一种物流配送货物全自动分拣包装系统及其方法与流程

本发明属于电子商务仓储物流领域，更具体地，涉及一种物流配送货物全自动分拣及包装系统及其方法。

背景技术：

随着电子商务的快速发展，越来越多的人接受和喜欢上网络购物，网购改变了人们的生活方式，中国经济也以此在经历变革。为了应对网络零售的发展趋势，无论平台式综合类电商(如京东、唯品会等)还是单品类电商(如当当网、三只松鼠等)都十分重视物流平台的建设，投入了巨资建设其核心的仓储配送中心。

目前的电商仓储配送中心中仍存在着大量的人力在其中，这些人主要负责商品拣选、分拣、包装等。随着快递物流的增长速度越来越快，人越来越成为这些企业提高配送效率的最大限制因素。

专利cn103559596公开了一种适合b2c电子商务物流配送的高性价比解决方案，它是通过(1)wms实施预处理，(2)先播种分拣，再复核包装作业，(3)采用拆零分拣技术进行自动播种，(4)利用管理系统wms预分功能，将1个环形输送线构成2个逻辑分拣系统，这四部分构成一种能够满足平均每天处理20～25万单商品的b2c配送中心的低成本、高效率的作业流程与设备配置方案。

现有的综合电商物流企业中已经有根据该专利的实施方案，具体如图1所示。其中1为拣货员，2为输送商品的单向传送带，3为商品分拣机，4为商品分拣机滑槽口，5为播种员，6为播种墙，7为下架员，8包装员，9为输送包裹的传送带，10为包裹分拣机，11为包裹分拣机滑槽口。其工作的具体工序如下：拣货员1根据条码阅读器上的拣货清单拣选商品之后，在商品依次放置到输送商品的单向传送带2上，不同批次的订单商品都进入商品分拣机3中，经由商品分拣机3的分拣，不同批次的商品从不同的滑槽口4滑出，实现商品的一次分拣。播种员5将滑槽口滑下的同一批次的订单，根据各自订单放置到播种墙6中，实现播种，播种之后得到的是一个订单的商品，即实现商品的二次分拣。下架员7将分拣好的订单运送到包装员8处，进行人工包装。包装员8完成包装后将该包裹放上传动带9，进入包裹分拣机10，包裹分拣机10，根据每个包裹所需去的目的地不同，将包裹从不同的滑槽口11分拣出。

但是在上述的方式中，存在以下不足：

(1)通过一次分拣、二次分拣，需要大量的播种员与包装员，人工成本极高，而且由于人工操作，特别是包装工位，是限制物流效率提高的瓶颈，不利于仓储无人化发展。

(2)该解决方案中，货物的分拣和包装是通过人工分开操作实现的，自动化程度低，出错率比较高，而且货物的分拣、包装效率低下。

(3)这种货物的分拣包装方法，需要通过播种墙的方式实现对不同订单货物的分拣，而且需要采用人工参与的方式进行，不但不能实现货物的自动排序，而且效率低。

(4)这种货物的分拣包装方法，采用流水线式作业方式，不能实现对特殊货物或者同一订单中的不同货物的多次包装。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种物流配送货物全自动分拣及包装系统，目的是通过分拣带实现货物的循环移动，通过缓冲区与分拣带结合，实现对不同订单商品进行相邻排序处理，并通过自动打包机构实现对其的自动包装和贴标，从而实现对不同订单商品的自动分拣和包装，从而节省了原有的播种员、下架员、包装员，大大节省人力，同时也对设备进行了充分利用，提高了设备的使用率，为仓储物流全面无人化打下基础。

为了实现上述目的，本发明提供一种物流配送货物全自动分拣及包装系统，用于实现物流配送货物的全自动分拣和包装，其中，该系统包括呈环形循环运动的分拣带、与该分拣带连接以输送各种不同批次的货物至该分拣带上的单向传送带、以及与该分拣带连接以用于将打包好的货物输出的包裹滑槽口，

所述分拣带上还并联连接有货物自动排序机构，在分拣带的循环运动中同一打包单元中的各种货物可通过该机构被排序和集中，以形成排序好的打包单元，并再次在所述分拣带上进行循环；且

所述分拣带上还并联连接有自动打包机构，所述分拣带上循环的打包单元可进入该自动打包机构被自动打包，并在打包完成后可再次进入所述分拣带进行循环或进入与所述分拣带分开布置的包裹分拣带进行循环，以便于通过所述分拣带上或所述包裹分拣带上的包裹滑槽口输出，进而可实现通过所述货物自动排序机构与自动打包机构的配合完成对货物的自动分拣与打包输出。

进一步地，所述货物自动排序机构为并联布置在所述分拣带侧方的缓冲区，该缓冲区包括多个输送单元，其串联排列成列而形成所述缓冲区，分拣带上待排序的货物和/或分拣带上载有待排序货物的输送单元可进入缓冲区，或者所述缓冲区上的货物和/或缓冲区上载有待排序货物的输送单元可进入所述分拣带，通过排序调度控制即可形成可在分拣带上连续排列的顺序组合，以此方式实现对货物的排序集中，以形成打包单元。

进一步地，所述缓冲区上的各输送单元可按排列顺序运动或分别独立进入分拣带，分拣带上的输送单元也可独立进入所述缓冲区而形成缓冲区上的输送单元。

进一步地，所述缓冲区为长条直线形或长条弧形结构，布置在所述分拣带的内侧或外侧。

进一步地，所述缓冲区的数量为一个或多个。

进一步地，所述打包机构的数量为一个或多个。

进一步地，所述分拣带上还并联有异常情况出口，所述异常情况出口用于输出在所述分拣带上循环一定次数后被定义为异常的货物。

进一步地，所述分拣带上还并联有人工处理区，用于处理所述自动打包机构不能包装的商品或其他需要人工干预的情况。

进一步地，所述单向传送带为多条，分别与所述分拣带并联。

按照本发明的另一个方面，提供一种物流配送货物全自动分拣及包装方法，应用所述的一种物流配送货物全自动分拣及包装系统完成，包括如下步骤：

步骤一：拣货员根据条码阅读器上的拣货清单拣选商品之后，将商品依次放置到所述单向传送带上，不同批次的订单商品进入分拣带中；

步骤二：若系统发现某一个订单的商品均已经上了分拣带，利用缓冲区，将该订单的商品处理成相邻且有序的订单商品打包单元；

步骤三：排序好的订单商品进入所述自动打包机构构的入口，所述自动打包机构构对该订单商品进行包装，包装完成后的包裹贴上面单，并将其送至所述分拣带进行循环或进入包裹分拣带进行循环；

步骤四：系统根据包裹上的面单使其通过所述分拣带上或所述包裹分拣带上的包裹滑槽口输出，从而完成不同订单商品的自动分拣和包装。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本发明的物流配送货物全自动分拣及包装系统，通过分拣带实现货物的循环移动，通过缓冲区与分拣带结合，实现对不同订单商品进行相邻排序处理，并通过自动打包机构实现对其的自动包装和贴标，从而实现对不同订单商品的自动分拣和包装，从而节省了原有的播种员、下架员、包装员，大大节省人力，同时也对设备进行了充分利用，提高了设备的使用率。

(2)本发明的物流配送货物全自动分拣及包装系统，在分拣带系统的基础上增加了长条状皮带结构或半圆形状皮带结构的缓冲区，可以实现商品的相邻排序处理。

(3)本发明的物流配送货物全自动分拣及包装系统，在分拣带系统增加自动打包机构工位，使得包装好的包裹仍可进入分拣带系统，从而可以实现多次包装。

(4)本发明的物流配送货物全自动分拣及包装系统，商品输入传送带、异常商品(包裹)输出传送带、自动打包机构工位与分拣带系统为并联连接，可以随时增加这三种模块而不影响全系统的运行。

(5)本发明的物流配送货物全自动分拣及包装系统，分拣带还并联有异常情况出口，便于输出在所述分拣带上循环一定次数后被定义为异常的货物。

(6)本发明的物流配送货物全自动分拣及包装系统，分拣带还并联有人工处理区，便于处理所述自动打包机构不能包装的商品或其他需要人工干预的情况。

附图说明

图1为现有技术中b2c电子商务物流配送货物分拣打包装置示意图；

图2为本发明实施例一种物流配送货物全自动分拣及包装系统的结构示意图；

图3为本发明实施例一种物流配送货物全自动分拣及包装系统的结构示意图；

图4为本发明实施例一种物流配送货物全自动分拣及包装系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明的实施例基于现有的仓储物流解决方案，充分利用现有的商品分拣机和包裹分拣机，将其合二为一为一个分拣带系统，在该分拣带中实现商品和包裹的相邻排序处理，包裹的分拣处理以及商品的包装，从而节省掉原有的播种员、下架员、包装员大大节省人力，同时也对设备进行了充分利用，提高了设备的使用率。

图2为本发明实施例一种物流配送货物全自动分拣及包装系统的结构示意图。如图2所示，该系统包括输送商品的单向传送带2、分拣带3、缓冲区4、自动打包机构5自动打包机构5、包裹滑槽口6、异常情况出口7及人工处理区8。

如图2所示，在本发明的优选实施例中，分拣带3为圆环形结构，其上并联连接有货物自动排序机构，在分拣带3的循环运动中同一打包单元中的各种货物可通过该机构被排序和集中，以形成排序好的打包单元，并再次在分拣带3上进行循环；分拣带3上并联连接有自动打包机构5，分拣带3上循环的打包单元可进入该打包机构5被自动打包，并在打包完成后可再次进入该分拣带3进行循环，以便于通过分拣带3上的包裹滑槽口6输出，进而可实现通过货物自动排序机构与自动打包机构的配合完成对货物的自动分拣与打包输出。

在本发明的优选实施例中，货物自动排序机构为并联布置分拣带3侧方的缓冲区4，该缓冲区4包括多个输送单元，其串联排列成列而形成缓冲区4，缓冲区4为长条直线形或长条弧形结构，布置在分拣带3的内侧或外侧。分拣带3上待排序的货物和/或分拣带3上载有待排序货物的输送单元可进入缓冲区4，或者缓冲区4上的货物和/或缓冲区上载有待排序货物的输送单元可进入分拣带3，通过排序调度控制即可形成可在分拣带3上连续排列的顺序组合，以此方式实现对货物的排序集中，以形成打包单元。

在本发明的优选实施例中，缓冲区数量最好设置得足够多以保证该分拣带系统满足商品的排序需要。同时缓冲区可以有各种各样的形式，图2所示的仅仅是其中一种示例，图3中序号4所对应的也可以是一种缓冲区形式，当然还存在其他的可以有缓冲功能的缓冲区形式设置。

在本发明的优选实施例中，分拣带3上还并联有异常情况出口7，异常情况出口7用于输出在分拣带3上循环一定次数后被定义为异常的货物。

在本发明的优选实施例中，分拣带3上还并联有人工处理区8，用于处理自动打包机构5不能包装的商品或其他需要人工干预的情况。

在本发明的优选实施例中，拣货员1的位置可以在仓库的任何位置，同时可以根据需要增加或者减少拣货员1的数量而不影响系统的使用。自动打包机构自动打包机构设置的数量和位置可以根据需要进行配置，并不一定是图2-4所示的位置，它可以布置在分拣带3环行线的任何地方。

工作原理如下：拣货员1根据条码阅读器上的拣货清单拣选商品之后，让商品依次放置到输送商品的单向传送带2上，不同批次的订单商品都进入分拣带3中。分拣带由一个一个小车构成的，每个小车均有自己独一无二的id，小车以一定速度循环转动。每个进入分拣带3的商品都通过拣货员1在入口处对其扫码以建立起商品与小车的联系。wms系统是该设备的上层软件系统，wms系统如果发现某一个订单的商品均已经上了分拣带3，它就可以使用各种算法，利用缓冲区4，将该订单的商品处理成相邻且有序。这个排序过程一直在分拣带系统上进行，如果有排序好的订单商品，即可以让其进入自动打包机构自动打包机构的入口，自动打包机构自动打包机构即可以对该订单商品进行包装，包装完成后的包裹需要贴上面单，仍然将其送至分拣带3上，该包裹通过在分拣带3上循环，wms系统会根据包裹上的面单使其在相应的滑槽口6输出，从而完成订单从分拣到包装到包裹分拣这一系列过程。如果商品或包裹在分拣带3中循环了一定次数后可以定义为异常，应将其从异常出口7排出。同时如果出现自动打包机构不能包装的商品或者其他需要人工干预的情况，可以让其进入8人工处理区，人工处理完之后，可以使其重新进入分拣带3中循环。

本发明的物流配送货物全自动分拣及包装系统，通过分拣带实现货物的循环移动，通过缓冲区与分拣带结合，实现对不同订单商品进行相邻排序处理，并通过自动打包机构实现对其的自动包装和贴标，从而实现对不同订单商品的自动分拣和包装，从而节省了原有的播种员、下架员、包装员，大大节省人力，同时也对设备进行了充分利用，提高了设备的使用率。

图4为本发明的另一个实施例系统结构示意图，该实施例没有实施例1那么高的整合度，但是该实施例和目前的工艺最接近，故而更容易实现。

具体的实施方式如图4所示，其中1为拣货员，2为单向传送带，3为分拣带，4为缓冲区，5为自动打包机构，6为包裹滑槽口、7为异常情况出口、8为人工处理区、9为包裹分拣机。

如图4所示，在本发明的优选实施例中，分拣带3为圆环形结构，其上并联连接有货物自动排序机构，在分拣带3的循环运动中同一打包单元中的各种货物可通过该机构被排序和集中，以形成排序好的打包单元，并再次在分拣带3上进行循环；

与分拣带3对应的位置设有包裹分拣带9，分拣带3与包裹分拣带9之间为自动打包机构，即分拣带3与包裹分拣带9通过自动打包机构5实现连接，自动打包机构5可以为直线型机构，也可以是其他结构，例如圆环状结构，分拣带3上循环的打包单元可进入该打包机构被自动打包，并在打包完成后进入包裹分拣带9进行循环，以便于通过包裹分拣带9上的包裹滑槽口6输出，进而可实现通过货物自动排序机构与自动打包机构的配合完成对货物的自动分拣与打包输出。

在本发明的优选实施例中，货物自动排序机构为并联布置分拣带3侧方的缓冲区4，该缓冲区4包括多个输送单元，其串联排列成列而形成缓冲区4，缓冲区4为长条直线形或长条弧形结构，布置在分拣带3的内侧或外侧。分拣带3上待排序的货物和/或分拣带3上载有待排序货物的输送单元可进入缓冲区4，或者缓冲区4上的货物和/或缓冲区上载有待排序货物的输送单元可进入分拣带3，通过排序调度控制即可形成可在分拣带3上连续排列的顺序组合，以此方式实现对货物的排序集中，以形成打包单元。

在本发明的优选实施例中，缓冲区数量的设置需要慎重考虑，其数量应该设置得足够多以保证该分拣带系统满足商品的排序需要。同时缓冲区可以有各种各样的形式，图2所示的仅仅是其中一种示例，图3中序号4所对应的也可以是一种缓冲区形式，当然还存在其他的可以有缓冲功能的缓冲区形式设置。

在本发明的优选实施例中，分拣带3上还并联有异常情况出口7，异常情况出口7用于输出在分拣带3上循环一定次数后被定义为异常的货物。

在本发明的优选实施例中，分拣带3上还并联有人工处理区8，用于处理自动打包机构5不能包装的商品或其他需要人工干预的情况。

在本发明的优选实施例中，拣货员1的位置可以在仓库的任何位置，同时可以根据需要增加或者减少拣货员1的数量而不影响系统的使用。自动打包机构6设置的数量和位置可以根据需要进行配置，并不一定是图2-4所示的位置，它可以布置在分拣带3环行线的任何地方。

工作原理如下：拣货员1根据条码阅读器上的拣货清单拣选商品之后，让商品依次放置到输送商品的单向传送带2上，不同批次的订单商品都进入分拣带3中。分拣带3和包裹分拣机9均由一个一个小车构成的，每个小车均有自己独一无二的id，小车以一定速度循环转动。每个进入分拣带3的商品都通过拣货员1在入口处对其扫码以建立起商品与商品分拣机上小车的联系。wms系统是该设备的上层软件系统，wms系统如果发现某一个订单的商品均已经上了分拣带3，它即可以使用各种算法，利用缓冲区4，将该订单的商品处理成相邻且有序。这个排序过程一直在分拣机系统上进行，如果有排序好的订单商品，即可以让其进入自动打包机构5的入口，自动打包机构5即可以对该订单商品进行包装，包装完成后的包裹需要贴上面单，将其送至包裹分拣机9上，该包裹通过在包裹分拣机9上循环，wms系统会根据包裹上的面单使其在相应的滑槽口6输出。

从而完成订单从分拣到包装到包裹分拣这一系列过程。如果商品或包裹在分拣带3中循环了一定次数后可以定义为异常，应将其从异常出口7排出。

本发明的物流配送货物全自动分拣及包装系统，在分拣带系统增加自动打包机构工位，使得包装好的包裹仍可进入分拣带系统，从而可以实现多次包装。此外，商品输入传送带、异常商品(包裹)输出传送带、自动打包机构工位与分拣带系统为并联连接，可以随时增加这三种模块而不影响全系统的运行。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。