CN215973365U - 一种实现立体仓库自动组箱装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于自动化仓储物流装备领域，具体说是一种实现立体仓库自动组箱装置。包括：安装支架、控制器以及与控制器连接的相机、补光装置、载具标识采集装置以及位置传感器；所述相机设置在安装支架上，且相机的视场方向朝向于物料传送装置的传送面；所述补光装置设于安装支架上；所述载具标识采集装置设于物料传送装置的传送方向的任意一侧，位置传感器设于物料传送装置的传送方向的任意一侧。本实用新型的有益效果在于，克服了现有自动组箱过程中RFID方式和专用条码群读方式的缺点，相较于RFID自动组箱方式，本方案无需在载具周围设置射频屏蔽装置、无需控制屏蔽装置的开启和关闭，以更小的空间占用、更高的运行效率完成自动组箱。

Description

一种实现立体仓库自动组箱装置

技术领域

本实用新型属于自动化仓储物流装备领域，具体说是一种实现立体仓库自动组箱装置。

背景技术

自动化立体仓库广泛应用于工业、物流、仓储等行业，物料入库过程中需要将待入库物料按照要求摆放到载具(托盘、货笼、周转箱等)，并且将待入库物料的信息与载具标识绑定，传递给管理软件系统，这个过程称为组箱。传统的组箱装置对载具标识包括：RFID手持设备和专用条码群读装置；RFID需在载具周围设置射频屏蔽装置并控制屏蔽装置的开启和关闭，专用条码群读方式需要针对“个性化”任务选配检测设备，要为每套设备设计安装固定机械结构并保证设备之间无干涉。并且整个组箱过程需要通过特定人员拍摄载具的光学图像，进而针对物料载具内的状态进行识别物料信息，大大增加了操作人员的工作任务，二者不能同时进行，严重影响了效率，因此，为提高工作效率，减少人员使用，实现自动化生产，并且在空间上可以节省大量空间以针对多条线路共同作业，有必要研发一种实现立体仓库自动组箱装置。

实用新型内容

为克服上述问题，本实用新型目的是提供一种实现立体仓库自动组箱装置；该装置提高了工作效率，减少了人员使用，实现自动化生产，以克服上述技术问题。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种实现立体仓库自动组箱装置，设于物料传送装置上，包括：安装支架、控制器以及与控制器连接的相机、补光装置、载具标识采集装置以及位置传感器；

所述相机设置在安装支架上，且相机的视场方向朝向于物料传送装置的传送面；

所述补光装置设于安装支架上；所述载具标识采集装置设于物料传送装置上的载具设有标识的一侧，位置传感器设于物料传送装置的传送方向的两侧。

所述安装支架，包括：龙门架以及与龙门架连接方型架；所述方型架的四个顶角向下分别垂直延展有四个支撑架，所述支撑架固定于地面；所述支撑架的高度大于物料传送装置的高度；

所述龙门架的宽度与方型架的宽度相等，龙门架的高度大于方型架的四个支撑架高度，所述龙门架的两个侧框架通过方型架的两侧边框中点处与地面相固定；所述龙门架的两个侧框架与方型架的两侧边框固定连接；

物料传送装置的传送方向与龙门架所在平面垂直。

所述支撑架通过膨胀螺钉固定在地面。

所述龙门架的两个侧框架与方型架的两侧边框通过多个L型连接件固定。

所述相机为工业相机。

所述相机固设于安装支架的龙门架横梁中心的下方，所述相机视场中心线与铅垂线的夹角为5°。

所述位置传感器为红外对射传感器。

所述载具标识采集装置为工业读码器，所述载具标识采集装置设于方型架的其中一对支撑架与龙门架的一个侧框架之间的物料传送装置一侧。

所述补光装置包括：防止外界干扰光源对拍照区域形成反光的挡光板和补光光源；

所述挡光板通过连接块固设于工业相机上方的龙门架的横梁上方；

所述补光光源有多个，相邻的两根补光光源首尾连接，围成口型环状，并设于方型架内侧。

所述挡光板为深色亚克力板。

本实用新型具有以下有益效果及优点：

1、本实用新型采用安装支架的支撑结构，通过龙门架和方形架的配合以及标准连接方式，形成了结构简单成本低，功能设备选型充分考虑通用性和多功能性的特点，满足不同立体仓库的技术要求；

2、本实用新型减少了入库过程中操作人员的作业内容，降低了对外部系统的依赖，提高了立体仓库的自动化程度；

3、本实用新型通过设置在安装支架上或物料传送装置上的位置传感器、载具标识采集装置以及相机之间的布局关系，实现在物料传送装置的小范围内进行自动化筛查；

4、本实用新型补光光源有多个，可根据实际环境围成口型环状或平行状，并通过亚克力板防止外界干扰光源对拍照区域形成反光；

5、本实用新型便于拆装，仅需拆卸龙门架和方形架以及个别零部件，以及可以方便实现安装多条线路共同作业。

6、本实用新型克服现有自动组箱过程中RFID方式和专用条码群读方式的缺点，相较于RFID自动组箱方式，本方案无需在载具周围设置射频屏蔽装置、无需控制屏蔽装置的开启和关闭，以更小的空间占用、更高的运行效率完成自动组箱；

7、本实用新型相较于专用条码群读方式，使载具一次通过设备就可以完成载具标识的采集、载具内物料个体分割、校验物料数量/大小/摆放位置顺序是否合格、校验物料物料包装标识张贴位置是否符合规范/方向是否正确、物料条码信息的识别和是否匹配校验。

附图说明

图1为本实用新型的电气连接图；

图2为本实用新型的装置的主视图；

图3为本实用新型的装置的侧视图；

图4为本实用新型的装置的俯视图；

其中，1为物料传送装置，2为控制器，3为载具标识采集装置，4为位置传感器，5为物料载具，6为龙门架，7为方形架，8为侧框架，9为支撑架，10 为挡光板，11为L型镀锌件，12为相机，13为补光灯。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1所示，为本实用新型的电气连接图，

本实用新型由相机12和镜头、补光装置、载具标识采集设备3、位置传感器4、控制器2：

1、相机12和镜头：接收控制器2发出的拍照指令，采集高分辨率的光学图像并回传给控制器；相机为工业相机；

2、补光装置：包含环境强光挡光板10和补光光源13，接收控制器2发出的开始补光指令，使工业相机视野内的光照强度符合成像要求；

3、载具标识采集装置3：为工业读码器，根据位置传感器4提供的载具位置信息，采集并识别载具标识，并将结果传递给通信软件；

4、位置传感器4：为红外对射传感器，感应载具位置并将信息传递给控制器，以便于控制器在合适位置下达补光和拍照指令。

5、控制器2：整个系统的控制中心，通过网络接口和GPIO连接工业相机、补光装置和位置传感器，为图像识别算法和通信软件提供运行环境；

工业相机通过网络接口与控制器2相连，使用GigE Vision协议交互控制命令和传输图像。载具标识采集装置3通过网络接口和GPIO点与控制器2相连，控制器2通过GPIO点控制触发采集载具标识，采集成功后通过TCP协议接收标识内容。位置传感器4通过GPIO点与控制器相连，通过PNP电平传递位置信号。补光装置通过GPIO点与控制器连接，通过PNP电平交互控制信号。系统支持配置单个或多个自动组箱工位，多工位应用时，控制器2之间通过网络接口相连，使用TCP协议交互信息，并选择其中一个控制器2作为主控制器，运行通信软件，每台控制器2上都要运行图像识别算法。

如图2～4所示，为本实用新型的装置各个视图，使用铝合金型材作为各个硬件设备的安装框架，型材之间使用专用的连接件和螺丝连接，安装框架主体分为两部分，一部分为工业相机等安装使用的“龙门架6”，另一部分为补光灯 13等安装使用的“方型架7”。

本实施例中龙门架6高1920mm，宽920mm，两个地脚采用膨胀螺丝固定于地面，工业相机和镜头安装在龙门架6横梁中心位置下沿，采用专用L型镀锌件11连接，使用螺丝固定，工业相机和镜头视野中心线与铅垂线有5°夹角，防止反射形成的高亮光斑影响成像效果。挡光板10为深色亚克力板，大小 500mm*400mm，安装在龙门架横梁中心位置上沿，采用双L型镀锌件11连接，使用螺丝固定，挡光板10水平安装，防止厂区顶部射灯强光影响成像效果。

方型架6高1120mm，两个方向宽均为920mm，采用四支腿膨胀螺丝固定于地面，方型架6与龙门架7交叉位置使用专用连接件连接，系统设置2台补光灯13，分别安装在方型架7前后两个横梁上，采用专用L型镀锌件11连接，使用螺丝固定，补光灯长800mm，在横梁居中安装，光源照射主方向朝向工业相机聚焦中心。控制器2安装在方型架7上便于操作的位置，离地至少200mm高。

位置传感器4采用两组对射开关，安装在输送设备两侧，采用专用L型镀锌件11连接，使用螺丝固定，分别捕获载具标识识别的最佳位置和工业相机拍照的最佳位置；载具标识采集设备安装在输送设备的一侧，具体位置需要与载具上的标识位置匹配，以便在位置传感器4触发时获得最佳的读取效果。

系统的硬件之间电源和信号走线方式如下：

工业相机和镜头采用标准的机械卡扣连接，镜头本身为无源器件，可以与工业相机视为一个整体；工业相机和镜头、载具标识采集设备需要引出24V电源线、触发线和信号线与控制器2连接，其中24V电源线与触发线选择二合一的专用线缆，信号线采用屏蔽网线，2根线穿入螺纹管内通过卡扣固定在龙门架横梁和立柱上；补光灯、位置传感器需要引出24V电源线和触发线与控制器连接，穿入螺纹管内通过卡扣固定在方型架横梁和立柱上。

本实用新型的工作原理如下：

1、系统上电，开启与工业相机的网络连接，检查GPIO初始状态，系统进入工作状态；

2、待入库物料载具5通过物料输送装置向前运动，载具到达位置传感器4 的检测位置时，位置传感器4检测电平跳变信号并发送至控制器，控制器2捕获到位置传感器4的信号后，控制载具标识采集装置3读取载具标识信息，同时，控制补光灯13亮起，工业相机拍摄包含待入库物料和载具的照片。

3、载具标识采集装置3读取载具标识信息后发送至控制器2，控制器2匹配无误后物料输送装置继续运动。

本实用新型中涉及到的控制器等结构为常规选择，且本实用新型在软件以及编程上并无创新，仅仅保护硬件连接关系和位置关系等结构技术特征，本领域技术人员通过本实用新型记载的结构特征，结合常规编程逻辑即可实现本实用新型功能，解决本实用新型技术问题。

Claims (10)

1.一种实现立体仓库自动组箱装置，设于物料传送装置上，其特征在于，包括：安装支架、控制器以及与控制器连接的相机、补光装置、载具标识采集装置以及位置传感器；

所述相机设置在安装支架上，且相机的视场方向朝向于物料传送装置的传送面；

所述补光装置设于安装支架上；所述载具标识采集装置设于物料传送装置上的载具设有标识的一侧，位置传感器设于物料传送装置的传送方向的两侧。

2.根据权利要求1所述的一种实现立体仓库自动组箱装置，其特征在于，所述安装支架，包括：龙门架以及与龙门架连接方型架；所述方型架的四个顶角向下分别垂直延展有四个支撑架，所述支撑架固定于地面；所述支撑架的高度大于物料传送装置的高度；

所述龙门架的宽度与方型架的宽度相等，龙门架的高度大于方型架的四个支撑架高度，所述龙门架的两个侧框架通过方型架的两侧边框中点处与地面相固定；所述龙门架的两个侧框架与方型架的两侧边框固定连接；

物料传送装置的传送方向与龙门架所在平面垂直。

3.根据权利要求2所述的一种实现立体仓库自动组箱装置，其特征在于，所述支撑架通过膨胀螺钉固定在地面。

4.根据权利要求2所述的一种实现立体仓库自动组箱装置，其特征在于，所述龙门架的两个侧框架与方型架的两侧边框通过多个L型连接件固定。

5.根据权利要求1所述的一种实现立体仓库自动组箱装置，其特征在于，所述相机为工业相机。

6.根据权利要求1所述的一种实现立体仓库自动组箱装置，其特征在于，所述相机固设于安装支架的龙门架横梁中心的下方，所述相机视场中心线与铅垂线的夹角为5°。

7.根据权利要求1所述的一种实现立体仓库自动组箱装置，其特征在于，所述位置传感器为红外对射传感器。

8.根据权利要求1所述的一种实现立体仓库自动组箱装置，其特征在于，所述载具标识采集装置为工业读码器，所述载具标识采集装置设于方型架的其中一对支撑架与龙门架的一个侧框架之间的物料传送装置一侧。

9.根据权利要求1所述的一种实现立体仓库自动组箱装置，其特征在于，所述补光装置包括：防止外界干扰光源对拍照区域形成反光的挡光板和补光光源；所述挡光板通过连接块固设于工业相机上方的龙门架的横梁上方；

所述补光光源有多个，相邻的两根补光光源首尾连接，围成口型环状，并设于方型架内侧。

10.根据权利要求9所述的一种实现立体仓库自动组箱装置，其特征在于，所述挡光板为亚克力板。

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