分拣装置和分拣方法与流程

本申请涉及仓储物流技术，具体涉及包裹分拣技术，尤其涉及分拣装置和分拣方法。

背景技术：

包裹分拣是指通过一套分拣系统或者分拣装置，将目的地不同的包裹集合分发至不同的集包处，以实现对同一目的地包裹的统一收集、存储及运输。

随着互联网的快速发展，网购人员的数量越来越多，这也就使得包裹的数量急剧增加。因此，包裹分拣在整个配送系统中显得更为重要，进而对分拣装置提出了更多的需求。

技术实现要素：

本申请的目的在于提出一种分拣装置和分拣方法，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种分拣装置。该分拣装置包括：供件台，用于输送包裹；移载机器人，用于将供件台上的包裹转移至对应的投递窗；多个投递窗，多个投递窗中的每个投递窗的下方均设置有中转容器，用于存放从该投递窗落下的包裹，其中，多个投递窗中至少部分投递窗所对应的分拣站点不同，下方指投递窗朝向地面的方向。

在一些实施例中，分拣装置包括识别组件，用于获取包裹上的编码信息，以控制移载机器人将包裹转移至对应的投递窗。

在一些实施例中，分拣装置包括采集组件和多轴机器人；采集组件位于供件台的上方，且位于多轴机器人的前方，用于采集供件台上的包裹的状态信息，其中，状态信息包括包裹的位置信息；多轴机器人位于供件台的一侧，用于根据状态信息，将供件台上的包裹转移至移载机器人。

在一些实施例中，识别组件设置于多轴机器人的运动路径的预设方向，其中，预设方向包括以下至少一项：前方、后方、左方、右方、上方和下方。

在一些实施例中，状态信息还包括包裹的尺寸参数信息，用于计算包裹的体积，以确定中转容器的状态，其中，状态包括满载。

在一些实施例中，投递窗的下方设置有滑槽，用于将从投递窗落下的包裹输送至中转容器。

在一些实施例中，分拣装置还包括检测组件，位于投递窗的下方，用于检测中转容器的状态，其中，状态包括满载。

在一些实施例中，分拣装置还包括转运机器人，用于将满载的中转容器运送至预设位置，和/或用于将空载的中转容器运送至满载的中转容器所对应的投递窗的下方。

在一些实施例中，分拣装置还包括支架，用于支撑中转容器，且支架距离地面的高度大于转运机器人的高度。

在一些实施例中，分拣装置还包括输送线，用于输送包裹；以及转运机器人进一步用于：将满载的中转容器运送至输送线，以使输送线将满载的中转容器输送至预设位置。

第二方面，本申请实施例提供了一种分拣方法，该分拣方法用于如第一方面中任一实现方式所描述的分拣装置。该分拣方法包括：将供件台上输送的包裹转移至移载机器人上；控制移载机器人将包裹转移至多个投递窗中的对应的投递窗；其中，多个投递窗中的每个投递窗的下方均设置有中转容器，用于存放从该投递窗落下的包裹，多个投递窗中至少部分投递窗所对应的分拣站点不同。

在一些实施例中，分拣装置包括识别组件，以及控制移载机器人将包裹转移至多个投递窗中的对应的投递窗，包括：接收识别组件获取的包裹上的编码信息；将编码信息发送至移载机器人，以使移载机器人将包裹转移至编码信息所指示的投递窗。

在一些实施例中，分拣装置包括采集组件和多轴机器人，以及将供件台上输送的包裹转移至移载机器人上，包括：接收采集组件采集的包裹的状态信息，其中，状态信息包括包裹的位置信息；将位置信息发送至多轴机器人，以使多轴机器人抓取包裹，并将包裹转移至移载机器人。

在一些实施例中，状态信息还包括包裹的尺寸参数信息，以及方法还包括：根据包裹的尺寸参数信息，计算包裹的体积；对于各个中转容器中的每个中转容器，根据该中转容器中的各个包裹的体积和预存的该中转容器的体积，确定该中转容器的状态，其中，状态包括满载。

在一些实施例中，分拣装置还包括检测组件，以及方法还包括：接收所述检测组件的检测信息，其中，检测信息包括从投递窗落下的包裹的尺寸参数信息和/或中转容器中的包裹的高度信息；根据检测信息，确定中转容器的状态，其中，状态包括满载。

在一些实施例中，分拣装置还包括转运机器人，以及方法还包括：确定中转容器的状态为满载时，向转运机器人发送控制信号，以使转运机器人将满载的中转容器运送至预设位置，和/或使转运机器人将空载的中转容器运送至满载的中转容器所对应的投递窗的下方。

本申请实施例提供的分拣装置和分拣方法，通过设置投递窗，并在每个投递窗的下方设置中转容器，可以实现多层结构的分拣装置，从而增加场地的立体空间的利用，减少场地的平面空间的占用。而且可以根据分拣站点的数量的变化来设置投递窗的数量，可扩展性更强。同时，用移载机器人来代替传统的沿输送线循环移动的分拣小车，可以沿最短路径将包裹运送至对应的投递窗，从而提高分拣效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是现有的交叉带分拣机的结构示意图；

图2是本申请提供的分拣装置的一个实施例的结构示意图；

图3是分拣装置在分拣区的一个实施例的结构示意图；

图4是分拣装置在集包区的一个实施例的结构示意图；

图5是分拣装置在缓存区的一个实施例的结构示意图；

图6是本申请提供的分拣方法的一个实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

现有技术的包裹分拣常常用到交叉带分拣机，如图1所示，其示出了现有技术中的交叉带分拣机的结构示意图。

从图1中可知，交叉带分拣机通常由供包输送线11、读码装置13、环形循环输送线14、横移小车15、溜槽16、中转容器17等组成。具体分拣过程为：首先，通过人工将所有包裹在供包输送线11上进行人工单件分离和条码向上的操作(如图1中所示位置12)；之后，将包裹送入环形循环输送线14系统中，在环形循环输送线14的入口处设有读码装置13，用于获取包裹信息；接着，在这个环形循环输送线14系统中，包含了很多个单独的横移小车15，垂直于环形循环输送线14布置；在分拣时，包裹经读码后将包裹送入一个单独的横移小车15上，经系统计算到达指定的位置处，横移小车15运动，将包括横向移出环形循环输送线14，并经溜槽16送入指定的中转容器17内，从而完成包裹分拣。若干个中转容器17根据分类站点的不同布置在环形循环输送线14的外侧，用于接收横移小车15送入的包裹。中转容器17集满后，会经人工将中转容器17运输至缓存区。

然而，在现有的交叉带分拣机的分拣方式中，需要通过人工的环节将所有包裹进行单件分离和条码向上的操作，增加了人工的工作强度，同时由于人工的参与导致错误率较高。同时，需要根据分拣站点的数量来配置横移小车的数量。分拣站点越多，且由于交叉带分拣系统循环布置的特性，所需的横移小车的数量就需要越多，进而占用场地空间大，且弹性扩展能力较弱。此外，这种分拣方式的分拣速度受到输送线速度的制约，更无法提高瞬时的分拣效率。且交叉带分拣机的自动化控制复杂，设备故障后，需整体停运检修，待故障修复后方可再次运转。整个系统的投资和运行维护的成本也较高。所以这种分拣方式已不适宜现在对分拣装置的需求。

继续参考图2，示出了本申请提供的分拣装置的一个实施例的结构示意图。本申请中的分拣装置可以包括供件台21、移载机器人22、多个投递窗23。其中，多个投递窗23中的每个投递窗23的下方均设置有中转容器24。其中，下方指投递窗23朝向地面的方向。

在本实施例中，供件台21可以用于输送包裹。移载机器人22可以用于将供件台21上的包裹转移至对应的投递窗23。中转容器24可以用于存放从位于其(中转容器)上方的投递窗落下的包裹。在这里，上方是与下方相对的方向，即分拣装置背离地面的方向。而多个投递窗23中至少部分投递窗23所对应的分拣站点不同。

这里的分拣站点可以(但不限于)是根据包裹的目的地，按照省、市或区而划分的集散点。当包裹达到这些分拣站点后，还可以被进一步分拣到该分拣站点所管理的子级集散点。当然，分拣站点也可以是包裹被配送到收件人前的最后集散点。可以理解的是，分拣站点划分的越详细，对应的投递窗23的数量越多。例如每个投递窗23对应北京市某个区的分拣站点，这样投递窗23的数量与北京市的所有区的数量相同。

具体地，包裹被放置到供件台21上后，可以沿供件台21移动。此时，人员可以站在供件台21的两侧，然后将其上的包裹通过人工方式放置到移载机器人22上。同时，可以通过人工方式来识别包裹的目的地，进而确定包裹对所对应的投递窗，并将信息发送至移载机器人22。然后，移载机器人22载着包裹移动至对应的投递窗23。当到达对应的投递窗23后，移载机器人22载着包裹的托盘可以产生相对转动，从而将其上的包裹转移至投递窗23，并进行下一包裹的转移。到这里可以划分为分拣装置的分拣区，即位于分拣区的分拣装置可以处于同一层。接着，包裹从投递窗23落下，并落入位于投递窗23下方的中转容器24。到这里可以划分为分拣装置的集包区，即集包区位于分拣区的下层。最后，当中转容器24载满包裹后，可以由人工运送至不同的缓存区。并且还可以由人工将其他(未载有包裹)的中转容器24运送至载满包裹的中转容器24所在的位置，以继续完成包裹分拣。此时的缓存区与集包区可以处于分拣装置的同一层，也可以位于集包区的下层。

本实施例中的分拣装置，通过将各区域分层设置以形成多层结构，从而增加场地的立体空间的利用，减少场地的平面空间的占用，有助于降低土地的使用成本。而且可以根据分拣站点的数量的变化来设置投递窗的数量，可扩展性更强，适用范围更广。同时，用移载机器人来代替传统的沿输送线循环移动的分拣小车，可以沿最短路径将包裹运送至对应的投递窗，从而可以提高分拣效率。

在本实施例的一些可选的实现方式中，为了降低人工劳动强度，进一步提高分拣效率，分拣装置可以包括识别组件(图2中未示出)。识别组件可以用于获取包裹上的编码信息，以控制移载机器人将包裹转移至对应的投递窗。在这里，编码信息可以包括条形码信息或二维码信息。而且编码信息中可以包含以下至少一项：包裹的目的地信息、目的地对应的标识信息或投递窗的标识信息。这样，当识别组件将包裹上的编码信息发送给移载机器人后，移载机器人可以确定该包裹对应的投递窗。可以理解的是，识别组件的具体位置在本申请中并不限制，识别组件可以安装在供件台上，也可以是人工手持，还可以安装在移载机器人上。这样通过设置识别组件还可以减少人为失误发生的概率。

为了实现全自动分拣，提高分拣效率，可以进一步参见图3-图5所示，其分别示出了分拣装置的不同区(分拣区、集包区和缓存区)的结构示意图。

与图2所示的分拣装置相同的是，本实施例中的分拣装置在分拣区同样包括供件台21、移载机器人22和多个投递窗23。且每个投递窗23的下方均设置有中转容器(如图4中所示的中转容器24)。

与图2所示的分拣装置不同的是，本实施例中的分拣装置还可以包括采集组件25和多轴机器人26。采集组件25可以用于采集供件台21上的包裹的状态信息。其中，状态信息可以包括包裹的位置信息。此时，为了可以更好地采集包裹的状态信息，如图3所示，采集组件25可以位于供件台21的上方，且位于多轴机器人26的前方。多轴机器人26可以位于供件台21的一侧。并且多轴机器人26可以根据采集组件25所采集的状态信息，计算包裹在供件台21上的准确位置，从而将供件台21上的包裹转移至移载机器人22，实现包裹的自动抓取。作为示例，状态信息还可以包括包裹的空间布置情况，从而确定供件台上的包裹是否存在叠件情况。状态信息还可以包括包裹的尺寸参数信息。此时，多轴机器人26可以根据包裹的尺寸参数信息来计算抓取方式，从而可以实现不同尺寸的包裹的抓取，提高适用性。

可以理解的是，这里的上方可以是供件台21的正上方。但为了可以更好地采集包裹的状态信息，如图3所示，这里的上方也可以是供件台21的斜侧上方。同时，这里的前方是指沿包裹在供件台上的移动方向，包裹未经过多轴机器人26(经过多轴机器人之前)的方向。也就是说，包裹先经过采集组件25，再经过多轴机器人26。在这里，为了提高分拣效率，多轴机器人26、移载机器人22和多个投递窗23可以位于供件台21的同一侧。

在本实施例中，为了进一步实现分拣装置的全自动分拣，减少人工劳动强度，识别组件27可以设置于多轴机器人26的运动路径的预设方向。其中，预设方向可以包括以下至少一项：前方、后方、左方、右方、上方和下方。这样在包裹的分拣过程中，无需限定包裹上的编码信息所在的表面的具体朝向。在多轴机器人26抓取包裹的过程中，识别组件27可以对包裹的六面进行拍照或拍摄扫描等，从而采集识别包裹上的编码信息。编码信息被发送至移载机器人22后，移载机器人22根据编码信息将包裹转移至对应的投递窗23。

此外，为了避免包裹在落下的过程中出现损坏，如图4所示，投递窗23的下方可以设置有滑槽28。滑槽28用于将从投递窗23落下的包裹输送至中转容器24。这样包裹可以在重力作用下沿滑槽28落下。作为示例，为了进一步起到缓冲作用，可以对滑槽的表面进行粗糙度处理，以增加滑槽28与包裹之间的摩擦力，或者滑槽可以设置为螺旋状，以缓解包裹的下滑速度。

为了进一步提高分拣效率，如图4所示，分拣装置还可以包括转运机器人29。转运机器人29用于将满载的中转容器24运送至预设位置。和/或转运机器人29用于将空载的中转容器24运送至满载的中转容器24所对应的投递窗23的下方。这里的预设位置可以但不限于为缓存区。

可以理解的是，当状态信息还包括包裹的尺寸参数信息时，可以利用包裹的尺寸参数信息来计算包裹的体积。根据中转容器24中的包裹数量和各个包裹的体积，可以确定中转容器24的状态。其中，中转容器的状态可以包括满载。也就是中转容器中装满包裹。在这里，各个中转容器可以是批量生产的，所以这些中转容器的体积一般是已知且大致相同的。

具体地，中转容器24可以放置于支架上。且支架距离地面的高度应大于转运机器人29的高度。也就是说，中转容器24放置于支架上后，中转容器24的下表面与地面之间的距离要大于转运机器人29的高度。这样，当中转容器24中的所有包裹的体积之和接近该中转容器24的体积，或不小于该中转容器24的体积时，向转运机器人29发送控制信号。转运机器人29可以驶入该中转容器24的下方并将其托起，运送至缓存区存放。此时，可以向另一转运机器人29发送控制信号，将空载(未载有包裹)的中转容器24运送至该支架上。可以理解的是，当中转容器本身与地面之间的空间足以容纳转运机器人时，可以不设置支架。

作为示例，分拣装置还可以包括检测组件(图中未示出)。检测组件可以位于投递窗的下方，用于检测中转容器的状态。其中，该状态可以包括满载。例如检测组件可以是摄像头，安装在每个滑槽28上，以采集沿滑槽28落下的每个包裹的尺寸参数，从而可以计算每个包裹的体积。这样，根据落入中转容器24的各个包裹的体积之和，同样可以确定中转容器28是否为满载。当然，为了降低生产成本，各个检测组件可以沿中转容器的排列方向间隔设置，这样每个检测组件可以同时对多个中转容器进行检测。再例如检测组件还可以是传感器，安装在每个中转容器28的侧壁上，以检测中转容器28中的包裹的高度信息。这样，随着包裹不断落入中转容器28中并累积，当包裹的高度达到检测组件所在高度时，检测组件可以发出反馈信号，从而确定中转容器的状态为满载。这样可以减少信息传输量和存储空间的占用，从而有利于提高分拣装置的处理效率。

同时，如图5所示，分拣装置在缓存区还可以设置有输送线20。当转运机器人29将中转容器24运送至输送线20的入口处时，转运机器人29停止移动，同时转运机器人上的皮带转动，使位于其上的中转容器24横向移动，即图5中沿箭头方向向输送线20移动。此时，输送线20也启动运转，两者的转动速度相配合，以将中转容器24完全移到输送线20上。这样转运机器人29可以进行下一中转容器的转运。通过输送线20将中转容器24输送至对应的区域，从而可以减少转运机器人29的运送时间，进一步提高分拣装置的整体分拣效率。

可以理解的是，本申请中的分拣装置不仅占用场地小，智能化程度高，大大减少了人工干预环节，且扩展性强，可以根据产能调整。此外，维护、维修便捷。某个环节出现故障时，可由人工短时代替，从而不会影响整个分拣装置的运行。即便单个移载机器人或转运机器人出现故障时，也可以放到一旁进行维修，而不会影响其他机器人的正常工作。

本申请还提出了一种分拣方法。该分拣方法可以用于上述各实施例中所描述的分拣装置。具体可以参见图6，其示出了本申请提供的分拣方法的一个实施例的流程图。该分拣方法可以包括如下步骤：

步骤601，将供件台上输送的包裹转移至移载机器人上。

在本实施例中，控制系统可以控制其他装置将包裹输送至供件台上，例如agv(automatedguidedvehicle，自动导引运输车)。此时可以通过人工方式将供件台上的包裹转移至移载机器人上。

在本实施例的一些可选的实现方式中，分拣装置可以包括采集组件和多轴机器人。此时，将供件台上输送的包裹转移至移载机器人上，可以包括：接收采集组件采集的包裹的状态信息，其中，状态信息包括包裹的位置信息；将位置信息发送至多轴机器人，以使多轴机器人抓取包裹，并将包裹转移至移载机器人。在这里可以通过有线连接或无线连接的方式进行各部件之间的数据传输。包裹的具体分拣过程可以参见图2和图3实施例中的相关描述，此处不在赘述。

步骤602，控制移载机器人将包裹转移至多个投递窗中的对应的投递窗。

在本实施例中，控制系统可以控制移载机器人将包裹转移至对应的投递窗。其中，多个投递窗中的每个投递窗的下方均设置有中转容器，用于存放从该投递窗落下的包裹。且多个投递窗中至少部分投递窗所对应的分拣站点不同。具体控制过程可以参见图2实施例中的相关描述，此处不再赘述。

在本实施例的一些可选的实现方式中，分拣装置还可以包括识别组件。此时，控制移载机器人将包裹转移至多个投递窗中的对应的投递窗，可以包括：接收识别组件获取的包裹上的编码信息；将编码信息发送至移载机器人，以使移载机器人将包裹转移至编码信息所指示的投递窗。这里的编码信息可以是条形码信息，也可以是二维码信息。且编码信息中可以包含以下至少一项：包裹的目的地信息、目的地对应的标识信息或投递窗的标识信息。

可选地，当上述状态信息还包括包裹的尺寸参数信息时，该方法还可以包括：根据包裹的尺寸参数信息，计算包裹的体积；对于各个中转容器中的每个中转容器，根据该中转容器中的各个包裹的体积和预存的该中转容器的体积，确定该中转容器的状态，其中，状态包括满载。

作为示例，分拣装置还可以包括检测组件，以及该方法还可以包括：接收检测组件的检测信息，其中，检测信息可以包括从投递窗落下的包裹的尺寸参数信息和/或中转容器中的包裹的高度信息；根据检测信息，确定中转容器的状态，其中，状态包括满载。

进一步地，分拣装置还可以包括转运机器人。此时该方法还可以包括：确定中转容器的状态为满载时，向转运机器人发送控制信号，以使转运机器人将满载的中转容器运送至预设位置，和/或使转运机器人将空载的中转容器运送至满载的中转容器所对应的投递窗的下方。

本申请提供的分拣方法，通过控制移载机器人将供件台上输送的包裹转移至对应的投递窗，再由投递窗落入位于其下方的中转容器，从而完成包裹分拣。利用多层结构的分拣装置，可以增加场地的立体空间的利用，减少场地的平面空间的占用。而且可以根据分拣站点的数量的变化来设置投递窗的数量，可扩展性更强。同时，用移载机器人来代替传统的沿输送线循环移动的分拣小车，可以沿最短路径将包裹运送至对应的投递窗，从而提高分拣效率。而且各移载机器人之间独立运行，不会相互干扰影响，有助于提高整体的运行效率。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。