CN205204236U - 基于条形码识别的立体结构式快递包裹半自动分拣装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于条形码识别的立体结构式快递包裹半自动分拣装置，包括收纳箱、闭合轨道、行走机构、抓手机构、控制器和条码扫描器，所述闭合轨道架设在收纳箱的上方，所述行走机构设于闭合轨道上，所述抓手机构设于行走机构上，所述控制器分别连接行走机构、抓手机构和条码扫描器。与现有技术相比，本实用新型具有节省人力、降低出错率、维护成本低、减少占地面积等优点。

Description

基于条形码识别的立体结构式快递包裹半自动分拣装置

技术领域

本实用新型涉及一种包裹分拣装置，尤其是涉及一种基于条形码识别的立体结构式快递包裹半自动分拣装置。

背景技术

快递行业在我国开始于20世纪90年代，一直发展缓慢，直到近几年，快运速递产业发展迅速，成为当今人们生活不可缺少的快捷物品交换途径。在中国东部地区形成了以沿海大城市群为中心的四大区域性快运速递圈。同时这四大快运速递圈又以滚动式、递进式的扇面辐射，带动中部和西部地区的发展，部分大城市和特大城市已经成为区域性快运速递产业发展中心。

近年来我国快递企业如雨后春笋般发展，越来越多的加盟商参与快递的收集、分拣、配送。从业人员多达数百万人，但大多数企业规模偏小，主要从事分量轻，体积小的快递业务，技术、资金和管理以及政策、品牌和网络等方面都需要进一步的完善。快递公司机制灵活，成本较低，服务便捷，是物流行业的生力军。但其企业业务收入和服务质量与众多的数量相比有着相当大的不对称。对快递行业而言，不断完善服务质量提升企业业务水平，才是行业发展的重要途径。目前来看，我国的快递企业与国外快递行业还存在较大的差距，主要表现在：一、信息化水平低；二、自动化程度低；三、公司管理水平低下。

国内大多数加盟商对快件的逐次分拣过程还主要停留在人力分配。高强度单一重复性进行信息识别后分配，不仅造成了信息处理错误率，还造成快件的延误率、遗失率、破损率不断上升。现阶段只有以顺丰为代表的极少数快递拥有自己的网络分拣系统，但其存在过分依赖互联网、灵活性差、云端设备成本过高、机械设备要求配置过高等缺点。因此，对于涉及出成本低。自动化程度高，体积小，效率高的快递自动分拣系统的研究逐渐成为人们关注的焦点和研究的热点。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于条形码识别的立体结构式快递包裹半自动分拣装置，具有节省人力、降低出错率、维护成本低、减少占地面积等优点。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于条形码识别的立体结构式快递包裹半自动分拣装置包括收纳箱、闭合轨道、行走机构、抓手机构、控制器和条码扫描器，所述闭合轨道架设在收纳箱的上方，所述行走机构设于闭合轨道上，所述抓手机构设于行走机构上，所述控制器分别连接行走机构、抓手机构和条码扫描器。

所述闭合轨道为中空结构，闭合轨道的底面设有轨道开口，所述行走机构的顶部伸入轨道开口后设于闭合轨道内，行走机构的底部连接抓手机构。

所述行走机构包括行走支架，以及分别设于行走支架上的导向轮、车轮和电机，所述行走支架设于闭合轨道内，所述导向轮和车轮分别与闭合轨道接触，所述电机与车轮转动连接，所述抓手机构连接行走支架，所述控制器连接电机。

所述车轮包括分别设于行走支架上的两个前轮和两个驱动后轮，所述两个前轮和两个驱动后轮分别与闭合轨道接触，所述两个驱动后轮通过驱动轴与电机转动连接。

所述导向轮为四个。

所述闭合轨道上设有多个遮光杆，所述行走机构上设有与遮光杆配合的对射式开关，所述对射式开关连接控制器。

所述抓手机构包括抓手支架、活塞、驱动机和两对对称设置的抓手组件，每对抓手组件均包括抓手片和抓手支片，所述抓手支架上设有通孔，所述驱动机连接行走机构，且竖直设置，所述活塞的一端穿过通孔后连接驱动机，另一端与抓手支片的一端铰接，所述抓手支片的另一端连接抓手片，所述抓手片的顶端与抓手支架铰接，所述控制器连接驱动机，驱动机驱动活塞在竖直方向上伸缩运动，活塞带动抓手支片运动使得两个抓手片张开或闭合。

所述抓手机构包括抓手支架、两个抓手片和驱动机，所述抓手支架连接行走机构，且水平设置，抓手支架上设有可伸缩的传力杆，所述驱动机连接传力杆，一个抓手片的顶端与抓手支架固定连接，另一个抓手片的顶端与传力杆固定连接，所述控制器连接驱动机，驱动机驱动传力杆在水平方向上伸缩运动，使得两个抓手片张开或闭合。

所述驱动机为气缸。

所述收纳箱为多个。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1)发挥条形码的识别作用，现有的快递单条形码不包含快件收发过程的任何有效信息，仅起到跟踪快件物流信息的追踪作用，而本实用新型将条码扫描器与控制行走机构、抓手机构的控制器相结合，充分利用条形码与相应信息匹配整合的作用，节省了人力，降低出错率。

2)条码扫描器以条形码信息作为输入信息，且行走机构和抓手机构形成机械控制，无需联网运行，依靠控制器来实现半自动分拣，无需庞大的互联网云端设备，维护成本低。

3)采用立体结构，闭合轨道架设在收纳箱的上方，通过行走机构设于闭合轨道上的抓手机构对应收纳箱，减少空间冗余，无需庞大的机械设备系统，减少占地面积。

4)闭合轨道采用吊轨安装的方式，闭合轨道的底面设有轨道开口，行走机构设于闭合轨道内，并通过轨道开口连接抓手机构，整体形成闭合循环路径，提高空间利用率，且实现了自动分拣功能。

5)行走机构利用电机驱动车轮，使得行走支架在闭合轨道上的匀速整周运动，同时利用导向轮保证行走支架运动的稳定。

6)设置遮光杆和对射式开关，用于采集行走机构的运动数据，反馈到控制器，使得控制器集合条形码信息控制行走机构的走停以及抓手机构的开合，工作原理简单，提高分拣精确度。

7)抓手机构设计了两种开合方式：竖直伸缩式活塞控制抓手片开合的方式以及水平伸缩式传力杆控制抓手片开合的方式，方便操作人员放入包裹，也便于抓手片在指定位置将包裹放入收纳箱。

8)结构简单，且成本不高，可推广性强，适用于中小型全人工分拣工作站中的包裹分拣，方便快捷。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为闭合轨道的结构示意图；

其中，(2a)为闭合轨道的主视示意图，(2b)为图(2a)处A-A向剖视示意图，(2c)为图(2b)中B处局部放大示意图；

图3为行走机构的结构示意图；

图4为实施例一中抓手机构的结构示意图；

其中，(4a)为实施例一中抓手机构闭合时的结构示意图，(4b)为实施例一中抓手机构张开时的结构示意图；

图5为实施例一中行走结构和抓手机构的安装示意图；

图6为本实用新型内部电路连接示意图；

图7为实施例二中抓手机构的结构示意图。

图中：1、闭合轨道，11、轨道开口，12、遮光杆，13、管内布线槽，2、行走机构，21、行走支架，22、导向轮，23、电机，24、前轮，25、驱动后轮，26、对射式开关，3、抓手机构，31、抓手支架，32、活塞，33、抓手片，34、抓手支片，35、传力杆，4、收纳箱，5、控制器，6、条码扫描器，7、导轨支架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例一

如图1和图6所示，一种基于条形码识别的立体结构式快递包裹半自动分拣装置包括闭合轨道1、行走机构12、抓手机构3、收纳箱4、控制器5和条码扫描器6，闭合轨道1通过导轨支架7架设在收纳箱4的上方，行走机构12设于闭合轨道1上，抓手机构3设于行走机构12上，控制器5分别连接行走机构12、抓手机构3和条码扫描器6，其中：

闭合轨道1为中空结构，闭合轨道1的底面设有轨道开口11，行走机构2的顶部伸入轨道开口11后设于闭合轨道1内，行走机构2的底部连接抓手机构3。本实施例中闭合轨道1为腰形状，且由直线段和弯曲段分段组装而成，分段式设计安装便捷，且可根据操作场所空间大小和实际需要选择闭合轨道1的规格和段数，组装成符合实际空间允许的闭合轨道1，直线段长度L为1m，弯曲段有半径R为1m和2m等多种规格。

行走机构12包括行走支架21，以及分别设于行走支架21上的导向轮22、车轮和电机23，行走支架21设于闭合轨道1内，导向轮22和车轮被限定在闭合轨道1的腔体内，两者分别与闭合轨道1接触，弯道的转向由导向轮22实现，电机23与车轮转动连接，抓手机构3连接行走支架21，控制器5连接电机23。

车轮包括分别设于行走支架21上的两个前轮24和两个驱动后轮25，两个前轮24和两个驱动后轮25分别与闭合轨道1接触，两个驱动后轮25通过驱动轴与电机23转动连接，两个前轮24则可自由转向。导向轮22对应前后左右设置四个。

闭合轨道1上设有多个遮光杆12，行走机构12上设有与遮光杆12配合的对射式开关26，对射式开关26连接控制器5，对射式开关26经过遮光杆12进行计数反馈。本实施例中对射式开关26采用激光对射极开关。

抓手机构3包括抓手支架31、活塞32、驱动机和两对对称设置的抓手组件，每对抓手组件均包括抓手片33和抓手支片34，抓手支架31上设有通孔，驱动机连接行走机构12，且竖直设置，活塞32的一端穿过通孔后连接驱动机，另一端与抓手支片34的一端铰接，抓手支片34的另一端连接抓手片33，抓手片33的顶端与抓手支架31铰接，控制器5连接驱动机，驱动机驱动活塞32在竖直方向上伸缩运动，活塞32带动抓手支片34运动使得两个抓手片33张开或闭合。驱动机采用气缸。

收纳箱4为多个。遮光杆12设置在闭合轨道1上的位置与收纳箱4的位置相对。

本装置电机23、驱动机等与控制器5的连接和供电方式采用德国已经技术相当成熟的空间轨道列车的全封闭式供电驱动方式，这种驱动方式采用低压电源装置，具有小型化的特点，使用微型IGBT元件，重量轻，维修简单。如图(2c)所示，闭合轨道1内开设有管内布线槽13。

工作时，控制器5控制活塞32收缩，使得两个抓手片33闭合且抓紧包裹，条码扫描器6采集包裹上的条形码信息并转发给控制器5，控制器5根据条形码信息中的运动指令控制电机23转动，电机23驱动车轮，使得行走支架21沿闭合轨道1的轨道开口11路径运动，控制器5实时接收对射式开关26反馈回的计数信息，当计数信息达到运动指令中规定的位置，控制器5控制活塞32伸出，使得两个抓手片33张开，放下包裹，达到分拣目的。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，抓手机构3包括抓手支架31、两个抓手片33和驱动机，抓手支架31连接行走机构12，且水平设置，抓手支架31上设有可伸缩的传力杆35，驱动机连接传力杆35，一个抓手片33的顶端与抓手支架31固定连接，另一个抓手片33的顶端与传力杆35固定连接，控制器5连接驱动机，驱动机驱动传力杆35在水平方向上伸缩运动，使得两个抓手片33张开或闭合，其余结构同实施例一。

Claims (10)

1.一种基于条形码识别的立体结构式快递包裹半自动分拣装置，包括收纳箱(4)，其特征在于，该装置还包括闭合轨道(1)、行走机构(2)、抓手机构(3)、控制器(5)和条码扫描器(6)，所述闭合轨道(1)架设在收纳箱(4)的上方，所述行走机构(2)设于闭合轨道(1)内，所述抓手机构(3)设于行走机构(2)上，所述控制器(5)分别连接行走机构(2)、抓手机构(3)和条码扫描器(6)。

2.根据权利要求1所述的基于条形码识别的立体结构式快递包裹半自动分拣装置，其特征在于，所述闭合轨道(1)为中空结构，闭合轨道(1)的底面设有轨道开口(11)，所述行走机构(2)的顶部伸入轨道开口(11)后设于闭合轨道(1)内，行走机构(2)的底部连接抓手机构(3)。

3.根据权利要求1所述的基于条形码识别的立体结构式快递包裹半自动分拣装置，其特征在于，所述行走机构(2)包括行走支架(21)，以及分别设于行走支架(21)上的导向轮(22)、车轮和电机(23)，所述行走支架(21)设于闭合轨道(1)内，所述导向轮(22)和车轮分别与闭合轨道(1)接触，所述电机(23)与车轮转动连接，所述抓手机构(3)连接行走支架(21)，所述控制器(5)连接电机(23)。

4.根据权利要求3所述的基于条形码识别的立体结构式快递包裹半自动分拣装置，其特征在于，所述车轮包括分别设于行走支架(21)上的两个前轮(24)和两个驱动后轮(25)，所述两个前轮(24)和两个驱动后轮(25)分别与闭合轨道(1)接触，所述两个驱动后轮(25)通过驱动轴与电机(23)转动连接。

5.根据权利要求3所述的基于条形码识别的立体结构式快递包裹半自动分拣装置，其特征在于，所述导向轮(22)为四个。

6.根据权利要求1所述的基于条形码识别的立体结构式快递包裹半自动分拣装置，其特征在于，所述闭合轨道(1)上设有多个遮光杆(12)，所述行走机构(2)上设有与遮光杆(12)配合的对射式开关(26)，所述对射式开关(26)连接控制器(5)。

7.根据权利要求1所述的基于条形码识别的立体结构式快递包裹半自动分拣装置，其特征在于，所述抓手机构(3)包括抓手支架(31)、活塞(32)、驱动机和两对对称设置的抓手组件，每对抓手组件均包括抓手片(33)和抓手支片(34)，所述抓手支架(31)上设有通孔，所述驱动机连接行走机构(2)，且竖直设置，所述活塞(32)的一端穿过通孔后连接驱动机，另一端与抓手支片(34)的一端铰接，所述抓手支片(34)的另一端连接抓手片(33)，所述抓手片(33)的顶端与抓手支架(31)铰接，所述控制器(5)连接驱动机，驱动机驱动活塞(32)在竖直方向上伸缩运动，活塞(32)带动抓手支片(34)运动使得两个抓手片(33)张开或闭合。

8.根据权利要求1所述的基于条形码识别的立体结构式快递包裹半自动分拣装置，其特征在于，所述抓手机构(3)包括抓手支架(31)、两个抓手片(33)和驱动机，所述抓手支架(31)连接行走机构(2)，且水平设置，抓手支架(31)上设有可伸缩的传力杆(35)，所述驱动机连接传力杆(35)，一个抓手片(33)的顶端与抓手支架(31)固定连接，另一个抓手片(33)的顶端与传力杆(35)固定连接，所述控制器(5)连接驱动机，驱动机驱动传力杆(35)在水平方向上伸缩运动，使得两个抓手片(33)张开或闭合。

9.根据权利要求7或8所述的基于条形码识别的立体结构式快递包裹半自动分拣装置，其特征在于，所述驱动机为气缸。

10.根据权利要求1所述的基于条形码识别的立体结构式快递包裹半自动分拣装置，其特征在于，所述收纳箱(4)为多个。