摆轮分拣系统的分拣路径控制方法、控制系统、控制装置及计算机可读存储介质与流程

1.本发明涉及输送分拣领域，尤其是摆轮分拣系统的分拣路径控制方法、控制系统、控制装置及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.摆轮分拣系统在一些应用场合中，主要由伸缩输送机供包，dws系统实现包裹的条码扫描，摆轮分拣机实现包裹的分拣。
3.客户运营商在分拣作业环节中对包裹破损率都有极高的要求，而如何降低包裹破损率是自动化分拣设备上存在非常棘手的问题。目前摆轮控制方法都是基于摆轮分拣机上的所有摆轮以同一角度（45
°
）进行分拣，因此，如附图1所示，包裹在摆轮分拣机上是沿斜直线移动的。但是由于包裹重心过高，造成包裹进入摆轮时，因摆轮角度过大造成包裹倾翻导致分拣失败、包裹损坏等现象，也会进一步降低摆轮分拣系统的分拣作业效率，导致分拣环节异常处理成本大幅度上升。
4.同时，在整个系统中，由于场地空间限制，在方案规划上并没有设计居中及靠边装置，那么包裹在输送线的x轴方向（x轴方向是垂直于包裹输送运行方向，包裹的输送运行方向为y轴方向）上并不会形成整齐的队列，因此在摆轮分拣机分拣动作时，包裹在摆轮分拣机上也会存在各式各样的移动路径，造成包裹落点不统一，甚至可能使包裹在滑槽上滞留形成堵塞，造成分拣效率低下，又可能使包裹的落差过大，速度过快造成在滑槽上进行翻滚从而增大包裹在输送分拣过程中的破损率。


技术实现要素：

5.本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种摆轮分拣系统的分拣路径控制方法、控制系统、控制装置及计算机可读存储介质。
6.本发明的目的通过以下技术方案来实现：摆轮分拣系统的分拣路径控制方法，所述摆轮分拣系统的每个摆轮分拣机具有由其输入端至输出端依次设置的n个摆轮组，每个摆轮组由一个摆动机构驱动摆动，在摆轮分拣机分拣时，使至少部分摆轮组摆动不同的角度以将进入到该摆轮分拣机上的包裹沿曲线或曲折线柔性分拣至所述摆轮分拣机外。
7.优选的，所述的摆轮分拣系统的分拣路径控制方法中，在摆轮分拣机分拣时，控制摆轮分拣机的最后2个摆轮组保持45
°
的摆动角度，其他摆轮组的摆动角度由摆轮分拣机的输入端至输出端依次增加。
8.更优的，其他摆轮组的摆动角度以固定值增加或其他摆轮组的摆动角度满足包裹在它们上沿x轴方向移动的距离以固定值递增。
9.优选的，所述的摆轮分拣系统的分拣路径控制方法中，所述摆轮分拣机将包裹分拣到滑槽时，包裹的中心在所述滑槽的入口端的中心区域。
10.优选的，所述的摆轮分拣系统的分拣路径控制方法中，所述摆轮分拣机将包裹分拣到滑槽时，包裹的中心在所述滑槽的入口端的中心线上或与滑槽的入口端的中心重合。
11.优选的，所述的摆轮分拣系统的分拣路径控制方法中，所述摆轮分拣机的第n-1个摆轮组的末端或第n个摆轮组的y轴中心线与该摆轮分拣机旁的滑槽的入口端的中心线平齐或紧邻，包裹的前端移动至第n-1个摆轮组的末端或第n个摆轮组的y轴中心线时，该包裹的x轴中心线至少移动至所述摆轮分拣机对应分拣侧的边缘。
12.优选的，所述的摆轮分拣系统的分拣路径控制方法中，控制摆轮分拣机的最后2个摆轮组保持45
°
的摆动角度，其他摆轮组的摆动角度按照如下公式计算：α
m组
= arctan s
m组
/l
组
；s
m组
=m
×
d；d=2
×s包x
/[(n-1)
×
(n-2)]；s
包x
= w
摆轮
/2+px-s
n-1组
；其中，α
m组
为第m个摆轮组的摆动角度；s
m组
为包裹的x轴中心线在第m个摆轮组上沿x轴方向移动的距离；l
组
为每个摆轮组的宽度；m为摆轮组的顺序号，m为小于n-1的整数；n为摆轮分拣机的摆轮组的数量，n为5-10之间的整数；d为包裹的x轴中心线在相邻两个摆轮组上沿x轴方向移动距离的递增量；s
包x
为包裹的前端在由摆轮分拣机的输入端移动至第n-2个摆轮组的末端的过程中，包裹的x轴中心线需要沿x轴方向移动的距离；w
摆轮
为摆轮分拣机的宽度；px为包裹的中心或包裹的x轴中心线到摆轮分拣机的宽度方向中心虚拟线的距离；s
n-1组
为包裹的x轴中心线在第n-1个摆轮组上沿x轴方向移动的距离。
[0013]
优选的，所述的摆轮分拣系统的分拣路径控制方法中，在包裹移动到每个摆轮分拣机前，通过该摆轮分拣机前的复核光电传感器确认该摆轮分拣机是否是该包裹的路由对应的摆轮分拣机。
[0014]
优选的，所述的摆轮分拣系统的分拣路径控制方法中，每个包裹的路由信息通过六面读码机构获取，六面读码机构同时确定包裹的中心或x轴中心线在dws输送线上的位置信息。
[0015]
摆轮分拣系统的分拣路径控制系统，至少包括数据采集单元，用于接收包裹的路由信息及该包裹的中心或x轴中心线在dws输送线上的位置信息；计算单元，用于根据该包裹的中心或x轴中心线在dws输送线上的位置信息及预设公式确定该包裹的路由对应的摆轮分拣机的各摆轮组的摆动角度并使至少部分摆轮组的摆动角度不同；执行单元，用于在包裹移动至分拣启动位置时，控制该摆轮分拣机的各摆轮组摆动相应的角度，以将进入到该摆轮分拣机上的包裹沿曲线或曲折线柔性分拣至所述摆轮分拣机的外侧。
[0016]
控制装置，包括存储器，用于存储可执行指令；处理器，所处理器，所述处理器执行所述可执行指令时，实现上述任一项的摆轮分拣系统的分拣路径控制方法。
[0017]
计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现上述任一项的摆轮分拣系统的分拣路径控制方法。
[0018]
本发明技术方案的优点主要体现在：本方案通过使摆轮分拣机的多个摆轮组在分拣时摆动不同的角度，同时使包裹在分拣过程中呈曲线或曲折线路径移动，相对于现有的摆轮分拣机中每个摆轮组统一按照45
°
的摆动角度进行分拣，有效减少了前几个摆轮组的摆动角度，从而使包裹移动更加柔和不易倾倒，可以有效地减少现有技术分拣时，包裹受到其重心高度的影响，在分拣时易倾倒翻滚的问题。
[0019]
该方法通过对第n-1个摆轮组的末端位置或第n个摆轮组的y轴中心线位置的设计，同时使最后两个摆轮组保持45
°
摆动角度，使其他摆轮组的摆动角度以固定值增加，并根据dws信息系统反馈的包裹的中心或x轴中心线在dws输送线上的位置信息来计算各摆轮组的摆动角度，从而使包裹都是以同样的速度、同样的方向进入到滑槽最佳入口点，使包裹顺畅地滑落到滑槽中去，不会出现堵塞问题，同时又不会出现包裹翻滚破损等现象，有效提高分拣成功率，大幅度降低包裹破损率及异常处理成本，提高了现场作业效率。
附图说明
[0020]
图1是本发明的背景技术中描述的现有摆轮分拣机的摆轮组统一以45
°
角摆动时，包裹在摆轮分拣机上的移动路线示意图；图2是本发明的摆轮分拣系统的示意图；图3是本发明的摆轮分拣机使包裹沿曲折线分拣的示意图。
具体实施方式
[0021]
本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
[0022]
在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。
[0023]
下面结合附图对本发明揭示的摆轮分拣系统的分拣路径控制方法进行阐述，如附图2、附图3所示，所述摆轮分拣系统包括多个交替设置的摆轮分拣机10及皮带输送机20，每个摆轮分拣机10的两侧分别与滑槽70衔接，每个摆轮分拣机10与其衔接的滑槽70可以无间隙衔接，也可以保持一定的间距，并且间距处设置垫板90。
[0024]
第一个摆轮分拣机10输入端衔接的皮带输送机20的输入端设置dws输送线30，所述dws输送线30采用六面读码机构来获取路由，所述六面读码机构同时还用于确定包裹的中心（包裹在其所在的支撑面上的投影的中心点）或x轴中心线（过包裹的中心且与x轴方向垂直的线）在dws输送线上的位置信息。所述dws输送线的输入端衔接拉距输送机40，所述拉
距输送机40处设置有追踪光电传感器50，所述拉距输送机40的输入端衔接伸缩输送机80。
[0025]
所述摆轮分拣机10、皮带输送机20、dws输送线30、拉距输送机40及伸缩输送机80的具体结构为已知技术，此处不作赘述。并且，每个摆轮分拣机输入端衔接的皮带输送机20处设置有复核光电传感器60，所述复核光电传感器60可以用于确定包裹输送过程中的失速状态，从而便于更为精确地控制摆轮分拣机的启动时间，同时便于确定包裹的路由对应的摆轮分拣机。
[0026]
如附图3所示，每个摆轮分拣机10具有由其输入端101至输出端102依次设置的n个摆轮组，摆轮组的顺序号依次为1、2、3、
……
n，n为5-10之间的整数。每个摆轮组通常包括两排摆轮，当然也可以是1排或更多排摆轮；每个摆轮组由一个摆动机构驱动左右摆动，所述摆动机构通常包括电机及连接在摆轮分拣单元与电机之间的传动机构，所述摆动机构的具体结构及其与摆轮分拣机的每个摆轮分拣单元的连接结构为已知技术，此处不作赘述。
[0027]
在摆轮分拣机10分拣时，通过控制摆轮组的摆动角度，使至少部分摆轮组的摆动不同，从而使进入到该摆轮分拣机10上的包裹沿曲线或曲折线柔性分拣至所述摆轮分拣机10的外侧，这样的设置能够有效减小部分摆轮组的摆动角度，从而可以避免现有的每个摆轮组统一采用45
°
的摆动角度分拣时，易造成包裹进入滑槽70时倾倒翻滚的问题。
[0028]
如附图3所示，在所述摆轮分拣机10将包裹分拣到滑槽70时，较理想的落点是在所述滑槽70的入口端的中心区域，更优的落点是所述滑槽70的入口端的中心点01。同时，包裹在输入到所述滑槽70时，较优的是使包裹的中心在所述滑槽70的入口端的中心区域，从而可以有效降低包裹进入滑槽70时与滑槽70的侧壁发生碰撞的几率。更优的是使包裹在输入到所述滑槽70时，包裹的中心与所述滑槽70的入口端的中心点01重合或包裹的中心在滑槽的入口端的中心线（过滑槽的入口端的中心点01且与滑槽的入口端垂直的线）上。
[0029]
如附图3所示，摆轮的摆动角度在45
°
时，其输送时的x轴速度分量与y轴速度分量同时达到最大，这样包裹在滑槽70处无驱动力滑落时，两个方向最大速度分量有利于保证包裹不会停留在滑槽70的任意地方。因此在摆轮分拣机10进行分拣时，使最后两个摆轮组（第n-1个摆轮组与第n个摆轮组）的摆动角度始终固定在45
°
。同时，使其他摆轮组（第1个摆轮组～第n-2个摆轮组）的摆动角度由摆轮分拣机10的输入端101至输出端102依次增加，从而使包裹在其他摆轮组的x轴方向移动距离逐步增加。更优的，其他摆轮组的摆动角度以固定值增加或者其他摆轮组的摆动角度满足包裹在它们上沿x轴方向移动的距离以固定值递增，即经过每个摆轮组时，包裹在该摆轮组上沿x轴方向移动的距离比该包裹在前一个摆轮组上沿x轴方向移动的距离增加固定值。
[0030]
如附图3所示，为了便于进行包裹移动路径的控制，本实施例中使所述摆轮分拣机10的第n-1个摆轮组的末端103与滑槽70的入口端的中心线平齐或接近。当然也可以使第n个摆轮组的y轴中心线（其与摆轮分拣机的宽度方向中心虚拟线104垂直，且其到第n个摆轮组的两条长边的距离相等）与滑槽70的入口端的中心线平齐或接近。由于第n-1个摆轮组的摆动角度固定为45
°
，包裹在该摆轮组上沿x轴方向移动的距离s
n-1组
是固定的且等于摆轮组的宽度l
组
，并且使包裹的前端（朝向输送方向的一端）移动至第n-1个摆轮组（倒数第二个摆轮组）的末端103（第n-1个摆轮组与第n个摆轮组衔接的一端）时或移动至第n个摆轮组（最后一个摆轮组）的y轴中心线时，包裹的中心或x轴中心线02移动至所述摆轮分拣机对应分拣侧的边缘，当然也可以移动至摆轮分拣机的外侧。由此，在包裹的前端移出第n-2个摆轮
组时，包裹的x轴中心线02应处于p1位置处，那么根据最优路径就需要计算出第1个至第n-2个摆轮组的摆动角度。
[0031]
如附图3所示，考虑到摆动角度过大时会造成包裹倾翻滚动等异常现象，因此选用曲线柔性路径规划，即在包裹经过第1个至第n-2个摆轮组时，包裹的x轴中心线在每个摆轮组上沿x轴方向移动的距离逐渐递增，递增量为d，并且包裹的x轴中心线在第1个摆轮组上沿x轴方向移动的距离也为d；包裹的x轴中心线在第m（m在1～n-2之间，n不小于5，不超过10，附图3中n为6，即m为1-4之间的整数）个摆轮组上沿x轴方向移动的距离定义为s
m组
；将包裹的前端在由摆轮分拣机的输入端移动至第n-2个摆轮组的末端（与第n-1个摆轮组衔接的一端）的过程中，包裹的x轴中心线需要沿x轴方向移动的距离定义为s
包x
，由此可计算出第m个摆轮组的摆动角度为α
m组
。
[0032]
具体的，其他摆轮组的摆动角度按照如下公式计算：α
m组
= arctan s
m组
/l
组
；s
m组
=m
×
d；d=2
×s包x
/[(n-1)
×
(n-2)]；s
包x
= w
摆轮
/2+px-s
n-1组
；其中，α
m组
为第m个摆轮组的摆动角度；s
m组
为包裹的x轴中心线在第m个摆轮组上沿x轴方向移动的距离；l
组
为每个摆轮组的宽度；m为摆轮组的顺序号，m为小于n-1的整数；n为摆轮分拣机的摆轮组的数量，n为5-10之间的整数；d为包裹的x轴中心线在相邻两个摆轮组上沿x轴方向移动距离的递增量；s
包x
为包裹的前端在由摆轮分拣机的输入端移动至第n-2个摆轮组的末端的过程中，包裹的x轴中心线需要沿x轴方向移动的距离；w
摆轮
为摆轮分拣机的宽度；px为包裹的中心或包裹的x轴中心线到摆轮分拣机的宽度方向中心虚拟线的距离；s
n-1组
为包裹的x轴中心线在第n-1个摆轮组上沿x轴方向移动的距离。
[0033]
根据上述公式，计算出第1个摆轮组到第n-2个摆轮组的摆动角度并在分拣时进行相应的摆轮组的摆动角度控制。
[0034]
进一步，整个摆轮分拣系统工作时，按照如下步骤执行：系统启动运行正常后。
[0035]
将包裹逐一导入到伸缩输送机上，伸缩输送机逐一将包裹供应到拉距输送机上，拉距输送机拉开包裹之间的纵向间距并将包裹向dws输送线输送，包裹经过追踪光电传感器时，开始包裹位置追踪并触发所述dws输送线的六面读码机构采集包裹的条码数据及采集包裹的x轴中心线或包裹的中心在dws输送线上的位置信息，根据此位置信息可以计算得到px。
[0036]
六面读码机构将条码数据发给wcs系统，wcs系统通过wms系统获取包裹路由信息并发送给plc，plc同时获取到路由信息及包裹的x轴中心线或包裹的中心在dws输送线上的位置信息，并更新该包裹的分拣追踪数据，同时根据上述公式计算出路由对应的摆轮分拣机的摆轮组的摆动角度。
[0037]
在包裹分拣前，包裹在移动到每个复核光电传感器处确认该复核光电传感器后方的摆轮分拣机是否是该包裹的路由对应的摆轮分拣机，若是，按照上述的路径控制方法控制相应的摆轮分拣机进行分拣；若否，plc系统控制摆轮分拣系统将包裹继续向下一个复核
光电传感器移动，并在包裹触发下一个复核光电传感器时，再次判断其后方的摆轮分拣机是否是其路由对应的摆轮分拣机，并重复该过程至包裹完成分拣。
[0038]
实施例2本实施例揭示了摆轮分拣系统的分拣路径控制系统，至少包括数据采集单元，用于接收包裹的路由信息及该包裹的中心或x轴中心线在dws输送线上的位置信息。
[0039]
计算单元，用于根据该包裹的中心或x轴中心线在dws输送线上的位置信息及预设公式确定该包裹的路由对应的摆轮分拣机的各摆轮组的摆动角度并使至少部分摆轮组的摆动角度不同。
[0040]
执行单元，用于在包裹移动至分拣启动位置时，控制该摆轮分拣机的各摆轮组摆动相应的角度，以将进入到该摆轮分拣机上的包裹沿曲线或曲折线柔性分拣至所述摆轮分拣机的外侧。
[0041]
实施例3本实施例揭示了控制装置，包括存储器，用于存储可执行指令；处理器，所述处理器执行所述可执行指令时，实现上述实施例1的摆轮分拣系统的分拣路径控制方法。
[0042]
实施例4本实施例揭示了计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现上述实施例1的摆轮分拣系统的分拣路径控制方法。
[0043]
本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。