一种基于机器人的智能拾料、装箱系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于机器人的智能拾料、装箱系统，通过设置控制中心、包装箱限位装置、运输通道及运输装置、送料通道及送料装置、感应装置和机器人装置，实现了根据订单需求自动将不同的物料投入相应的包装箱中，整个过程由于通过信息化系统来实现，工作效率高，错误率几乎为零，解决了现代电子商务中需要大量人工才能完成分拣、拾料、装箱等工作，且工作效率低、易出错的问题。
【专利说明】一种基于机器人的智能拾料、装箱系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机器人领域，特别是涉及一种基于机器人的智能拾料、装箱系统。
【背景技术】
[0002]当前，电子商务呈蓬勃发展之势，电子商务的发展带动了快递物流的大发展，而目前在快递物流仓储和中转场中，订单快件的分拣、拾料、装箱等环节仍然以人工完成。以电子商务中手机订单为例，一条物流装配线的分拣、拾料、装箱等至少需要50人以上，随着人工成本的不断增加和招工难度的增大，用机器代替人工作业是快递物流行业发展的必然趋势。
[0003]现有技术中通常是按照订单配置和配件要求，人工将不同的配置和配件进行条码扫描(分拣)，然后再投入包装箱中(拾料)，人工再对每个包装箱中的部件进行校验，以防误放(错放、多放、少放)，最后进行包装、称重等工作。由于不同订单的配置和配件种类多，要完成分拣、拾料的工作，至少需要20个以上工人按照不同的订单需求将不同的配置和配件投入包装箱中，人工作业效率低，易出错，一天8小时最多处理完成I万个订单，且错误率尚达到1%。。
实用新型内容
[0004]基于此，本实用新型的目的在于提供一种基于机器人的智能拾料、装箱系统，用来解决现代电子商务中需要大量人工才能完成分拣、拾料、装箱等工作，且工作效率低、易出错的问题。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型由以下的技术方案来实现。
[0006]一种基于机器人的智能拾料、装箱系统，包括包装箱和物料，所述系统还包括控制中心、包装箱限位装置、运输通道及运输装置、送料通道及送料装置、感应装置和机器人装置，
[0007]所述控制中心用于通过有线或无线的方式，对系统各装置进行数据传输，并运算、处理后对各装置进行控制；
[0008]所述包装箱限位装置用于固定所述包装箱，并标识所述包装箱在所述运输通道上的位置；
[0009]所述运输装置用于载动所述包装箱限位装置在所述运输通道上按照控制中心预先设定的速率运行，所述运输通道上设置有包装箱限位装置回流点，所述包装箱和所述包装箱限位装置在所述运输通道包装箱限位装置回流点分离；
[0010]所述送料装置用于将放置于所述送料通道上预备投放的物料自动运输至所述送料通道口 ；
[0011]所述感应装置，用于感应经过所述送料通道口的包装箱限位装置，判断并通知所述机器人装置是否需要投所述放送料通道上的物料；
[0012]所述机器人装置用于将预备投放的物料投放到对应的包装箱中。
[0013]进一步地，所述系统还包括称重装置，
[0014]所述称重装置用于对所述包装箱进行称重，并将称重信息传输至所述控制中心。
[0015]进一步地，所述系统还包括封箱装置，
[0016]所述封箱装置用于对包装箱自动封箱，并及时将完成的包装箱订单信息传输至所述控制中心。
[0017]进一步地，所述系统还包括打印装置，
[0018]所述打印装置用于对控制中心生成的运单信息自动打印并贴于包装箱箱体侧面。
[0019]优选地，所述包装箱限位装置上设置有电子标签，唯一代表一个包装箱限位装置标识；
[0020]所述送料通道上设置有电子标签，唯一代表一个送料通道标识；
[0021]所述物料上设置有条形码或二维码，唯一代表一个具体物料标识。
[0022]优选地，所述送料通道和所述送料装置根据实际需要设置有多组，分别放置并运输不同预备投放的物料，分布于所述运通道的两边；
[0023]所述机器人装置设置于所述送料通道旁，一个机器人装置负责一组送料通道和送料装置，或者一个机器人装置负责两组送料通道和送料装置；
[0024]所述感应装置设置于所述送料通道口，一个感应装置负责感应通过一个送料通道口的包装箱限位装置。
[0025]优选地，所述机器人装置为蜘蛛手、关节手或其他机械手，通过PLC或单片机按照预先设定的指令进行动作；
[0026]所述机器人装置上设置有扫描单元，用于扫描物料信息。
[0027]优选地，所述运输装置为皮带线或者滚筒线；
[0028]所述送料装置为皮带线、滚筒线或者其他可以自动送料的装置。
[0029]优选地，所述感应该装置为红外线接收器、电子标签读卡器、电磁阀感应器或机械感应开关中的一种。
[0030]优选地，所述控制中心设置于控制柜内。
[0031]实施本实用新型，具有以下有益效果:本实用新型实施例基于机器人的智能拾料、装箱系统通过设置控制中心、包装箱限位装置、运输通道及运输装置、送料通道及送料装置、感应装置和机器人装置，实现了根据订单需求自动将不同的物料投入相应的包装箱中，整个过程由于通过信息化系统来实现，工作效率高，错误率几乎为零，解决了现代电子商务中需要大量人工才能完成分拣、拾料、装箱等工作，且工作效率低、易出错的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1为本实用新型一优选实施例中基于机器人的智能拾料、装箱系统的系统组成示意图；
[0033]图2为本实用新型一优选实施例中基于机器人的智能拾料、装箱系统的系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0034]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0035]如图1所示为本实用新型第一优选实施例中基于机器人的智能拾料、装箱系统的系统组成示意图，图2所示为本实用新型一优选实施例中基于机器人的智能拾料、装箱系统的系统结构示意图，结合图1和图2所示，所述基于机器人的智能拾料、装箱系统，包括包装箱00和物料OI，所述系统还包括控制中心1、包装箱限位装置20、运输通道30及运输装置31、送料通道40及送料装置41、感应装置90和机器人装置50，
[0036]在上述系统中，所述控制中心10用于通过有线或无线的方式，对系统各装置进行数据传输，并运算、处理后对各装置进行控制，所述控制中心10还用于将接收到的订单信息、物料信息、称重信息进行运算处理，生成运单。具体地，控制中心10可以设计于控制柜100中，控制中心10包括人机界面、键盘、鼠标、工业电脑、或其他硬件控制模块，并装有各种软件(图中未示出)。所述控制中心10通过有线或无线方式与系统各功能模块(装置)进行即时通信，负责对整个基于机器人的智能拾料、装箱系统的控制；
[0037]所述包装箱限位装置20用于固定所述包装箱00，并标识所述包装箱00在所述运输通道30上的位置，所述包装箱限位装置20能循环使用。在具体设计时，所述包装箱限位装置20可以设计为与包装箱大小相匹配的形状，也可以设置为可以根据包装箱的大小进行调节的固定限位装置，在此不作限定。所述包装箱600固定于所述包装箱限位装置20上，并通过所述运输装置31装载运行于所述运输通道30上，与所述运输装置31的运行状态一致；
[0038]所述运输装置31用于载动所述包装箱限位装置20在所述运输通道30上按照控制中心10预先设定的速率运行，所述运输通道30上设置有包装箱限位装置回流点300，所述包装箱00和所述包装箱限位装置20在所述包装箱限位装置回流点300分离。具体地，所述预先设定的速率根据实际运输通道的长度以及送料通道之间的距离来设定，例如当所述运输通道的长度为10m，送料通道之间的距离为1.5m，则可以将运输装置31的运行速率预先设定为0.5m/so为了使所述包装箱限位装置20能够循环利用，在所述运输通道30上设置了包装箱限位装置回流点300，当运输装置31载动所述包装箱限位装置20运行至包装箱限位装置回流点300时，所述包装箱限位装置20与固定于其上的包装箱00分离，所述包装箱限位装置20在所述包装箱限位装置回流点300处通过设置于所述运输通道30下方的回流线(图2中有示意)回流，回流线的设计为现有技术，在此不赘述；
[0039]如图2所示，所述送料通道41上放置有预备投放的物料01，所述送料装置40用于将放置于所述送料通道上预备投放的物料01自动运输至所述送料通道口。具体地，所述41上放置有多个预备投放的同一种物料01，当所述送料通道口的物料01被所述机器人装置50投放在所述包装箱后，所述送料装置40将放置于所述送料通道上预备投放的下一个物料自动运输至所述送料通道口，以供所述机器人装置50下一次投放；
[0040]所述感应装置90用于感应经过所述送料通道口的包装箱限位装置20，判断并通知所述机器人装置50是否需要投放所述送料通道41上的物料01 ;具体地，当所述运输装置31载动所述包装箱限位装置20运动至所述送料通道口时，所述感应装置90感应到所述包装箱限位装置20经过所述送料通道口，判断所述包装箱限位装置20上固定的包装箱20是否需要所述送料通道41上的物料01，若需要，则通知所述机器人装置50将所述送料通道41上的物料Ol投放到所述包装箱20中，否则所述运输装置31继续载动所述包装箱限位装置20运动直到下一个送料通道口的感应装置感应到所述包装箱限位装置20经过所述送料通道口，循环上述动作；
[0041]在一个实施例中，所述感应装置90用于感应经过所述送料通道口的包装箱限位装置20，并将所述包装箱限位装置20的电子标签200的信息发送给控制中心10，控制中心10根据订单信息通知所述机器人装置50是否需要投放所述送料通道41上的物料01。
[0042]所述机器人装置50用于将预备投放的物料01投放到对应的包装箱00中。具体地，所述机器人装置50将根据所述感应装置90感应到的包装箱限位装置20以及控制中心指令，选择自动抓取送料通道上的预备投放的物料，按照自身控制程序规定完成从“物料抓取一条码扫描一放置进包装箱”的动作。
[0043]本实用新型优选实施例基于机器人的智能拾料、装箱系统通过设置控制中心、包装箱限位装置、运输通道及运输装置、送料通道及送料装置、感应装置和机器人装置，初步实现了根据订单需求自动将不同的物料投入相应的包装箱中，整个过程由于通过信息化系统来实现，工作效率高，错误率几乎为零，解决了现代电子商务中需要大量人工才能完成分拣、拾料、装箱等工作，且工作效率低、易出错的问题。
[0044]作为优选的实施例，结合图1和图2所示，所述基于机器人的智能拾料、装箱系统还包括称重装置60、封箱装置70和打印装置80，
[0045]所述称重装置60用于当所述包装箱00和所述包装箱限位装置20分离后，对所述包装箱00进行称重，并将称重信息传输至所述控制中心10，此时包装箱00中含有已经投放的物料；具体地，所述称重装置60感应到所述包装箱00放置于其上时，开始自动称重，并将称重信息传输至所述控制中心10，所述控制中心10将所述称重信息记录在对应订单中。
[0046]所述封箱装置70用于对包装箱00自动封箱，并及时将完成的包装箱订单信息传输至所述控制中心10 ;具体地，所述订单信息包括了包装箱00中投放的所有物料条码信息。
[0047]所述打印装置80用于对控制中心生成的运单信息自动打印并贴于包装箱00箱体侧面。所述运单信息包括订单信息、订单信息对应的物料信息、包装箱称重信息、运单打印时间信息等，订单信息中包括订单号，收件人信息等。至此，所述基于机器人的智能拾料、装箱系统构成能够完成对一个订单的物料分拣、拾料、装箱完整过程。
[0048]本实用新型优选实施例基于机器人的智能拾料、装箱系统通过设置控制中心、包装箱限位装置、运输通道及运输装置、送料通道及送料装置、感应装置、机器人装置、称重装置、封箱装置和打印装置，完全实现了根据订单需求自动将不同的物料投入相应的包装箱中，整个过程由于通过信息化系统来实现，工作效率高，错误率几乎为零，解决了现代电子商务中需要大量人工才能完成分拣、拾料、装箱等工作，且工作效率低、易出错的问题。
[0049]结合图1和图2所示，下面介绍本实用新型基于机器人的智能拾料、装箱系统中各个装置优选的实施方式:
[0050]作为优选的实施例，所述包装箱限位装置上设置有电子标签200，唯一代表一个包装箱限位装置标识，通过所述电子标签200将所述包装箱限位装置20每次固定装载的包装箱对应的订单信息进行绑定；
[0051]作为优选的实施例，所述送料通道上41设置有电子标签410，唯一代表一个送料通道标识，由于一个送料通道中放置的是同一种物料，因此，送料通道41上的电子标签410代表了物料种类信息；
[0052]作为优选的实施例，所述感应装置90为电子标签读卡器，用于读取所述包装箱限位装置上的电子标签200，来判断并通知所述机器人装置50是否需要投放所述送料装置对应的送料通道41上的物料01 ;
[0053]作为优选的实施例，所述物料01上设置有条形码或二维码，唯一代表一个具体物料标识。
[0054]作为优选的实施例，所述送料通道41和所述送料装置40根据实际需要设置有多组，分别放置并运输不同的预备投放物料，分布于所述运通道30的一边或两边，如图2所示，多组(图2中仅标记出一组)送料通道41和所述送料装置40分布于所述运通道30的两边；
[0055]所述机器人装置50设置于所述送料通道41旁，一个机器人装置负责一组送料通道和送料装置的拾料工作，或者一个机器人装置负责两组送料通道和送料装置的拾料工作。例如在图1中，所述机器人装置I可以只负责送料通道I和送料通道I的拾料工作，机器人装置2可以只负责送料通道2和送料通道2的拾料工作；机器人装置I也可以既负责送料通道I和送料通道I的拾料工作又可以负责送料通道2和送料通道2的拾料工作。当一个机器人装置负责两组送料通道和送料装置时，只需调整其拾料方向即可。
[0056]在实际设计时，所述机器人装置50为蜘蛛手、关节手或其他机械手的一种，通过PLC或单片机按照预先设定的指令进行动作，此部分为现有技术，在此不赘述。
[0057]作为优选的实施例，所述机器人装置50上设置有扫描单元，用于在所述机器人装置50抓起物料后对物料信息进行扫描，记录每次投放的物料条码信息，并将其传输至控制中心，控制中心将其记录在对应订单信息中。
[0058]作为优选的实施例，如图2所示，所述送料通道上设置一扫描装置110，用于在所述机器人装置50抓起物料后对物料信息进行扫描，记录每次投放的物料条码信息，并将其传输至控制中心，控制中心将其记录在对应订单信息中。所述扫描装置可以是一个3面安装有扫描枪的箱体。
[0059]作为优选的实施例，在实际设计时，所述运输装置为皮带线或者滚筒线；所述送料装置为皮带线、滚筒线或者其他可以自动送料的装置，此部分为现有技术，在此不赘述。
[0060]作为优选的实施例，所述感应该装置90为红外线接收器、电子标签读卡器、电磁阀感应器或机械感应开关中的一种，当所述感应装置90为红外线接收器、电子标签读卡器、电磁阀感应器或机械感应开关中的一种时，所述包装箱限位装置20上设置有与所述感应装置对应的信息源发送装置，例如，所述包装箱限位装置20上对应设置有红外线发送装置、电子标签、电磁阀、机械开光等。
[0061]本实用新型优选实施例基于机器人的智能拾料、装箱系统通过对包装箱限位装置、运输通道及运输装置、送料通道及送料装置、感应装置以及机器人装置进行优化设计，更准确地实现了根据订单需求自动将不同的物料投入相应的包装箱中，同时将投入的物料条码信息自动传输给控制中心，控制中心记录并结合原始订单信息、称重信息生成运单，还可以通过打印装置及时打印运动并贴于对应包装箱箱体侧面，整个过程在信息化系统中为包装箱限位装置、送料通道上增加了电子标签，对物料以及包装箱对应的订单信息进行准确匹配，更加精确的通过机器人完成分拣、拾料、装箱工作，错误率几乎为零，解决了现代电子商务中需要大量人工才能完成分拣、拾料、装箱等工作，且工作效率低、易出错的问题。
[0062]以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种基于机器人的智能拾料、装箱系统，包括包装箱和物料，其特征在于，所述系统还包括控制中心、包装箱限位装置、运输通道及运输装置、送料通道及送料装置、感应装置和机器人装置， 所述控制中心用于通过有线或无线的方式，对系统各装置进行数据传输，并运算、处理后对各装置进行控制； 所述包装箱限位装置用于固定所述包装箱，并标识所述包装箱在所述运输通道上的位置； 所述运输装置用于载动所述包装箱限位装置在所述运输通道上按照控制中心预先设定的速率运行，所述运输通道上设置有包装箱限位装置回流点，所述包装箱和所述包装箱限位装置在所述运输通道包装箱限位装置回流点分离； 所述送料装置用于将放置于所述送料通道上预备投放的物料自动运输至所述送料通道口 ； 所述感应装置，用于感应经过所述送料通道口的包装箱限位装置，判断并通知所述机器人装置是否需要投放所述送料通道上的物料； 所述机器人装置用于将预备投放的物料投放到对应的包装箱中。
2.如权利要求1所述的基于机器人的智能拾料、装箱系统，其特征在于，所述系统还包括称重装置， 所述称重装置用于对所述包装箱进行称重，并将称重信息传输至所述控制中心。
3.如权利要求2所述的基于机器人的智能拾料、装箱系统，其特征在于，所述系统还包括封箱装置， 所述封箱装置用于对包装箱自动封箱，并及时将完成的包装箱订单信息传输至所述控制中心。
4.如权利要求3所述的基于机器人的智能拾料、装箱系统，其特征在于，所述系统还包括打印装置， 所述打印装置用于对控制中心生成的运单信息自动打印并贴于包装箱箱体侧面。
5.如权利要求1?4任一项所述的基于机器人的智能拾料、装箱系统，其特征在于， 所述包装箱限位装置上设置有电子标签，唯一代表一个包装箱限位装置标识； 所述送料通道上设置有电子标签，唯一代表一个送料通道标识； 所述物料上设置有条形码或二维码，唯一代表一个具体物料标识。
6.如权利要求1?4任一项所述的基于机器人的智能拾料、装箱系统，其特征在于， 所述送料通道和所述送料装置根据实际需要设置有多组，分别放置并运输不同预备投放的物料，分布于所述运通道的两边； 所述机器人装置设置于所述送料通道旁，一个机器人装置负责一组送料通道和送料装置，或者一个机器人装置负责两组送料通道和送料装置； 所述感应装置设置于所述送料通道口，一个感应装置负责感应通过一个送料通道口的包装箱限位装置。
7.如权利要求1?4任一项所述的基于机器人的智能拾料、装箱系统，其特征在于， 所述机器人装置为蜘蛛手、关节手或其他机械手，通过PLC或单片机按照预先设定的指令进行动作； 所述机器人装置上设置有扫描单元，用于扫描物料信息。
8.如权利要求1?4任一项所述的基于机器人的智能拾料、装箱系统，其特征在于， 所述运输装置为皮带线或者滚筒线； 所述送料装置为皮带线、滚筒线或者其他可以自动送料的装置。
9.如权利要求1?4任一项所述的基于机器人的智能拾料、装箱系统，其特征在于，所述感应该装置为红外线接收器、电子标签读卡器、电磁阀感应器或机械感应开关中的一种。
10.如权利要求1?4任一项所述的基于机器人的智能拾料、装箱系统，其特征在于，所述控制中心设置于控制柜内。
【文档编号】B65B57/00GK204173255SQ201420644318
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】彭旭东, 陈敬毅 申请人:深圳市宏钺智能科技有限公司