一种用于定制家具五金物料的并排上料分拣方法与流程

1.本发明涉及五金分拣技术领域，更具体地说，涉及一种用于定制家具五金物料的并排上料分拣方法。


背景技术：

2.定制家具产品配套的五金件发货前需要进行按照订单进行分拣和计量，将订单内配套的五金件进行打包发货到业主家中进行产品安装。现有的五金分拣方法基本采用人工分拣的方式，需要预先设置好批次订单中每一个订单的五金货架并进行标签，然后分拣人员从仓库中取出订单对应的五金件放入该订单的货架中，当全部订单的五金件都完成上述操作就完成整个批次订单的分拣。随着板件生产线自动化进程的不断提高，生产效率也越来越高，传统的人工分拣线在效率上已无法和自动化生产线相匹配，而通过增加人力组成更大的人工分拣线会造成人力成本急剧增加。且人工操作误差无可避免，分拣人员的工作强度高，造成分拣出错率高，出现五金件的多放、少放或者错放、漏放。
3.国内外已有相关的五金件自动化分拣项目，然而由于五金件种类繁多、形状各异、尺寸大小差别大，且对于批量订单需要分拣的五金件数量庞大，已有的全种类五金件自动化设备需要对每个五金件进行扫码上料然后逐个分拣，所以分拣效率并不高，为了适应各种形状和尺寸的五金件，分拣设备占地庞大、分拣装置结构复杂且价格不菲。


技术实现要素：

4.为克服现有技术中的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种用于定制家具五金物料的并排上料分拣方法；该分拣方法可快速、便捷地完成订单五金物料的分拣处理，提高分拣效率和节省人力成本，避免人工分拣出现的出错情况。
5.为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种用于定制家具五金物料的并排上料分拣方法，其特征在于：设定各个分拣单元的五金物料类别；将待分拣的五金物料按类别分别放置在各个分拣单元中；
6.获取当前订单的五金物料信息，得到当前订单包含的五金物料种类及对应数量，从而得到对应的若干分拣单元及各个分拣单元的上料目标量；
7.根据五金物料种类启动对应的分拣单元，进行上料五金物料并集中输送到送料装置上；在各个分拣单元上料五金物料的过程中，分别对五金物料上料数量进行统计；当分拣单元的五金物料上料数量达到上料目标量时，则分拣单元暂停工作；
8.当所有分拣单元的上料数量均达到上料目标量后，送料装置将五金物料进行输出，得到当前订单所需的五金物料。
9.本发明分拣方法并不需要对五金物料黏贴标签及扫码识别，只需要将五金物料分类放置在分料单元中，根据订单中的五金物料信息，控制对应的分料单元输出相应数量的五金物料，可快速、便捷地完成订单五金物料的分拣处理，提高分拣效率和节省人力成本，避免人工分拣出现的出错情况。
10.优选地，所述分料单元的类型包括大分料单元和小分料单元；大分料单元和小分料单元均包括料斗、上料机构和分料输送机构；所述五金物料存放在料斗中，上料机构利用磁力作用将五金物料逐一移出料斗，之后通过分料输送机构向前输送；大分料单元和小分料单元的分料输送机构输出端分别设置有用于检测五金物料上料数量的计数模块，以实现对上料数量进行统计。本发明通过磁力抓取五金物料进行分料，可实现绝大部分的五金物料自动化分拣。
11.优选地，所述分料输送机构分为两级以上输送单元，五金物料从靠近料斗的一侧向另一侧依次经过各级输送单元向前输送；前一级输送单元的输送速度大于后一级输送单元的输送速度；利用前、后两级输送单元的输送速度差，来加大前后五金物料之间间距。
12.优选地，前一级输送单元的输入端与后一级输送单元的输出端位置相对，且位于后一级输送单元的输出端下方。
13.五金物料移动到后一级输送单元的输出端后，依靠自身重力从后一级输送单元滑落到前一级输送单元；利用前、后两级输送单元的输送速度差来加大前后五金物料之间间距，解决了因前后五金物料之间缺少间距而不能进行数量统计或数量统计容易出错等技术问题。
14.优选地，所述上料机构包括上料磁盘体和上料磁盘转动模块；上料磁盘体通过上料磁盘转动模块可转动地设置在料斗的一侧；所述上料磁盘体靠近料斗的面上布设有若干上料磁体。
15.优选地，所述大分料单元还包括搅拌机构；搅拌机构包括搅拌磁盘体和搅拌磁盘转动模块；所述大分料单元的结构为：
16.料斗中设置有中隔板，使料斗分隔成上下布设的缓存空间和上料空间；在靠近分料输送机构的一侧，中隔板与料斗之间留有滑入通道；搅拌磁盘体通过搅拌磁盘转动模块可转动地设置在料斗远离上料机构的一侧；搅拌磁盘体在靠近料斗的面上布设有若干搅拌磁体一；所述中隔板在靠近上料机构一侧、与料斗相接处开设有上料开口，且上料开口位于上料磁体转动路径的水平投影上。
17.本发明，大分料单元料斗的使用方法是：将五金物料倒入料斗后，部分五金物料在中隔板上滑动之后通过滑入通道落入到上料空间中，部分五金物料由于摩擦力作用停留在中隔板上方；上料机构利用磁力作用将上料空间中的五金物料逐一吸附并贴合在料斗侧壁上，随着上料机构的带动，被磁力吸附的五金物料从上料空间经过上料开口，之后输出料斗，实现五金物料逐一上料。
18.搅拌机构的作用是：一、搅拌机构依靠磁力作用将上料空间中的五金物料往上料开口一侧拨动，并可将靠近上料开口一侧的五金物料吸附并朝向中隔板转动，在五金物料触碰中隔板底部后，五金物料脱离搅拌机构的磁力吸附而滑落回上料空间底部，确保靠近上料开口一侧的五金物料不会积压在一起而相互卡死，使上料磁体更容易成功地吸附和带动五金物料移动；二、搅拌机构可将中隔板上的五金物料逐份吸附并带动到上料空间中，可在上料机构从上料空间带走五金物料的同时逐渐补充五金物料到上料空间中，确保上料空间内的五金物料数量不会过多并且不断档。
19.优选地，所述大分料单元中，料斗通过储料斜道与分料输送机构相接；所述储料斜道的输入端和输出端分别布设有用于检测储料斜道上五金物料数量的储料传感模块；当储
料斜道中五金物料数量＜设定储料数量时，上料机构和搅拌机构启动工作；当储料斜道中五金物料数量≥设定储料数量时，上料机构和搅拌机构暂停工作。
20.该设计可在五金物料充足的情况下暂停上料机构和搅拌机构工作，可节省能耗，还可避免五金物料由于没及时送至分料输送机构而堆积在储料斜道中，影响五金物料逐一上料的排布状态。储料斜道中五金物料数量的获取可通过在储料斜道的输入端和输出端设置光电传感模块来实现。
21.优选地，所述小分料单元的结构为：所述上料磁盘体在靠近料斗的面上还布设有若干搅拌磁体二；上料磁体与上料磁盘体转动中心之间的距离＞搅拌磁体二与上料磁盘体转动中心之间的距离。
22.小分料单元中，上料磁盘体的转动可同时带动上料磁体和搅拌磁体二转动；在上料磁体带动五金物料上料的同时，搅拌磁体二吸附并带动上层的五金物料实现搅拌，防止五金物料相互挤压，从而使上料磁体更顺利地吸附和带动五金物料上料。
23.优选地，所述料斗设有上宽下窄的楔形空间；楔形空间的底部呈圆弧状。楔形空间底部窄，可缩短五金物料与料斗侧壁之间的距离，确保上料机构或者是上料机构和搅拌机构可以顺利吸附五金物料。楔形空间的底部呈圆弧状，五金物料可集中在楔形空间底部，还可使五金物料被搅拌机构吸附移动到触碰中隔板底部后沿圆弧滑落到楔形空间底部。
24.优选地，在送料装置将五金物料进行输出之后，采用包装装置将五金物料进行包装打包。在五金物料分拣后可实现包装和打包。
25.与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：
26.1、本发明分拣方法并不需要对五金物料黏贴标签及扫码识别，只需要将五金物料分类放置在分料单元中，根据订单中的五金物料信息，控制对应的分料单元输出相应数量的五金物料，可快速、便捷地完成订单五金物料的分拣处理，提高分拣效率和节省人力成本，避免人工分拣出现的出错情况；
27.2、本发明利用前、后两级输送单元的输送速度差，使前后两个五金物料之间间距加大，解决了因前后五金物料之间缺少间距而不能进行数量统计或数量统计容易出错等技术问题；
28.3、本发明的大分料单元和小分料单元承载不同大小不同重量的五金物料，能适合各种类型的五金物料分拣计量包装，可适应定制家具规模化生产；
29.4、本发明，大分料单元可上料体积稍大、质量稍重的五金物料，可实现五金物料搅拌来防止五金物料在料斗内卡死，并可向上料空间中逐渐补充五金物料，确保上料空间内的五金物料数量不会过多并且不断档；可在五金物料充足的情况下暂停上料机构和搅拌机构工作，节省能耗，避免五金物料由于没及时送至分料输送机构而堆积在储料斜道中，影响五金物料逐一上料的排布状态。
附图说明
30.图1是本发明并排上料分拣方法的流程示意图；
31.图2是本发明并排上料分拣方法的结构示意图；
32.图3是本发明并排上料分拣方法的大分料单元的结构示意图之一；
33.图4是本发明并排上料分拣方法的大分料单元的结构示意图之二；
34.图5是本发明并排上料分拣方法的大分料单元料斗的结构示意图；
35.图6是本发明并排上料分拣方法的大分料单元料斗的内部结构示意图；
36.图7是本发明并排上料分拣方法的大分料单元上料磁盘体的结构示意图；
37.图8是本发明并排上料分拣方法的小分料单元的结构示意图之一；
38.图9是本发明并排上料分拣方法的小分料单元的结构示意图之二；
39.图10是本发明并排上料分拣方法的小分料单元上料磁盘体的结构示意图；
40.其中，1为料斗、11为中隔板、12为滑入通道、13为上料口、14为上料空间、15为上料开口、16为围板、17为缓存空间、18为导向板、2为上料机构、21为上料磁盘体、22为上料磁体、23为上料磁盘转动模块、24为搅拌磁体二、3为搅拌机构、31为搅拌磁盘体、32为搅拌磁体一、33为搅拌磁盘转动模块、4为储料斜道、41为定位条、5为分料输送机构、51为输送单元、6为计数模块、7为大分料单元、8为小分料单元、91为送料装置、92为提升装置、93为包装装置、94为导向滚轮、95为导轨、96为机架、97为普通滚轮、10为五金物料。
具体实施方式
41.下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
42.实施例
43.本实施例一种用于定制家具五金物料的并排上料分拣方法，其流程图图1所示。
44.现有定制家具五金件分拣具备以下特点：订单内配套五金件，其中小五金件计数分拣占绝大多数，如若干包螺丝、螺母、板托、三合一连接件、滑轨、抽屉轨道、把手、铰链、支撑架
…
这些小五金件的体积和重量都不大，而每个订单配套的五金件中，这类金属小五金数量占绝大多数。本发明针对该类小五金来高效完成分拣工作，其他非金属以及条件特别的五金件通过二次分拣线或者线下分拣来完成，这样可以极大的提高整体分拣效率。
45.本发明分拣方法为：设定各个分拣单元的五金物料类别；将待分拣的五金物料按类别分别放置在各个分拣单元中；
46.获取当前订单的五金物料信息，得到当前订单包含的五金物料种类及对应数量，从而得到对应的若干分拣单元及各个分拣单元的上料目标量；
47.根据五金物料种类启动对应的分拣单元，进行上料五金物料并集中输送到送料装置上；在各个分拣单元上料五金物料的过程中，分别对五金物料上料数量进行统计；当分拣单元的五金物料上料数量达到上料目标量时，则分拣单元暂停工作；
48.当所有分拣单元的上料数量均达到上料目标量后，送料装置将五金物料进行输出，得到当前订单所需的五金物料。
49.本发明分拣方法并不需要对五金物料黏贴标签及扫码识别，只需要将五金物料分类放置在分料单元中，根据订单中的五金物料信息，控制对应的分料单元输出相应数量的五金物料，可快速、便捷地完成订单五金物料的分拣处理，提高分拣效率和节省人力成本，避免人工分拣出现的出错情况。
50.本发明分拣方法，由分拣流水线实现，分拣流水线如图2至图10所示。
51.分拣流水线包括：若干分料单元和送料装置91。分料单元用于将五金物料逐一上料并进行上料数量统计；送料装置91用于接收各个分料单元输出的五金物料，并将各个分料单元输出的五金物料一起向包装装置93输送。
52.各个分料单元分别布设在送料装置91的外侧；分料单元的类型包括大分料单元7和小分料单元8。本实施例中，各个分料单元并排布设在送料装置的一侧；实际应用中，也可以是：各个分料单元分两列布设在送料装置的两侧。
53.大分料单元7的结构是：大分料单元7包括用于存放五金物料的料斗1、用于利用磁力作用将五金物料逐一移出料斗1的上料机构2以及用于将五金物料进行输送的分料输送机构5。大分料单元7还包括搅拌机构3。
54.料斗1设有上宽下窄的楔形空间；楔形空间的底部呈圆弧状。楔形空间底部窄，可缩短五金物料与料斗1侧壁之间的距离，确保上料机构2和搅拌机构3可以顺利吸附五金物料。楔形空间的底部呈圆弧状，五金物料可集中在楔形空间底部，还可使五金物料被搅拌机构3吸附移动到触碰中隔板11底部后沿圆弧滑落到楔形空间底部。
55.上料机构2包括上料磁盘体21和上料磁盘转动模块23；上料磁盘体21通过上料磁盘转动模块23可转动地设置在料斗1的一侧；上料磁盘体21靠近料斗1的面上布设有若干上料磁体22。搅拌机构3包括搅拌磁盘体31和搅拌磁盘转动模块33。料斗1中设置有中隔板11，使料斗1分隔成上下布设的缓存空间17和上料空间14；在靠近分料输送机构5的一侧，中隔板11与料斗1之间留有滑入通道12；搅拌磁盘体31通过搅拌磁盘转动模块33可转动地设置在料斗1远离上料机构2的一侧；搅拌磁盘体31在靠近料斗1的面上布设有若干搅拌磁体一32；中隔板11在靠近上料机构2一侧、与料斗1相接处开设有上料开口15，且上料开口15位于上料磁体22转动路径的水平投影上。
56.本发明，大分料单元7料斗1的使用方法是：将五金物料倒入料斗1后，部分五金物料在中隔板11上滑动之后通过滑入通道12落入到上料空间14中，部分五金物料由于摩擦力作用停留在中隔板11上方；上料机构2利用磁力作用将上料空间14中的五金物料逐一吸附并贴合在料斗1侧壁上，随着上料机构2的带动，被磁力吸附的五金物料从上料空间14经过上料开口15，之后输出料斗1，实现五金物料逐一上料。
57.搅拌机构3的作用是：一、搅拌机构3依靠磁力作用将上料空间14中的五金物料往上料开口15一侧拨动，并可将靠近上料开口15一侧的五金物料吸附并朝向中隔板11转动，在五金物料触碰中隔板11底部后，五金物料脱离搅拌机构3的磁力吸附而滑落回上料空间14底部，确保靠近上料开口15一侧的五金物料不会积压在一起而相互卡死，使上料磁体22更容易成功地吸附和带动五金物料移动；二、搅拌机构3可将中隔板11上的五金物料逐份吸附并带动到上料空间14中，可在上料机构2从上料空间14带走五金物料的同时逐渐补充五金物料到上料空间14中，确保上料空间14内的五金物料数量不会过多并且不断档。
58.中隔板11从远离分料输送机构5一端向靠近分料输送机构5一端延伸时逐渐倾斜向下；中隔板11在上料开口15的外侧设置有围板16。围板16可将中隔板11上用于五金物料上料和暂存的空间与上料开口15进行空间分隔，避免五金物料倒入料斗1时与吸附在上料机构2上的五金物料发生碰撞而相互影响。
59.上料磁盘体21上，所有上料磁体22分布在圆周一上；圆周一的圆心位于上料机构的磁盘体转动轴上。搅拌磁盘体31上，所有搅拌磁体一32可布设在同一圆周上，也可以分布在不同圆周上。
60.大分料单元7中，料斗1通过储料斜道4与分料输送机构5相接；储料斜道4的输入端和输出端分别布设有用于检测储料斜道4上五金物料数量的储料传感模块。
61.储料传感模块设置的好处是：当储料斜道4中五金物料数量＜设定储料数量时，上料机构2和搅拌机构3启动工作；当储料斜道4中五金物料数量≥设定储料数量时，上料机构2和搅拌机构3暂停工作。该设计可在五金物料充足的情况下暂停上料机构2和搅拌机构3工作，可节省能耗，还可避免五金物料由于没及时送至分料输送机构而堆积在储料斜道4中，影响五金物料逐一上料的排布状态。储料斜道4中五金物料数量的获取可通过在储料斜道4的输入端和输出端设置光电传感模块来实现。储料斜道4中可设置定位条41，以形成一条宽度与料包宽度相匹配的定位通道，便于料包在储料斜道4上排列。
62.小分料单元8的结构是：小分料单元8包括用于存放五金物料的料斗1、用于利用磁力作用将五金物料逐一移出料斗1的上料机构2以及用于将五金物料进行输送的分料输送机构5。料斗1设有上宽下窄的楔形空间；楔形空间的底部呈圆弧状。
63.上料机构2包括上料磁盘体21和上料磁盘转动模块23；上料磁盘体21通过上料磁盘转动模块23可转动地设置在料斗1的一侧；上料磁盘体21靠近料斗1的面上布设有若干上料磁体22。所有上料磁体22优选均分布在以上料磁盘体21转动中心为圆心的圆周二上。料斗1内壁上设置有导向板18；导向板18位于上料磁体22转动路径的水平投影上，且位于分料输送机构5的上方。
64.优选的方案是：上料磁盘体21在靠近料斗1的面上还布设有若干搅拌磁体二24；上料磁体22与上料磁盘体21转动中心之间的距离＞搅拌磁体二24与上料磁盘体21转动中心之间的距离。
65.所有搅拌磁体二24优选均分布在以上料磁盘体21转动中心为圆心的圆周三上；上料磁体22与上料磁盘体21转动中心之间的距离＞搅拌磁体二24与上料磁盘体21转动中心之间的距离是指：圆周二的半径＞圆周三的半径。另一种方案是：各个搅拌磁体二24不是全部分布在圆周三上，而是分散分布，上料磁体22与上料磁盘体21转动中心之间的距离＞搅拌磁体二24与上料磁盘体21转动中心之间的距离是指：圆周二的半径＞搅拌磁体二24与上料磁盘体21转动中心之间的最大距离。
66.小分料单元8中，上料磁盘体21的转动可同时带动上料磁体22和搅拌磁体二24转动；在上料磁体22带动五金物料上料的同时，搅拌磁体二24吸附并带动上层的五金物料实现搅拌，防止五金物料相互挤压，从而使上料磁体22更顺利地吸附和带动五金物料上料。
67.导向板18的阻隔可使五金物料脱离上料磁体22的磁力吸附而沿着导向板18落入到分料输送机构5上。导向板18的上半部设置在料斗1内壁上；导向板18的下半部与上半部之间带有弯位，以形成导向角；导向板18的结构可逐渐加大五金物料与上料磁体22之间的距离，确保五金物料在经过导向板18后与上料磁体22分离；且五金物料在导向板18的导向作用下滑行，可避免五金物料落到分料输送机构5的边沿位置，五金物料输送更加可靠和安全。
68.大分料单元7和小分料单元8中，上料磁盘转动模块23和搅拌磁盘转动模块33均可采用现有技术，例如电机。
69.大分料单元7和小分料单元8的料斗1分别设置在机架96上；机架96的底部带有导向滚轮94；导向滚轮94通过导轨95支承于地面上。本发明中，机架96的底部还带有普通滚轮97；普通滚轮97位于机架96一侧的底部；导向滚轮94位于机架96另一侧的底部；该设计的好处是便于各个分料单元的位置调整，使用简单、方便。
70.大分料单元7和小分料单元8的分料输送机构5输出端分别设置有用于检测通过的五金物料数量的计数模块6；大分料单元7和小分料单元8的分料输送机构5输出端分别朝向送料装置91设置。
71.分料输送机构5分为两级以上输送单元51；各级输送单元51从靠近送料装置91的一侧向靠近料斗1的一侧从前向后依次布设；前一级输送单元51的输送速度大于后一级输送单元51的输送速度。图4中箭头方向为输送方向；沿箭头方向，位于前方的为前一级输送单元，位于后方的为后一级输送单元。
72.前一级输送单元51的输入端与后一级输送单元51的输出端位置相对，且位于后一级输送单元51的输出端下方。五金物料移动到后一级输送单元51的输出端后，依靠自身重力从后一级输送单元51滑落到前一级输送单元51；利用前、后两级输送单元51的输送速度差来加大前后五金物料之间间距，解决了因前后五金物料之间缺少间距而不能进行数量统计或数量统计容易出错等技术问题。
73.设置计数模块6来对五金物料上料数量进行自动检测；根据订单来设定上料目标数量；各级输送单元输送五金物料，直至计数模块检测的五金物料上料数量＝上料目标数量；当五金物料上料数量＝上料目标数量时，各级输送单元暂停工作，计数模块检测的五金物料上料数量清零，等待下一个上料目标数量的设定。该方案可有效实现五金物料数量统计和按设定的上料目标数量进行输送。计数模块6可采用现有传感模块，例如光电传感模块。
74.在送料装置将五金物料进行输出之后，可以采用包装装置将五金物料进行包装打包。相应地，分拣流水线还可以包括提升装置92和包装装置93。包装装置93用于将五金物料进行打包；提升装置92用于将五金物料从低处传输到高处，位于包装装置93与送料装置91之间，便于将五金物料传输到包装装置93中。送料装置91、提升装置92和包装装置93分别可采用现有装置。
75.本发明分拣方法并不需要对五金物料黏贴标签及扫码识别，只需要将五金物料分类放置在分料单元中，根据订单中的五金物料信息，控制对应的分料单元输出相应数量的五金物料，可快速、便捷地完成订单五金物料的分拣处理，提高分拣效率和节省人力成本，避免人工分拣出现的出错情况。
76.上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。