物流分拨机械手制造技术

物流分拨机械手属于机械领域，解决了现在人工分拣速度慢并且工作繁琐的问题。此机器主要通过包裹上的二维码信息区分包裹种类信息，并且会有光电传感器判断包裹位置信息，从而命令机械手在某一时间将包裹分拣出来。此设备可以精确地将包裹进行分拣，精确度高，利于物流业，促进了电子商务的发展。

【技术实现步骤摘要】
物流分拨机械手
随着互联网加和电子商务的发展，带动了物流行业的发展，然而传统物流行业大多都是通过人工进行分拨包裹的，速度较慢而且工作量大，耗费大量的人力物力，而且传统人工分拨往往有暴力甩件的现象。我们的产品主要这对这一问题而设计，能够实现机器的快速识别和分拨，而且能够保护包裹的安全。
技术介绍
此机器针对人工分拨慢，工作繁琐且货物乱丢乱摔问题而设计，当包裹位于传送带上时我们的机械手可通过扫描机器发出的指令判断物品是否需要从传送带上拦截下来，并通过光电传感器判段包裹位置，通过单片机MCU计算，命令步进电机在正确的时刻旋转一定的角度，通过曲柄连杆结构将货物分拣下来。分拣后的货物被柔和的放到收纳网中。分拣机拥有计数功能当分拣工作达到一定数目后会向工作人员发出警报提醒工作人员将收纳网打包。此机器拥有效率高，精度高，反应快，高效率的特点，必将为物流业带来福音。
技术实现思路
一种可以通过物流二维码对物流包裹快速分拨的自动化机器。附图说明图1和图2表示产品的外观。图3表示当有6个快件被依次扫描枪扫描到，但还没有进入分拨区为例，介绍系统的流程。图4和图5表示各控制单元存储的控制信息。图6和图7表示各控制单元存储的控制信息。图8表示控制系统框图。具体实施方式此以ST公司的stm32f103rbt6单片机为核心控制器，可实现通过扫描快件上的条码读取快件的信息，并判断快件是否发错，以及对快件的分拨，显示实时时间时间，统计每一轮快件的数量。首先通过条码扫描枪对快件上的条码进行扫描，判断该包裹是否应当发往本分拨中心，如果不是，就会提醒工作人员进行检测，该快件是发错、还是需要返回的快件，如果是就将快件放入传带上，然后将扫描枪扫描到的数据与自己本分拣中心的数据库比对，在信息比对后，将相应的控制信息通过CAN控制器发送给控制相应的分拨机械手的MCU，在MCU内部，使用队列这一先进先出的数据结构对控制信息进行存储，因为考虑到MCU的存储容量有限，所以这里使用数组来实现循环队列，在开机的时候就向单片机申请一片内存，用于之后系统运行中存储控制信息。当控制相应的分拨机械手的MCU接收到来自CAN总线的命令的时候，接收报文，并将控制信息进行入队操作，存储控制信息，MCU通过外部的传感器是否扫描到有快件通过来实现对存储信息的控制队列进行出队的操作，并对控制信息进行判断，如果控制信息内容是0就不对快件进行操作，如果控制信息内容是1，MCU对步进电机的控制器发送控制信号，进而步进电机控制器对步进电机进行励磁，从而带动机械臂，将快件分拨到收纳网中。当分拨机械手分拨的快件达到一定的数量的时候，MCU会自己发出提示提醒工作人员将物品收纳网进行打包。特点与优势1)以条码/RFID技术的应用为特点，实现物流数据收集的自动化，减少分拨人员的体力劳动，提高分拨效率、准确性和及时性。(2)对快件进行科学编码，以实现不同的管理目标，例如单品追踪、批次管理等。(3)对进行科学编码，用条码/RFID符号加以标识，并快件运输的各个环节采集数据，同时导入管理系统。实现先进先出的管理目标及快件运输的效率。(4)对分拨机械臂每轮分拨的快件数量进行设定，实现业务需求的需求。(5)使用条码设备采集快件在分拨环节的数据(快件的终点/快件设定的路线/快件是否要调回/或者终点信息的更改等数据)，并在包装作业结束后列印出装箱清单，减少出错。控制器(MCU)的选择STM32f1系列32位MCU，基于Cortex-M3的处理器，精简指令计算机，支持1至240个外部中断输入，且大部分的中断可以通过软件编程实现。具体的数值由芯片厂商在设计芯片时决定，这样CPU可以有更多的时间去相应中断和运算，可实现的串口通信方式SPI、I2C、USART、USB及CAN，频率最大值72MHz，可以实现实时控制与精确控制。低功耗，在系统或电源复位以后，微控制器处于运行状态。当CPU不需继续运行时，可以利用多种低功耗模式来节省功耗，例如等待某个外部事件时。用户需要根据最低电源消耗、最快速启动时间和可用的唤醒源等条件，选定一个最佳的低功耗模式。电源管理，用户可以利用PVD对VDD电压与电源控制寄存器进行比较来监控电源。在开启PVD中断的条件下，可用于用于执行紧急关闭任务，以及存储要保存的操作信息。CAN总线通信CAN具有很可靠性和良好的错误检测能力，能有效地支持具有很高安全等级的分布实时控制，被广泛用到环境恶劣，电磁辐射和振动较大的环境中。可大大降低了系统的开发难度、组成成本，缩短了开发周期。CAN总线具有以下特点：(1)传输速度：CAN协议经ISO标准化后有ISO11898标准和ISO11519-2标准两种，ISO11898是通信速度为125kbps-1Mbps的CAN高速通信标准；ISO11519是通信速度为125kbps以下的CAN低速通信标准。ISO标准模式。具体定义了数据链路层和物理层，在工程上，这两层通常由CAN控制器和收发器实现。CAN总线控制器通常有两类：一类是在片的CAN微控制器，采用这种器件可以方便用户制作印刷板，电路图也比较紧凑；另一类是独立的CAN控制器，可以使开发人员根据需要选用比较实用的单片机。本系统选择独立的CAN控制器。(2)与总线相连的单元没有类似于“地址”的信息。因此在总线上增加单元时，连接在总线上的其它单元的软硬件及应用层都不需要改变，因而在扩展设备的时候成本与工作量都较低。CAN总线是可同时连接多个单元的总线。可连接的单元总数理论上是没有限制的。但实际中可连接的单元数受总线上的时间延迟及电气负载的限制。降低通信速度，可连接的单元数增加；提高通信速度，则可连接的单元数减少。(3)CAN总线控制器工作于多主方式，采用多主站依据优先权访问总线，同时具有极强的错误处理能力。支持主从或广播方式，最大网络节点110个。(4)传输介质采用双绞线。为了进一步提高系统的抗干扰能力，在控制器与传输介质之间采取光电隔离。(5)信息传输采用CAN通信协议。该系统的主要通信方式是控制台向各个控制器发送控制数据以及各控ZigBee数据传输ZigBee是一种无线连接，可工作在2.4GHz(全球流行)、868MHz(欧洲流行)和915MHz(美国流行)3个频段上，分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率，它的传输距离在10-75m的范围内，但可以继续增加。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。能抵抗工业现场的各种电磁干扰。ZigBee数据传输的特点：(1)短时延：ZigBee的响应速度较快，一般从睡眠转入工作状态只需15ms，节点连接进入网络只需30ms，进一步节省了电能。相比较，蓝牙需要3～10s、WiFi需要3s。低成本(相比较于其它的无线通信而言)。通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10)，降低了对通信控制器的要求，按预测分析，以8051的8位微控制器测算，全功能的主节点需要32KB代码，子功能节点少至4KB代码，而且ZigBee免协议专利费。每块芯片的价格大约为2美元。(2)低功耗：在低耗电待机模式下，2节5号干电池可支持1个节点工作6～24个月，甚至更长。这是ZigBee的突出优势。相比较，蓝牙能工作数周、WiFi可工作数小时。(3本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术通过包裹上的二维码编码读取包裹信息为依据对包裹进行分拨属于本专利技术专利申请受保护范围之内。

【技术特征摘要】
1.本发明通过包裹上的二维码编码读取包裹信息为依据对包裹进行分拨属于本发明专利申请受保护范围之内。2.本发明通过光电技术判断包裹位置，并命令机械...

【专利技术属性】
技术研发人员：端木希睿，
申请(专利权)人：端木希睿，
类型：发明
国别省市：四川,51