[实用新型]物流配送智能手抓及分拣系统

说明书

技术领域

本发明属于物流快递技术领域，尤其涉及一种智能制造中物流配送智能手抓及分拣系统。

背景技术

最初的分拣系统是完全基于人力的作业系统，通过人工搜索、搬运货物来完成货物的提取。在这种系统中，书面文件的制作和查找、人工搬运等浪费了巨大的人力物力，作业效率低下，显然无法满足现代化物流配送对速度和准确性的高要求。

随着科学技术的飞速发展，分拣系统中开始运用各种各样的自动化机械设备，计算机控制技术和信息技术成为信息传递和处理的重要手段。虽然在多数的分拣系统中，某些作业环节还需要有人工的参与，但作业强度已越来越小，完全由机械完成分拣作业的自动分拣系统也应运而生。机械化、自动化、智能化成为现代分拣系统的主要特点与发展趋势。

纵观国内外分拣系统的应用情况可以发现，国外的物流配送中心倾向于采用自动化程度很高的分拣系统。而在我国，由于物流业起步晚，分拣系统中人工作业的比例也较高。

就国外进行配送业务的行业或企业来说,自动拣选系统已被广泛应用在医药行业、化妆品制造等行业，如日本资生堂、花王、大木等株式会社；自动分拣机作为自动分拣系统中的关键设备，因其每小时可达6,000-12,000箱的高分拣效率，在日本和欧洲也得到广泛应用：日本的连锁商业(如西友、日生协、高岛屋等)和宅急便(大和、西浓、佐川等)均普遍使用自动分拣机；在日本唱片中心，CD及录像带的新出版品也利用高端的机器人自动分拣机拣货。

与整个物流业的大环境相似，我国在分拣系统和技术方面相对发达国家还比较落后，人工作业的情况仍比较普遍，电子标签、RF技术等辅助拣选系统的生产和使用还不多，自动拣选系统更是寥寥无几。总的来说，我国分拣系统的应用呈现出集约化程度低、自动化系统和设备应用范围不广泛的特点。

尽管自动分拣系统有非常多的优点，但因其要求使用者必须具备一定的技术经济条件，在发达国家，物流中心、配送中心或流通中心不用自动分拣系统的情况也很普遍。其主要原因有两点：

1、一次性投资巨大，先期投入回收慢。系统的设备复杂，投资和运营成本相当高，需要可靠的货源作保证，也许只有大型生产企业或专业物流公司才有能力投资，小企业则无能为力。

2、系统对商品外包装要求高。为使大部分商品都能用机械进行自动分拣，需要采取诸如推行标准化包装、根据分拣商品统一的包装特性定制分拣机等二次措施。但要让所有商品的供应商都执行国家的包装标准是很困难的,定制分拣机又会使硬件成本上升，且越是特别的通用性就越差。

特别是第二点，不是每家企业都是从事单一产品或多种产品大批量制造，如果需要实现分拣系统就面临着针对不同产品配置不同的分拣设备，而在大形势下每一套分拣设备已经是很昂贵的投入，如果不能做到通用即柔性化，分拣设备过多成本投入太大，这更是一笔天价，从而使得智能分拣得不到普及，自动化运用无法遍地开花，因此出现分拣系统局限于汽车制造、牛奶生产、芯片、香烟等等规格形状统一的行业。

发明内容

现有的物流智能自动抓取均是对单一零件或多个零件单层进行识别抓取，无论是视觉感应系统还是机器人抓手均比较单一死板且转换节拍的工作量大，柔性化不足。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：设计了整体抓取方案，能够实现多种物料任意抓取，抓手采用电动抓手，实现多物料抓取，一旁更可放置快换工装，极大增加了抓取种类，实现物料抓取的柔性化，物料可杂乱无章的摆放，在物料不自锁且抓手有任意一种姿态能抓取的条件下，无论物料如何偏转以及在三维空间的倾斜角度下均可以实现最优识别抓取，并带有防碰撞功能。

本发明公开了一种物流配送智能手抓，包括手抓组件、手抓臂、距离传感器、识别传感器、力矩调整组件；手抓组件与手抓臂连接，手抓组件具有两个夹持爪，夹持爪上设有压力传感器、力矩调整组件；距离传感器、识别传感器设置在手抓组件上。

距离传感器实时检测手抓下放的高度和手抓与被抓物体的距离；识别传感器识别被抓物体的边界。

力矩调整组件工作范围为小于等于最大力矩的1.5倍。夹持爪上设有运动组件，控制夹持爪对被抓物体的位移滑动检测。

物流配送分拣系统，包括机器人，其特征在于：机器人上安装权利要求1的智能手抓，机器人上还包括视觉感应系统；还包括物料托盘、配送工位。

上述的物流配送分拣系统还包括快换工装，对手抓进行更换，增加抓取种类，实现物料抓取的柔性化。

进一步的，智能手抓还包括电气接口，预留RS485通信接口与机器人通信；还包括机械接口，满足机器人快接速换手抓要求。