【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于物流设备
，特别涉及一种用于分拣机的纠偏控制系统。
技术介绍
近年来，电子商务行业飞速增长，网购的需求日益增多，因此也带来了物流行业的蓬勃发展，海量的邮件或包裹需要被及时、准确并且安全地进行分拣与运输。由于被分拣包件的数量增长迅猛，在物流分拣过程中，原本落后的人工分拣方法因其效率低下、人工费用高以及劳动强度大等因素逐渐被抛弃并且由各种自动化分拣设备如包件分拣机等所取代。通过这些最新的分拣设备，分拣效率可以大大提高。但是在实践中，现有的包件分拣机亦有其局限性。目前机器控制还无法达到如人一般心灵手巧，对于某些特殊包裹例如外形不规则物体、表面较光滑物体、比较轻的物体等，在其上包分拣时，通过自动或半自动供包台等设备将物体传送到主环上托盘的过程中可能出现偏差，物体没有位于托盘理想的中心点，从而导致物体落格时可能无法准确落格，出现诸如物体掉出格口或者物体被错误分拣至其它目的地格口的情况，影响了分拣安全以及分拣的准确率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于分拣机的纠偏控制系统，目的在于克服现有技术中的缺点实现将包件分拣机托盘上未居中的包裹、扁平件等物体进行自动纠偏对中，提高物体落格的准确率。一种用于分拣机的纠偏控制系统，所述分拣机用于包件分拣时，分拣机的托盘沿分拣机主环运行方向定义为x方向，在托盘平面上垂直于主环运行方向为y方向，垂直于托盘平面的方向为z方向，托盘随主环传输线沿x方向运行，同时托盘皮带可沿y方向左右转动，将包件从供包台接入托盘或者将包件从托盘上卸载到指定目的格口，所述纠偏控制系统包括测距采集单元、测距计算单元、控制单元和执行单...
【技术保护点】
一种用于分拣机的纠偏控制系统，所述分拣机用于包件分拣时，分拣机的托盘沿分拣机主环运行方向定义为x方向，在托盘平面上垂直于主环运行方向为y方向，垂直于托盘平面的方向为z方向，托盘随主环传输线沿x方向运行，同时托盘皮带可沿y方向左右转动，将包件从供包台接入托盘或者将包件从托盘上卸载到指定目的格口，所述纠偏控制系统包括测距采集单元、测距计算单元、控制单元和执行单元，测距采集单元安装在主环上方，用于实时获取托盘和包件的测距数据，测距计算单元用于计算包件x、y方向偏移值和包件高度，控制单元，用于分拣机主环控制，通过执行单元控制托盘皮带运转，执行单元根据控制单元命令完成托盘皮带运转，实现物体纠偏功能，其中，测距计算单元对于包件x、y方向偏移值计算过程如下，其中，物体即为所述的包件，步骤A1.1、控制单元将分拣机托盘基准触发信号实时发送给测距计算单元，基准触发信号包含托盘脉冲和托盘号；测距计算单元根据分拣机托盘实际尺寸设置托盘节距、托盘x方向相对托盘基准触发信号偏移的起始值和终止值(xtray1，xtray2)、托盘y方向起始值和终止值(ytray1，ytray2)；步骤A1.2、测距计算单元根据托...
【技术特征摘要】
1.一种用于分拣机的纠偏控制系统，所述分拣机用于包件分拣时，分拣机的托盘沿分拣机主环运行方向定义为x方向，在托盘平面上垂直于主环运行方向为y方向，垂直于托盘平面的方向为z方向，托盘随主环传输线沿x方向运行，同时托盘皮带可沿y方向左右转动，将包件从供包台接入托盘或者将包件从托盘上卸载到指定目的格口，所述纠偏控制系统包括测距采集单元、测距计算单元、控制单元和执行单元，测距采集单元安装在主环上方，用于实时获取托盘和包件的测距数据，测距计算单元用于计算包件x、y方向偏移值和包件高度，控制单元，用于分拣机主环控制，通过执行单元控制托盘皮带运转，执行单元根据控制单元命令完成托盘皮带运转，实现物体纠偏功能，其中，测距计算单元对于包件x、y方向偏移值计算过程如下，其中，物体即为所述的包件，步骤A1.1、控制单元将分拣机托盘基准触发信号实时发送给测距计算单元，基准触发信号包含托盘脉冲和托盘号；测距计算单元根据分拣机托盘实际尺寸设置托盘节距、托盘x方向相对托盘基准触发信号偏移的起始值和终止值(xtray1，xtray2)、托盘y方向起始值和终止值(ytray1，ytray2)；步骤A1.2、测距计算单元根据托盘节距和托盘基准触发信号计算主环的运行速度；步骤A1.3、当主环空转(托盘上无物体)时，测距装置获取托盘的实时坐标数据，传送给测距计算单元，测距计算单元根据托盘基准触发信号计算托盘z方向值ztray1；步骤A1.4、当托盘上物体经过分拣机主环上方的测距装置时，测距装置不断获取物体的实时坐标数据，传送给测距计算单元；步骤A1.5、测距计算单元根据激光测距数据、托盘基准触发信号以及主环的运行速度，计算物体所在托盘号、计算物体在x方向相对托盘基准触发信号偏移的起始值和终止值(xmail1，xmail2)、计算物体在y方向的起始值和终止值(ymail1，ymail2)、计算物体在z方向值最小zmail1；步骤A1.6、测距计算单元根据托盘和物体在x方向、y方向的起始值和终止值,计算被测物体中心相对于托盘中心位置是否有前后左右的偏移，如果有偏移则计算出偏移值(dx，dy)： d x = x m a i l 1 + x m a i l 2 - x t r a y 1 - x t r a y 2 2 ]]> d y = y m a i l 1 + y m a i l 2 - y t r a y 1 - y t r a y 2 2 ]]>步骤A1.7、测距计算单元根据托盘和物体在z方向数据,计算被测物体的高度h：h＝ztray1-zmail1步骤A1.8、测距计算单元将被测物体的托盘号、x与y方向的偏移值和物体高度发送给控制单元。2.如权利要求1所述的用于分拣机的纠偏控制系统，其特征在于，控制单元完成纠偏控制的过程如下：步骤B1、控制单元根据y方向偏移值dy计算托盘皮带运转方向和运行时间；步骤B2、控制单元通知执行单元皮带运转方向和运行时间，执行单元控制托盘皮带运转，将物体移动到y方向中线位置；步骤B3、控制单元根据x方向偏移值和主环的运行速度，计算落格时间偏移量： t d i s = d x v m ]]>上式中vm为主环速度，dx为x方向偏移值，均为已知量；步骤B4、控制单元在正常居中物体落格时间的基础上提前或延迟tdis通知执行单元皮带运转方向和运行时间，执行单元控制托盘皮带运转，托盘转动下包。3.如权利要求2所述的用于分拣机的纠偏控制系统，其特征在于，所述的步骤B1中，控制单元根据y方向偏移值dy计算托盘皮带运转方向和运行时间，可以分为以下按两种皮带运转方式分析计算y方向居中策略：(1)如果托盘皮带按启动--匀速运转--停止方式运行，设va为皮带运行速度，那么皮带运行时间为： t d i s = d d e f v a ]]>这样，当托盘皮带完全停止运动时，物体移动距离为dy，物体正好停在托盘y方向中心位置；(2)如果托盘皮带按启动--匀加速运转--匀速运行--匀减速运行--停止方式运行，设加速度a，最大调偏速度为vmax，当托盘皮带从静止(速度0)按加速度a匀加速到最大调偏速度vmax，再按加速度a匀减速到0的转动距离为： d d e f = v max 2 a ]]>皮带调偏规则如下：(a)当dy≤ddef时，则托盘皮带从静止按加速度a运行时间为： t d i s = d y 2 a ]]>再按加速度a从当前速度匀减速为0的时间也为tdis。这样，当托盘皮带完全停止运动时，物体移动距离为dy，物体正好停在托盘y方向中心位置；(b)当dy＞ddef时，则托盘皮带从静止按加速度a运行时间为： t d i s 1 = d d e f 2 a ]]>接着按最大速度运行时间为： t d i s 2 = d y - d d e f v m a x ]]>再按加速度a从当前速度匀减速为0的时间也为tdis1。这样，当托盘皮带完全停止运动时，物体移动距离为dy，物体正好停在托盘y方向中心位置。4.如权利要求1所述的用于分拣机的纠偏控制系统，其特征在于，测距采集单元为安装在主环上方的激光测距仪装置，通过激光测量物体与测距装置间的距离，并将距离数据传输给上位机，实时获取托盘和物体测距数据；测距计算单元为带网卡和串口卡的计算机，接收测距仪的数据，计算物体x、y方向偏移值和物体高度；控制单元为带网卡的计算机、PLC、电路板等智能模块，用于分拣机主环控制，根据激光测距偏移值结果，得出物体偏移值后根据物体偏移值计算托盘皮带运转方向和时间，通知执行单元控制托盘皮带运转，执行单元为控制板和电机传动部件组成的智能托盘控制系统，根据控制单元命令完成托盘皮带运转，实现物体纠偏功能，控制单元与测距计算单元通过串口线和网络线相连；测距采集单元、测距计算单元、控制单元通过网络线与网络交换机相连；控制单元与执行单元通过红外或漏缆通讯。5.一种用于分拣机的纠偏控制系统，所述分拣机用于包件分拣时，分拣机的托盘沿分拣机主环运行方向定义为x方向，在托盘平面上垂直于主环运行方向为y方向，垂直于托盘平面的方向为z方向，托盘随主环传输线沿x方向运行，同时托盘皮带可沿y方向左右转动，将包件从供包台接入托盘或者将包件从托盘上卸载到指定目的格口，所述纠偏控制系统包括测距采集单元、测距计算单元、控制单元、执行单元、图像采集单元和图像计算单元，测距采集单元安装在主环上方，用于实时获取托盘和包件的测距数据，测距计算单元用于计算包件x、y方向偏移值和包件高度，控制单元，用于分拣机主环控制，通过执行单元控制托盘皮带...
【专利技术属性】
技术研发人员：范生淼，徐玲，孙中阳，孟欣东，
申请(专利权)人：上海邮政科学研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31
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