一种贴标机及贴标方法、装置、电子装置和存储介质与流程

1.本技术涉及机械控制领域，特别是涉及一种贴标机及贴标方法、装置、电子装置和存储介质。


背景技术：

2.目前快递物流场地包裹上均为人工手持贴标机对包裹进行贴标签，人力成本过高。快递物流场地包裹量大、包裹形状尺寸各异，因此目前已有自动贴标技术并不适用于快带物流场景。而传统的贴标机只适用于对尺寸、形状、位置都固定的物品贴标签，不适合用在物流领域给大小不同、形状不同、位置不固定的包裹贴标签，即无法对不同类型的物品贴标签。
3.针对传统的贴标机存在的无法对不同类型的物品贴标签的问题，目前还没有提出有效的解决方案。


技术实现要素：

4.在本实施例中提供了一种贴标机及贴标方法、装置、电子装置和存储介质，以解决传统的贴标机存在的无法对不同类型的物品贴标签的问题。
5.第一个方面，在本实施例中提供了一种贴标机，用于对输送线上的物品进行贴标，所述贴标机包括：摄像单元、贴标单元和控制单元；所述控制单元与所述摄像单元和所述贴标单元连接；所述贴标单元包括架体和贴标装置；所述贴标装置设置于所述架体上，所述贴标装置可相对于所述架体水平运动；所述贴标装置包括贴标组件，所述贴标组件用于将标签贴附于所述物品上；所述贴标组件可相对于所述架体竖直运动；所述摄像单元设置在所述贴标单元的上游，用于获取所述输送线上的物品的物品信息，并将获取的所述物品信息传输至所述控制单元；所述控制单元用于根据接收到的所述物品信息，控制所述贴标装置和所述贴标组件运动，对所述物品进行贴标。
6.在其中的一些实施例中，所述贴标单元还包括水平电机和竖直电机，所述水平电机用于根据所述控制单元的指令控制所述贴标装置水平运动，所述竖直电机用于根据所述控制单元的指令控制所述贴标组件竖直运动；所述贴标装置还包括剥标组件，所述剥标组件设置于竖直原点位置。
7.第二个方面，在本实施例中提供了一种贴标方法，所述方法应用于第一个方面所述的贴标机，所述方法包括：获取摄像单元采集的物品的物品信息；根据所述物品信息确定第一目标位置，并控制所述贴标装置水平运动至所述第一目标位置；所述第一目标位置为所述物品运动至所述贴标单元下方时所述物品的位置；根据所述物品信息确定第二目标位置，并控制所述贴标组件竖直运动至所述第二
目标位置，对所述物品进行贴标；所述第二目标位置为所述物品运动至所述贴标单元下方时，所述贴标组件进行标签贴附的位置。
8.在其中的一些实施例中，所述方法包括：根据所述物品信息和所述输送线的运行速度，确定第一时间；根据所述第一时间，控制所述贴标组件在所述物品运动至所述贴标装置下方时运动至所述第二目标位置。
9.在其中的一些实施例中，所述方法包括：在控制所述贴标组件竖直运动至所述第二目标位置，对所述物品进行贴标之后，控制所述贴标组件运动至竖直原点位置；所述竖直原点位置根据剥标组件的位置确定。
10.在其中的一些实施例中，所述方法包括：获取水平电机的运行数据；所述运行数据中包括所述水平电机的转动圈数；当所述转动圈数大于预设值时，控制所述贴标装置运动至水平原点位置；所述水平原点位置根据架体的位置确定。
11.在其中的一些实施例中，所述物品信息包括所述物品的位置信息和所述物品的形状信息。
12.第三个方面，在本实施例中提供了一种贴标装置，所述装置应用于第一个方面所述的贴标机，所述装置包括：获取模块，用于获取摄像单元采集的物品的物品信息；第一确定模块，用于根据所述物品信息确定第一目标位置，并控制所述贴标装置水平运动至所述第一目标位置；所述第一目标位置为所述物品运动至所述贴标单元下方时所述物品的位置；第二确定模块，用于根据所述物品信息确定第二目标位置，并控制所述贴标组件竖直运动至所述第二目标位置，对所述物品进行贴标；所述第二目标位置为所述物品运动至所述贴标单元下方时，所述贴标组件进行标签贴附的位置。
13.第四个方面，在本实施例中提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行第二个方面所述的贴标方法。
14.第五个方面，在本实施例中提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第二个方面所述的贴标方法的步骤。
15.与相关技术相比，在本实施例中提供的一种贴标机及贴标方法、装置、电子装置和存储介质，通过输送线上输送的物品先经过摄像单元，后经过贴标单元，控制单元通过摄像单元的摄像装置拍摄的图像，分析得到物品的尺寸、形状、高度和位置信息，由控制单元下达指令控制贴标装置和贴标组件20运动到相应位置，贴标单元执行贴标动作，从而实现对大小不同、形状不同、位置不固定的物品贴标签。
16.本技术的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本技术的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本申
请的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1是本实施例的贴标机的结构示意图；图2是本实施例的贴标方法的流程图；图3是本优选实施例的贴标方法的流程图；图4是本实施例的一种贴标装置的结构框图。
具体实施方式
18.为更清楚地理解本技术的目的、技术方案和优点，下面结合附图和实施例，对本技术进行了描述和说明。
19.除另作定义外，本技术所涉及的技术术语或者科学术语应具有本技术所属技术领域具备一般技能的人所理解的一般含义。在本技术中的“一”、“一个”、“一种”、“该”、“这些”等类似的词并不表示数量上的限制，它们可以是单数或者复数。在本技术中所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变体，其目的是涵盖不排他的包含；例如，包含一系列步骤或模块（单元）的过程、方法和系统、产品或设备并未限定于列出的步骤或模块（单元），而可包括未列出的步骤或模块（单元），或者可包括这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或模块（单元）。在本技术中所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并不限定于物理的或机械连接，而可以包括电气连接，无论是直接连接还是间接连接。在本技术中所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。通常情况下，字符“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系。在本技术中所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等，只是对相似对象进行区分，并不代表针对对象的特定排序。
20.在本实施例中提供了一种贴标机，用于对输送线2上的物品进行贴标，图1是本实施例的贴标机的结构示意图，如图1所示，该贴标机包括：摄像单元200、贴标单元100和控制单元300；控制单元300与摄像单元200和贴标单元连接100。
21.具体地，贴标单元100包括架体10和贴标装置；贴标装置设置于架体10上，贴标装置可相对于架体水平运动；贴标装置包括贴标组件20和剥标组件30，贴标组件20用于将标签贴附于物品上；贴标组件20可相对于架体10竖直运动。
22.摄像单元200设置在贴标单元100的上游，用于获取输送线2上的物品的物品信息，并将获取的物品信息传输至控制单元。摄像单元200包括摄像装置201，这里的摄像装置201可以是视觉相机，摄像装置201与控制单元300连接，摄像装置201将拍摄的物品的图像发送至控制单元300。这里的摄像单元200设置在贴标单元的上游指的是，沿着输送线2运动的方向，物品先经过摄像单元200，再经过贴标单元100，以使得摄像单元200在物品经过贴标单元100前，可以获取物品的物品信息。这里的物品可以是输送线2上的包裹。
23.控制单元300用于根据接收到的物品信息，控制贴标装置和贴标组件20运动，对物品进行贴标。这里的物品信息，可以是摄像装置201采集的物品的图像，该图像中包括物品的位置信息和物品的形状信息。控制单元300对该物品信息进行分析处理，得到物品的位置、大小、高度、形状等信息，根据得到的物品的位置、大小、高度、形状等信息控制贴标装置和贴标组件20运动。这里的物品信息还可以是，摄像装置201根据采集的物体的图像解析出的物品的位置、大小、高度、形状等信息，摄像装置201并将该物品信息发送至控制单元300。
控制单元300根据该物品信息控制贴标装置水平方向上运动，贴标组件20和剥标组件30随着贴标装置做水平方向上的运动。控制单元300还控制贴标组件20竖直方向上运动。控制单元300根据该物品信息控制贴标组件20运动到剥标组件30的位置，贴标组件20从剥标组件30获取到标签，控制单元300控制控制获取到标签后的贴标组件20运动至贴附标签的位置，当物品运动至贴附标签的位置时，贴标组件20将标签贴附于物品上。
24.本实施例提供的贴标机，输送线2上输送的物品先经过摄像单元200，后经过贴标单元100，控制单元300通过摄像单元200的摄像装置201拍摄的图像，分析得到物品的尺寸、形状、高度和位置信息，由控制单元300下达指令控制贴标装置和贴标组件20运动到相应位置，贴标单元100执行贴标动作，从而实现对大小不同、形状不同、位置不固定的物品贴标签。
25.在其中的一些实施例中，贴标单元100还包括水平电机和竖直电机，水平电机用于根据控制单元300的指令控制贴标装置水平运动，竖直电机用于根据控制单元300的指令控制贴标组件20竖直运动。剥标组件30设置于竖直原点位置，这里的竖直原点位置为每次贴标组件20进行贴标操作后需要返回的位置。控制单元300控制贴标组件20运动到剥标组件30的位置，贴标组件20从剥标组件30获取到标签，控制单元300控制获取到标签后的贴标组件20运动至贴附标签的位置，当物品运动至贴附标签的位置时，贴标组件20将标签贴附于物品上，完成该物品的贴标操作后，控制单元300控制贴标组件20从贴附标签的位置运动至竖直原点位置进行标签吸附。
26.在其中的一些实施例中，贴标单元100还包括水平运动模组和竖直运动模组，水平运动模组和竖直运动模组设置在架体10上，贴标组件20还包括真空发生器，该真空发生器固定在竖直运动模组上，与贴标组件20连通；贴标组件20固定在竖直运动模组端部；为了节省运动路径以及时间，剥标组件和竖直运动模组通过同一块背板固定在水平运动模组上，使剥标组件和竖直运动模组一起在水平方向上运动，水平电机控制水平运动模组水平运动，竖直运动模组控制竖直运动模组竖直运动。
27.在其中的一些实施例中，控制单元300包括工控机和plc（programmable logic controller，可编程逻辑控制器），工控机和plc连接。
28.在本实施例中提供了一种贴标方法，图2是本实施例的贴标方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：步骤s210，获取摄像单元采集的物品的物品信息。
29.具体地，控制单元获取摄像单元采集的物品的物品信息。这里的物品信息，可以是摄像单元的摄像装置采集的物品的图像，该图像中包括物品的位置信息和物品的形状信息。控制单元对该物品信息进行分析处理，得到物品的位置、大小、高度、形状等信息，根据得到的物品的位置、大小、高度、形状等信息控制贴标装置和贴标组件进行运动。这里的物品信息还可以是，摄像装置根据采集的物体的图像解析出的物品的位置、大小、高度、形状等信息，摄像装置并将该物品信息发送至控制单元。
30.步骤s220，根据物品信息确定第一目标位置，并控制贴标装置水平运动至第一目标位置；第一目标位置为物品运动至贴标单元下方时物品的位置。
31.具体地，控制单元根据获取到的物品信息确定第一目标位置，并控制贴标装置水平运动至第一目标位置。这里的第一目标位置为物品运动至贴标单元下方时物品的位置。
控制单元对该物品信息进行分析处理，得到物品的位置、大小、高度、形状等信息，根据得到的物品的位置、大小、高度、形状等信息确定第一目标位置。示例性地，第一目标位置为物品运动至贴标单元下方时，物品所处的位置。第一目标位置确定后，控制单元控制贴标装置水平运动至该第一目标位置，以使得当物品运动至贴标单元下方时，贴标装置处于物体的正上方位置。
32.步骤s230，根据物品信息确定第二目标位置，并控制贴标组件竖直运动至第二目标位置，对物品进行贴标；第二目标位置为物品运动至贴标单元下方时，贴标组件进行标签贴附的位置。
33.具体地，控制单元根据物品信息确定第二目标位置，并控制贴标组件竖直运动至第二目标位置，对物品进行贴标。这里的第二目标位置为物品运动至贴标单元下方时，贴标组件进行标签贴附的位置。控制单元对该物品信息进行分析处理，得到物品的位置、大小、高度、形状等信息，根据得到的物品的位置、大小、高度、形状等信息确定第二目标位置。第二目标位置确定后，控制单元控制贴标组件竖直运动至该第二目标位置，以使得当物品运动至贴标单元下方时，贴标组件可以对物品进行标签贴附。
34.本实施例提供的贴标方法，输送线上输送的物品先经过摄像单元，后经过贴标单元，控制单元通过摄像单元的摄像装置拍摄的图像，分析得到物品的尺寸、形状、高度和位置信息，由控制单元下达指令控制贴标装置和贴标组件运动到相应位置，贴标单元执行贴标动作，从而实现对大小不同、形状不同、位置不固定的物品贴标签。
35.在其中的一些实施例中，该贴标方法还包括：根据物品信息和输送线的运行速度，确定第一时间；根据第一时间，控制贴标组件在物品运动至贴标装置下方时运动至第二目标位置。
36.具体地，控制单元根据物品信息和输送线的运行速度，确定第一时间；根据该第一时间，控制贴标组件在物品运动至贴标装置下方时运动至第二目标位置。示例性地，根据该物品的信息得到物品的三维数值信息，根据该三维数值信息以及输送线的运行速度，确定竖直电机在一定的延时时间t后开始动作，保证包裹运行到贴标位置时，贴标组件恰好向下运动到包裹顶部，精准完成本次贴标，这里的延时时间t根据物品从摄像装置到贴标位置的时间来计算，其中，t=摄像装置到贴标位置之间的距离/输送线的运行速度-贴标组件从竖直原点位置运行到包裹正上方的时间。
37.在其中的一些实施例中，该贴标方法还包括：在控制贴标组件竖直运动至第二目标位置，对物品进行贴标之后，控制贴标组件运动至竖直原点位置，竖直原点位置根据剥标组件的位置确定。
38.具体地，在控制单元控制贴标装置水平运动至第一目标位置、贴标组件竖直运动至第二目标位置且对物品进行贴标之后，控制单元贴标组件运动至竖直原点位置，以进行下一次贴标操作的标签吸附，这里的竖直原点位置根据剥标组件的位置确定。即当本次贴标完成以后，贴标装置停留在当前位置，同时控制单元记录贴标装置相对于水平原点的当前水平位置数值，贴标组件回归竖直原点位置吸附标签，为下一次贴标做准备。这里的水平原点可以设置在贴标单元的架体的水平中点位置。
39.在其中的一些实施例中，该贴标方法还包括：获取水平电机的运行数据；运行数据中包括水平电机的转动圈数；当转动圈数大于预设值时，控制贴标装置运动至水平原点位
置；水平原点位置根据架体的位置确定。
40.具体地，控制单元获取水平电机的运行数据，该运行数据中包括水平电机的转动圈数，当转动圈数大于预设值时，控制单元控制贴标装置运动至水平原点位置，水平原点位置根据贴标单元的架体的位置确定。示例性地，水平原点可以设置在贴标单元的架体的水平中点位置，这里的水平电机可以为步进电机。当步进电机运动一定次数以后，该累计误差会越来越大，导致定位误差增大。为消除多次运行以后的累计定位误差，可设置在步进电机运行一定次数以后，回归到水平原点位置，此时步进电机的转动圈数为0，将该累计误差清零，保证多次运动以后的定位精准性。
41.下面通过优选实施例对本实施例进行描述和说明。
42.图3是本优选实施例的贴标方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：步骤s301，视觉相机获取包裹的信息。
43.这里的信息包括包裹的位置、大小、高度、形状等信息。
44.步骤s302，工控机根据该信息解析数据。
45.步骤s303，工控机将解析得到的数据发送至plc。
46.步骤s304，水平运动模组移动到指定位置，剥标组件启动剥标，贴标组件的真空发生器抽真空，贴标组件进行标签吸附，贴标组件完成标签吸附后，竖直运动模组下降到指定高度。
47.步骤s305，贴标组件的气缸活塞杆伸出标签完成贴标。
48.步骤s306，真空发生器和气缸活塞杆复位，竖直运动模组抬升至竖直原点位置，执行步骤s301。
49.视觉相机架设在贴标工位的前端，负责检测包裹的位置信息及三维信息；贴标单元跨越架设在输送带两侧，采用十字滑台形式，分为水平运动模组和竖直运动模组。这里的贴标工位是指进行标签贴附的位置，剥标组件与水平运动模组连接在一起，与水平运动模组同步动作。工控机与plc等电气部分安装在配电柜内部，放置在输送线的一侧。
50.视觉相机可采用rgb-d智能立体相机，可在深度图模式下获取到被测物的深度信息；深度信息结合设备内部的彩色摄像头获取的被测物2d信息，可得到被测物的三维信息。同时通过设备内置的深度学习算法，融合实例分割与点云分割计算结果，对被测物进行准确定位。相机将被测物的三维信息及位置信息上传至工控机。
51.将水平运动模组的中心设置为水平原点，也可以将架体的水平中心位置设置为水平原点，将标签剥离及吸附标签位设置为竖直原点。当两个原点确定以后，工控机可将该位置信息及包裹的三维信息转换成相对于原点的具体数值，然后将该数值传输给plc。plc根据位置信息数值，控制水平运动模组移动到包裹在产线宽度方向上的具体位置；根据包裹三维数值信息，以及产线运行速度，确定竖直运动模组在一定延时时间后（延时是指包裹从相机到贴标工位的时间，延时=相机到贴标工位之间的距离/产线运行速度）开始动作，保证包裹运行到贴标工位时，竖直运动模组恰好向下运动到包裹顶部，精准完成本次贴标。自动贴标机构和包裹都在运动，包裹放在皮带机上输送到贴标工位，自动贴标机构的自动贴标机构会根据包裹的位置移动。
52.本次贴标完成以后，水平运动模组停留在当前位置，同时工控机记录水平运动模组相对于水平原点的当前水平位置数值，竖直运动模组回归竖直原点位置吸附标签，为下
一次贴标做准备。视觉相机检测到的下一个包裹的相对于水平原点的位置信息传输到工控机，工控机将该信息转换为包裹相对于水平原点的具体数值信息，然后将该数值与工控机记录的水平运动模组相对于水平原点的当前位置数值进行加减换算，可得到水平运动模组需运动的具体数值，将该数值传输给plc，plc控制水平运动模组运动到第二个包裹的位置，plc则根据工控机传输的第二个包裹的三维数值，延时一定时间后控制竖直运动模组再次向下动作完成贴标。以此循环实现精准、快速在线贴标签。
53.plc根据工控机解析出的位置数值，发送特定数量的脉冲来控制水平运动步进电机旋转特定圈数控制水平运动模组运动使得贴标装置运动到包裹位置，该过程会产生位置控制误差。为解释该误差的产生原因，从以下最简单情况进行讨论。假设水平运动模组目前处于水平原点位置，视觉相机检测到包裹位置信息，经工控机解析出相对于水平原点的位置数值，将该位置数值传输给plc。假设该相对于水平原点的位置数值为s(s可为任意数值，可正可负，正负仅代表包裹在水平原点的两侧)，为方便讨论，取s为正数。步进电机转一整圈水平机构的水平运动行程为s1（s1为π与其它数值相乘得来，为任意正无理数），因此水平运动模组运动到包裹位置，步进电机所需旋转的圈数n=s/s1。假设plc发送1个脉冲数，步进电机旋转圈数为n1(n1为步进电机的固有特性，且为有理数)，因此水平运动模组移动到包裹位置，plc所需要发送的脉冲数量m=n/n1，此式计算出m必为无理数。但plc发送的脉冲数量m1必须为任意正整数，因此m和m1之间必然存在差值。该误差很小，但当步进电机运动一定次数以后，该累计误差会越来越大，导致定位误差增大。为消除多次运行以后的累计定位误差，目前可设置在步进电机运行一定次数以后，必须回归到水平原点的位置，将该累计误差清零，保证多次运动以后的定位精准性。
54.在本实施例中还提供了一种贴标装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。以下所使用的术语“模块”、“单元”、“子单元”等可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管在以下实施例中所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
55.图4是本实施例的一种贴标装置的结构框图，如图4所示，该装置包括：获取模块410，用于获取摄像单元采集的物品的物品信息；第一确定模块420，用于根据物品信息确定第一目标位置，并控制贴标装置水平运动至第一目标位置；第一目标位置为物品运动至贴标单元下方时物品的位置；第二确定模块430，用于根据物品信息确定第二目标位置，并控制贴标组件竖直运动至第二目标位置，对物品进行贴标；第二目标位置为物品运动至贴标单元下方时，贴标组件进行标签贴附的位置。
56.需要说明的是，上述各个模块可以是功能模块也可以是程序模块，既可以通过软件来实现，也可以通过硬件来实现。对于通过硬件来实现的模块而言，上述各个模块可以位于同一处理器中；或者上述各个模块还可以按照任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
57.在本实施例中还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
58.可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。
59.可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：s1，获取摄像单元采集的物品的物品信息；s2，根据物品信息确定第一目标位置，并控制贴标装置水平运动至第一目标位置；第一目标位置为物品运动至贴标单元下方时物品的位置；s3，根据物品信息确定第二目标位置，并控制贴标组件竖直运动至第二目标位置，对物品进行贴标；第二目标位置为物品运动至贴标单元下方时，贴标组件进行标签贴附的位置。
60.需要说明的是，在本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，在本实施例中不再赘述。
61.此外，结合上述实施例中提供的贴标方法，在本实施例中还可以提供一种存储介质来实现。该存储介质上存储有计算机程序；该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种贴标方法的步骤。
62.应该明白的是，这里描述的具体实施例只是用来解释这个应用，而不是用来对它进行限定。根据本技术提供的实施例，本领域普通技术人员在不进行创造性劳动的情况下得到的所有其它实施例，均属本技术保护范围。
63.显然，附图只是本技术的一些例子或实施例，对本领域的普通技术人员来说，也可以根据这些附图将本技术适用于其他类似情况，但无需付出创造性劳动。另外，可以理解的是，尽管在此开发过程中所做的工作可能是复杂和漫长的，但是，对于本领域的普通技术人员来说，根据本技术披露的技术内容进行的某些设计、制造或生产等更改仅是常规的技术手段，不应被视为本技术公开的内容不足。
[0064]“实施例”一词在本技术中指的是结合实施例描述的具体特征、结构或特性可以包括在本技术的至少一个实施例中。该短语出现在说明书中的各个位置并不一定意味着相同的实施例，也不意味着与其它实施例相互排斥而具有独立性或可供选择。本领域的普通技术人员能够清楚或隐含地理解的是，本技术中描述的实施例在没有冲突的情况下，可以与其它实施例结合。
[0065]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的保护范围应以所附权利要求为准。