[发明专利]一种基于机器视觉的智能分拣装置及其分拣方法

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉的智能分拣装置及其分拣方法，所述装置包括分拣传动机构、机械手分拣机构、支撑架、视觉分拣机构和PLC控制器；所述分拣传动机构包括上料工位、平流检测工位、运输工位、移交出料工位和平流工位；所述视觉分拣机构包括包装状态系统、辨别形状系统、辨色系统和相机，包装状态系统、辨别形状系统和辨色系统共享相机的工位，相机安装在每个支撑架的底部外壁上，每个包装状态系统判定物品的包装状态并归类，结合颜色和形状，锁定目标物品进行分流，相机主要功能为定位、识别和通过PLC控制器控制机械手分拣机构进行工作。解决了现有物流包裹分拣技术的人工操作复杂、效率低下和不易分拣的问题。

技术领域

本发明属于智能物流的货物分拣设备，具体涉及一种基于机器视觉的智能分拣装置及其分拣方法。

背景技术

随着人工成本的不断升高，用机器代替人力去做一些重复性的高强度的劳动是现代机器研究的一个重要方向。同时，随着人们生活水平的提高、生活节奏的加快，越来越多的人通过网购的方式进行日常用品的购买，而网购的盛行带动了快递的发展，快递员每天需要分发成千上万的快递，往往会造成快递的滞留，分拣不及时，不能及时投递等问题，而且需要投递的货物中物件复杂，物品有箱体包装的、服饰包装袋和信封袋等不同的包装形式，且包装状态不一，大多包装完整，还有一些包装破损或没有进行包装的物品，不能做到快速的分拣工作，这些不同规格和形状的物品，不易进行分拣工作，在人工分拣时存在很大问题，不够细化，分类不合理和不完善，存在分拣效率低下、工作繁琐和错误率较高等缺点。因此，现阶段亟需一种基于机器视觉的智能分拣装置来解决这一难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于机器视觉的智能分拣装置及其分拣方法，用于解决现有物流包裹分拣技术的人工操作复杂、效率低下和不易分拣的缺陷。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于机器视觉的智能分拣装置，所述分拣装置包括分拣传动机构、机械手分拣机构、支撑架、视觉分拣机构和PLC控制器；

所述分拣传动机构包括上料工位、平流检测工位、运输工位、移交出料工位和平流工位；

所述视觉分拣机构包括包装状态系统、辨别形状系统、辨色系统和相机，包装状态系统、辨别形状系统和辨色系统共享相机的工位，相机安装在每个支撑架的底部外壁上，相机采用2D专用辨色、辨别形状相机，相机的判断速度设置为15Hz；每个包装状态系统根据相机捕获的图像判定物品的包装状态并归类，结合颜色和形状，锁定目标物品进行分流，相机主要功能为定位、识别和通过PLC控制器控制机械手分拣机构进行工作。

优选的，上述PLC控制器型号为GuardLogix Controller 1756-L73，设置为安全PLC，PLC控制器的人机界面设置为2711P-T10C4D8，PLC控制器的以太网模块设置为1756-EN2T。

优选的，上述分拣传动机构的上料工位设置有运输驱动模块，且上料工位设置为差速拉距带传送，平流检测工位上安装有重力感应检测平台，重力感应检测平台由重力感应器和分流岔道组成；平流检测工位的末端固定安装有第一分流工位，平流工位的进料端安装在第一分流工位的末端，且平流工位的出料端安装有第二分流工位，第二分流工位的末端安装有分类运输带，分类运输带连接运输工位，且分类运输带的上方固定安装有支撑架，运输工位采用多级梯度差速定距线性排队方式传输物品，移交出料工位安装在运输工位的出料处，支撑架上安装有机械手分拣机构，机械手分拣机构设置在分类运输带的上方。

优选的，上述重力感应器和分流岔道均对应设置有三个区间，重力感应器设置为1～5kg、5～15kg和大于15kg三挡，分流岔道与第一分流工位的进料端相互接通，可以对物品进行重量分拣工作，物品运动至平流检测工位时，在平流检测工位上，进行平流拉距，结合重力感应检测平台中的重力感应器和分流岔道，可以对重力感应检测平台上的物品的重量进行分拣成1～5kg、5～15kg和大于15kg三个重量区间，再进入第一分流工位中，运输至平流工位上。