CN111453339A - 智能输送存取控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能输送存取控制系统。本申请公开了一种智能输送存取控制系统，本控制系统主要包括物料检测模块、倍速线输送模块、智能抓取机械手模块、智能存取柜模块组成。检测部分主要功能检测物料重量、检测物料的尺寸、料筐电子标签信息读取；倍速线模块主要功能是精确的输送物料到智能抓取机械手抓取位置；智能抓取机械手模块的主要功能是将物料抓取到料筐电子标签信息读取处读取电子标签信息，电子标签信息读取成功后根据上位管理系统下发的目标位置存储，当上位管理系统下发取货指令后，智能抓取机械手根据上位指令抓取指定的料箱的物料到存取口，并通知智能输送机械手取走物料。

Description

智能输送存取控制系统

技术领域

本发明涉及输送存取领域，具体涉及一种智能输送存取控制系统。

背景技术

近几年来，随着信息技术的及物流的快速发展，整个物联网行业发展迅猛，社会已经进入网络信息化时代。随着时代的发展，网购越来越普及，快递行业也随之迅猛发展，也带来了相应的问题，比如快递分类、运输、存取等多种工序均需要较多的人力物力投入，带来了一定的资源浪费。智能存储柜在快递行业得到大量的应用，当然在其他物流行业也得到大量应用。

目前市面上的智能存储柜存在以下问题：

1.人工取放物料，容易出现丢物料和损坏物料；

2.线缆多，布线复杂，安装时间长，故障率高；

3.产品信息无法追溯，设备信息无法监控；

4.设备间通过普通IO进行信号交互，无法采集更多的设备信息和产品信息。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种智能输送存取控制系统，为了实现自动取放物料，本发明增加了倍速线输送系统和智能抓取机械手进行自动化的取放物料，保证了物料的不会丢失和破坏。本发明整套系统中均采用了工业总线进行通讯，工业总线传输距离远，抗噪性好，通讯简单，并且布线和安装简单。很好的解决了设备中线缆多，故障高，难以维护和排故的难题。本发明增加了电子标签，能够实现产品信息的追溯。防止物料混乱和丢失。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能输送存取控制系统，包括：物料检测模块、倍速线输送模块、智能抓取机械手模块和智能存取柜模块；

所述物料检测模块用于检测物料重量、检测物料的尺寸和读取料筐电子标签信息；所述倍速线模块用于输送物料到所述智能抓取机械手抓取位置；所述智能抓取机械手模块用于将物料抓取到料筐电子标签信息读取处读取电子标签信息，电子标签信息读取成功后根据上位管理系统下发的目标位置存储，当上位管理系统下发取货指令后，智能抓取机械手根据上位指令抓取指定的料箱的物料到存取口，并通知智能输送机械手取走物料。

在其中一个实施例中，所述物料检测模块利用重量传感器检测物料重量。

在其中一个实施例中，所述物料检测模块利用光栅尺位移传感器检测物料的尺寸。

在其中一个实施例中，所述物料检测模块设有指示灯用来显示检测结果是否通过。

在其中一个实施例中，合格的时候亮绿灯；不合格的时候亮红灯。

在其中一个实施例中，所述物料检测模块设有蜂鸣器用来提示操作人员取下不合格的物料。

在其中一个实施例中，所述物料检测模块利用RFID识别装置独权料筐电子标签信息。

在其中一个实施例中，所述智能抓取机械手是三轴机械手。

在其中一个实施例中，所述智能存取柜模块内设有物料感应器。

在其中一个实施例中，所述智能存取柜模块内设有3D视觉光源。

本发明的有益效果：

增加了倍速线输送系统和智能抓取机械手进行自动化的取放物料，保证了物料的不会丢失和破坏。本发明整套系统中均采用了工业总线进行通讯，工业总线传输距离远，抗噪性好，通讯简单，并且布线和安装简单。很好的解决了设备中线缆多，故障高，难以维护和排故的难题。本发明增加了电子标签，能够实现产品信息的追溯。防止物料混乱和丢失。

附图说明

图1是本发明智能输送存取控制系统的工作流程图。

图2是本发明智能输送存取控制系统的网络拓扑图。

图3是本发明智能输送存取控制系统的检测部分控制示意图。

图4是本发明智能输送存取控制系统的倍速线模块电气控制示意图。

图5是本发明智能输送存取控制系统的智能存取模块示意图。

图6是本发明智能输送存取控制系统的智能抓取机械手模块示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参阅图1到图6，本发明的组成单元：

1.检测部分200

远程IO模块211：主要功能是采集压力传感器222的IO信号、光栅223感应高度是否超标、使指示灯224亮灭和蜂鸣器225来提示工作人员进行对应操作

电子标签识别模块：在物料称重的同时，进行电子标签的识别，并上传上位管理系统100进行订单绑定

2.倍速线模块300

伺服系统：当检测部分检测合格后，物料自动进入倍速线进行输送，水平伺服模块321-324将物料输送到智能抓取机械手400抓取位置，并且料筐感应器330感应到料筐，水平伺服模块321-324停止工作。当出现一个订单被拆分成多个料筐时，有部分物料未通过检测，则将检测通过部分将被输送到顶升伺服325-327上输送至退单窗口

电子标签识别模块：当物料输送到抓取位置后，智能抓取机械手400抓取物料，智能机械手的X轴421-423，Y轴424-426，Z轴427-429共同运动到达取料位置

当抓手的物料传感器332感应到物料后，将料筐靠近电子标签识别模块328对料筐的识别。

3.智能抓取机械手模块

将识别完成的物料放置到上位系统指定的智能存储柜500的仓位中，智能抓取机械手回到原位等待。

4，智能存储柜模块

仓位中的感应器感应到料筐后，上位系统通知智能搬运机械手到智能存储柜取物料，当小车到达后，存储柜的仓门521-523自动打开，同时3D视觉光源打开，智能搬运机械手取物料，仓门关闭，光源关闭。

本发明智能输送存取控制系统的工作流程如下：

1.订单管理系统接单后解析订单并发送给客户端

2.客户端提供订单信息，让工作人员分拣至料筐

3.工作人员将物料信息与料筐RFID进行绑定生成任务订单

4.装有物料的料筐称重与高度测量，若合格则自动送至智能输送线上，若不合格则报警提示转人工处理

5.物料到达智能取放机械手抓取位后，客户端控制智能取放机械手抓取物料

6.智能取放机械手将料筐靠近电子标签读取处，读取料筐电子标签信息，并上传至智能存储柜的系统中，并分配料筐存放位置

7.智能取放机械手将料筐放置指定区域，然后进行再次抓取

8.当订单管理系统分配智能机运送机械手到智能存储柜取物料时，智能取放机械手将指定的物料放置取料口

9.打开智能存储柜的仓门，同时打开视觉光源，等待智能取放机械手抓取。

本发明主要关键点如下：

1.物料称重尺寸检测平台：主要功能是检测物料的重量和尺寸

①重量传感器222：检测物料的重量是否合格

称重传感器是用来将重量信号或压力信号转换成电量信号的转换装置。称重传感器采用金属电阻应变计组成测量桥路，利用金属电阻丝在张力作用下伸长变细，电阻增加的原理，即金属电阻随所受应变而变化的效应而制成的。

本称重装置所称重的范围在2Kg±100g。

②高度检测装置223：检测物料的高度是否合格

光栅也称衍射光栅。是利用多缝衍射原理使光发生色散(分解为光谱)的光学元件。它是一块刻有大量平行等宽、等距狭缝(刻线)的平面玻璃或金属片。光栅的狭缝数量很大，一般每毫米几十至几千条。单色平行光通过光栅每个缝的衍射和各缝间的干涉，形成暗条纹很宽、明条纹很细的图样，这些锐细而明亮的条纹称作谱线。谱线的位置随波长而异，当复色光通过光栅后，不同波长的谱线在不同的位置出现而形成光谱。光通过光栅形成光谱是单缝衍射和多缝干涉的共同结果。

本高度测量装置测量高度范围140mm±2mm.

③指示灯224：显示检测结果是否通过

指示灯的主要是起提示作用，只是测试结果的是否合格，合格的时候亮绿灯；不合格的时候亮红灯。

示灯的规格是DC24V。

④蜂鸣器225：超时提醒

蜂鸣器的主要作用是提示操作人员取下不合格的物料。

蜂鸣器的规格是DC24V。

2.智能输送装置：物料输送与回退

①伺服系统311：控制输送线输送物料

伺服系统是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统，由控制器，功率驱动装置，反馈装置和电动机等部分构成。它的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制灵活方便。

本系统中所使用的伺服系统驱控一体型低压交流伺服系统内置灵活强大的内部控制模式(PR：模式)；采用总线通信，支持总线协议，可通过组网实现驱动器运动指令配置以及电机实时控制和状态查询；驱动器内置PR模式，可通过总线通信或外部IO触发实现16段内部位置控制.单一路径可实现多段规划，同时支持插断、跳转等位置命令，满足中途变换定位距离及运行速度的应用需求，大大提高行程规划的灵活度。

②感应器324：感应和追踪物料

③限位开关324：作为输送线原点和极限位的装置

3.RFID物料信息读写系统：储存物料信息，便于物料追溯

①RFID读取设备312：将物料信息读取到系统中

RFID(Radio Frequency Identification)标签俗称电子标签，也称应答器(tag,transponder)，它是是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术(通称RFID技术)。RFID标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点，可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。

4.物料智能抓取机械手：将物料搬运至储物柜中

①三轴模组411：进行物料的取放

三轴模组是电动模组是通过马达驱动实现带动工件自动线性运动。

通过多方向轴的组合，组成设备上的运动执行机构。三轴模组具备成本低，积小，能耗低，故障率低，正常使用时可长期免维护，高承载、高精度、高效率等优点，故运用到各行各业中。

②物料感应器332：感应物料是否抓取成功

5.智能存储柜：对物料储存，物料信息采集

①物料感应器：感应物料是否存在，区分大小料筐

本装置采用两组传感器分别来区分大小料筐，感应器采用快拆的方式，方便安装后后期更换。

②自动开关仓门：控制仓门开关

③3D视觉光源：对料筐打光，让3D视觉能够识别料筐的特征，从而引导机器人抓取物料

6.工控机与控制软件：主要功能是对下层设备流程控制，对上层任务解析和下层信息的实时反馈。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种智能输送存取控制系统，其特征在于，包括：物料检测模块、倍速线输送模块、智能抓取机械手模块和智能存取柜模块；

所述物料检测模块用于检测物料重量、检测物料的尺寸和读取料筐电子标签信息；所述倍速线模块用于输送物料到所述智能抓取机械手抓取位置；所述智能抓取机械手模块用于将物料抓取到料筐电子标签信息读取处读取电子标签信息，电子标签信息读取成功后根据上位管理系统下发的目标位置存储，当上位管理系统下发取货指令后，智能抓取机械手根据上位指令抓取指定的料箱的物料到存取口，并通知智能输送机械手取走物料。

2.如权利要求1所述的智能输送存取控制系统，其特征在于，所述物料检测模块利用重量传感器检测物料重量。

3.如权利要求1所述的智能输送存取控制系统，其特征在于，所述物料检测模块利用光栅尺位移传感器检测物料的尺寸。

4.如权利要求1所述的智能输送存取控制系统，其特征在于，所述物料检测模块设有指示灯用来显示检测结果是否通过。

5.如权利要求4所述的智能输送存取控制系统，其特征在于，合格的时候亮绿灯；不合格的时候亮红灯。

6.如权利要求1所述的智能输送存取控制系统，其特征在于，所述物料检测模块设有蜂鸣器用来提示操作人员取下不合格的物料。

7.如权利要求1所述的智能输送存取控制系统，其特征在于，所述物料检测模块利用RFID识别装置独权料筐电子标签信息。

8.如权利要求1所述的智能输送存取控制系统，其特征在于，所述智能抓取机械手是三轴机械手。

9.如权利要求1所述的智能输送存取控制系统，其特征在于，所述智能存取柜模块内设有物料感应器。

10.如权利要求1所述的智能输送存取控制系统，其特征在于，所述智能存取柜模块内设有3D视觉光源。

Images