用于将物品进给到分类机的装置及其分类机和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于将物品进给到分类机(1)的装置，其包括：传送器平面，其用于使物品或包裹沿着前进方向前进；光学检测装置(18)，当物品在传送器平面上运动时，该光学检测装置能够采集物品表面上确定数量的点的三维坐标，并且将这些三维坐标组织成坐标矢量；操纵器(19)，其用于从传送器平面拾取物品，并且将拾取的物品放置在期望位置中；控制系统，其用于针对传送器平面上运动的每个物品处理坐标矢量，以便获得物品的三维表示，该三维表示包括控制系统控制操纵器以拾取和放置物品所基于的信息。本发明专利技术还涉及分类机和用于将物品进给到分类机的方法，其目的在于增加生产容量和精确度。

Device for feeding articles to a sorter and sorting machine

The present invention relates to articles to feed sorting machine (1) device, which comprises: conveyor plane, for goods or packages along the forward direction; the optical detection device (18), when the movement of goods in the conveyor plane, the optical detecting device can collect items on the surface determine the 3D coordinates of the number of points and, these are organized into three-dimensional coordinate coordinate vector; manipulator (19), which is used for picking up items from the conveyor plane, and will pick up the items placed in the desired position; the control system for each item coordinate vector processing conveyor plane motion, in order to obtain a three-dimensional representation of objects, the 3D representation includes a control system to control the manipulator to pick and place the items based on the information. The invention also relates to a sorting machine and a method for feeding articles to a classifier, with the aim of increasing production capacity and accuracy.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将物品进给到分类机的装置以及分类机
本专利技术涉及用于传送器带上的包裹流的视觉三维扫描的方案，该传送器带涉及分类机的自动装载工位，本专利技术涉及用于所述包裹流内的包裹和封套的机器人选择性操纵的方法；所提供的方案的目的在于增大分类系统的产量和精确度。本专利技术尤其用于邮政和快递分配服务，其中包裹在尺寸和包装特性方面是非常多样化的。在以上所述的一个部分中，体积非常大的包裹也需要装载到分类机上，但是大部分物品是中型的和小尺寸的包裹和封套，这可以由“拾取和放置”类型的操纵器便利地处理。基于位于传送器带上的包裹和封套的识别和三维测量，本专利技术使用操纵器来从传送器拾取包裹并将包裹正确地装载到分类机单元上，由此进一步克服并排布置或者一个在另一个上方部分地叠置的双包裹和封套的缺陷。参考能够在相同分类单元上处理一个大体积包裹或两个包裹的那些分类机(其被布置成根据专利EP0927689和EP0963929连续地分类)，视觉和操纵方案允许在装载线上获得成对包裹，成对包裹适当地布置和取向成便于同时装载到相同的分类单元上，因此显著地增加分类机的容量。
技术实现思路
分类机的任务在于分类其上装载的物品并将该物品传送到相应的目的地。在高产量、目的地数量和设计灵活性方面最重要的应用的机器类型是旋转传送分类机。旋转传送分类机通常包括具有相同间距的滑架，滑架以铰接方式相互连接，由此形成链，该链沿着封闭路径以恒定速度滑动，在当前的应用中，该恒定速度可以高达3m/s。用于将每个物品自动装载到滑架上的进入工位面向分类机的路径，以及离开工位，在该离开工位中，具有共同目的地的物品被卸载和收集。“交叉带式”分类机是旋转传送分类机，其特征在于，每个滑架设置有称为“单元”的传送器带，传送器带的致动方向与分类机的方向垂直。其它类型的分类机在滑架上具有倾卸板，以便接纳包裹并将该包裹分类到目的地。本专利技术更关注交叉带式机器，但是也能够应用于其它类型的分类机，原因在于其技术特征能够在相同的机器上直接处理各种各样的包裹、封包、封套、小包、称为“浅箱”的薄物品、以及大体积包装和大重量物品，它们通常落在邮政和快递分类中心中处理的包裹流中。图1示出了交叉带式机器(1)的典型视图，其具有两个区域，包括装载工位(2)和一些目的区域(3)，装载工位的任务是将包裹装载到分类机的单元上，目的区域包括滑动以收集目的地相同的包裹。图2示出了位于分类机上的高容量自动装载线，为邮政设施或快递服务中使用的典型应用构造。工位的任务是运送单独的包裹，通过读取包裹的条形码来识别包裹，将包裹装载到分类机的单元上，其中包裹的较长边取向成与单元带的方向相同，也就是垂直于机器的方向，如图2的包裹(10)所示，并且最终将与装载的包裹相关的所有信息发送到分类机的控制系统。为了正确操作自动装载工位，需要包裹单独地传送到工位，也就是它们应当在传送器带上布置成一个在另一个后面；因此，必须装载到分类机上的包裹流通常由手动或自动分离过程引起。在第一种情况下，包裹由操作者从容器卸载或者直接从运输装置卸载，并且放置到顺序卸载传送器带上，以便容易地与后续带分离并被传送到分类机上的自动装载工位(2)。在第二种情况下，包裹通常经由笼或倾卸板卸载到收集器带上，并且包裹流被传送到分离器系统。分离器系统可以包括速度增大的传送器带序列，以用于沿纵向将包裹分离，进一步包括传送器，该传送器的方向变化90°，以便于分离并排布置的包裹。作为另外一种选择，该系统可以包括专门的分离器，其目的在于，在其出口上以可变的节奏提供适当地间隔开的单个包裹，以便与位于分类机上的装在线的可用性相符。来自手动或自动分离器并被引导到装载工位(2)的包裹流由图2所示的一系列短传送器带(15)输送，传送器带(15)的任务在于借助于位于带上的侧光电管处理的速度变化以适当的间距分离包裹。因此，包裹根据其最长边借助于传送器(14)进行对准，传送器由机动化辊子形成，朝向竖直传送器倾斜。由此取向的包裹被传送到传送器带(13)，传送器带通常设置有用于称量运动包裹的重量和测量运动包裹的体积的系统，而由图像分析腔室或激光扫描仪构成的隧道(12)用来识别施加到包裹的标签上的条形码，以确定包裹的目的地。因此，通过光电管栅栏(11)控制的包裹通过传送器带(4)根据与分类机的单元平行的方向进行取向，相对于接纳带(5)形成60°的角度。带(4)在带(5)上的发射速度归因于包裹的沿着带(5)的方向的速度分量，其等于带的速度，使得包裹能够保持其在带(5)上的取向，该取向与分类机的单元平行。因此，包裹在光电管栅栏(6)下方通过，以便确定包裹的位置、尺寸和取向。基于这样的信息，选择适合于装载包裹的分类机的单元，之后，控制同步装置传送器(7)的速度，以便使得包裹具有的迹线将包裹引导至与分类机的单元接触。图2详细示出了装载到分类机的单元上，其中传送器带(8)相对于机器方向倾斜30°，其速度(Vl)的沿机器方向的分量等于分类机(Vs)的速度。单元速度的传送器带以某个速度(Vb)启动，该速度等于带(8)的与分类机的方向垂直的速度分量。这样，单元带的每个点(p)在带处于30°时具有完全一样的速度(Vs+Vb＝Vl)，由此包裹(10)的重心(g)具有完全一样的速度，如图2中的细节所示。从而，在不承受任何旋转或减速的情况下装载包裹。一旦包裹终止传送上去，单元带就基于低减速值停止单元上的包裹。在邮政和快递服务中，包裹和封套构成运送的物品的大部分，例如在典型的快递传送流中，尺寸最多为500x400x400m的包裹占所有待运送物品的60％。大尺寸和大体积包裹在快递传送流总占小部分百分比，例如，长于1000mm的包裹仅仅占所有待运送物品的3％。然而，尤其便利的是，在相同的分类机上运送甚至最大体积的包裹，通常高达1400x800x800mm。实际上，包裹的可能的手动运送将导致繁琐和价格高昂，其中包裹将必须从包裹流中移除，由传送装置卸载，并被引导到分类机。自动装在线运送非常大体积包裹的容量影响了其设计，为了进行装载，大体积包裹应当被取向成使得其轴线平行于分类机的单元，如图2中的包裹(10)所示。除了使得来自分类机的大体积物品的卸载更加容易和安全之外，取向的包裹装载(其最长边垂直于分类机的方向)使得分类机具有较大的产量。尽管具有上述重要优点，但是应当指出的是，当装载线运送小尺寸物品时，大体积包裹在装载线上取向的需要减小了装载线的容量，也就是每分钟装载的包裹的数量。由此，总体上增加了一次装载操作所需的自动装载工位的数量。当前与装载线的产量相关的限制不允许充分利用分离器的容量，因此通常需要在若干装载线中分配来自分离器的流。本专利技术的目的在于增大装载线的容量，同时保持器运送非常大体积包裹的能力不变。参考设置有自动分离器系统的那些应用，本专利技术的目的在于使用布置在分离器下游的单个装载线，而不会不利地影响其容量；这个要求基本上对应于使得装载线的当前容量值翻倍。可能限制装载线的容量的另一个主要缺陷可以归因于处理由未分离的多个物品引起的故障条件所需的机器停止，未分离的多个物品由自动装载工位设置的光学栅栏(6)检测到。图3示出了两种典型的分离错误(16)和(17)；当由光学栅栏(6)检测到时，这样的错误可能导致装置工位停止，或者在未被检测到时导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将物品进给到分类机（1）的装置，其包括：传送器平面（26），该传送器平面用于使物品或包裹沿着前进方向（A1）前进；光学检测装置（18），当物品在传送器平面（26）上运动时，该光学检测装置能够采集物品表面上确定数量的点的三维坐标，并且将这些三维坐标组织成坐标矢量；操纵器（19），该操纵器用于从传送器平面（26）拾取物品，并且将拾取的物品放置在期望位置中；控制系统，该控制系统用于针对传送器平面（26）上运动的每个物品处理坐标矢量，以便获得物品的三维表示，该三维表示包括控制系统控制操纵器以拾取和放置物品所基于的信息；其特征在于，操纵器（19）用于从传送器平面（26）拾取物品，因此进一步克服物品并排布置或者一个在另一个上部分地叠置的异常情况；操纵器（19）进一步用于将物品放置在积聚和传送器平面（41）上，其中小尺寸物品被放置成形成成对物品，该成对物品分开和取向成用以以预定顺序同时装载在分类机的相同分类单元（9）上，以便通过分类机的分类单元（9）的后续启动引导到对应的目的地。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.29 IT MO2014A0003101.一种用于将物品进给到分类机（1）的装置，其包括：传送器平面（26），该传送器平面用于使物品或包裹沿着前进方向（A1）前进；光学检测装置（18），当物品在传送器平面（26）上运动时，该光学检测装置能够采集物品表面上确定数量的点的三维坐标，并且将这些三维坐标组织成坐标矢量；操纵器（19），该操纵器用于从传送器平面（26）拾取物品，并且将拾取的物品放置在期望位置中；控制系统，该控制系统用于针对传送器平面（26）上运动的每个物品处理坐标矢量，以便获得物品的三维表示，该三维表示包括控制系统控制操纵器以拾取和放置物品所基于的信息；其特征在于，操纵器（19）用于从传送器平面（26）拾取物品，因此进一步克服物品并排布置或者一个在另一个上部分地叠置的异常情况；操纵器（19）进一步用于将物品放置在积聚和传送器平面（41）上，其中小尺寸物品被放置成形成成对物品，该成对物品分开和取向成用以以预定顺序同时装载在分类机的相同分类单元（9）上，以便通过分类机的分类单元（9）的后续启动引导到对应的目的地。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，控制系统设置有用于分析坐标矢量的算法，以便识别物品并排布置或者一个在另一个上叠置的异常情况，并且通过操纵器（19）的干预克服所述异常情况。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，光学检测装置（18）包括：第一光学栅栏（22、23），其用于检测物品在传送器平面（26）上的投影；和第二光学栅栏（24），其用于检测物品的竖直轮廓。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，光学检测装置（18）包括至少一个3D摄像机，以用于分析传送器平面（26）上运动的每个物品的图像，并且确定物品的外表面上的确定点之间的距离并由此确定所需的三维信息。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括辅助抵靠或传送器平面，以用于临时放置物品，该辅助抵靠或传送器平面设置有用于检测条形码或其它代码以允许识别物品的装置，所述辅助平面定位成能够由操纵器（19）达到。6.根据权利要求1所述的装置，其包括分离器装置（14、15），该分离器装置布置在传送器平面（26）的上游，以用于将物品沿着传送器方向彼此间隔开，并且减少物品并排布置的情况。7.根据权利要求1所述的装置，其包括用于检测物品的识别代码并将该识别代码发送到控制系统的至少一个光学检测装置（12），并且还包括用于检测物品的重量的装置。8.根据权利要求1所述的装置，其中操纵器（19）包括拾取装置（36、40、38、39），该拾取装置被构造成用以拾取单个物品或同时拾取两个物品。9.一种分类机，其包括：-至少一个根据前述权利要求中任一项所述的用于进给物品（2）的装置；-传送器装置（1），该传送器装置设置有多个分类单元（9），每个分类单元设置有传送器平面，该传送器平面能够沿着与传送器装置（1）的前进方向垂直的方向运动，所述传送器平面在一个或两个逻辑不同的区域中由控制系统控制，在所述一个或两个逻辑不同的区域中，物品能够根据对应的分类目的地以预定...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·莫罗尼，L·切雷戈，A·索尔达维尼，
申请(专利权)人：菲韦斯内部物流单一股东股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT