一种自动分拣系统及方法与流程

1.本发明涉及一种仓储物流分拣领域，具体是一种自动分拣系统及方法。


背景技术：

2.传统的物流仓储行业将货物进行分类数据化处理时，通常有扫描，分拣，建包三个环节，现广泛用于物流仓储行业的各种分拣设备，解决了三个环节中间的分拣环节，但建包环节还是需要大量人工进行处理。
3.现有的分拣设备处理流程如下，首先是操作人员。将快件直接摆放于分拣设备上，或通过供包台输送到分拣设备上，再由分拣设备。完成分拣动作，掉落到指定的格口，之后再由人工把格口处的容器(袋/箱/框等)取走，并放置空的容器到格口位置。
4.现有技术存在如下问题：人工更换容器使得所需人手较多，而人工的不确定性及疏忽，还会导致各种错误的操作，给企业带来损失。因此，本领域技术人员提供了一种自动分拣系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种自动分拣系统及方法，通过设置的自动更换容器的逻辑，能够减少所需的人手，进而降低人工带来的不确定性及疏忽，提高自动化，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种自动分拣系统，包括流水线、机械手、供包台、控制器以及与控制器连接的条码扫描识别设备、自动化分拣线、容器识别单元、换容器装置、输送设备；
8.所述流水线用于将快件包裹输送至供包台一侧；
9.所述机械手安装在供包台周围，用于将快件包裹转移至供包台；
10.所述供包台用于将快件包裹送上自动化分拣线；
11.所述条码扫描识别设备安装在供包台上，用于扫描识别快件包裹上的条形码并将其发送给控制器，进而得知快件包裹的分拣信息；
12.所述控制器根据分拣信息判断快件包裹该掉落的格口位置，并对自动化分拣线下达相应的落件控制指令；此外，控制器在接到容器识别单元发送的装满信号后，向自动化分拣线下达暂停该容器落件的控制指令，并向换容器装置下达相应的满容器移走指令；而控制器在收到取走指令后向另一个换容器装置下达空容器更换指令；此外，控制器在接收换容器装置将快件包裹运输到指定区域后发送的位置信号时，对输送设备下达相应的输送指令，并在接收换容器装置的换好指令后向自动化分拣线下达相应的暂停落件解除指令；
13.所述自动化分拣线用于带动快件包裹前进，在接到控制器的落件控制指令后将快件包裹在对应的格口位置进行落件，此外，在接到控制器的暂停该容器落件的控制指令后停止向对应的格口位置进行落件，而在接到暂停落件解除指令后向对应的格口位置进行继续落件；
14.所述容器识别单元用于识别容器是否装满，若装满则向控制器发送信号；
15.所述换容器装置用于在接到满容器移走指令后，将已装满的容器取走并向控制器发送取走指令，而在接到空容器更换指令后给相应格口换上空的容器，并在换好后向控制器发送换好指令；此外，在将装满的容器运到指定区域后向控制器发送位置信号；
16.所述输送设备根据输送指令到指定区域提取装满快件包裹的容器，再将容器输送到相应的末端站点。
17.通过设置的自动更换容器的逻辑，能够减少所需的人手，进而降低人工带来的不确定性及疏忽，提高自动化。
18.作为本发明进一步的方案：所述自动化分拣线选用环线交叉带、直线交叉带、模组带、摆轮式流水线模组带中任一一种。
19.上述任一一种传动方式均可满足自动化分拣线的需求。
20.作为本发明再进一步的方案：所述换容器装置选用agv机器人、码垛机器人、穿梭机器人、滚筒流水线中任一一种。
21.工作人员可根据需要选择合适的换容器装置。
22.作为本发明再进一步的方案：所述agv机器人移走装满的容器具体为：agv机器人收到满容器移走指令后，将容器通过自身的顶升机构顶升或牵引移动至指定区域并发送位置信号，同时发送取走指令，告知控制器格口下方的容器已取走，不能再继续存放分拣的快件包裹，等待下一个空的容器到位后才可以继续；所述agv机器人取空容器具体为：agv机器人收到空容器更换指令后，从空容器存放指定区域将空容器顶升或牵引至自动化分拣线的格口位置，用来存放自动化分拣线分拣出来的快件包裹，同时发送换好指令，告知控制器空容器已到位，可以开始存放分拣下来的快件包裹。
23.agv机器人能够实现点对点自动存取搬运作业，实现精细化、柔性化、信息化、缩短物流时间、降低商品损耗，减少建设投资的成本。
24.作为本发明再进一步的方案：所述码垛机器人移走装满的容器具体为：码垛机器人收到满容器移走指令后，将装满的容器夹抱或托举或推离，使已装满的容器离开格口区域并向控制器发送取走指令，告知控制器格口下方的容器已取走，不能再继续存放分拣的快件包裹，等待下一个空的容器到位后才可以继续，然后码垛机器人将满容器移动至指定区域并发送位置信号；所述码垛机器人取空容器具体为：码垛机器人收到空容器更换指令后，从空容器存放指定区域通过托举或夹抱或勾取，取来空的容器，放到格口下方区域，同时发送换好指令，告知控制器空容器已到位，可以开始存放分拣下来的快件包裹。
25.码垛机器人可完成重物抓取,搬运,翻转,对接,微调角度等三维空间移载动作,为物料上下线提供极理想的搬运。
26.作为本发明再进一步的方案：所述穿梭机器人移走装满的容器具体为：穿梭机器人收到满容器移走指令后，前来将容器取走移动至指定区域并发送位置信号，同时发送取走指令，告知控制器格口下方的容器已取走，不能再继续存放分拣的快件包裹，等待下一个空的容器到位后才可以继续；所述穿梭机器人取空容器具体为：穿梭机器人收到空容器更换指令后，从空容器存放指定区域将空容器取走运输至自动化分拣线的格口位置，用来存放自动化分拣线分拣出来的快件包裹，同时发送换好指令，告知控制器空容器已到位，可以开始存放分拣下来的快件包裹。
27.穿梭机器人工作周期短、运行可靠,能够大幅提高生产效率。
28.作为本发明再进一步的方案：所述滚筒流水线安装在自动化分拣线下方和自动化分拣线两侧，下方的滚筒流水线与自动化分拣线方向一致，用于运输容器，格口下方有垂直方线的滚筒流水线，用于放置存放格口掉落下来快件的容器。
29.滚筒流水线成本低，能够适用中小规模的自动化分拣线。
30.作为本发明再进一步的方案：所述容器识别单元识别容器是否装满的方式为五种，分别为，光电检测判断、重量判断、体积判断、数量判断、人工判断；选用其中一种判断方式或全部判断方式，当选用全部判断方式时，满足上述任一项或两项判断的装满条件即可识别容器处于装满状态。
31.该设置便于快速判断容器是否装满。
32.作为本发明再进一步的方案：所述光电检测判断通过在格口下方装有光电感应器，光电感应器用来检测容器是否已满。
33.作为本发明再进一步的方案：所述重量判断通过统计掉落到当前格口累计总重量，等达到预设的指定重量时，则视为已满。
34.作为本发明再进一步的方案：所述体积判断通过在供包台上设置前端检测设备，再通过前端检测设备监测经过的快件包裹体积，当统计到落向同一个格口的快件包裹总体积达到预设的指定体积时为已装满。
35.作为本发明再进一步的方案：所述数量判断通过统计所有分拣到指定格口的总数量，当达到预设的值则视为已装满。
36.作为本发明再进一步的方案：所述人工判断即在格口上安装一个可通过按钮控制的开关门，当工作人员按下按钮关闭开关门时，则视为容器已装满。
37.作为本发明再进一步的方案：所述输送设备选用穿梭机器人或无人机或轨吊机器人中的任一一种。
38.作为本发明再进一步的方案：所述轨吊机器人输送快件包裹的具体过程为：先在指定区域与末端站点之间架构空中轨道，然后轨吊机器人在指定区域抓取装满快件包裹的容器后，通过在空中轨道上移动输送给末端站点。
39.一种自动分拣方法，包括以下步骤：
40.s1：将快件包裹输送至供包台一侧；
41.s2：将快件包裹转移至供包台；
42.s3：将快件包裹送上自动化分拣线；
43.s4：扫描识别快件包裹上的条形码；
44.s5：通过条形码获得分拣信息，控制自动化分拣线的运行状态；
45.s6：带动快件包裹前进，在对应的格口位置进行落件或停止落件；
46.s7：识别容器是否装满；
47.s8：将已装满的容器取走运到指定区域，再给相应格口换上空的容器；
48.s9：提取装满快件包裹的容器，再将容器输送到相应的末端站点。
49.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
50.1、通过设置的自动更换容器的逻辑，能够减少所需的人手，进而降低人工带来的不确定性及疏忽，提高自动化，从而降低企业成本。
51.2、通过设置的容器装满判断逻辑，能够根据实际需求选择合适的判断方式，且识别容器是否装满的速度较快，方便后续自动更换容器。
52.3、通过设置的输送设备，选用穿梭机器人或无人机或轨吊机器人中的任一一种来将快件包裹快速传递到末端站点，其中，轨吊机器人输送快件包裹的具体过程为：先在指定区域与末端站点之间架构空中轨道，然后轨吊机器人在指定区域抓取装满快件包裹的容器后，通过在空中轨道上移动输送给末端站点。
附图说明
53.图1为一种自动分拣系统的结构框图；
54.图2为一种自动分拣方法的流程图。
具体实施方式
55.请参阅图1～2，本发明实施例中，一种自动分拣系统，包括流水线、机械手、供包台、控制器以及与控制器连接的条码扫描识别设备、自动化分拣线、容器识别单元、换容器装置、输送设备；
56.所述流水线用于将快件包裹输送至供包台一侧；
57.所述机械手安装在供包台周围，用于将快件包裹转移至供包台；
58.所述供包台用于将快件包裹送上自动化分拣线；
59.所述条码扫描识别设备安装在供包台上，用于扫描识别快件包裹上的条形码并将其发送给控制器，进而得知快件包裹的分拣信息；
60.所述控制器根据分拣信息判断快件包裹该掉落的格口位置，并对自动化分拣线下达相应的落件控制指令；此外，控制器在接到容器识别单元发送的装满信号后，向自动化分拣线下达暂停该容器落件的控制指令，并向换容器装置下达相应的满容器移走指令；而控制器在收到取走指令后向另一个换容器装置下达空容器更换指令；此外，控制器在接收换容器装置将快件包裹运输到指定区域后发送的位置信号时，对输送设备下达相应的输送指令，并在接收换容器装置的换好指令后向自动化分拣线下达相应的暂停落件解除指令；
61.所述自动化分拣线用于带动快件包裹前进，在接到控制器的落件控制指令后将快件包裹在对应的格口位置进行落件，此外，在接到控制器的暂停该容器落件的控制指令后停止向对应的格口位置进行落件，而在接到暂停落件解除指令后向对应的格口位置进行继续落件；
62.所述容器识别单元用于识别容器是否装满，若装满则向控制器发送信号；
63.所述换容器装置用于在接到满容器移走指令后，将已装满的容器取走并向控制器发送取走指令，而在接到空容器更换指令后给相应格口换上空的容器，并在换好后向控制器发送换好指令；此外，在将装满的容器运到指定区域后向控制器发送位置信号；
64.所述输送设备根据输送指令到指定区域提取装满快件包裹的容器，再将容器输送到相应的末端站点。
65.通过设置的自动更换容器的逻辑，能够减少所需的人手，进而降低人工带来的不确定性及疏忽，提高自动化。
66.在本实施例中：所述自动化分拣线选用环线交叉带、直线交叉带、模组带、摆轮式
流水线模组带中任一一种。上述任一一种传动方式均可满足自动化分拣线的需求。
67.在本实施例中：所述换容器装置选用agv机器人、码垛机器人、穿梭机器人、滚筒流水线中任一一种。工作人员可根据需要选择合适的换容器装置。
68.在本实施例中：所述agv机器人移走装满的容器具体为：agv机器人收到满容器移走指令后，将容器通过自身的顶升机构顶升或牵引移动至指定区域并发送位置信号，同时发送取走指令，告知控制器格口下方的容器已取走，不能再继续存放分拣的快件包裹，等待下一个空的容器到位后才可以继续；所述agv机器人取空容器具体为：agv机器人收到空容器更换指令后，从空容器存放指定区域将空容器顶升或牵引至自动化分拣线的格口位置，用来存放自动化分拣线分拣出来的快件包裹，同时发送换好指令，告知控制器空容器已到位，可以开始存放分拣下来的快件包裹。agv机器人能够实现点对点自动存取搬运作业，实现精细化、柔性化、信息化、缩短物流时间、降低商品损耗，减少建设投资的成本。
69.在本实施例中：所述码垛机器人移走装满的容器具体为：码垛机器人收到满容器移走指令后，将装满的容器夹抱或托举或推离，使已装满的容器离开格口区域并向控制器发送取走指令，告知控制器格口下方的容器已取走，不能再继续存放分拣的快件包裹，等待下一个空的容器到位后才可以继续，然后码垛机器人将满容器移动至指定区域并发送位置信号；所述码垛机器人取空容器具体为：码垛机器人收到空容器更换指令后，从空容器存放指定区域通过托举或夹抱或勾取，取来空的容器，放到格口下方区域，同时发送换好指令，告知控制器空容器已到位，可以开始存放分拣下来的快件包裹。码垛机器人可完成重物抓取,搬运,翻转,对接,微调角度等三维空间移载动作,为物料上下线提供极理想的搬运。
70.在本实施例中：所述穿梭机器人移走装满的容器具体为：穿梭机器人收到满容器移走指令后，前来将容器取走移动至指定区域并发送位置信号，同时发送取走指令，告知控制器格口下方的容器已取走，不能再继续存放分拣的快件包裹，等待下一个空的容器到位后才可以继续；所述穿梭机器人取空容器具体为：穿梭机器人收到空容器更换指令后，从空容器存放指定区域将空容器取走运输至自动化分拣线的格口位置，用来存放自动化分拣线分拣出来的快件包裹，同时发送换好指令，告知控制器空容器已到位，可以开始存放分拣下来的快件包裹。穿梭机器人工作周期短、运行可靠,能够大幅提高生产效率。
71.在本实施例中：所述滚筒流水线安装在自动化分拣线下方和自动化分拣线两侧，下方的滚筒流水线与自动化分拣线方向一致，用于运输容器，格口下方有垂直方线的滚筒流水线，用于放置存放格口掉落下来快件的容器。滚筒流水线成本低，能够适用中小规模的自动化分拣线。
72.在本实施例中：所述容器识别单元识别容器是否装满的方式为五种，分别为，光电检测判断、重量判断、体积判断、数量判断、人工判断；选用其中一种判断方式或全部判断方式，当选用全部判断方式时，满足上述任一项或两项判断的装满条件即可识别容器处于装满状态。该设置便于快速判断容器是否装满。
73.在本实施例中：所述光电检测判断通过在格口下方装有光电感应器，光电感应器用来检测容器是否已满。
74.在本实施例中：所述重量判断通过统计掉落到当前格口累计总重量，等达到预设的指定重量时，则视为已满。
75.在本实施例中：所述体积判断通过在供包台上设置前端检测设备，再通过前端检
测设备监测经过的快件包裹体积，当统计到落向同一个格口的快件包裹总体积达到预设的指定体积时为已装满。
76.在本实施例中：所述数量判断通过统计所有分拣到指定格口的总数量，当达到预设的值则视为已装满。
77.在本实施例中：所述人工判断即在格口上安装一个可通过按钮控制的开关门，当工作人员按下按钮关闭开关门时，则视为容器已装满。
78.在本实施例中：所述输送设备选用穿梭机器人或无人机或轨吊机器人中的任一一种。
79.在本实施例中：所述轨吊机器人输送快件包裹的具体过程为：先在指定区域与末端站点之间架构空中轨道，然后轨吊机器人在指定区域抓取装满快件包裹的容器后，通过在空中轨道上移动输送给末端站点。
80.本发明还提供另一种实施方式进行替换，即通过人工代替机械手与供包台将快件包裹直接放在自动化分拣线上，但此时的条码扫描识别设备也对应安装在自动化分拣线上了。
81.本发明还提供另一种实施方式进行替换，即通过模组带或其他流水线代替机械手将快件包裹转移至供包台。
82.本发明还提供了一种自动分拣方法，包括以下步骤：
83.s1：将快件包裹输送至供包台一侧；
84.s2：将快件包裹转移至供包台；
85.s3：将快件包裹送上自动化分拣线；
86.s4：扫描识别快件包裹上的条形码；
87.s5：通过条形码获得分拣信息，控制自动化分拣线的运行状态，具体为：
88.根据分拣信息判断快件包裹该掉落的格口位置，并对自动化分拣线下达相应的落件控制指令；此外，控制器在接到容器识别单元发送的装满信号后，向自动化分拣线下达暂停该容器落件的控制指令，并向换容器装置下达相应的满容器移走指令；而控制器在收到取走指令后向另一个换容器装置下达空容器更换指令；此外，控制器在接收换容器装置将快件包裹运输到指定区域后发送的位置信号时，对输送设备下达相应的输送指令，并在接收换容器装置的换好指令后向自动化分拣线下达相应的暂停落件解除指令；
89.s6：带动快件包裹前进，在对应的格口位置进行落件或停止落件，具体为：
90.在接到控制器的落件控制指令后将快件包裹在对应的格口位置进行落件，此外，在接到控制器的暂停该容器落件的控制指令后停止向对应的格口位置进行落件，而在接到暂停落件解除指令后向对应的格口位置进行继续落件；
91.s7：识别容器是否装满；
92.s8：将已装满的容器取走运到指定区域，再给相应格口换上空的容器，具体为：
93.在接到满容器移走指令后，将已装满的容器取走并向控制器发送取走指令，而在接到空容器更换指令后给相应格口换上空的容器，并在换好后向控制器发送换好指令；此外，在将装满的容器运到指定区域后向控制器发送位置信号；
94.s9：提取装满快件包裹的容器，再将容器输送到相应的末端站点。
95.本发明通过设置的自动更换容器的逻辑，能够减少所需的人手，进而降低人工带
来的不确定性及疏忽，提高自动化，从而降低企业成本。通过设置的容器装满判断逻辑，能够根据实际需求选择合适的判断方式，且识别容器是否装满的速度较快，方便后续自动更换容器。此外，通过设置的输送设备，选用穿梭机器人或无人机或轨吊机器人中的任一一种来将快件包裹快速传递到末端站点。
96.以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。