基于自动上料的交叉带分拣系统的制作方法

本发明涉及属于物流技术领域，尤其涉及一种基于自动上料的交叉带分拣系统。

背景技术：

分拣作业是物流行业的一个关键环节，其速度和效率对物流企业的效益具有重要影响。随着电子商务特别是近年传统企业商务市场的逐渐发展，商品流通多倾向于多品种、小批量、短时限，物流企业面临艰巨的分拣工作。自动分拣作为一种先进的操作方式，通过集成计算机控制、信息网络等技术，为快速、高效分拣提供了较好的解决方案，在国内市场逐渐被推广应用。然而，现有的多数自动分拣系统在上料过程仍普遍采用人工方式，不仅不能有效降低人工成本，整个系统的性能和效率也得不到保证。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种基于自动上料的交叉带分拣系统，进一步降低人工成本的同时有效提高包裹分拣的高效性、准确性和稳定性。本发明采用的技术方案是：

一种基于自动上料的交叉带分拣系统，包括：

台车、输送轨道、供包机、视觉识别装置、下料格口、电气控制柜、控制平台；其中下料格口包括正常下料格口和异常下料格口；

台车布设在输送轨道上；输送轨道和其上布设的台车构成了分拣主线；台车上设有包裹传送单元，包裹传送单元实现包裹的侧向上料或下料；台车上还设有车载控制系统，并与控制平台无线通信，接收控制命令以使得包裹传送单元传动；

输送轨道为环形封闭轨道，是台车的运动载体；

供包机安装在输送轨道的外侧，供包机的前端靠近输送轨道上的台车；

视觉识别装置安装在输送轨道的台车上方，按照输送轨道的旋转方向，视觉识别装置位于供包机的后方；视觉识别装置用于对包裹面单进行拍照，并识别包裹面单中的条码；

下料格口沿输送轨道，布设在输送轨道的内侧和/或外侧；按照输送轨道的旋转方向，下料格口位于视觉识别装置的后方；

电气控制柜用于供电，以及控制调节分拣主线的速度；

控制平台和电气控制柜连接；是系统的数据交换和模块控制单元。

具体地，下料格口的结构包括下料口、支架、包装袋支撑杆、包装袋、急停开关；下料口位于支架上，下料口中设有一个斜坡，斜坡的斜面迎向输送轨道的旋转方向；支架上在下料口底部一侧固定两根包装袋支撑杆，用于套入包装袋；一根包装袋支撑杆位于斜坡的底端，另一根包装袋支撑杆位于相邻两个下料口衔接处；急停开关连接电气控制柜中的主控单元。

进一步地，台车上的包裹传送单元采用皮带传送单元；皮带传送单元能够双向转动，向输送轨道的内侧或外侧转动。

进一步地，台车首尾相接布满输送轨道。

进一步地，供包机的顶部与台车顶部平齐。

进一步地，输送轨道采用类长圆形，其具有两个相对的短直段和两个相对的长直段，以及连接短直段和长直段的四个弯道段；长直段长度长于短直段；

一个或一组供包机设置在输送轨道的第一个短直段外侧，第一个视觉识别装置安装在第一个短直段和第一个短直段后向的第一个弯道段衔接处；第一组多个正常下料格口布设在第一个弯道段后向的第一个长直段内外两侧；

另一个或另一组供包机设置在输送轨道的与第一个短直段相对的第二个短直段外侧，第二个视觉识别装置安装在第二个短直段和第二短直段后向的第三个弯道段衔接处；第二组多个正常下料格口布设在第三个弯道段后向的第二个长直段内外两侧；第二个长直段的后端一侧设置一个异常下料格口。

更进一步地，设置在输送轨道的第一个短直段外侧的供包机包括第一台三段供包机和第一台七段供包机。

设置在输送轨道的与第一个短直段相对的第二个短直段外侧的供包机包括第二台三段供包机和第二台七段供包机。

具体地，供包机包括两种：三段供包机、七段供包机；三段供包机由一节上包段、一节缓冲输送段、一节加速段依次相连组成，三段供包机的加速段靠近输送轨道上的台车；七段供包机由一节上包段、四节缓冲输送段、一节加速度段、一节恒速段依次相连组成，七段供包机的恒速段靠近输送轨道上的台车。

进一步地，电气控制柜中设有配电单元、主控单元、变频器；配电单元为整套系统提供电力；控制平台连接电气控制柜中的主控单元，主控单元连接变频器，通过变频器控制调节分拣主线的速度。

进一步地，所述的基于自动上料的交叉带分拣系统，还包括一个连接控制平台的补码主机，针对分拣主线无法获取目的地分拣口信息的包裹进行补码，将补码结果上传至企业数据库。

本发明的优点在于：通过上述结构设计，本分拣系统能够代替人工实现自动上料，节省了上料工作量、提高了准确度；双向转动的皮带传送单元可实现包裹承接与卸包入格功能，并有效提高了分拣效率；分拣主线稳定速度可达2.5米/秒，双侧的最大分拣效率可达每小时20000件以上。

附图说明

图1为本发明的结构组成示意图。

图2为本发明的供包机与台车示意图。

图3为本发明的下料格口示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明提出的基于自动上料的交叉带分拣系统，如图1所示，包括：

台车1、输送轨道2、三段供包机3、七段供包机4、视觉识别装置5、下料格口、电气控制柜7、控制平台8、补码主机9；其中下料格口包括正常下料格口6和异常下料格口10；

台车1布设在输送轨道2上；为提高分拣速度，本例中台车1首尾相接布满输送轨道2；台车1上设有皮带传送单元作为包裹传送单元，皮带传送单元实现包裹的侧向上料或下料，也就是说，皮带传送单元的传送方向和输送轨道2的运行方向是大致垂直的；皮带传送单元能够双向转动，上料时向输送轨道内侧转，下料时视下料格口的位置向输送轨道内侧或外侧转；台车1上还设有车载控制系统，并与控制平台8无线通信，接收控制命令以使得皮带传送单元传动；单台台车1长度为600mm；

输送轨道2为环形封闭轨道，输送轨道2与水平面保持大致平行；是整个系统中台车1的运动载体；输送轨道2可以是图1中所示的类长圆形；输送轨道2和其上布设的台车1构成了分拣主线；

供包机安装在输送轨道2的外侧，供包机的前端靠近输送轨道2上的台车1，如图2所示，供包机的顶部与台车1顶部平齐；供包机用于将包裹准确地推送到输送轨道的台车1上，实现自动上料；

供包机包括两种：三段供包机3、七段供包机4；三段供包机3由一节上包段、一节缓冲输送段、一节加速段依次相连组成，适用于分拣主线速度低于1.2m/s时，三段供包机3的加速段靠近输送轨道2上的台车1；七段供包机4由一节上包段、四节缓冲输送段、一节加速度段、一节恒速段依次相连组成，用于分拣主线速度超过1.2m/s时，七段供包机4的恒速段靠近输送轨道2上的台车1。放置供包机的供包台11与地面平行，距地面高度为400mm。

视觉识别装置5安装在输送轨道2的台车1上方，按照输送轨道2的旋转方向，位于供包机的后方；也就是说，供包机先将包裹推送到台车1上，台车1随输送轨道2的旋转方向移动，然后经过视觉识别装置5的下方；视觉识别装置5采用条码识别器，能够对包裹面单进行拍照，并识别包裹面单中的条码；

下料格口包括正常下料格口6和异常下料格口10；被成功分拣的包裹在正常下料格口6下线，不能被有效分拣的包裹则被下放到异常下料格口10下线。单个下料格口的下料口最大宽度为900mm。下料格口可以沿输送轨道2的内侧或外侧连续布设，也可以布设在输送轨道2的内外两侧；按照输送轨道2的旋转方向，下料格口位于视觉识别装置5的后方；

当输送轨道2采用图1中所示的类长圆形，其具有两个相对的短直段和两个相对的长直段，以及连接短直段和长直段的四个弯道段；长直段长度长于短直段；

第一台三段供包机3和第一台七段供包机4设置在输送轨道2的第一个短直段外侧，第一个视觉识别装置5安装在第一个短直段和第一个短直段后向的第一个弯道段衔接处；第一组多个正常下料格口6布设在第一个弯道段后向的第一个长直段内外两侧；

第二台三段供包机3和第二台七段供包机4设置在输送轨道2的与第一个短直段相对的第二个短直段外侧，第二个视觉识别装置5安装在第二个短直段和第二短直段后向的第三个弯道段衔接处；第二组多个正常下料格口6布设在第三个弯道段后向的第二个长直段内外两侧；第二个长直段的后端一侧（图1中是外侧)设置一个异常下料格口10；

下料格口的结构如图3所示，包括下料口601、支架602、包装袋支撑杆603、包装袋604、急停开关605；

下料口601位于支架602上，下料口601中设有一个斜坡606，斜坡606的斜面迎向输送轨道2的旋转方向；支架602上在下料口610底部一侧固定两根包装袋支撑杆603，用于套入包装袋604；一根包装袋支撑杆位于斜坡606的底端，另一根包装袋支撑杆位于相邻两个下料口601衔接处；此下料格口同时兼具包装袋604预存功能，操作人员可一次性将多个包装袋604套入支撑杆，待最前端包装袋料满后，按下急停开关605，台车1停止卸包裹，将预存的下一个包装袋拉出即可，有效减少套袋时间。图3中包装袋604的标记指向的是前端张开的包装袋，其后面的是预存的包装袋604′；急停开关605连接电气控制柜7中的主控单元；若输送轨道2顺时针旋转，图3中的下料格口适合放置在图1中上方的第二个长直段内侧，若图3中的包装袋支撑杆603和包装袋604位于背离读者的支架602另一侧，则适合放置在图1中上方的第二个长直段外侧；

电气控制柜7中设有配电单元、主控单元、变频器；配电单元为整套系统提供电力；主控单元可采用PLC，控制平台8连接电气控制柜7中的主控单元，主控单元连接变频器，通过变频器控制调节分拣主线的速度（实际上就是输送轨道2的运行速度）；

控制平台8与台车1无线通信，与补码主机9和电气控制柜7连接；是系统的数据交换和模块控制单元，可实时接收系统各单元的状态信息，根据系统总体运行状况发送相应命令至其他各单元。例如，对分拣主线的运行和速度调节，显示实时运行状态和速度；与企业数据库连接，判断包裹的合规性、获取包裹目的地分拣口信息；与供包机进行信息交互，在台车1空载时发送上料命令给供包机为该台车1自动上料；获取视觉识别装置5的包裹面单信息；在台车1到达下料格口时，发送下线命令至台车1实现下料；记录包裹的分拣结果并上传至企业数据库。控制平台8上的一个分拣口对应一个下料格口；

补码主机9针对视觉识别装置5和控制平台8不能分拣的包裹进行运单信息修复和完善。针对分拣主线无法获取目的地分拣口信息的包裹进行补码，将补码结果上传至企业数据库。

本系统的工作原理为：系统启动后，输送轨道2上的台车1空载时，控制平台8将该台车信息发送给供包机，供包机则在适当的时间启动将待分拣包裹输送到台车1上。当载有包裹的台车1经过视觉识别装置5时，条码识别器对包裹面单进行拍照并对照片中的条码进行解析，然后将照片和解析结果上传到控制平台8。若条码被成功解析，则控制平台8根据条码信息从企业数据库获取分拣口信息，并确定相应的下料格口，同时将下料信息传输给台车1的车载控制系统，在台车1运行到对应的下料格口时自动将包裹下线。若条码未被成功解析，则控制平台8则将条码所在的包裹面单照片传输给补码主机9。补码主机9显示包裹面单照片，通过人工辨识确定包裹分拣口信息，在点击确定后将结果回传给控制平台8并保存到企业数据库。对于补码后仍未成功下线的包裹，则被下放到异常下料格口10作另行处理。