[发明专利]物流分拨机械手

说明书

技术领域

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。

背景技术

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。

发明内容

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。