CN110624834B - 立体的物品分拣系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立体的物品分拣系统及其控制方法，物品分拣系统包括多个分拣单元，每个分拣单元包括：分拣平台，其设置有地标和分拣通道；机器人，其能根据地标沿着分拣通道行驶在分拣平台上；分拣入口；分拣出口；服务器；在分拣平台分拣通道的中部和/或外围设置有缓冲区，停留在缓冲区的机器人，不影响其它机器人行驶分拣，紧靠缓冲区安装有电梯，还包括：借道平台，设置有一个以上，其固定在多个分拣单元的上方且与电梯连通，借道平台上设置有地标，其中一个分拣单元行驶的机器人能经电梯、借道平台行驶到另一个分拣单元的分拣平台上。本发明具有结构简单、成本低、安装使用方便、空间利用充分、物品分拣效率高的有益效果。

Description

立体的物品分拣系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种物品分拣系统及其控制方法。

背景技术

现有的一种常用的物品分拣系统，如图1所示，包括多个分拣单元1，每个分拣单元1包括：

分拣平台11，其上设置有定位装置，分拣平台11固定在地面上；

机器人12，设置有多个，其能根据定位装置行驶在分拣平台11上；

分拣入口15，设置有多个且位于分拣平台11的外围，分拣入口设置有物品信号采集装置14；

分拣出口13，设置有多个且环绕在分拣平台11的外围；

服务器，其通过无线与多个分拣单元1的物品信号采集装置14和机器人12连接；

人工或物品装载装置将物品输送到物品信号采集装置14采集信号后，再将物品装载到机器人12，由机器人12自动将物品运送到指定的分拣出口13卸货；

该物品分拣系统的优点是，场地平面利用率高，可以根据物品的数量增减分拣单元，应用灵活；但其存在的缺点是，分拣单元的分拣出口13的数量受到限制，如果将各个分拣单元通过平面连通，则会影响到货物的流通。

发明内容

本发明根据以上不足，提供了一种立体的物品分拣系统，将各个分拣单元相互连通且不占用平面。

本发明的技术方案是：

一种立体的物品分拣系统，包括多个分拣单元，每个分拣单元包括：

分拣平台，其设置有定位装置和分拣通道，分拣平台固定在地面上；

机器人，设置有多个，其能根据定位装置沿着分拣通道行驶在分拣平台上；

分拣入口，设置有多个且位于分拣平台的外围，分拣入口设置有物品信号采集装置；

分拣出口，设置有多个且环绕在分拣平台的外围；

服务器，其通过有线或无线与多个分拣单元的物品信号采集装置和机器人连接；

人工或物品装载装置将物品输送到物品信号采集装置采集信号后，再将物品装载到机器人，由机器人自动将物品分拣到指定的分拣出口；

在分拣平台分拣通道的中部和/或外围设置有缓冲区，停留在缓冲区的机器人，不影响其它机器人行驶分拣，紧靠缓冲区安装有电梯，还包括：

借道平台，设置有一个以上，其固定在多个分拣单元的上方且与电梯连通，借道平台上设置有定位装置，其中一个分拣单元行驶的机器人能经电梯、借道平台行驶到另一个分拣单元的分拣平台上，电梯的控制器连接服务器。

需要说明的是，分拣平台分拣通道的中部指的是不影响分拣行驶的位置且被分拣通道包围的位置；

本发明的该技术方案，通过借道平台和电梯的设置能将多个分拣单元互相连通，组成超大系统，不影响地面的通道运输，分拣效率相比现有技术有显著的提供，场地建设的成本比较低且安全可靠。

本发明的工作原理可以参考申请号：CN201510433995.5，包裹分捡系统及方法及该专利申请人相关的其它专利。

作为优选，所述借道平台安装位置满足其投影到分拣平台时，与所述的分拣平台垂直和/或倾斜。

为了提高运输效率，按优先等级进行分拣，作为优选，所述借道平台设置有借道缓冲区，停留在缓冲区的机器人，不影响其它机器人行驶。

作为优选，所述借道平台外围设置有多个借道分拣出口，借道平台设置有借道分拣通道，所述的借道缓冲区位于借道分拣通道的中部。

需要说明的是，借道平台可以设置成与分拣平台基本相同的结构。

为了方便借道平台卸货，所述借道分拣出口通过滑梯将物品输送到地面对应的分拣口。

为了加快卸货速度，所述分拣出口设置有物品箱，分拣平台架空，架空的位置设置有传送带，传送带的传送方向与分拣平台的长的方向相同，人工或物品装载装置能将物品箱放置传送带输出到长形分拣平台的两端。

需要说明的是，通常会有人工或物品装载装置安排在分拣出口，等物品箱安排满后，人工或物品装载装置将物品箱放入传送带送出，可以有减少物品的积压。

进一步地，所述电梯包括：

动力驱动部件，三只以上，其通过机架固定；

动力驱动部件设置有：

中空杆，其设置有开口端，中空杆的两个外侧面开设有凹槽；

上同步带轮，其可转动地固定在中空杆内的顶部；

下同步带轮，其可转动地固定在中空杆内的底部；

同步带，联接上同步带轮和下同步带轮；

伺服电机，其壳体与中空杆固定、转轴与上同步带轮或下同步带轮的中心轴固定；

滑块，其设置有对称设置的内卡凸块，内卡凸块能嵌入中空杆的凹槽，滑块仅能沿着中空杆的长度方向来回移动，滑块的凸块插入中空杆的开口端与同步带固定；

控制器，其有线连接伺服电机、有线或无线连接所述的服务器；

控制器能控制伺服电机转动，伺服电机经同步带带动滑块上下移动。

移动平台，其与各个动力驱动部件中的滑块固定，移动平台能承载机器人移动到分拣平台或借道平台。

需要说明的是，现有的电梯虽然使用一个电机作为动力，但其电梯架的安装结构比较复杂，本发明使用三只或四只动力驱动部件单独驱动移动平台可以通过模块式进行单独组装，安装结构比技术简单。

所述多只动力驱动部件的滑块，其能根据分拣平台或借道平台的高低位置进行调整，多只动力驱动部件的滑块可以不在同一平面上，从而能使移动平台与分拣平台或借道平台平滑连接。

需要说明的是，在机械安装过程中，有时，借道平台和分拣平台无法绝对保证水平安装，本发明的结构可以根据需要调整移动平台的角度，从而能降低借道平台和分拣平台的安装要求。

一种立体的物品分拣系统的控制方法，按如下控制步骤：

S1 对多个分拣单元和/或借道平台的各分拣出口进行目标地址设定；

S2物品信号采集装置读取物品地址；

S3 服务器根据该物品地址控制该机器人行驶到预定的分拣出口卸货；

S4 当目标分拣出口位于其它分拣单元时，则控制该机器人行驶到本分拣单元的缓冲区，服务器控制电梯移动到本分拣单元，机器人行驶至电梯内，电梯上升至借道平台，机器人行驶出电梯，经借道平台到达目标分拣单元的电梯，经该电梯到达目标分拣单元最后到达目标分拣出口卸货；

S5 当本分拣单元的某个电梯出现故障，则服务器控制机器人选择正常工作的电梯这条路径；

S6 当目标分拣出口位于借道平台时，则控制该机器人行驶到本分拣单元的缓冲区，服务器控制电梯移动到本分拣单元，机器人行驶至电梯内，电梯上升至借道平台卸货。

本发明具有结构简单、成本低、安装使用方便、空间利用充分、物品分拣效率高的有益效果。

附图说明

图1为现有技术的分拣单元结构示意图。

图2为本发明分拣平台的体结构示意图。

图3为本发明整体结构示意图。

图4为本发明电梯的结构示意图。

图5为本发明动力驱动部件的俯视图。

图6为本发明动力驱动部件的主视图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步的说明：

如图所示，实施例1：

一种立体的物品分拣系统，包括多个分拣单元2，每个分拣单元2包括：

分拣平台11，其上设置有定位装置，定位装置包括：无线定位发射装置，两个以上，其固定在分拣平台11的周围或上方，无线定位发射装置与所述的机器人12无线连接，从而能对机器人12定位；或者，分拣平台11设置有地标如二维码，机器人12设置有地标采集装置，地标采集装置能采集地标的信息，从而能对机器人12进行定位。

分拣平台11固定在地面上；

机器人12，设置有多个，其通过摄像头采集地标信息行驶在分拣平台11上；

分拣入口15，设置有多个且位于分拣平台11的外围，分拣入口设置有物品信号采集装置14；

分拣出口13，设置有多个且环绕在分拣平台11的外围；

服务器，其通过有线或无线与多个分拣单元2的物品信号采集装置14和机器人12连接；

人工或物品装载装置将物品输送到物品信号采集装置14采集信号后，再将物品装载到机器人12，由机器人12自动将物品分拣到指定的分拣出口13；

在分拣平台11中部和/或外围设置有缓冲区111，停留在缓冲区111的机器人12，不影响其它机器人12行驶分拣，紧靠缓冲区111安装有电梯112，还包括：

借道平台31，设置有至少一个，其固定在多个分拣单元2的上方且与电梯112连通，可以与分拣单元2或支撑架固定，借道平台31上设置有定位系统，其中一个分拣单元2行驶的机器人12能经电梯112、借道平台31行驶到另一个分拣单元2的分拣平台11上，电梯12的控制器连接服务器。

借道平台31安装位置满足其投影到分拣平台11时，与分拣平台11垂直和/或倾斜。

借道平台31设置有借道缓冲区311，停留在缓冲区111的机器人12，不影响其它机器人12行驶。

实施例2：

在实施例1的基础上，借道平台31外围设置有多个借道分拣出口，借道平台31设置有借道分拣通道，借道缓冲区311位于借道分拣通道的中部。

借道分拣出口通过滑梯将物品输送到地面对应的分拣口。

实施例3：

在实施例1和2的基础上，分拣出口13设置有物品箱，分拣平台11架空，架空的位置设置有传送带，传送带的传送方向与分拣平台11的长的方向相同，人工或物品装载装置能将物品箱放置传送带输出到长形分拣平台11的两端。

上述所有的实施例中，电梯112包括：

动力驱动部件110，三只以上，其通过机架固定；

动力驱动部件110设置有：

中空杆1124，其设置有开口端1126，中空杆1124的两个外侧面开设有凹槽；

上同步带轮1122，其可转动地固定在中空杆1124内的顶部；

下同步带轮，其可转动地固定在中空杆1124内的底部；

同步带1125，联接上同步带轮1122和下同步带轮；

伺服电机1121，其壳体与中空杆1124固定、转轴与上同步带轮1122或下同步带轮的中心轴固定；

滑块1123，其设置有对称设置的内卡凸块，内卡凸块能嵌入中空杆1124的凹槽，滑块1123仅能沿着中空杆1124的长度方向来回移动，滑块1123的凸块插入中空杆1124的开口端1126与同步带1125固定；

控制器，其有线连接伺服电机1121、有线或无线连接服务器；

控制器能控制伺服电机1121转动，伺服电机1121经同步带1125带动滑块1123上下移动。

移动平台113，其与各个动力驱动部件110中的滑块1123固定，移动平台113能承载机器人12移动到分拣平台11或借道平台31。

多只动力驱动部件110的滑块1123，其能根据分拣平台11或借道平台31的高低位置进行调整，多只动力驱动部件110的滑块1123可以不在同一平面上，从而能使移动平台113与分拣平台11或借道平台31平滑连接。

一种立体的物品分拣系统的控制方法，按如下控制步骤：

S1 对多个分拣单元2和/或借道平台31的各分拣出口13进行目标地址设定；

S2物品信号采集装置14读取物品地址；

S3 服务器根据该物品地址控制该机器人12行驶到预定的分拣出口13卸货；

S4 当目标分拣出口13位于其它分拣单元2时，则控制该机器人12行驶到本分拣单元2的缓冲区111，服务器控制电梯112移动到本分拣单元2，机器人12行驶至电梯112内，电梯112上升至借道平台31，机器人12行驶出电梯112，经借道平台31到达目标分拣单元2的电梯112，经该电梯112到达目标分拣单元2最后到达目标分拣出口13卸货；

S5 当本分拣单元2的某个电梯112出现故障，则服务器控制机器人12选择正常工作的电梯112这条路径；

S6 当目标分拣出口13位于借道平台31时，则控制该机器人12行驶到本分拣单元2的缓冲区111，服务器控制电梯112移动到本分拣单元2，机器人12行驶至电梯112内，电梯112上升至借道平台31卸货。

Claims (9)

1.一种立体的物品分拣系统，包括多个分拣单元（2），每个分拣单元（2）包括：

分拣平台（11），其设置有定位装置和分拣通道，分拣平台（11）固定在地面上；

机器人（12），设置有多个，其能根据定位装置沿着分拣通道行驶在分拣平台（11）上；

分拣入口（15），设置有多个且位于分拣平台（11）的外围或中部，分拣入口设置有物品信号采集装置（14）；

分拣出口（13），设置有多个且环绕在分拣平台（11）的外围或位于中部；

服务器，其通过有线或无线与多个分拣单元（2）的物品信号采集装置（14）和机器人（12）连接；

人工或物品装载装置将物品输送到物品信号采集装置（14）采集信号后，再将物品装载到机器人（12），由机器人（12）自动将物品分拣到指定的分拣出口（13）；

其特征是，在分拣平台（11）分拣通道的中部和/或外围设置有缓冲区（111），停留在缓冲区（111）的机器人（12），不影响其它机器人（12）行驶分拣，紧靠缓冲区（111）安装有电梯（112），还包括：

借道平台（31），设置有一个以上，其固定在多个分拣单元（2）的上方且与电梯（112）连通，借道平台（31）上设置有定位装置，其中一个分拣单元（2）行驶的机器人（12）能经电梯（112）、借道平台（31）行驶到另一个分拣单元（2）的分拣平台（11）上，电梯（112）的控制器连接服务器。

2.如权利要求1所述的一种立体的物品分拣系统，其特征是，所述借道平台（31）安装位置满足其投影到分拣平台（11）时，与所述的分拣平台（11）垂直和/或倾斜。

3.如权利要求1所述的一种立体的物品分拣系统，其特征是，所述借道平台（31）设置有借道缓冲区（311），停留在借道缓冲区（311）的机器人（12），不影响其它机器人（12）行驶。

4.如权利要求3所述的一种立体的物品分拣系统，其特征是，所述借道平台（31）外围设置有多个借道分拣出口，借道平台（31）设置有借道分拣通道，所述的借道缓冲区（311）位于借道分拣通道的中部或外围。

5.如权利要求4所述的一种立体的物品分拣系统，其特征是，所述借道分拣出口通过滑梯将物品输送到地面对应的分拣口。

6.如权利要求1所述的一种立体的物品分拣系统，其特征是，所述分拣出口（13）设置有物品箱，分拣平台（11）架空，架空的位置设置有传送带，传送带的传送方向与分拣平台（11）的长的方向相同，人工或物品装载装置能将物品箱放置传送带输出到长形分拣平台（11）的两端。

7.如权利要求1-6任一项所述的一种立体的物品分拣系统，其特征是，所述电梯（112）包括：

动力驱动部件（110），设置有三只以上，其通过机架固定；

动力驱动部件（110）包括：

中空杆（1124），其设置有开口端（1126），中空杆（1124）的两个外侧面开设有凹槽；

上同步带轮（1122），其可转动地固定在中空杆（1124）内的顶部；

下同步带轮，其可转动地固定在中空杆（1124）内的底部；

同步带（1125），联接上同步带轮（1122）和下同步带轮；

伺服电机（1121），其壳体与中空杆（1124）固定、转轴与上同步带轮（1122）或下同步带轮的中心轴固定；

滑块（1123），其设置有对称设置的内卡凸块，内卡凸块能嵌入中空杆（1124）的凹槽，滑块（1123）仅能沿着中空杆（1124）的长度方向来回移动，滑块（1123）的凸块插入中空杆（1124）的开口端（1126）与同步带（1125）固定；

所述控制器，其有线连接伺服电机（1121）、有线或无线连接所述的服务器；

控制器能控制伺服电机（1121）转动，伺服电机（1121）经同步带（1125）带动滑块（1123）上下移动；移动平台（113），其与各个动力驱动部件（110）中的滑块（1123）固定，移动平台（113）能承载机器人（12）移动到分拣平台（11）或借道平台（31）。

8.如权利要求7所述的一种立体的物品分拣系统，其特征是，与所述三只以上动力驱动部件（110）滑块（1123）固定的移动平台（113）与地面平行或不平行。

9.一种立体的物品分拣系统的控制方法，包括如权利要求1-8任一项所述的立体的物品分拣系统，其特征是，按如下控制步骤：

S1 通过服务器对多个分拣单元（2）的各分拣出口（13）和/或一个以上借道平台（31）的借道分拣出口进行目标地址设定；

S2物品信号采集装置（14）读取物品地址；

S3 服务器获得该物品地址且根据该物品地址控制该机器人（12）行驶到预定的分拣出口（13）或借道分拣出口卸货；

S4 当目标分拣出口（13）位于其它分拣单元（2）时，则控制该机器人（12）行驶到本分拣单元（2）的缓冲区（111），服务器控制电梯（112）移动到本分拣单元（2），机器人（12）行驶至电梯（112）内，电梯（112）上升至借道平台（31），机器人（12）行驶出电梯（112），经借道平台（31）到达目标分拣单元（2）的电梯（112），经该电梯（112）到达目标分拣单元（2）最后到达目标分拣出口（13）卸货；

S5当目标分拣出口（13）位于借道分拣出口时，则控制该机器人（12）行驶到本分拣单元（2）的缓冲区（111），服务器控制电梯（112）移动到本分拣单元（2），机器人（12）行驶至电梯（112）内，电梯（112）上升至借道平台（31），机器人（12）行驶出电梯（112），经借道平台（31）到达借道分拣出口卸货；

S6 当本分拣单元（2）的某个电梯（112）出现故障，则服务器控制机器人（12）选择正常工作的电梯（112）这条路径行驶。

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