一种邮件快速分拣装置及其分拣方法与流程

本发明涉及邮件分拣处理
技术领域：
，具体涉及一种邮件快速分拣装置及其分拣方法。
背景技术：
：随着我国电子商务的飞速发展，同时带动了物流快递行业的腾飞，给物流行业提出了更高的水准，面对越来越多的包裹，错综复杂的包裹目的地，就需要我们对分拣设备进行不断的探索；目前，在城市的各个区域分布了数量众多的邮件投递部以及大型分拣中心，邮件首先通过大型分拣中心进行初步筛选后运送到相应的投递部由快递员进行配送；而现有的基层投递部由于作业空间的限制无法配备大型的自动化分拣设备，由此导致快递员在每天的邮件配送前需要通过人工筛选的方式先将属于自己配送范围内的邮件选出，上述分拣方式不但速度较慢，同时会大量的占用快递员的配送时间(大部分快递员从上午10以后才开始配送)，不但影响配送效率，同时用户体验差；且包裹分拣后，需要先对方在一起，待分拣完毕后再进行装车，而投递部的作业空间有限，当有多个快递员同时进行人工分拣时极易发生邮件混淆，进一步降低邮件的投递效率和用户体验。技术实现要素：针对现有技术中存在的邮件分拣速度慢、配送效率低、用户体验差的缺陷，本发明公开了一种邮件快速分拣装置及其分拣方法，本发明根据邮件的传送规律生成相应的控制指令对分拣传送设备进行快速分拣，其不但分拣效率高，延长了快递员的配送时间，同时控制指令简单，提高了设备的可靠性。本发明通过以下技术方案实现上述目的：一种邮件快速分拣装置，包括输送机、扫码设备和控制装置，所述输送机的出口端设置有柔性分拣装置，柔性分拣装置包括多个沿z形路径串联的柔性分拣器，所述控制装置的信号输出端分别与各个柔性分拣器相连，并通过控制柔性分拣器的传送方向将邮件传送到下一柔性分拣器或与邮件地址适配的邮件分拣点；所述控制装置的信号输入端与扫码装置相连。优选的，柔性分拣器包括机架和设置于机架上的传送带，沿传送带的运动方向，其前后两侧分别是第一出口和第二出口，与传动带运动方向垂直的一侧为进料口，所述第一出口连接相应的邮件分拣点，第二出口与下一级柔性分拣器的进料口连通。优选的，控制装置包括pc控制终端、plc控制箱和分别设置于各个柔性分拣器上的pcb控制板，所述pc控制终端与plc控制箱通信连接，plc控制箱的信号输出端分别与各pcb控制板的输入端和输送机相连，其信号输入端分别与扫码装置和plc控制板的输出端相连。优选的，位于末端的柔性分拣器的出口设置有专用于收集无法识别地址信息或损坏邮件的回收容器，所述邮件分拣点设置有用于收集邮件的邮件收纳容器。优选的，柔性分拣器的出口端设置有光电传感器，控制装置的信号输出端还连接有报警装置。相应的，本发明还公开了采用该分拣装置的一种邮件快速分拣方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、对邮件进行扫描获取该邮件的地址信息；s2、根据步骤s1获得的地址信息及预设的邮件分拣点信息，控制装置规划邮件的分拣路径，并为该分拣路径涉及到的每个柔性分拣器生成相应的动作指令和时间指令；s3、控制装置将动作指令和时间指令发送到对应的柔性分拣器，柔性分拣器根据相应的动作指令和时间指令动作，将邮件根据地址信息输送到相应的邮件分拣点，完成邮件的分拣。优选的，动作指令包括传送带正转指令和传送带反转指令，通过传动方向指令控制传送带将邮件传送到下一个柔性分拣器或相应的邮件分拣点。优选的，时间指令表达式为t＝n*t1；其中n表示该柔性分拣器在分拣路径中的排序编号，t1表示柔性分拣器完成一次分拣工作需要的时间。优选的，时间指令表达式为t＝n*t1+t2；其中n表示该柔性分拣器在分拣路径中的排序编号，t1表示柔性分拣器完成一次分拣工作需要的时间，t2表示完成地址扫描到进入第一个柔性分拣器的时间间隔。优选的，步骤s3中还包括故障判定与报警执行动作，其启动触发条件为：t＞t1*k1或t＜t1*k2；式中t1表示柔性分拣器完成一次分拣工作需要的时间，k1和k2为常量，其中k1的取值范围为1.2-1.5；k2的取值范围为0.6-0.8，具体数值根据实际工况确定；t表示任意两次相邻光电传感器信号接收时间之间的时间间隔。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：1、本发明包括输送机、扫码装置和控制装置，其中在输送机的出口端设置有多个沿z形路径串联的柔性分拣器，控制装置的信号输出端分别与各个柔性分拣器相连，并通过控制柔性分拣器的传送方向将邮件传送到下一柔性分拣器或与邮件地址适配的邮件分拣点；所述控制装置的信号输入端与扫码装置相连；本发明使用时通过扫码装置对邮件进行扫描以获取其地址信息，并将该信息与预先设定的邮件分拣点的地址信息适配，进而规划邮件的分拣路径，并为该路径涉及到的每一台柔性分拣器生成相应的动作指令和时间指令，柔性分拣器根据时间指令执行相应的动作指令，从而将邮件传送到特定的邮件分拣点或下一级柔性分拣器，完成对一个邮件的分拣；与现有技术相比，本发明实现了邮件的快速分拣，尤其是对于分布于城市各地的派送点而言，本装置能够取代传统的快递员人工分拣作业，从而将快递员每天的分拣时间压缩到最低，快递员因此有更多的时间用于邮件的派送，不但邮件配送效率得到了提高，同时用户能够更快的拿到邮件，其使用体验也得到了最大限度的提高；其次，本发明将不同配送区域的邮件分类放置，快递员只需要到与自己配送区域匹配的邮件分拣点提取邮件即可，邮件能够以最快的速度在分拣点与装车点之间转运，避免大量邮件堆积于分拣区域，尤其对于作业空间有限的派送点而言，不但能够提高作业空间的利用率，同时也能够避免邮件混淆，提高配送效率；最后，由于本发明的各个柔性分拣器是独立的设备，其数量可以根据投递部的投递需求灵活调整，因此其需要的作业空间能够与投递部的实际情况更好的匹配，同时通过设置更多的柔性分拣器，本发明也能够在大型分拣中心进行应用，设备的适用范围得到了最大限度的扩展，具有较好的市场应用前景和经济价值。2、本发明在位于末端的柔性分拣器的出口设置有专用于收集无法识别地址信息或损坏邮件的回收容器，邮件分拣点设置有用于收集邮件的邮件收纳容器，一方面回收容器的设置能够将所有无法识别地址或损坏邮件回收，避免其干扰正常的邮件分拣，另一方面通过容器对邮件进行收集，快递员通过搬动容器就能够一次性运送大量的邮件，提高搬运效率，为邮件的派发提供更多的时间，提高工作效率。3、本发明在柔性分拣器的出口端设置有光电传感器，控制装置的信号输出端连接有报警装置，光电传感器在出口端感知邮件是否被顺利送出，由于柔性分拣器的传送速度是固定的，因此邮件在每个柔性分拣器上停留的时间是固定的，若因为摩擦等因素导致邮件与传送带发生滑动，则相应的停留时间将会延长，则邮件通过多个柔性分拣器后将会发生很大的累计误差并导致错误分拣，因此通过检测同一光电传感器传送的两相邻信号之间的时间间隔，并将该测定时间间隔与设定时间(柔性分拣器分拣一个邮件所需时间)进行比对便能够将不适合分拣的邮件快速筛选，并通过报警的方式进行人工分拣，提高设备的分拣准确率。4、本发明的通过动作指令和时间指令相结合的方式对每一台柔性分拣器进行控制，其中动作指令控制柔性分拣器传送带的转动方向，时间指令则用于控制相应动作的执行时间；由于柔性分拣装置的分拣速度相同，则每件一个邮件需要的时间相同，同时各个柔性分拣器动作执行的时间由其所处位置决定，因此邮件在通过柔性分拣器接力传送分拣的过程中，到达每个某一特定的柔性分拣器的时间和该柔性分拣器的分拣动作是确定的，具有一定排列规律的，由上述工作原理可知，可以通过预设柔性分拣器的动作及其执行时间来实现对柔性分拣器的精确控制，而不需要设置复杂的硬件和软件实现上述功能，从而简化设备；例如某一邮件的分拣路径涉及到排序为1到5台的柔性分拣器，每台柔性分拣器的分拣时间为1s，同时系统设定正转时邮件被传送到下一级柔性分拣器，反之则输送到邮件分拣点，则邮件分拣过程中，上述五台柔性分拣器的动作分别为：在接收到控制信号1s后电机正转；在接收到控制信号2s后电机正转；在接收到控制信号3s后电机正转；在接收到控制信号4s后电机正转；在接收到控制信号5s后电机反转；对于同一台柔性分拣器而言，执行完的命令失效，新生成的命令则继续排队等待执行，由此形成封闭的命令循环，柔性分拣器只需要根据排定的次序依次执行即可完成邮件的连续分拣，其动作指令简单、精确度高；与现有技术相比，本发明通过对控制指令的巧妙应用实现了对设备及控制程序的简化，提高了设备的可靠性和稳定性，同时实现了邮件的快速分拣，提高快递员的工作效率；在邮件的连续分拣过程中，分拣人员将邮件逐个按照一定间距放置于输送机上，各个邮件将按照放置的先后顺序依次通过扫描装置，控制装置则按照扫描的先后顺序为各个柔性分拣器生成的相应的动作指令和时间指令，且按照该先后顺序将指令发送到柔性分拣器，柔性分拣器按照接收的先后顺序依次执行即可完成邮件的连续分拣，pcb控制板执行完的命令失效，而新接收的动作指令和时间指令则继续按顺序排队等待执行，由此完成邮件的连续、快速分拣；与现有技术相比，本发明通过邮件传送的规律对设备进行控制，大大简化了设备的硬件和软件，不但工作更加可靠和稳定，同时提高了分拣速度，快递员有更多时间进行邮件派送，提高工作效率和用户体验。5、本发明的时间指令表达式为t＝n*t1+t2，在柔性分拣器和输送装；通过t2的设置将邮件从扫描到分拣的时间计算在内，进一步提高了邮件分拣的精确性。6、本发明还包括故障判定与报警执行动作，其启动触发条件为：t＞t1*k1或t＜t1*k2；在邮件分拣过程中，若邮件包装物摩擦较小，则在输送过程中其极易发生与传送方向相反的相对滑动，造成柔性分拣器分拣时间的延长，若此邮件通锅多个柔性分拣器后将会产生非常大的累计误差，进而扰乱整个系统的邮件分拣；而由于邮件在不同柔性分拣器之间传送角度等原因将会造成邮件之间的间距被缩小，甚至同一时间一个柔性分拣器需要分拣两个邮件；因此通过测定时间与设定时间的比对能够将不适合分拣的邮件快速筛选，使设备及时停机，并通过报警的方式提醒操作人员进行人工分拣，提高设备的分拣准确率和可靠性。附图说明图1为本发明结构示意图；图2为本发明柔性分拣器结构示意图；图3为本发明柔性分拣器俯视图图4为本发明邮件分拣流程图；附图标记：1、输送机，2、扫码装置，3、控制装置，4、柔性分拣器，5、邮件分拣点，31、pc控制终端，32、plc控制箱，33、报警装置，41、机架，42、传送带，43、第一出口，44、第二出口，45、进料口，46、pcb控制板，47、光电传感器，48、电动滚筒，51、回收容器，52、邮件收纳容器。具体实施方式下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施方式。实施方式1本实施方式作为本发明的最佳实施方式，其公开了一种邮件快速分拣设备，具体结构如图1和图3所示，包括输送机1、扫码装置2和控制装3置，所述扫码装置2为现有技术中用于对邮件标签进行扫描的装置，其设置于输送机1的出口端；所述输送机1的出口端设置有柔性分拣装置，柔性分拣装置包括多个柔性分拣器4，所述柔性分拣器4包括机架41，机架41的两端设置有电动滚筒48，两电筒滚筒48之间套置有传送带42，传送带42的前后两个传送方向分别是第一出口43和第二出口44，与传送带42运动方向垂直的一侧为进料口45，另一侧则设置有挡板，挡板背面设置有pcb控制板46，安装时，柔性分拣器4的第一出口43连接邮件分拣点5，邮件分拣点5放置一用于收集邮件的邮件收纳容器52，第二出口44则正对下一级柔性分拣器4的进料口45，从而将所有柔性分拣器4按照z形路径串联，而放置于首尾的柔性分拣器4的进料口45则正对输送机1的出口端，位于末端的柔性分拣器4的第一出43口和第二出口44中的任意一个或两个则摆放专用于收集无法识别地址信息或损坏邮件的回收容器51；所述控制装置3包括pc控制终端31和plc控制箱32，所述pc控制终端31与plc控制箱32通信连接；所述plc控制箱31的信号输出端与输送机1相连，其信号输入端与扫码装置2相连，同时plc控制箱32的信号输出端通过rs485总线分别与pcb控制板46的信号输入端相连，其信号输入端通过can总线分别与pcb控制板46的信号输出端相连相连，从而实现对各个设备的控制与信号传送。实施方式2本实施方式作为本发明的基本实施方式，如图4所示，其公开了一种邮件快速分拣方法，本实施方式以一假定将从第五个柔性分拣器被传送到邮件分拣点的邮件为例对分拣方法进行具体说明，其包括以下步骤：s1、分拣人员将邮件依次放置于输送机上，同时保证邮件的标签正对扫描装置；邮件经过扫描装置时，扫描装置扫描标签上的条码信息，并将该条码信息传送到控制装置，控制装置将条码信息上传到快递公司的系统服务器中，系统服务器根据该条码信息抓取相应的地址信息并反馈给控制装置；s2、控制装置将获取的地址信息和事先对各个邮件分拣点设定的地址信息进行比对，确定邮件需要被传动到的邮件分拣点，再对分拣路径进行规划，同时确认该路径涉及到的柔性分拣器，并未每个柔性分拣器生成特定的动作指令和时间指令；其中动作指令的生成规则如下：由于该邮件将会在第五个柔性分拣器被传送到邮件分拣点，则前四个柔性分拣点的都将执行将邮件传送到下一级柔性分拣器的命令，而第五个柔性分拣器则执行将邮件传送到邮件分拣点的命令，若事先设定正转是向下一级柔性分拣器传送，而反转则是将邮件传送到邮件分拣点，则各个柔性分拣器的动作指令如下表所示设备排序12345动作指令正正正正反上述举例的时间规则的生产指令如下：假定通过调整电动滚筒的转速可以确认柔性分拣器每件一个邮件所需要的时间t1＝1s，同时按照先后顺序，各个柔性分拣器均有一个特定的排序编号n(n＝1、2、3、4、5)，则各个柔性分拣器的时间指令如下表所示设备排序12345时间指令1*1＝1s1*2＝2s1*3＝3s1*4＝4s1*5＝5ss3、控制装置将上述一一对应的动作指令和时间指令发送到各个对应的柔性分拣器，各个柔性分拣器根据上述动作指令和时间指令将进行如下操作：第一台柔性分拣器而言，其将在接收到信号1s后进行正转，邮件被传送到下一级柔性分拣器；第二台柔性分拣器而言，其将在接收到信号2s后进行正转，邮件被传送到下一级柔性分拣器；第三台柔性分拣器而言，其将在接收到信号3s后进行正转，邮件被传送到下一级柔性分拣器；第四台柔性分拣器而言，其将在接收到信号4s后进行正转，邮件被传送到下一级柔性分拣器；第五台柔性分拣器而言，其将在接收到信号5s后进行反转，邮件被传送到邮件分拣点，完成邮件分拣；在进行邮件的连续分拣时，分拣人员将邮件逐个按照一定间距放置于输送机上，各个邮件将按照放置的先后顺序依次通过扫描装置，控制装置则按照扫描的先后顺序为各个柔性分拣器生成的相应的动作指令和时间指令，且按照该先后顺序将指令发送到柔性分拣器，柔性分拣器按照接收的先后顺序依次执行即可完成邮件的连续分拣，pcb控制板执行完的命令失效，而新接收的动作指令和时间指令则继续按顺序排队等待执行，由此完成邮件的连续、快速分拣。实施方式3本实施方式作为本发明的一较佳实施方式，其公开了一种邮件快速分拣方法，本实施方式以一假定将从第五个柔性分拣器被传送到邮件分拣点的邮件为例对分拣方法进行具体说明，其包括以下步骤：s1、分拣人员将邮件依次放置于输送机上，同时保证邮件的标签正对扫描装置；邮件经过扫描装置时，扫描装置扫描标签上的条码信息，并将该条码信息传送到控制装置，控制装置将条码信息上传到快递公司的系统服务器中，系统服务器根据该条码信息抓取相应的地址信息并反馈给控制装置；s2、控制装置将获取的地址信息和事先对各个邮件分拣点设定的地址信息进行比对，确定邮件需要被传动到的邮件分拣点，再对分拣路径进行规划，同时确认该路径涉及到的柔性分拣器，并未每个柔性分拣器生成特定的动作指令和时间指令；其中动作指令的生成规则如下：由于该邮件将会在第五个柔性分拣器被传送到邮件分拣点，则前四个柔性分拣点的都将执行将邮件传送到下一级柔性分拣器的命令，而第五个柔性分拣器则执行将邮件传送到邮件分拣点的命令，若事先设定正转是向下一级柔性分拣器传送，而反转则是将邮件传送到邮件分拣点，则各个柔性分拣器的动作指令如下表所示设备排序12345动作指令正正正正反上述举例的时间规则的生产指令如下：假定通过调整电动滚筒的转速可以确认柔性分拣器每件一个邮件所需要的时间t1＝1s，同时按照先后顺序，各个柔性分拣器均有一个特定的排序编号n(n＝1、2、3、4、5)，假定邮件完成扫描到被传送到第一级柔性分拣装置需要的时间是t2＝2s,则各个柔性分拣器的时间指令如下表所示设备排序12345时间指令1*1+2＝3s1*2+2＝4s1*3+2＝5s1*4+2＝6s1*5+2＝7ss3、控制装置将上述一一对应的动作指令和时间指令发送到各个对应的柔性分拣器，各个柔性分拣器根据上述动作指令和时间指令将进行如下操作：第一台柔性分拣器而言，其将在接收到信号3s后进行正转，邮件被传送到下一级柔性分拣器；第二台柔性分拣器而言，其将在接收到信号4s后进行正转，邮件被传送到下一级柔性分拣器；第三台柔性分拣器而言，其将在接收到信号5s后进行正转，邮件被传送到下一级柔性分拣器；第四台柔性分拣器而言，其将在接收到信号6s后进行正转，邮件被传送到下一级柔性分拣器；第五台柔性分拣器而言，其将在接收到信号7s后进行反转，邮件被传送到邮件分拣点，完成邮件分拣；实施方式4本实施方式作为本发明的最佳实施方式，其公开了一种邮件快速分拣方法，本实施方式以一假定将从第五个柔性分拣器被传送到邮件分拣点的邮件为例对分拣方法进行具体说明，其包括以下步骤：s1、分拣人员将邮件依次放置于输送机上，同时保证邮件的标签正对扫描装置；邮件经过扫描装置时，扫描装置扫描标签上的条码信息，并将该条码信息传送到控制装置，控制装置将条码信息上传到快递公司的系统服务器中，系统服务器根据该条码信息抓取相应的地址信息并反馈给控制装置；s2、控制装置将获取的地址信息和事先对各个邮件分拣点设定的地址信息进行比对，确定邮件需要被传动到的邮件分拣点，再对分拣路径进行规划，同时确认该路径涉及到的柔性分拣器，并未每个柔性分拣器生成特定的动作指令和时间指令；其中动作指令的生成规则如下：由于该邮件将会在第五个柔性分拣器被传送到邮件分拣点，则前四个柔性分拣点的都将执行将邮件传送到下一级柔性分拣器的命令，而第五个柔性分拣器则执行将邮件传送到邮件分拣点的命令，若事先设定正转是向下一级柔性分拣器传送，而反转则是将邮件传送到邮件分拣点，则各个柔性分拣器的动作指令如下表所示设备排序12345动作指令正正正正反上述举例的时间规则的生产指令如下：假定通过调整电动滚筒的转速可以确认柔性分拣器每件一个邮件所需要的时间t1＝1s，同时按照先后顺序，各个柔性分拣器均有一个特定的排序编号n(n＝1、2、3、4、5)，假定邮件完成扫描到被传送到第一级柔性分拣装置需要的时间是t2＝2s,则各个柔性分拣器的时间指令如下表所示设备排序12345时间指令1*1+2＝3s1*2+2＝4s1*3+2＝5s1*4+2＝6s1*5+2＝7ss3、控制装置将上述一一对应的动作指令和时间指令发送到各个对应的柔性分拣器，各个柔性分拣器根据上述动作指令和时间指令将进行如下操作：第一台柔性分拣器而言，其将在接收到信号3s后进行正转，邮件被传送到下一级柔性分拣器；第二台柔性分拣器而言，其将在接收到信号4s后进行正转，邮件被传送到下一级柔性分拣器；第三台柔性分拣器而言，其将在接收到信号5s后进行正转，邮件被传送到下一级柔性分拣器；第四台柔性分拣器而言，其将在接收到信号6s后进行正转，邮件被传送到下一级柔性分拣器；第五台柔性分拣器而言，其将在接收到信号7s后进行反转，邮件被传送到邮件分拣点，完成邮件分拣；柔性分拣装置按照上述动作执行的过程中，位于柔性分拣器出口位置的光电传感器将因为邮件的阻挡而发出相应的控制信号，控制装置根据接收到的同一光电传感器发送的两相邻信号之间的时间间隔判定柔性分拣器的分拣状态是否正常，若判定不正常将设备停机，并触发报警装置；其触发原理如下：若邮件的分拣处于正常状态，则其发送的信号呈如图所示的方波，相邻两方波之间的时间间隔是t1；若传送状态发生异常，则故障发生处的柔性发生器发送的信号与其发送的上一个信号之间的时间间隔将会延长或缩短，具体如图所示，考虑误差因素的干扰，将报警系统的触发条件设定为t＞t1*k1或t＜t1*k2，(式中t1表示柔性分拣器完成一次分拣工作需要的时间，k1和k2为常量，其中k1的取值范围为1.2-1.5；k2的取值范围为0.6-0.8，具体数值根据实际工况确定；t表示任意两次相邻光电传感器信号接收时间之间的时间间隔)，即邮件传送发生延后时其t＞t1*k1，传送过快时其t＜t1*k2，控制装置根据上述条件判定是否触发报警。与现有技术相比，本发明通过对控制指令的巧妙应用实现了对设备及控制程序的简化，提高了设备的可靠性和稳定性，同时实现了邮件的快速分拣，提高快递员的工作效率。当前第1页12