不规则货物分拣系统及其分拣方法

摘要

本发明公开了一种不规则货物分拣系统及其分拣方法，设有多个投货传送单元、汇聚传送机和货物传送辊道；货物传送辊道上依次设有第二红外发射接收装置、悬挂有射频卡读卡器的横梁、信息处理单元、打印机、贴标装置和分拣口传送机；货物传送辊道的上方设置有摄像头；所述投货传送单元包括投货传送机和货物排序装置，所述投货传送机上设有第一红外发射接收装置、挡梁；每个分拣口传送机的货物入口处设有一个LED标志和一个货物推送装置。多个读卡器至上而下分为多排并呈网状布置。本发明的不规则货物分拣系统及其分拣方法，具有成本低、可分拣不同种类的货物及外形不规则的货物、分拣效率高等优点。

权利要求

1.不规则货物分拣系统，其特征是，包括有用于将不同种类的货物（18）汇聚在一起的汇聚传送机（5），在所述分拣系统的第一端设有多个用于将不同种类的货物（18）传送给所述汇聚传送机（5）的投货传送单元；所述汇聚传送机（5）之后设置有货物传送辊道（17）；所述货物上设置有存储有货物（18）的商品信息的被动式射频卡（1801）；货物传送辊道（17）上依次设有用于测量货物高度的第二红外发射接收装置（6）、设有多个射频卡读卡器（8）或读卡器读卡芯片 的横梁（7）、信息处理单元（9）、用于在货物信息标签上打印货物的商品信息的打印机（10）、用于将所述打印机（10）打印的货物信息标签粘贴在货物外包装上的贴标装置和分拣口传送机（15）；货物传送辊道（17）的上方设置有摄像头（16）；所述投货传送单元包括投货传送机（1）和货物排序装置（4），所述投货传送机（1）上设有第一红外发射接收装置（3）、用于防止高度超限货物进入的挡梁（2）；每个分拣口传送机（15）的货物入口处设有一个用于标记分拣口的LED标志（13）和一个用于将货物推送给该分拣口传送机（15）的货物推送装置（14）；所述投货传送机（1）、第一红外发射接收装置（3）、汇聚传送机（5）、第二红外发射接收装置（6）、多个射频卡读卡器（8）、打印机（10）、贴标装置、货物推送装置（14）和摄像头（16）均与所述信息处理单元（9）相连接；所述多个射频卡读卡器（8）通过挂绳（701）或线缆悬挂在所述横梁（7）上。

2.根据权利要求1所述的不规则货物分拣系统，其特征是，所述多个读卡器（8）至上而下分为多排，多个读卡器（8）呈网状布置。

3.根据权利要求1所述的不规则货物分拣系统，其特征是，所述贴标装置包括有自动机械臂（11）；所述自动机械臂（11）上设有真空吸头（12）和毛刷。

4.根据权利要求1所述的不规则货物分拣系统，其特征是，所述贴标装置为自动贴标机。

5.根据权利要求1所述的不规则货物分拣系统，其特征是，所述货物推送装置（14）包括可自动复位的推杆，在推杆的端部上设有用于推移货物的推板。

6.根据权利要求1所述的不规则货物分拣系统的分拣方法，其特征是，包括以下步骤：

a.由投货传送机（1）将不同种类的货物传送给汇聚传送机（5）；

b. 汇聚传送机（5）将不同种类的货物送入货物传送辊道（17）；

c. 第二红外发射接收装置（6）测量货物的高度，并将货物的高度值传送给信息处理单元（9）；

d. 信息处理单元（9）接受第二红外发射接收装置（6）发送的货物的高度值；

e.货物传送辊道（17）带动货物前行至横梁之下，由射频卡读卡器（8）读取货物的商品信息，并将货物的商品信息传送给信息处理单元（9）；

f. 信息处理单元（9）接收射频卡读卡器（8）传送的货物的商品信息，然后通过打印机（10）在货物信息单上打印货物的商品信息，同时根据货物的高度值产生第一控制指令并把第一控制指令传送给自动机械臂（11）；

g. 自动机械臂（11）根据信息处理单元（9）发送的第一控制指令，将货物信息单粘贴在货物的外包装上；

h. 所述摄像头（16）获取货物的运动轨迹，并将所述运动轨迹传送给信息处理单元（9）；信息处理单元（9）根据货物的商品信息和货物的运动轨迹产生用于控制推杆（14）的第二控制指令，并将所述第二控制指令发送给推杆（14）；当货物运动至LED标志（13）时，推杆（14）根据第二控制指令将货物推入相应的分拣口传送机（15），实现货物的分拣。

说明书

不规则货物分拣系统及其分拣方法

[0001] 本申请要求以下中国专利申请的优先权：（1）2011年3月9日提交的名称为“读卡器网状组合分拣不规则货物的方法”且申请号为201110056423.1的中国发明专利申请。

技术领域

[0002] 本发明涉及一种货物分拣系统及分拣方法，尤其是一种可分拣具有不规则外形的货物的不规则货物分拣系统及其分拣方法。

背景技术

[0003] 目前，在物流快递行业中，绝大多数企业仍然是采用手工操作的方式，对同一件商品重复进行多次核对、查找、标记、记录来完成货物流通的各个环节，需要耗费大量的人力。制约物流快递配送运输行业的最关键技术瓶颈是分拣环节不能以低成本实现自动化。依据条码、色码、射频、文字、图像识别技术，国内外有很多种智能分拣系统被开发出来。其中国内成熟的产品是由邮政科学研究规划院研制开发的扁平邮件高速分拣机。这种扁平邮件高速分拣机是依靠光学文字读取方式（OCR）进行邮件分拣的。这种分拣机虽然能够大大提高分拣的速度，但其成本很高，而且适用性受货物的外形尺寸的限制较大，无法分拣外形不规则的货物。现有的分拣系统没有一个能同时解决低成本、进行外包装具有不同规格尺寸货物的分拣、根据时间点追踪货物和物联网、电子商务有效合流等问题。

[0004] 目前，物流行业重复地人工进行多次中间环节产品信息确认、核对核查，浪费大量的人力物力，而且出错的机率比较高。一旦出现产货物丢失问题，也不能有效追查。而且，也不能非常有效及时的联网发布、跟踪产品的流通信息。

发明内容

[0005] 本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种不规则货物分拣系统及其分拣方法，以能够分拣各种形状的货物，并能够分拣外形不规则的货物。

[0006] 本发明为解决技术问题采用以下技术方案。

[0007] 不规则货物分拣系统，其结构特点是，包括有用于将不同种类的货物汇聚在一起的汇聚传送机，在所述分拣系统的第一端设有多个用于将不同种类的货物传送给所述汇聚传送机的投货传送单元；所述汇聚传送机之后设置有货物传送辊道；所述货物上设置有存储有货物的商品信息的被动式射频卡；货物传送辊道上依次设有用于测量货物高度的第二红外发射接收装置、设有多个射频卡读卡器或读卡器读卡芯片 的横梁、信息处理单元、用于在货物信息标签上打印货物的商品信息的打印机、用于将所述打印机打印的货物信息标签粘贴在货物外包装上的贴标装置和分拣口传送机；货物传送辊道的上方设置有摄像头；所述投货传送单元包括投货传送机和货物排序装置，所述投货传送机上设有第一红外发射接收装置、用于防止高度超限货物进入的挡梁；每个分拣口传送机的货物入口处设有一个用于标记分拣口的LED标志和一个用于将货物推送给该分拣口传送机的货物推送装置；所述投货传送机、第一红外发射接收装置、汇聚传送机、第二红外发射接收装置、多个射频卡读卡器、打印机、贴标装置、货物推送装置和摄像头均与所述信息处理单元相连接；所述多个射频卡读卡器通过挂绳或线缆悬挂在所述横梁上。

[0008] 本发明的不规则货物分拣系统的结构特点也在于：

[0009] 所述多个读卡器至上而下分为多排，多个读卡器呈网状布置。

[0010] 所述贴标装置包括有自动机械臂；所述自动机械臂上设有真空吸头和毛刷。

[0011] 所述贴标装置为自动贴标机。

[0012] 所述货物推送装置包括可自动复位的推杆，在推杆的端部上设有用于推移货物的推板。

[0013] 本发明还提供了一种分拣方法，包括如下步骤：

[0014] a.由投货传送机将不同种类的货物传送给汇聚传送机；

[0015] b. 汇聚传送机将不同种类的货物送入货物传送辊道；

[0016] c. 第二红外发射接收装置测量货物的高度，并将货物的高度值传送给信息处理单元；

[0017] d. 信息处理单元接受第二红外发射接收装置发送的货物的高度值；

[0018] e.货物传送辊道带动货物前行至横梁之下，由射频卡读卡器读取货物的商品信息，并将货物的商品信息传送给信息处理单元；

[0019] f. 信息处理单元接收射频卡读卡器传送的货物的商品信息，然后通过打印机在货物信息单上打印货物的商品信息，同时根据货物的高度值产生第一控制指令并把第一控制指令传送给自动机械臂；

[0020] g. 自动机械臂根据信息处理单元发送的第一控制指令，将货物信息单粘贴在货物的外包装上；

[0021] h. 所述摄像头获取货物的运动轨迹，并将所述运动轨迹传送给信息处理单元；信息处理单元根据货物的商品信息和货物的运动轨迹产生用于控制推杆的第二控制指令，并将所述第二控制指令发送给推杆；当货物运动至LED标志时，推杆根据第二控制指令将货物推入相应的分拣口传送机，实现货物的分拣。

[0022] 与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

[0023] 本发明利用射频、视频和红外识别跟踪技术接合计算机、机电一体化、互联网、通信网及物联网技术，从物流快递的流程源头开始全程实施产品的标记、识别、分拣、归类、记录、定位、跟踪，由于读卡器通过柔性的绳子或线缆与横梁相连接，而且呈网状分布，因而能够适用于不规则外形货物的分拣，和现有的分拣系统相比成本较低，适用性强，不需要人工重复核对产品的信息，准确度高，可及时自动发布产品地理位置/流程环节信息，能分拣不同规格尺寸的物品和具有不规则外形的物品，能节省物流快递流程大量的时间等特点。本发明的不规则货物分拣系统及其分拣方法，具有成本低、可分拣不同种类的货物及外形不规则的货物、分拣效率高等优点。

附图说明

[0024] 图1为本发明的不规则货物分拣系统的主视图。

[0025] 图2为本发明的不规则货物分拣系统的俯视图。

[0026] 图3为本发明的不规则货物分拣系统的横梁及读卡器布置的立体视图。

[0027] 附图1～附图3中标号：1投货传送机，2挡梁，3第一红外发射接收装置，4光电管货物排序装置，5汇聚传送机，6第二红外发射接收装置，7横梁，701挂绳，8射频卡读卡器，9信息处理单元，10打印机，11自动机械臂，12真空吸头，13 LED标志，14货物推送装置，15分拣口传送机，16摄像头，17货物传送辊道，18被分拣货物，1801射频卡。

[0028] 以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式

[0029] 参见图1～图3，不规则货物分拣系统，包括有用于将不同种类的货物18汇聚在一起的汇聚传送机5，在所述分拣系统的第一端设有多个用于将不同种类的货物18传送给所述汇聚传送机5的投货传送单元；所述汇聚传送机5之后设置有货物传送辊道17；所述货物上设置有存储有货物18的商品信息的被动式射频卡1801；货物传送辊道17上依次设有用于测量货物高度的第二红外发射接收装置6、设有多个射频卡读卡器8或读卡器读卡芯片的横梁7、信息处理单元9、用于在货物信息标签上打印货物的商品信息的打印机10、用于将所述打印机10打印的货物信息标签粘贴在货物外包装上的贴标装置和分拣口传送机15；货物传送辊道17的上方设置有摄像头16；所述投货传送单元包括投货传送机1和货物排序装置4，所述投货传送机1上设有第一红外发射接收装置3、用于防止高度超限货物进入的挡梁2；每个分拣口传送机15的货物入口处设有一个用于标记分拣口的LED标志13和一个用于将货物推送给该分拣口传送机15的货物推送装置14；所述投货传送机1、第一红外发射接收装置3、汇聚传送机5、第二红外发射接收装置6、多个射频卡读卡器8、打印机10、贴标装置、货物推送装置14和摄像头16均与所述信息处理单元9相连接；所述多个射频卡读卡器8通过挂绳701或线缆悬挂在所述横梁7上。由于在货物外包装上设置有内存货物的商品信息的被动式射频卡，可通过读卡器很方便地读出商品信息。投货传送单元和汇聚传送机将不同规格的货物送入货物传送辊道。通过在辊道上设置读卡器、贴标装置、货物推送装置等装置，可以将贴有货物信息标签的货物分别推入相应的分拣口传送机，然后由分拣口传送机将货物送入装货的小车，工作人员将装满货物的小车送到相应的仓库或货架，可对不同尺寸规格的货物进行分拣，整个系统成本较低，分拣效率高。同时所有货物信息均存储于信息处理单元之内，便于货物的核查核对，能够很方便地了解货物去向。另外，还可将信息处理单元接入网络，使得工作人员可以很方便地通过网络获取货物的信息，方便了货物的跟踪和信息发布。将读卡器通过柔性的挂绳或者线缆悬挂在横梁上，当货物经过读卡器的时候，会有读卡器从货物上表面滑过，从而读取位于货物上表面的射频卡，获得货物的商品信息。即使是外形不规则的货物，由于绳子或线缆是柔性的，也会有一个或多个读卡器靠近并读取射频卡。

[0030] 所述多个读卡器8至上而下分为多排，多个读卡器8呈网状布置。最上一排读卡器通过一根挂绳或线缆与横梁连接，从上数第二排读卡器中，每个读卡器的顶端通过两根挂绳或线缆与最上一排的两个相邻的读卡器相连接，其他排的读卡器按照这种方式依次排列，四个相邻的读卡器通过连接挂绳或线缆形成一个菱形的网孔，即多个读卡器呈网状分布。由于读卡器通过柔性的绳子或线缆与横梁相连接，而且呈网状分布，当货物经过的时候，即使是形状不规则的货物，也会有读卡器滑过射频卡，从而获取射频卡内的商品信息。

[0031] 所述贴标装置包括有自动机械臂11；所述自动机械臂11上设有真空吸头12和毛刷。所述真空吸头12和毛刷设于机械臂的末端，真空吸头12可以将打印机打印出的货物信息标签很方便地吸引住，由自动机械臂11将货物信息标签挪到货物上，并通过毛刷压紧货物信息标签，使货物信息标签紧紧地粘贴于货物包装上。如此一来，就可以通过货物信息标签很方便地获取该货物的相关信息，方便了工作人员的工作，提高了分拣系统的工作效率。

[0032] 所述贴标装置为自动贴标机。通过贴标机来将打印机打印出的货物信息标签很方便地挪到货物上，并压紧货物信息标签，使货物信息标签紧紧地粘贴于货物包装上。如此一来，就可以通过货物信息标签很方便地获取该货物的相关信息，方便了工作人员的工作，提高了分拣系统的工作效率。

[0033] 所述货物推送装置14包括可自动复位的推杆，在推杆的端部上设有用于推移货物的推板。货物推送装置还可以包括滑块，顶升横移机，滑轮，挡板等。当货物到达分拣口传送机15处时，信息处理单元9根据货物信息，将货物分配给不同的分拣口传送机15。摄像头16将货物图像信息发送给信息处理单元9。当货物经过该货物被分配的分拣口传送机15入口处的LED标志时，信息处理单元9根据摄像头16获得的图像信息，控制货物推送装置14的推杆，将货物推入分拣口传送机15上。

[0034] 本发明的不规则货物分拣系统的分拣方法包括以下步骤：由投货传送机1将不同种类的货物传送给汇聚传送机5；汇聚传送机5将不同种类的货物送入货物传送辊道17；第二红外发射接收装置6测量货物的高度，并将货物的高度值传送给信息处理单元9；信息处理单元9接受第二红外发射接收装置6发送的货物的高度值，如果货物的高度高于横梁与货物传送辊道17之间的距离，则提示工作人员货物超过标准高度，需另行处理。货物在货物传送辊道17的带动下前进，到达横梁的位置时，货物滑过读卡器构成的读卡器网时，由射频卡读卡器8读取货物的商品信息，并将货物的商品信息传送给信息处理单元9；信息处理单元9接收射频卡读卡器8传送的货物的商品信息，然后通过打印机10在货物信息标签上打印货物的商品信息，同时根据货物的高度值产生第一控制指令并把第一控制指令传送给贴标装置；贴标装置根据信息处理单元9发送的第一控制指令，将货物信息标签粘贴在货物的外包装上；所述摄像头16获取货物的运动轨迹，并将所述运动轨迹传送给信息处理单元9；信息处理单元9根据货物的商品信息和货物的运动轨迹产生用于控制货物推送装置14的第二控制指令，并将所述第二控制指令发送给货物推送装置14；当货物运动至LED标志13时，货物推送装置14根据第二控制指令将货物推入相应的分拣口传送机15，实现货物的分拣。通过读卡器很方便地读出商品信息，通过在辊道上设置读卡器、贴标装置、货物推送装置等装置，可以将货物分别推入相应的分拣口传送机，可对不同尺寸规格的货物进行分拣，整个系统成本较低，分拣效率高。由于读卡器是通过柔性的挂绳或线缆固定在横梁上的，并形成读卡器网，因而能够对不规则货物进行分拣。

[0035] 本发明的具体分拣过程如下：

[0036] 粘贴有被动式射频卡的一面朝上，商品从不同的投货传送机1进入汇聚传送机5。汇聚传送机5以及投货传送机1都有自动停机功能，当前方的识别分拣装置出现故障、射频卡不能被读取、两个商品连接在一起时，信息处理单元9的主机就会向这些传送机1发出停机指令。投货传送机上的第一红外发射接收装置保证在特定时间内只有单条投货传送机向汇聚传送机投货。汇聚传送机5上的商品通过光电管、辊带和挡板来排序，保持一定距离一一鱼贯排列。

[0037] 经过合流、方位调整后的商品保持固定的间距依次前行，进入货物传送辊道，到达读卡器工位区。安装在传送辊道两侧的第二红外发射接收装置6感知商品的高度并发送到信息处理单元9。信息处理单元9的主机依次记录商品的高度，并向自动机械臂11发布指令，让其适当调整高度以让商品依次顺利通过自动机械臂11，货物经过横梁之下时，读卡器8形成的读卡器网与粘贴在商品上表面的被动式射频卡近距离接触2cm以下距离，以读取商品信息。

[0038] 读卡器8依次读取射频卡上的商品身份信息，同时通过信息处理单元9通知下游的打印机10依次打好货物信息标签，所述货物信息标签为多联单。信息处理单元9同时通过摄像头16依次记录识别商品的运动轨迹，通知对应分拣口15准备接受货物。

[0039] 商品由读卡器工位区被传送到自动机械臂11下方，打印机10打印出来的多联单或不干胶标签通过真空吸头12吸取准确地放置在商品包装上，毛刷压紧贴好多联单。

[0040] 在商品外包装上的射频卡被阅读，商品身份被识别后，商品在摄像头16的监控下运动多目标识别。当商品前进到对应分拣口的LED位置识别标记时13，信息处理单元9向对应的分拣口的货物推送装置14发布指令，货物推送装置14在指定的反应时间将商品推向分拣口15，滑倒下面的小车上面。用摄像头监控货物的运动比依靠传送带的速度来计算到达分拣口的时间更为准确，效率更高，也能做到以时间点来监控、记录货物的运输流程。

[0041] 分拣口的小车接收商品。小车装满后由人工送到相应库门，等待出库装车。