物品拣选上包系统及分拣系统的制作方法

1.本实用新型涉及物流分拣领域，尤其是物品拣选上包系统及分拣系统。


背景技术：

2.在交叉带分拣系统中，需要通过具有称重、扫码功能的供包输送线将物品供应到小车环线的分拣小车上，由分拣小车进行分拣。
3.但是常规的交叉带分拣系统需要人工将物品放置到供包输送线上，并且在批量的物品中，常存在一些无法在所述分拣系统中进行稳定分拣的异常件，因此需要人工将这些异常件先从批量的包裹中挑选出进行预分拣，这增加了操作工序，同时劳动强度大，人力成本高，更增加了自动将包裹上包至供包输送线上的难度。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种物品拣选上包系统及分拣系统。
5.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
6.物品拣选上包系统，包括
7.供包输送线，用于将导入到其上的物品输送至分拣线；
8.拣选输送线，用于承接及输送待上包至供包输送线上的物品；
9.拣选机器人，用于抓取所述拣选输送线上的物品并移动至供包输送线；
10.3d视觉识别装置，用于采集拣选输送线上物品的图像并进行图像分析识别出符合上包条件的物品及其坐标以控制拣选机器人将所述拣选输送线上对应坐标的物品逐一移动至供包输送线上。
11.优选的，所述的物品拣选上包系统中，所述拣选输送线的输入端与滑槽的下端衔接，所述滑槽的上端与上层输送线衔接，优选滑槽的上端衔接在上层输送线的侧部。
12.优选的，所述的物品拣选上包系统中，所述上层输送线的侧部与多个滑槽衔接，每个滑槽的下端与一个拣选输送线衔接。
13.优选的，所述的物品拣选上包系统中，所述上层输送线处设置有用于将其上的物品移动至所述滑槽的移载装置。
14.优选的，所述的物品拣选上包系统中，所述拣选机器人包括吸盘及驱动所述吸盘移动的六轴机器人。
15.优选的，所述的物品拣选上包系统中，所述拣选机器人是并联机器人。
16.优选的，所述的物品拣选上包系统中，所述拣选输送线的输出端衔接回流输送线。
17.优选的，所述的物品拣选上包系统中，所述拣选输送线的输送面的高度不低于所述供包输送线的输送面。
18.优选的，所述的物品拣选上包系统中，所述供包输送线具有六面扫码结构。
19.分拣系统，包括上述任一所述的物品拣选上包系统。
20.本实用新型技术方案的优点主要体现在：
21.本方案的物品拣选上包系统通过3d视觉识别装置来识别拣选输送线上的批量物品中符合上包要求的物品及不符合上包要求的异常件，并发送指令给拣选机器人将符合上包条件的物品逐个移动至供包输送线上进行供包，而对于不符合上包条件的异常件可以通过拣选输送线输送到外部不进行上包，有效地实现了异常件的剔除及符合上包条件的物品的自动上包，同时无需人工进行拣选，自动化程度高。
22.本方案通过设置回流输送线便于将异常件输送到人工处理工位处进行集中处理，有利于改善自动化程度。
23.本方案的拣选输送线通过滑槽衔接上层输送线，可以方便地将货车上的物品直接输送到滑槽处进行批量供包，有利于提高集成性及改善卸货的便利性。
24.上层输送线采用摆轮分拣机或摆臂机等移载装置可以方便将物品导入到滑槽中，结合传感器控制移载装置的启停，能够使物品持续、及时地进入到滑槽中，有利于减小拣选输送线的空转时间，提高上包效率。
25.本方案通过对物品进行选择使物品的长边与供包输送线的输出端垂直，使物品进入到分拣小车上时可以与分拣小车的长边平行，从而可以有效地对分拣小车的分拣动作进行精确地计算和控制以保证分拣的稳定性。
26.本方案可以有效地对叠加及紧挨的物品进行识别，并根据不同的情况采取不同的上包流程，能够充分兼顾实效性和准确性。
27.通过使供包输送线具有六面扫码结构及设置输送面的高度，可以有效地降低拣选机器人的操作幅度，能够有效地提高移载效率。
附图说明
28.图1是本实用新型的物品拣选上包系统的拣选机器人采用六轴机器人的示意图；
29.图2是本实用新型的物品拣选上包系统的拣选机器人采用并联机器人的示意图；
30.图3是本实用新型的分拣系统的示意图。
具体实施方式
31.本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型条件保护的范围之内。
32.在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。
33.下面结合附图对本实用新型揭示的物品拣选上包系统进行阐述，如附图1、附图2所示，其包括供包输送线1、拣选输送线2、拣选机器人3及3d视觉识别装置。
34.如附图1-附图3所示，所述供包输送线1用于将导入到其上的物品输送至分拣线7
进行分拣；所述拣选输送线2用于承接及输送待上包至供包输送线1上的物品；所述拣选机器人3，用于抓取所述拣选输送线2上的物品并移动至供包输送线1上；所述3d视觉识别装置用于采集拣选输送线2上物品的图像并进行图像分析识别出符合上包条件的物品及其坐标以控制拣选机器人3将所述拣选输送线2上对应坐标的物品逐一移动至供包输送线1上。所述3d视觉识别装置包括3d相机4及对所述3d相机4采集的图像进行处理、分析并产生相应控制信号的软、硬件结构，此处图像采集、处理分析的具体技术为已知技术，不作赘述。所述3d视觉识别装置可以通过已知的各种自动学习模型来不断学习各类易分拣错误的物品的形状，从而准确的识别出异常件。
35.由于导入到拣选输送线2上的一批物品中可能存在一些异常件，所述异常件是包装后没有规则形状的物体，或容易滚动的物体，或尺寸超过分拣小车可分拣范围的物品，或无法通过拣选机器人3抓取的物品，或顶面不具有条码，无法通过顶部扫码识别的物品。例如衣架、桶形、球类等物品，这些物品包装后的形状常不具有规则的六面体形状，在输送过程中会出现滚动或无法移载等问题。
36.因此需要从批量的物品中筛选出可以上包至供包输送线1上的物品（具有六个基本是平面的箱型或六面体包装袋等物品）进行上包。通过3d视觉识别装置可以有效地识别出批量进入到拣选输送线2上的物品中符合上包要求的物品，然后将相应的坐标发送给所述拣选机器人3将符合上包条件的物品逐一移动到所述供包输送线1上以向分拣线7供包。拣选机器人3将符合上包要求的物品挑选到供包输送线1上后，剩余的不符合上包要求的物品由拣选输送线2输出到外部由人工进行处理。
37.如附图1、附图2所示，为了方便不符合上包要求的物品的集中处理，所述拣选输送线2的输出端衔接回流输送线6，所述回流输送线6将不符合上包要求的异常件输送到人工处理工位进行人工处理。
38.如附图1、附图2所示，为了便于物品进入到所述拣选输送线2中，所述拣选输送线2的输入端与滑槽8的下端衔接，所述滑槽8的上端与上层输送线5衔接。在一些方式中，所述滑槽8的上端可以与所述上层输送线5的输出端衔接。进一步，所述滑槽8的上端衔接在上层输送线5的侧部，并且所述上层输送线5可以延伸到卸货区，位于卸货区的货车内的物品可以直接放置到所述上层输送线5上，由所述上层输送线5向后输送，当物品输送到所述滑槽8处时，可以通过人工将一批物品移动到所述滑槽8中，此时进入滑槽8中的物品滑入到所述拣选输送线2上。更优的，所述上层输送线5可以为一环线，此时，上层输送线5上的物品可以循环转动。
39.如附图3所示，所述上层输送线5处设置有用于将其上的物品移动至所述滑槽8的移载装置（图中未示出），并且，所述上层输送线5处设置有多个移载装置，每个移载装置与一个所述滑槽8的上端衔接，每个滑槽8的下端与一个拣选输送线2衔接，每个所述拣选输送线2处设置有一拣选机器人3及3d相机4，从而可以为多个所述供包输送线1上包，多个所述拣选输送线2的输出端衔接在同一回流输送线6的侧部。
40.所述移载装置可以是所述上层输送线5侧部的摆臂或所述上层输送线5外侧的推送机构，所述摆臂或推送机构的推板可以摆动或推送至所述上层输送线的输送面上方并保持倾斜状态，从而使上层输送线5上的物品在所述摆臂或推板的导向下进入所述滑槽。或者所述上层输送线5是摆轮分拣机与皮带输送线衔接成的结构，所述摆轮分拣机与所述滑槽8
衔接。
41.所述拣选机器人3采用真空吸附的方式进行物品的吸取，如附图1所示，其包括吸盘及驱动所述吸盘移动的六轴机器人，此时，所述六轴机器人设置在所述拣选输送线2的外侧且临近所述供包输送线1的输入端。如附图2所示，所述拣选机器人3可以是并联机器人，此时，所述并联机器人通过支架设置在所述拣选输送线2的上方。所述六轴机器人及并联机器人能够对吸取的物品进行平移和旋转等操作，其具体结构均为已知技术，此处不作赘述。
42.为了提高所述拣选机器人3的操作效率，所述供包输送线1具有六面扫码结构，具有所述六面扫码结构的供包输送线1为已知技术，此处不作赘述。采用六面扫码结构后，所述拣选机器人只需将吸取的物品放置在供包输送线1上即可通过六面扫码来读取物品的路由，而无需保证物品上的条码等处于朝上或位于特定方向的位置。
43.当然，在另外的实施例中，所述3d视觉识别装置还可以通过图像分析物品的顶部是否有条码，如无条码时，可以通过转动所述物品使其无条码的顶面朝下并放置到所述供包输送线1上，使其上的条码处于包裹的顶面或侧面，此时，所述供包输送线1上可以不采用六面扫码，而仅需五面扫码即可，可以相应简化供包输送线1的结构。
44.为了降低所述拣选机器人3的动作幅度以提高分拣速率，使所述拣选输送线2的输送面的高度不低于所述供包输送线1的输送面，例如所述供包输送线1的输送面与所述拣选输送线2的输送面等高，同时，所述回流输送线位于所述拣选输送线2的下方。
45.整个系统的自动运行及相应的控制为已知技术，此处不作赘述。系统启动后，所述上层输送线、回流输送线、拣选输送线2即开始输送。在所述拣选输送线2上设置有靠近其输出端的检测光电，当第一个输入到所述分拣输送线2上的物品触发所述检测光电时，所述拣选输送线2停止，此时，拣选输送线上的一部分物品位于所述3d相机的拍摄范围内，当第一批物品拣选完毕后，后续拣选输送线2可以按照固定的输送行程来进行输送，例如，输送距离为3d相机的拍摄长度范围。或者，可以在所述滑槽8处设置检测光电，当所述滑槽8处的检测光电检测到物品时，所述拣选输送线开始启动并输送固定的距离后停止。当然，所述上层输送线、回流输送线及拣选输送线2也可以通过人工发送指令来进行启停控制。
46.同时，所述上层输送线5处的移载装置在系统启动后即可启动向所述滑槽导入物品，当所述滑槽上的物品达到一定的数量，例如滑槽上停滞的物品靠近所述滑槽的上端时（可以通过传感器来检测，例如通过视觉识别来检测，或者通过光电传感器，当光电传感器持续一段时间产生信号时可以认物品到达滑槽的上端），所述移载装置停止向所述滑槽中导入物品。以摆轮分拣机为例，当系统启动后，摆轮分拣机的摆轮向所述滑槽方向摆动使物品导入到滑槽中，当滑槽中的物品数量达到上限时，所述摆轮分拣机的摆轮摆正，使后续的物品向后传输。
47.或者，所述移载装置可以跟随所述拣选输送线2的动作同步动作，即当所述拣选输送线2启动时，移载装置向所述滑槽导入物品，当所述拣选输送线第一次停止时，所述移载装置停止向所述滑槽导入物品；当所述拣选输送线2再次启动时，所述移载装置同步启动将物品导入到所述滑槽中。
48.或者当3d相机检测到输送线顶面无物品时，所述移载装置将物品导入到所述滑槽中，当滑槽上的物品达到上限时，所述移载装置停止向滑槽导入物品。
49.实施例2
50.上述的物品拣选系统上包时，包括如下步骤：
51.s1,人工或通过自动化设备将一批物品从所述上层输送线5上导入到滑槽8中，物品从所述滑槽8进入到所述拣选输送线2上。具体的，将货车上的物品卸货至所述上层输送线5上，所述上层输送线5将物品向所述滑槽8方向输送，当物品移动到与滑槽8对应的位置时，所述移载装置或人工将一批物品导入到所述滑槽8中，物品从所述滑槽8中进入到所述拣选输送线2上。
52.s2，所述拣选输送线2将一批物品输送至所述拣选输送线2上方的3d相机4的图像采集范围内后停止，所述拣选输送线可以输送固定的距离后停止或在第一个所述物品移动至所述拣选输送线2输出端附近的检测光电时停止。
53.s3，所述3d相机4采集输送带上物品的图像，3d视觉识别装置识别图像中符合上包条件的物品及不符合上包条件的物品，并确定符合上包条件的物品顶面的中心坐标、物品的长边及旋转角度。
54.s4,3d视觉识别装置将符合上包条件的物品的坐标及旋转角度发送给拣选机器人3，拣选机器人3根据接收的坐标依次将符合上包条件的物品通过真空吸附吸取并移动至供包输送线1。并且，在将每个所述物品放置到所述供包输送线1上时，使所述物品的长度方向与所述供包输送线1的输出端保持垂直，这样可以有效地使物品供应到分拣小车上时，其长边能够与分拣小车的长边平行，从而便于进行分拣动作的精确计算和控制。
55.s5，在符合上包条件的物品全部移动至供包输送线后，所述拣选输送线再次启动将不符合上包条件的物品至少输送到所述3d相机的拍摄范围外，同时另一批物品随拣选输送线输送至所述3d相机的拍摄范围。这样的分拣方式能够有效地简化控制程序，同时达到最大的分拣效率。
56.s6,重复s3-s5。
57.进一步的，在所述s3中，当识别出符合上包条件的物品中存在叠加的物品时，所述3d视觉识别装置先将上层物品的坐标发送给所述拣选机器人，在所述拣选机器人将上层的物品移走后，3d视觉识别装置再次进行图像采集、分析确定下层物品的坐标并发送给所述拣选机器人进行上包动作（拣选机器人将拣选输送线上的一个物品抓取并移动至供包输送线上的动作）。当然，若识别出存在叠加的物品中，上层的物品是不符合上包条件的物品时，不对该叠加在一起的上下物品进行上包处理。从而可以有效地对叠加的物品进行处理。
58.在所述s3中，当识别出符合上包条件的物品存在至少两个紧挨的物品时，所述3d视觉识别装置能够通过颜色及高度等多维度判断出它们为多个独立的物品，并且可以识别出这些物品是否有粘接情况（物品因胶水、胶带等粘接在一起）。当确认没有粘接情况时，将识别出的多个物品的坐标发送给所述拣选机器人，拣选机器人按序进行上包动作。当确认有粘接情况时，所述拣选机器人在将一个物品上包至供包输送线后，3d视觉识别装置再次进行图像采集、分析确定拣选输送线上的少件量（正常1次上包动作，拣选输送线上少1件物品）。若确定一次上包动作减少了1件物品，拣选机器人按序继续进行上包。若确定一次上包动作减少了至少2件物品，确定本次上包动作为抓取异常，对当前上包动作进行标记，并将当前上包动作对应的物品的路由设定为异常滑槽，后续排出到分拣线外进行人工处理。拣选机器人根据所述3d视觉识别装置的指令继续工作。上述过程可以有效地提高分拣效率，同时兼顾上包的准确性。当然，在另外的实施例中，也可以在每次识别出有紧挨的物品时，
在每次上包动作后都对拣选输送线上的少件量进行核实，并根据少件量情况来进行上述的操作。
59.实施例3
60.本方案进一步揭示了一种分拣系统，包括上述的物品拣选上包系统，所述分拣线可以是交叉带分拣线或翻板式分拣线。
61.本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。