的阻力，若要包裹向方向3运动，则纵向分拣轴上的电机顺时针运动为包裹提供动力，若要包裹向方向4运动，则横向分拣轴上的电机只需要反向转动即可，由于上述过程连贯形成，因此当检测到不同快递，可以进行各个方向的分流运输。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1.本发明设计了一种专门用于对货物进行分拣的多向分拣机器人，该多向分拣机器人可准确分拣任何大小体积和任何外包装的快递，实现各种大小快递的合流、分流功能，实现对快递的多向传输，分拣作业基本实现无人化，提高人员使用率，本发明的每个运动单元可单独拆卸，减少维修时间和维修难度。

2.本发明通过在分拣机器人入口处安装扫描装置，用以区分不同大小的包裹，提高了分拣成功率和准确率。通过横向分拣轴上的全向轮将包裹进行分流，由于横向分拣轴上的全向轮要多于纵向分拣轴上的全向轮，对于需要进行分拣的包裹不会因为速度过快导致打滑，对于需要直行的包裹，由纵向分拣轴提供动力，保证其直行，减少失误率，每个分拣轴都由一个电机驱动，能够很好的保证分拣速度，提高分拣效率，也减小了摆杆和轴易断的情况。

附图说明

图1为本发明的整体结构图；

图2为本发明所述纵向分拣轴和横向分拣轴连接结构图；

图3为本发明所述纵向分拣轴的驱动机构结构图；

图4为本发明所述横向分拣轴的驱动机构结构图

图中:1、机架；2、纵向分拣轴；3、横向分拣轴；4、传动机构；5、红外扫描器；6、扫码装置；7、控制器；8、底板；9、横向侧面挡板；10、纵向侧面挡板；11、顶板；12、方形孔；13、槽孔；14、第一传动轴；15、第一全向轮；16、第二传动轴；17、第二全向轮；18、电机；19、驱动齿轮；20、从动齿轮；21、安装架；22、条码扫描器；23、光电感应器。

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1-4，本发明提供一种技术方案：一种多向分拣机器人，包括机架1、纵向分拣轴2、横向分拣轴3、传动机构4、红外扫描器5和扫码装置6，纵向分拣轴2和横向分拣轴3内置于机架1内，传动机构4分设有两组且分别安装于纵向分拣轴2、横向分拣轴3的端部，两组传动机构4分别安装于机架1的侧面，红外扫描器5安装于机架1的前方，对待分拣的货物进行分拣，提高了分拣成功率和准确率，扫码装置6安装于机架1的侧面，红外扫描器5和扫码装置6连接有控制器7，控制器7通过线路与传动机构4相连接；

机架1包括底板8、横向侧面挡板9、纵向侧面挡板10和顶板11，底板8位于机架1的底部，横向侧面挡板9分设有两组且分别位于机架1的前后两侧，纵向侧面挡板10分设有两组且分别位于机架1的左右两侧，顶板11位于机架1的顶部，底板8、横向侧面挡板9、纵向侧面挡板10和顶板11形成为长方体结构，顶板11的表面横竖交错开设有若干组方形孔12，横向侧面挡板9和纵向侧面挡板10开设有槽孔13；

纵向分拣轴2由第一传动轴14和第一全向轮15组成，第一传动轴14分设有若干组且两端穿插于槽孔13内，每组第一传动轴14上套嵌有若干组第一全向轮15，相邻两组第一全向轮15等距设置且穿插于方形孔12内；

横向分拣轴3由第二传动轴16和第二全向轮17组成，第二传动轴16分设有若干组且两端穿插于槽孔13内，每组第二传动轴16上套嵌有若干组第一全向轮15，相邻两组第一全向轮15等距设置且穿插于方形孔12内；

传动机构4由电机18、驱动齿轮19和从动齿轮20组成，电机18的动力输出端与驱动齿轮19相连接，驱动齿轮19的上方与从动齿轮20啮合，第一传动轴14、第二传动轴16均对应穿插于从动齿轮20内，通过电机18带动驱动齿轮19转动，驱动齿轮19带动从动齿轮20以及转动轴16转动。

进一步改进地，如图1所示：位于纵向侧面挡板10的槽孔13高于位于横向侧面挡板9的槽孔13，便于横向分拣轴3和纵向分拣轴2上下错开设置。

进一步改进地，如图1所示：扫码装置6包括安装架21和安装于安装架21上的条码扫描器22、光电感应器23，条码扫描器22和光电感应器23的检测端正对机架1表面，通过条码扫描器22、光电感应器23，对商品的类别进行智能化识别，可以实现同时分拣多种不同的产品。

进一步改进地，如图1所示：第一全向轮15和第二全向轮17的上端均高于方形孔12的开口，第一全向轮15的个数大于第二全向轮17的个数。

进一步改进地，如图1所示：相邻两组第二全向轮17的间距小于相邻两组第一全向轮15的间距。

具体地，具体控制方法如下：

当电机18开始工作，通过驱动齿轮19带动从动齿轮20，并利用从动齿轮20带动分拣轴进行运动，轴上的全向轮为待运输的包裹提供动力，例如当从方向1运至设备时，首先通过红外扫描器5和扫码装置6扫描货物信息，若要向方向2进行分拣，则横向分拣轴3上的电机18顺时针转动，经由齿轮，分拣轴将动力传输到全向轮上为包裹提供动力，而纵向分拣轴2上也是全向轮的缘故，并不会对包裹产生很大的阻力，若要包裹向方向3运动，则纵向分拣轴2上的电机18顺时针运动为包裹提供动力，若要包裹向方向4运动，则横向分拣轴3上的电机18只需要反向转动即可，由于上述过程连贯形成，因此当检测到不同快递，可以进行各个方向的分流运输。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种多向分拣机器人，其特征在于：包括机架(1)、纵向分拣轴(2)、横向分拣轴(3)、传动机构(4)、红外扫描器(5)和扫码装置(6)，所述纵向分拣轴(2)和横向分拣轴(3)内置于机架(1)内，所述传动机构(4)分设有两组且分别安装于纵向分拣轴(2)、横向分拣轴(3)的端部，两组所述传动机构(4)分别安装于机架(1)的侧面，所述红外扫描器(5)安装于机架(1)的前方，所述扫码装置(6)安装于机架(1)的侧面，所述红外扫描器(5)和扫码装置(6)连接有控制器(7)，所述控制器(7)通过线路与传动机构(4)相连接；

所述机架(1)包括底板(8)、横向侧面挡板(9)、纵向侧面挡板(10)和顶板(11)，所述底板(8)位于机架(1)的底部，所述横向侧面挡板(9)分设有两组且分别位于机架(1)的前后两侧，所述纵向侧面挡板(10)分设有两组且分别位于机架(1)的左右两侧，所述顶板(11)位于机架(1)的顶部，所述底板(8)、横向侧面挡板(9)、纵向侧面挡板(10)和顶板(11)形成为长方体结构，所述顶板(11)的表面横竖交错开设有若干组方形孔(12)，所述横向侧面挡板(9)和纵向侧面挡板(10)开设有槽孔(13)；

所述纵向分拣轴(2)由第一传动轴(14)和第一全向轮(15)组成，所述第一传动轴(14)分设有若干组且两端穿插于槽孔(13)内，每组所述第一传动轴(14)上套嵌有若干组第一全向轮(15)，相邻两组所述第一全向轮(15)等距设置且穿插于方形孔(12)内；

所述横向分拣轴(3)由第二传动轴(16)和第二全向轮(17)组成，所述第二传动轴(16)分设有若干组且两端穿插于槽孔(13)内，每组所述第二传动轴(16)上套嵌有若干组第一全向轮(15)，相邻两组所述第一全向轮(15)等距设置且穿插于方形孔(12)内；

所述传动机构(4)由电机(18)、驱动齿轮(19)和从动齿轮(20)组成，所述电机(18)的动力输出端与驱动齿轮(19)相连接，所述驱动齿轮(19)的上方与从动齿轮(20)啮合，所述第一传动轴(14)、第二传动轴(16)均对应穿插于从动齿轮(20)内。

2.根据权利要求1所述的一种多向分拣机器人，其特征在于：位于所述纵向侧面挡板(10)的槽孔(13)高于位于横向侧面挡板(9)的槽孔(13)。

3.根据权利要求1所述的一种多向分拣机器人，其特征在于：所述扫码装置(6)包括安装架(21)和安装于安装架(21)上的条码扫描器(22)、光电感应器(23)，所述条码扫描器(22)和光电感应器(23)的检测端正对机架(1)表面。

4.根据权利要求1所述的一种多向分拣机器人，其特征在于：所述第一全向轮(15)和第二全向轮(17)的上端均高于方形孔(12)的开口，所述第一全向轮(15)的个数大于第二全向轮(17)的个数。

5.根据权利要求4所述的一种多向分拣机器人，其特征在于：相邻两组所述第二全向轮(17)的间距小于相邻两组第一全向轮(15)的间距。

6.根据权利要求1所述的一种多向分拣机器人的控制方法，其特征在于：具体控制方法如下：

当电机(18)开始工作，通过驱动齿轮(19)带动从动齿轮(20)，并利用从动齿轮(20)带动分拣轴进行运动，轴上的全向轮为待运输的包裹提供动力，例如当从方向1运至设备时，首先通过红外扫描器(5)和扫码装置(6)扫描货物信息，若要向方向2进行分拣，则横向分拣轴(3)上的电机(18)顺时针转动，经由齿轮，分拣轴将动力传输到全向轮上为包裹提供动力，而纵向分拣轴(2)上也是全向轮的缘故，并不会对包裹产生很大的阻力，若要包裹向方向3运动，则纵向分拣轴(2)上的电机(18)顺时针运动为包裹提供动力，若要包裹向方向4运动，则横向分拣轴(3)上的电机(18)只需要反向转动即可，由于上述过程连贯形成，因此当检测到不同快递，可以进行各个方向的分流运输。

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