CN115318672A - 一种基于rfid的智能分拣装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于智能分拣技术领域，且公开了一种基于RFID的智能分拣装置，包括承载机构，所述承载机构的一侧设有控制器，所述承载机构的内部设有导向机构，所述导向机构的两侧均铰接有分拣机构，所述分拣机构的下侧均设置有牵引机构；所述承载机构包括有架体，所述架体的内部设有第一识别组件，所述第一识别组件为带有RFID识别芯片的器械。本发明中，通过气流组件对物料的作用，其不但可以对物料中所附着的杂尘进行清洁，还可以利用吸附力确保物料在下滑过程中可以更加稳定的滑动，进而达到了防倾覆的目的，同时还能借助电磁铁对磁块和磁板的作用，实现挤压物料分拣下料，并且物料快速下料过程中不会发生碰撞从而造成损坏，提高分拣的安全性和精准性。
Description
技术领域
本发明属于智能分拣技术领域，更具体地说，特别涉及一种基于RFID的智能分拣装置。
背景技术
RFID其原理为阅读器与标签之间进行非接触式的数据通信，达到识别目标的目的，而其在应用到智能分拣上时可进行更加全面且精准地分拣操作。
申请号为CN201811405033.9的中国发明专利公开了一种智能物流分拣装置，包括机座和存货箱，所述机座的底部安装有伸缩支撑柱，且机座的顶部安装有传动辊，机座的后侧安装有存货箱，所述传动辊的外侧安装有传送皮带，所述存货箱的内部设有等间距分布的分隔室，且存货箱的顶部安装有监控摄像头，所述分隔室的顶部安装有条码扫描器，且分隔室的左侧安装有机械抓取手臂。本发明，通过在分隔室上安装的条码扫描器和机械抓取手臂，条码扫描器能够远距离捕捉并识别物料的信息，当捕捉到相应的物料时，机械抓取手臂能够自动将物料抓取到相应的分隔室内，智能化程度高，能够连续、大批量地分拣中小型物料，分拣效率提高，大大减少人工分拣工作量，但是该方案仅可以实现对物料的抓取工作，并不能在RFID的基础上进行多次筛检作业，进而很容易误筛检而造成筛选错误，而且在分拣过程中多为依靠气缸或电动缸对识别后的物料进行顶出操作，但受限于物料的重量及重心均不相同，进而气缸在推取时极易对物料造成损坏或造成物料倾覆，进而存在着安全隐患。
同时在分拣物料过程中不同尺寸重量和价值的物料所需的静摩擦力不同，且分拣下滑过程中所需的倾斜角度不同，同时，对于那些在传送带上体积过小的物料，不便直接从传送带滑落至收集箱内，若物料在传送带上摆放位置不规整时，则会影响物料收纳的难度，同时在物料快速下落后会导致其与收纳箱碰撞从而造成损坏。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题，本发明提供了一种基于RFID的智能分拣装置，具有不采用气缸或电动缸等蛮力分拣且分拣效率高、识别速度快且精确，安全性强，位置精准等优点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于RFID的智能分拣装置，包括承载机构，所述承载机构的一侧设有控制器，所述承载机构的内部设有导向机构，所述导向机构的两侧均铰接有分拣机构，所述分拣机构的下侧均设置有牵引机构；
所述承载机构包括有架体，所述架体的内部设有第一识别组件，所述第一识别组件为带有RFID识别芯片的器械；
所述分拣机构包括有托起组件，所述托起组件的顶部设有第二识别组件，所述托起组件的内部设有气流组件，所述托起组件的顶部两侧对称开凿有滑槽，所述滑槽的内部滑动连接有磁块，所述磁块的顶部设有气囊，所述气囊的进风口位于底部；
所述牵引机构包括有牵引组件，所述牵引组件的主体为电磁铁，所述牵引组件固定安装在架体顶部，所述架体的顶部设有传动组件，所述传动组件靠近电磁铁的一端设有磁板，所述磁板的磁性与磁块的磁性相异，所述传动组件的另一端设有导向组件，所述导向组件的另一端与托起组件的底部铰接；
当某一侧所述第二识别组件识别物料后，该侧所述控制器控制电磁铁通正向电流，所述电磁铁借助与磁板的磁吸力带动传动组件向电磁铁端移动，所述托起组件向下倾斜，所述电磁铁借助与磁块的磁斥力带动气囊向远离电磁铁端移动；另一侧所述控制器控制电磁铁通反向电流，所述托起组件向上翘起，所述气囊向靠近电磁铁端移动；所述气流组件由抽气变为排气，所述气囊体积增大；物料在向上翘起的所述气囊的挤压作用下滑落至向下倾斜的托起组件顶部，物料下滑至所述托起组件底部时与气囊接触。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明中，可通过启动导向轮外侧所安装的电机对其进行驱动，进而使得物料向右侧进行移动，而在物料移动过程中进料、出料一侧均设置有第一识别组件，第一识别组件为带有RFID识别芯片的器械，且第一识别组件的识别方向为垂直向下，进而可以确保在进料及出料时至少对经过的物料进行两次检测，进而达到更加精确的目的。
2、本发明中，可通过启动安装在托起组件内侧的气流组件对物料中所包含的杂尘经托起组件顶端所开设的吸入槽将杂尘吸入到安装在托起组件内侧的收集箱的内部位置，进而其不但可以对物料中所附着的杂尘进行清洁，还可以利用吸附力确保物料在下滑过程中可以更加稳定的滑动，进而达到了防倾覆的目的。
3、本发明中，当识别确认后的物料位于托起组件顶部时，通过控制器控制牵引机构中的牵引组件对其内部所安装的电磁铁进行通电使其产生磁性，而在牵引组件中安装有插接在立柱内侧的传动组件，传动组件的主体为牵引杆结构设计，且牵引杆靠近电磁铁的一端为磁板，进而在当电磁铁通电后可对磁板的牵引杆进行吸引操作，从而带动托起组件向下倾斜，使得位于运输组件顶部的物料下滑至托起组件顶部进行分拣，提高装置的分拣效率，保证分拣精度。
4、本发明中，当某一侧的第二识别组件识别物料后，该侧的控制器控制电磁铁通入正向电流，则该侧电磁铁对磁板施加磁吸力带动该侧托起组件向下倾斜，该侧的电磁铁对磁块施加磁斥力，磁块在自身重力的磁力的共同作用下带动气囊下滑至托起组件底部；同理控制器控制另一侧的电磁铁通入反向电流，则该侧的托起组件向上翘起，该侧的磁块带动气囊靠近物料，气流组件由原本的抽气变为排气，则气囊体积增大，物料在反向的气囊的挤压作用下滑落至向下倾斜的托起组件顶部，并且由于物料底部受到向上的气体力，则会降低物料与托起组件间的摩擦力，使得物料快速下滑，同时下落至底部时就会与该侧的气囊接触，保证其安全性，防止下滑过快造成物料的损坏，并且借助气囊可以对物料的位置进行校正，使得其准确合适的进入收纳箱内部。该装置很好地解决了物料的下落问题，提高分拣效率，同时还能对物料进行保护，防止其落地过快对物料造成损坏，还能校正物料位置，提高物料的收纳便捷性。
附图说明
图1是本发明的侧视结构示意图。
图2是本发明的前侧视结构示意图。
图3是本发明的图1中A处放大结构示意图。
图4是本发明的图2中B处放大结构示意图。
图5是本发明的牵引机构示意图。
图中，部件名称与附图编号的对应关系为：
1、承载机构；101、架体；102、第一识别组件；2、导向机构；201、支架；202、运输组件；3、分拣机构；301、托起组件；302、第二识别组件；303、气流组件；4、牵引机构；401、牵引组件；402、传动组件；403、导向组件；5、滑槽；6、磁块；7、气囊。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
第一实施例：
如附图1至附图5所示：
本发明提供一种基于RFID的智能分拣装置，包括有：承载机构1，承载机构1的一侧设有控制器，控制器电性控制各电气元件，承载机构1的主体为框体结构设计，且承载机构1的内部设有导向机构2，在导向机构2的两侧均铰接有分拣机构3，且位于前后两侧的分拣机构3为对向安装，在分拣机构3的下侧均设置有牵引机构4。
承载机构1包括有第一识别组件102，第一识别组件102为带有RFID识别芯片的器械，且第一识别组件102的识别方向为垂直向下，并且两处第一识别组件102分别安装在架体101底端面的左右两侧位置，在第一识别组件102的内侧还设置有导向机构2。
承载机构1包括有架体101，架体101的主体为框体结构设计，且承载机构1的底端为封闭结构，承载机构1顶端为贯通结构设计。
分拣机构3包括有托起组件301，托起组件301的主体为类箱体结构，且托起组件301的上侧也设置有运输组件202，在托起组件301的顶端还通过电磁阀设有多组吸入槽，吸入槽均匀阵列分布，通过吸入槽保证气流组件303对顶部进行抽气和排气，同时电磁阀还能实现吸入槽的打开和关闭，在托起组件301的内部还插接有收集箱，进而其在对物料分拣时所产生的杂尘可进行统一的收纳作用，以方便后续进行统一收集处理。
分拣机构3包括有第二识别组件302，第二识别组件302的结构与第一识别组件102的内部识别芯片相同，且第二识别组件302的同侧还设置有导向柱，进而其通过第二识别组件302进行对落下的物料再次筛选作业，进而达到更加精确的目的。
分拣机构3包括有气流组件303，且每两处横向相邻的气流组件303为一组，四组气流组件303分别安装在四处托起组件301的内部位置，在气流组件303的下侧还设置有牵引机构4，气流组件303的设置不但可以对物料中所附着的杂尘进行清洁，还可以利用吸附力确保物料在下滑过程中可以更加稳定的滑动，进而达到了防倾覆的目的。
导向机构2包括有支架201，支架201的主体为类L形结构设计，且两处支架201为对向安装，两处类L形的支架201拼接而成类U形结构设计。
导向机构2包括有运输组件202，运输组件202的主体为带有驱动电机的导向轮结构设计，且运输组件202安装在两处支架201的内侧位置，在运输组件202的前后两侧还设置有分拣机构3。
牵引机构4包括有牵引组件401，牵引组件401的主体为带有控制器的电磁铁结构设计，且牵引组件401安装在架体101顶部。
牵引机构4包括有传动组件402，传动组件402的主体为带有立柱的牵引杆结构设计，且牵引杆靠近电磁铁的一端为磁板，并且传动组件402与牵引组件401为垂直设置，牵引机构4包括有导向组件403，导向组件403的主体为连杆结构设计，且导向组件的另一端与托起组件301的底部铰接。
使用时：针对进料的识别，先将物料从承载机构1中的架体101的左侧将物料托举到导向机构2中的支架201顶部，并使得物料中带有RFID的一侧朝向上方使得增加识别精确率，摆放完成后将物料向右侧挪动到导向机构2中的运输组件202中的导向轮顶部，并通过启动导向轮外侧所安装的电机对其进行驱动，进而使得物料向右侧进行移动，而在物料移动过程中进料、出料一侧均设置有第一识别组件102，第一识别组件102为带有RFID识别芯片的器械，且第一识别组件102的识别方向为垂直向下，进而可以确保在进料及出料时至少对经过的物料进行两次检测，进而达到更加精确的目的。
第二实施例：
基于第一实施例提供的一种基于RFID的智能分拣装置，该装置借助安装在架体101底侧的两处带有RFID识别芯片的第一识别组件102可以满足对所经物料的多次识别检验进而确保了其精确性，但在实际应用过程并不能对所识别的物料进行输送过程中清洁其包含的环境尘土或杂物，进而会因尘土或杂物的存在对物料及机械本身产生损伤，为了解决以上问题，该一种基于RFID的智能分拣装置的使用过程如下：
使用时，当物料运送到分拣机构3中的托起组件301顶部时，可通过启动安装在托起组件301内侧的气流组件303对物料中所包含的杂尘进行抽取，尘杂经托起组件301顶端所开设的吸入槽后，杂尘吸入到安装在托起组件301内侧的收集箱的内部位置，进而其不但可以对物料中所附着的杂尘进行清洁，还可以利用吸附力确保物料在下滑过程中可以更加稳定的滑动，进而达到了防倾覆的目的。
第三实施例：
基于第二实施例提供的一种基于RFID的智能分拣装置，在实际应用时会因传统的分拣方式多为采用气缸或电动缸进行识别后推动分拣，但受限于物料的重量及重心均不相同，进而气缸在推取时极易对物料造成损坏或造成物料倾覆的问题出现，为了更加有效地解决上述问题，该一种基于RFID的智能分拣装置使用过程如下：
使用时，当识别确认后的物料位于托起组件301顶部时，通过控制器控制牵引机构4中的牵引组件401对其内部所安装的电磁铁进行通电使其产生磁性，而在牵引组件401中安装有插接在立柱内侧的传动组件402，传动组件402的主体为牵引杆结构设计，且牵引杆靠近电磁铁的一端为磁板，且当电磁铁通电后其磁性与磁板的磁性相反，进而在当电磁铁通电后可对磁板的牵引杆进行吸引操作；
而在当电磁铁对牵引杆进行吸引后可通过其远离牵引组件401一侧所铰接的导向组件403牵引着托起组件301沿着导向机构2中的支架201向外侧进行翻转，当托起组件301进行翻转时，可利用物料自身的重力使得物料从托起组件301顶部进行滑落，进而实现了对物料的分拣作业。
第四实施例
基于第三实施例提供的一种基于RFID的智能分拣装置，在实际使用时，在物料从运输组件202上滑落至倾斜的托起组件301顶部时，需要物料借助自身的重力完成下料，但是如果物料自重过轻不易下滑时，就无法实现下料过程，同时物料在分拣下料过程中需要实现快速下料，但是下料过快就会出现物料落地时发生损坏，且无法保证物料摆放规整，从而不便进行收纳和储存，为了解决以上问题，该一种基于RFID的智能分拣装置还包括：托起组件301的顶部两侧对称开凿有滑槽5，滑槽5的内部滑动连接有磁块6，磁块6的顶部设有气囊7，气囊7的进风口位于底部，磁块6的磁性与磁板的磁性相反，通过磁块6可带动气囊7在滑槽5内移动，而由于磁块6的磁性与磁板的磁性相反，因此在磁板受到电磁铁的磁吸力时，磁块6受到电磁铁的磁斥力向远离电磁铁端移动，则气囊7同步实现位置上的变化，而此时气流组件303由原本的抽气变为排气，同时吸入槽内的电磁阀关闭，则气流组件303会带动气囊7体积增大，与下料方向相反的气囊7的体积增大会挤压物料滑落至另一侧的托起组件301顶部，而该侧的托起组件301内的气囊7体积增大则会对物料的下滑起到保护作用，防止物料下滑速度过快滑落至物料收纳箱内时出现损坏。
使用时，物料在第一识别组件102的识别作用下进入导向机构2内，并沿运输组件202向另一侧滑动，此时吸入槽内的电磁阀打开，气流组件303抽气，对承载机构1内的物料进行抽气清洁，保证物料及装置内的整洁性，磁块6和磁板的磁性相反，因此借助磁力两者位于各自位置互不干扰，该位置保证托起组件301初始状态时与水平面平齐，且磁块6带动气囊7位于气流组件303没有出气孔的位置，且由于气流组件303处于抽气，气囊7的体积也不会发生变化并落至托起组件301顶部。
当导向机构2两侧的某一第二识别组件302识别物料的识别码后，需要物料沿该侧的托起组件301进行滑动收纳时，控制器会控制另一侧电磁铁通反向电流，从而使得电磁铁的磁性与磁板的磁性相同，电磁铁的磁性与磁块6的磁性相反，则电磁铁借助磁斥力会带动该侧的磁板向远离电磁铁端移动，磁板带动导向组件403反向移动从而带动该侧的托起组件301向上翘起，电磁铁借助对磁块6的磁吸力以及磁块6自身的重力的共同作用下会向运输组件202端移动，并实现其顶部的气囊7靠近物料，此时该侧的气流组件303有抽气变为排气，则气囊7的体积会增大，气囊7体积增大并配合其移动会带动运输组件202顶部的物料向另一侧滑动，从而滑落至所需分拣的收纳箱位置。
第二识别组件302识别物料后，该侧的控制器则会控制该侧底部的电磁铁通正向电流，使得该侧电磁铁与磁板的磁性相反，电磁铁与磁块6的磁性相同，则电磁铁对磁板施加的是磁吸力，磁板会向靠近电磁铁端移动，借助导向组件403与托起组件301底部的铰接关系，则该侧的托起组件301会向下倾斜，同时由于磁块6与电磁铁的磁性相同，电磁铁对磁块6施加的是磁斥力，因此磁块6在自身重力以及电磁铁的磁斥力的作用下向远离电磁铁端移动，并位于托起组件301的外侧底部，此时气流组件303有原本的抽气变为排气，则气流组件303排气会对物料的底部施加支撑力，从而降低物料与托起组件301之间的摩擦力，提高物料的下滑速度，保证分拣效率，并且气流组件303会带动气囊7体积增大，从而对物料的快速下滑起到保护作用，防止其与收纳箱直接碰撞接触造成物料的损坏，造成不必要的经济损失，有效地提高了装置的安全性能，并且物料在下滑至托起组件301底部与气囊7接触后会调整其自身的位置，使其尽可能地摆正放置，从而实现了物料摆放的准确性，防止物料放置杂乱降低进入收纳箱内的数量，当物料滑落至托起组件301底部与气囊7接触后，气流组件303由排气恢复至抽气，则气囊7体积变小收缩，物料沿托起组件301下滑至收纳箱内实现分拣工作，并且两侧的电磁铁断电，借助磁块6与磁板的磁性相吸作用使得气囊7和传动组件402均恢复原位，继续下一次工作。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (10)
1.一种基于RFID的智能分拣装置，其特征在于：包括承载机构(1)，所述承载机构(1)的一侧设有控制器，所述承载机构(1)的内部设有导向机构(2)，所述导向机构(2)的两侧均铰接有分拣机构(3)，所述分拣机构(3)的下侧均设置有牵引机构(4)；
所述承载机构(1)包括有架体(101)，所述架体(101)的内部设有第一识别组件(102)，所述第一识别组件(102)为带有RFID识别芯片的器械；
所述分拣机构(3)包括有托起组件(301)，所述托起组件(301)的顶部设有第二识别组件(302)，所述托起组件(301)的内部设有气流组件(303)，所述托起组件(301)的顶部两侧对称开凿有滑槽(5)，所述滑槽(5)的内部滑动连接有磁块(6)，所述磁块(6)的顶部设有气囊(7)，所述气囊(7)的进风口位于底部；
所述牵引机构(4)包括有牵引组件(401)，所述牵引组件(401)的主体为电磁铁，所述牵引组件(401)固定安装在架体(101)顶部，所述架体(101)的顶部设有传动组件(402)，所述传动组件(402)靠近电磁铁的一端设有磁板，所述磁板的磁性与磁块(6)的磁性相异，所述传动组件(402)的另一端设有导向组件(403)，所述导向组件(403)的另一端与托起组件(301)的底部铰接；
当某一侧所述第二识别组件(302)识别物料后，该侧所述控制器控制电磁铁通正向电流，所述电磁铁借助与磁板的磁吸力带动传动组件(402)向电磁铁端移动，所述托起组件(301)向下倾斜，所述电磁铁借助与磁块(6)的磁斥力带动气囊(7)向远离电磁铁端移动；另一侧所述控制器控制电磁铁通反向电流，所述托起组件(301)向上翘起，所述气囊(7)向靠近电磁铁端移动；所述气流组件(303)由抽气变为排气，所述气囊(7)体积增大；物料在向上翘起的所述气囊(7)的挤压作用下滑落至向下倾斜的托起组件(301)顶部，物料下滑至所述托起组件(301)底部时与气囊(7)接触。
2.如权利要求1所述一种基于RFID的智能分拣装置，其特征在于：所述架体(101)的主体为框体结构设计，且所述承载机构(1)的底端为封闭结构，所述承载机构(1)的顶端为贯通结构设计。
3.如权利要求1所述一种基于RFID的智能分拣装置，其特征在于：所述第一识别组件(102)的识别方向为垂直向下，并且两处所述第一识别组件(102)分别安装在架体(101)底端面的左右两侧位置。
4.如权利要求1所述一种基于RFID的智能分拣装置，其特征在于：所述导向机构(2)包括有支架(201)，所述支架(201)的主体为类“L”形结构设计，且两处所述支架(201)为对向安装，两处类L形的所述支架(201)拼接而成类“U”形结构设计。
5.如权利要求4所述一种基于RFID的智能分拣装置，其特征在于：所述导向机构(2)包括有运输组件(202)，所述运输组件(202)的主体为带有驱动电机的导向轮结构设计，所述运输组件(202)安装在两处支架(201)的内侧位置，所述运输组件(202)的底部与架体(101)的内侧底部固定连接。
6.如权利要求1所述一种基于RFID的智能分拣装置，其特征在于：所述托起组件(301)的主体为类箱体结构，所述托起组件(301)的顶端通过电磁阀设有多组吸入槽，在所述托起组件(301)的内部还插接有收集箱。
7.如权利要求1所述一种基于RFID的智能分拣装置，其特征在于：所述第二识别组件(302)的结构与第一识别组件(102)的内部识别芯片相同，所述第二识别组件(302)的同侧还设置有导向柱。
8.如权利要求1所述一种基于RFID的智能分拣装置，其特征在于：所述气流组件(303)的顶部均匀阵列开设有多组出气孔，所述气流组件(303)可在控制器的作用下进行抽气和排气。
9.如权利要求1所述一种基于RFID的智能分拣装置，其特征在于：所述控制器电性控制各电气元件。
10.如权利要求1所述一种基于RFID的智能分拣装置，其特征在于：所述传动组件(402)的主体为带有立柱的牵引杆结构设计，所述传动组件(402)与牵引组件(401)为垂直对应设置，所述导向组件(403)的主体为连杆结构设计。
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