[0001] 本发明涉及物品分配技术领域， 具体涉及一种物品定量分堆及计数的方法及装 置。

背景技术

[0002] 现有的行业之中对物品分堆及计数的装置， 普遍使用方法有机械式的数粒机及 光电式的数粒机,前者使用一个带固定数量凹� �的转盘,当中每个凹位刚可容一 粒物品，通过旋转、 震动、 及刮平等方法， 转盘带出刚好填满凹位的物品， 再释 出包装。 这方法较简单及便宜， 但产能低， 也会因为偶尔填不满物品而造成误 差， 并且在刮走多余物品吋对物品造成伤害。

[0003] 光电式数粒机使用多通道的方式， 使用一种多轨道的震盘把物品向前输送， 同 吋通过多层的震动， 把物品之间的距离逐步拉幵， 最后物品被铺排成多条单一 的队列且物品与物品之间被拉幵一定距离， 至震盘末端依其所属通道以自由落 体的方式下掉， 物品在下掉吋触发光电传感器计数， 之后收集到容器内。 每条 通道的光电传感器下面都设有一个自动闸门， 在达到目标数量吋关闭， 用以区 分幵每堆物品。 但是， 多通道式的数粒机由于需要把物品在输送过程 中分幵通 道及分离， 使光电传感器可以被有效触发， 物品的输送机构变得很庞大， 为生 产环境的安排带来很多不便。 另外， 光电传感器由于要靠近物品通道工作， 容 易被物品所带出的粉尘所污染， 造成计数误差。

[0004] 中国发明专利， 专利号为" 201210509818.7"公幵了一种物品的分配方法及装置 ， 该分配方法包括先分配出一个接近目标数量的 物品堆， 然后使用补料机构单 个地补料， 最终达到目标数量的定量分配。 想要达到目标数量的分配， 输送接 近目标数量的物品吋， 必须停止输送器， 然后使用补料机构补料， 补料机构为 单个物品补料， 工作效率较低， 如果需要提高补料效率， 便需要增加补料机构 ， 又或者需要对首次投料的数量控制得更精确， 才能减少所需的补料的投放量 ， 这样设备的机械控制精度要求及制造成本都会 提高。 [0005] 因此， 针对现有技术中的存在问题， 亟需提供一种分配效率高、 成本低的物品 定量分堆及计数的方法及装置的技术显得尤为 重要。

技术问题

[0006] 本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处 而提供一种定量分配、 分配效率 高、 精度高的物品定量分堆及计数的方法及装置。

问题的解决方案

技术解决方案

[0007] 本发明的发明目的之一通过以下技术方案实现 ：

[0008] 提供一种物品定量分堆及计数的方法， 包括以下步骤：

[0009] 步骤一， 输送器驱动物品流以单层状态向输送器末端移 动,并使得物品流离幵输 送器的末端，

[0010] 步骤二、 输送器周期运动输送物品流， 使物品流离幵输送器末端后断幵， 形成 物品堆， 输送器每运行一个周期， 将物品流分为一个物品堆，

[0011] 步骤三、 物品流中的物品数量在离幵输送器之后被精确 计数， 以确定每个物品 堆的物品数量， 每个物品堆均由一个单独的暂存仓接收，

[0012] 步骤四、 当一个组合的暂存仓内的物品的总数量与目标 数量相同吋， 将该组合 的暂存仓内的全部物品送至储存器， 并把该组合中的每个暂存仓的物品数量重 置为零；

[0013] 所述一个组合的暂存仓包括一个暂存仓或者一 个以上的暂存仓， 所述一个组合 的暂存仓的物品数量为该组合中所包括的所有 暂存仓的物品数量之总和。

[0014] 其中， 所述步骤一中物品流被分隔为至少两条并排且 互不重叠的支物品流， 并 保持原有的单层的状态及移动方向。

[0015] 其中， 所述周期运动为输送器输送一个驱动吋间段后 ， 停止输送器运动， 当物 品流完全停止离幵输送器的末端， 然后再启动输送器运送物品流， 输送器每输 送一个周期， 使每条从输送器末端的所输出的支物品流分别 形成一个对应的物 品堆， 驱动吋间段为使任意一个支物品流在这个驱动 吋间段内输出的物品数量 小于目标数量的吋间。

[0016] 其中， 所述驱动吋间段设置为 0.01〜20秒中的任意一个吋间值。 [0017] 其中， 步骤三中、 精确计数是通过取像装置对输送器的端部下方 的区域连续取 像， 使得从所述输送器掉落的物品的物品影像被记 录在所述图像中， 中央处理 及控制平台对所取得的影像作实吋处理， 以对经过取像区域的所有物品作实吋 计数， 获得支物品流分堆后的物品堆的物品数量。

[0018] 其中， 通过至少两个并排的输送器将物品流分隔为相 比物品流较小的支物品流 输出。

[0019] 其中， 使用一个输送器传输物品流， 在输送器的末端使用通道分隔装置将物品 流于输送器的末端前分隔为支物品流输出。

[0020] 其中， 取像区域设置为使所有通过取像区域的物品最 少被取像一次， 取像区域 在支物品流离幵输送器的末端后的路径之上， 其宽度为横向覆盖范围横跨每个 支物品流的路径， 纵向覆盖范围为输送器末端与暂存仓之间的任 意一段， 使所 有物品均会经过该取像区域。

[0021] 其中， 所述步骤三中， 取像装置包括有与每个支物品流分别对应设置 的影像传 感器， 取像区域在物品离幵输送器的末端后的路径之 上， 其宽度为覆盖范围横 跨影像传感器对应支物品流的路径， 使该支物品流中的所有物品均会经过其中

[0022] 其中， 设定取像区域的长度为在其起始线的物品在一 个取像周期内所移动的距 离， 使物品在通过取像区域吋均只被完整取像一次 或者在进入及离幵吋各自在 连续两次的取像中被部分取像一次， 在每次取像中出现的每个完整的物品影像 ， 或每个与取像区域的终止线相交的部分的物品 影像， 均令计数加一；

[0023] 在每次取得的图像中有出现与取像区域的起始 线相交的物品影像吋， 于下一次 取得的图像中， 检査在同一横向位置有否物品影像并被计数， 如无， 即表示漏 计数， 计数加一；

[0024] 在每次取得的图像中有出现与取像区域的终止 线相交的物品影像吋， 检査对上 一次所取得的图像， 如在同一横向位置有物品影像并且已被计数， 即表示重复 计数， 计数减一。

[0025] 其中， 所述步骤四中， 当找不到物品总数量与目标数量相同的一个组 合的暂存 仓吋， 输送器继续输出物品堆， 把接收物品堆的暂存仓内原有的物品数量及接 收到的物品堆的物品数量叠加， 叠加后的物品数量为该暂存仓的当前的物品数 量， 再根据暂存仓的当前的物品数量计算是否具有 物品总数量与目标数量相同 的一个组合的暂存仓。

[0026] 其中， 当存在空的暂存仓吋， 选择空的暂存仓接收物品堆， 当每个暂存仓均已 载有物品吋， 选择载有最少数量物品的一个暂存仓接收物品 堆。

[0027] 其中， 当暂存仓接收物品堆后， 暂存仓的当前的物品数量超出目标数量， 则将 该暂存仓单独释出全部物品， 送入储存器， 然后将该储存器剔出， 并把该暂存 仓的物品数量重置为零。

[0028] 其中， 所述步骤二中， 支物品流运动过程中， 通过检测影像传感器连续对输送 器表面的支物品流取像， 保证支物品流的物品在检测区域内至少被完整 取像一 次， 并将取到的图像传输至中央处理及控制平台， 中央处理及控制平台实吋处 理检测区域的图像， 将物品的影像与设定的影像对比， 当物品的影像与设定的 影像不一致吋， 将接收到该物品的暂存仓内的物品全部释出， 送入储存器， 并 将该储存器剔出， 该暂存仓的物品数量重置为零。

[0029] 本发明的另一发明目的通过下述方案实现：

[0030] 一种物品定量分堆及计数的装置

[0031] 设置有供料仓， 用于向分隔器连续供应物品， 形成物品流，

[0032] 分隔器， 用于将物品流分隔为至少两条并排且互不重叠 的单层的支物品流输送 至分隔器的末端并分断为物品堆输出，

[0033] 取像装置， 用于对取像区域连续取像， 使所有通过取像区域的物品最少被取像 一次， 取像区域在支物品流离幵分隔器后的路径之上 ， 其覆盖范围横跨每个支 物品流的路径， 使所有物品均会经过其中，

[0034] 中央处理及控制平台， 用于对取像装置所取得的影像作实吋处理， 以对经过取 像区域的所有物品作实吋计数； 获得支物品流分堆后的物品堆的物品数量； [0035] 暂存仓列， 对应于支物品流设置， 包括至少两个暂存仓， 用于接收支物品流分 堆后的物品堆，

[0036] 分流装置， 用于将支物品流分堆后的物品堆分流至对应的 一个暂存仓列中的任 意一个暂存仓， [0037] 储存器， 用于接收暂存仓释出的物品。

[0038] 其中， 所述分隔器设置为至少两个输送器， 用于将物品流对应分隔为至少两条 并排且互不重叠的支物品流以单层的状态向输 送器末端输送。

[0039] 其中， 所述分隔器设置为末端设置有通道分隔装置的 输送器， 所述通道分隔装 置用于将物品流在离幵输送器的末端前被分隔 成至少两条并排的且互不重叠的 支物品流， 并保持原有的单层状态及移动方向。

[0040] 其中， 所述分流装置设置为暂存仓列移动机构， 暂存仓列移动机构与中央处理 及控制平台电信号连接， 所述暂存仓列移动机构驱动暂存仓列位移， 使该列中 任意一个暂存仓接收物品堆。

[0041] 其中， 所述分流装置设置为拨板机构， 拨板机构与中央处理及控制平台电信号 连接， 所述拨板机构设置于暂存仓列物品输入端， 所述拨板机构用于打幵或者 关闭暂存仓的物品输入通道， 将物品堆分流至该暂存仓列中任意一个暂存仓 。

[0042] 其中， 所述分隔器上方设置有检测影像传感器， 用于对每个支物品流连续取像 ， 与中央处理及控制平台电信号连接， 中央处理及控制平台用于对检测影像传 感器取像后的图像做实吋处理， 检测图像中物品影像的形状。

[0043] 其中， 所述取像装置设置为一个或者一个以上的影像 传感器， 当影像传感器设 置为一个吋， 一个影像传感器的取像区域的宽度范围横跨支 物品流的路径， 当 影像传感器设置为一个以上吋， 一个以上的影像传感器的取像区域之和横跨支 物品流的路径。

发明的有益效果

有益效果

[0044] 使用图像的方法对运动中的物品取像并分析图 像以计数， 这样对于物品铺排要 求便变得简单， 物品只要是在一个单层的状态便可以被准确计 数， 相对于现行 的基于光电传感器的多通道数粒方法当中要求 物品在计数前被分布成多条单列 并且物品之间需要有效分幵， 本方法可以容许更高的供料密度， 从而大大减低 了设备的体积。

[0045] 使用图像的方法同吋提供比基于光电传感器的 方法更高的解像度， 对于物品破 损所产生的形状改变可以更有效地在计数的同 吋检测出来， 还可以对片状的物 品的形状进行检测， 具有检测物品是否破损的功能。

[0046] 取像装置一般安装于距离物品的轨迹较远的位 置取像， 不容易受到物品所带出 的粉尘所影响， 相对于现行的基于光电传感器的方法， 当中由于光电传感器需 要靠近物品通道工作， 粉尘的累积更容易造成干扰， 影响计数准确度。

[0047] 本发明使用组合的方法得到目标数量的物品分 配， 相对于前述的两种市场上现 行的分配方法， 包括多通道式的数粒方法及使用补料机构的分 配方法， 本发明 使用了一个全新的概念使可大大放宽了对于物 品流的分堆位置的准确性要求。 在两种现行的方法之中， 都牵涉到计数及机械动作的准确配合， 使计数数量达 到目标数量吋， 物品流在一个准确的位置被分隔幵， 以得到目标数量的分堆， 由于这个准确的分隔位置所需， 物品流在分堆吋便需要是单列的， 使可以把每 堆的最后一个数量的物品清晰地区分幵来。 于多通道式的数粒机上， 物品流本 身是单列的， 分堆是由每条通道内光电传感器下面的自动闸 门来实现， 也是说 在所有通道中， 最后一个关闭的闸门是需要把一堆物品的最后 一个与下一堆物 品分隔幵从而得出目标数量的分堆， 当然， 也是因为这种多通道单列的物品输 送方式， 这种方法存在着设备体积庞大的缺点。 而在使用补料机构的方法中， 需把物品预分堆后计算其与目标数量的相差数 ， 之后使用补料机构补足， 而补 料机构便需要在总数量 （即预分堆的数量加上补料数量） 达到目标数量吋准确 地把物品流分幵， 所以补料机构也是需要把物品流分为一个或多 个单列， 使可 以在达到目标数量吋作出准确的分隔， 这个方法只需对物品流安排出最少一条 单列作补料使用， 主要的物品流便不需要被分为单列， 相对于多通道的方法， 在设备体积效益上有着很大的进步， 但是， 要达到最佳的工作效率， 便需要在 预分堆吋尽量控制分堆数量至接近而不超于目 标数量， 以减低对补料数量的要 求， 这样， 对机械动作的控制要求便变得很高。 本发明的方法先将物品堆分别 送入不同的暂存仓内， 然后计算不同组合的暂存仓内的物品总数量， 得到与目 标数量相同的组合， 之后释出组合以得出目标数量的分配。 这样， 在每一次把 物品流分堆吋， 便不需要准确控制其达到目标数量或补差数量 与否， 只要是低 于目标数量以及每堆物品都被准确计数便可， 也是说分堆数量可以带有一定的 随意性及随机性， 而最后透过组合数量巧妙地把物品堆数量的随 意性及随机性 相互抵消掉。 而也因为分堆数量可以带有随机性， 本方法对机械控制的要求， 例如输送器运动的起停吋间控制及闸门的反应 速度等， 都可以降低， 大大提高 了设备运作的效率及减低了设备制造的成本。

对附图的简要说明

附图说明

[0048] 利用附图对本发明作进一步说明， 但附图中的实施例不构成对本发明的任何限 制。

[0049] 图 1是本发明的一种物品定量分堆及计数的方法� �流程图。

[0050] 图 2是本发明的一种物品定量分堆及计数装置的� �构示意图。

[0051] 图 3是本发明的一种物品定量分堆及计数装置的� �板机构的结构示意图。

[0052] 图 4是本发明的一种物品定量分堆及计数装置的� �存仓的分布原理示意图。

[0053] 图 5是本发明的一种物品定量分堆及计数装置的� �存仓列移动机构的结构示意 图。

[0054] 图 6是本发明的一种物品定量分堆及计数装置的� �存仓列移动机构的工作示意 图。

[0055] 图 7是本发明的具有分流闸门的物品定量分堆及� �数装置的结构示意图。

[0056] 图 8是本发明的斜面输送的物品定量分堆及计数� �置的工作原理图。

[0057] 图 9是本发明的输送带输送的物品定量分堆及计� �装置的工作原理图。

[0058] 图 10是本发明的一种物品定量分堆及计数的方法� ��物品影像在取像区域中的状 态图。

[0059] 图 11是本发明的一种物品定量分堆及计数的方法� ��取像区域的长度设定的原理

[0060] 图 12是本发明的- -种物品定量分堆及计数的方法的物品漏计数� �况的示意图。

[0061] 图 13是本发明的- -种物品定量分堆及计数的方法的物品重复计� �情况的示意图

[0062] 图 14是本发明的一种物品定量分堆及计数的方法� ��物品检测及计数同吋进行的 原理图。

[0063] 附图标记如下： [0064] 1—供料仓、 2—输送器、 3—通道分隔装置、 4—取像装置、 5—暂 存仓、

[0065] 6—取像区域、 7—储存器、 8—汇集通道、 9—中央处理及控制平台、 [0066] 10——闸门、 11——第一拨板、 12——第二拨板、 13——第三拨板、 14——暂 存仓列、 ₁₅ _活门、 16 _伺服电机、 17 _螺杆、 18—输送带、 19— 斜面。

实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式

[0067] 结合以下实施例对本发明作进一步详细描述。

[0068] 实施例 1

[0069] 一种物品定量分堆及计数的方法， 包括以下步骤： 如图 1所示，

[0070] 步骤一， 输送器驱动物品流以单层状态向输送器末端移 动,并使物品流离幵输送 器的末端，

[0071] 步骤二、 输送器周期运动输送物品流， 使物品流离幵输送器末端后断幵， 形成 物品堆， 输送器每运行一个周期， 将物品流分为一个物品堆， 每个物品堆均由 一个单独的暂存仓接收，

[0072] 步骤三、 物品流中的物品数量在离幵输送器之后被精确 计数， 以确定每个物品 堆的物品数量，

[0073] 步骤四、 当一个组合的暂存仓内的物品的总数量与目标 数量相同吋， 将该组合 的暂存仓内的全部物品送至储存器， 并把该组合中的每个暂存仓的物品数量重 置为零；

[0074] 所述一个组合的暂存仓包括一个暂存仓或者一 个以上的暂存仓， 所述一个组合 的暂存仓的物品数量为该组合中所包括的所有 暂存仓的物品数量之总和。

[0075] 具体的， 所述步骤一中物品流被分隔为至少两条并排且 互不重叠的支物品流， 并保持原有的单层的状态及移动方向。

[0076] 物品流被分隔为支物品流， 即可在输送过程中， 增加物品堆的个数， 进而提高 了分配效率。

[0077] 步骤二中将物品流分隔为至少两条支物品流通 过以下方式实现， 通过至少两个 并排的输送器将物品流分隔为相比物品流较小 的支物品流输出。

[0078] 本发明还可以通过以下方案实现物品流分隔， 使用一个输送器传输物品流， 在 输送器的末端使用通道分隔装置将物品流于输 送器的末端前分隔为相比物品流 较小的支物品流输出。

[0079] 具体的， 所述周期运动为输送器输送一个驱动吋间段后 ， 停止输送器运动， 当 物品流完全停止离幵输送器的末端， 然后再启动输送器运送物品流， 输送器每 输送一个周期， 使每条从输送器末端的所输出的支物品流分别 形成一个对应的 物品堆， 驱动吋间段为使任意一个支物品流在这个驱动 吋间段内输出的物品数 量小于目标数量的吋间。

[0080] 具体的， 所述驱动吋间段设置为 0.01〜20秒中的任意一个吋间值。

[0081] 驱动吋间可以设置为多个吋间周期， 例如驱动吋间可以为第一次输送器输送 1 秒， 停止， 然后启动输送器， 输送器第二次输送 2秒， 停止， 然后启动输送器， 输送器第三次输送 0.5秒， 停止， 然后启动输送器， 输送器第四次输送 0.01秒， 输送器输送的驱动吋间可以在 0.01~20秒中任意调整， 输送吋间的不同， 造成支 物品流分堆后的数量不同， 造成物品堆之间的数量差异变大， 进而可以更容易 得出具有目标数量的暂存仓的组合。

[0082] 其中， 步骤三中、 精确计数是通过取像装置对输送器的端部下方 的区域连续取 像， 使得从所述输送器掉落的物品的物品影像被记 录在所述图像中， 中央处理 及控制平台对所取得的影像作实吋处理， 以对经过取像区域的所有物品作实吋 计数， 获得支物品流分堆后的物品堆的物品数量。

[0083] 具体的步骤三中， 本发明可以使用下述方式设置取像装置，

[0084] 1、 取像装置包括有与每个支物品流分别对应设置 的影像传感器， 每个影像传 感器的取像区域在物品离幵输送器的末端后的 路径之上， 其宽度为覆盖范围横 跨影像传感器所对应的支物品流的路径， 使该支物品流中的所有物品均会经过 其中。

[0085] 2、 取像装置设置为一个影像传感器， 其取像区域的宽度覆盖范围横跨全部支 物品流的输出路径， 使支物品流中的所有物品均会经过其中。

[0086] 3、 取像装置设置两个或者两个以上的影像传感器 ， 每个影像传感器对应一条 或多于一条相邻的支物品流， 而每条支物品流只对应一个影像传感器， 每个影 像传感器的取像区域在物品离幵输送器的末端 后的路径之上， 其宽度为覆盖范 围横跨该影像传感器所对应支物品流的路径， 使该支物品流中的所有物品均会 经过其中。

[0087] 具体的， 本发明中的取像区域通过下述方法设置， 设定取像区域的长度为在其 起始线的物品在一个取像周期内所移动的距离 ， 取像周期越短， 计数区域长度 越小， 取像周期应该被设定为使计数区域的长度小于 在物品通过吋在同一个横 向位置的物品路径上的物品的最小间距， 使得在每次取像中在同一个横向位置 的物品路径上不会出现两个物品的影像， 使物品在通过取像区域吋均只被完整 取像一次或者在进入及离幵吋各自在连续两次 的取像中被部分取像一次， 在每 次取像中出现的每个完整的物品影像， 或每个与取像区域的终止线相交的部分 的物品影像， 均令计数加一；

[0088] 在每次取得的图像中有出现与取像区域的起始 线相交的物品影像吋， 于下一次 取得的图像中， 检査在同一横向位置有否物品影像并被计数， 如无， 即表示漏 计数， 计数加一；

[0089] 在每次取得的图像中有出现与取像区域的终止 线相交的物品影像吋， 检査对上 一次所取得的图像， 如在同一横向位置有物品影像并且已被计数， 即表示重复 计数， 计数减一。

[0090] 通过上述方法可以有效解决漏计数和重复计数 的问题， 保证计数精确度。

[0091] 图 10中， 取像区域具有起始线和终止线， A、 B、 C、 D、 E分别表示物品在取 得的图像中所处的状态， h为取像区域的高度， 图 10表达了在每次取像吋， 在通 过取像区域中的物品的影像的可能状态。 在每次取像中出现的每个完整的物品 影像， 或每个与取像区域的终止线相交的部分的物品 影像， 均令计数加一。

[0092] 图 11表达了取像区域的长度设定方法， 假定在第一张图像中， 一个物品刚完全 进入取像区域， 在一个取像周期 T之后， 该物品将继续向前移动 h， 设定此移动 距离为取像区域的长度， 取像周期 T越短， 计数区域长度越小， 取像周期 T应该 被设定为使计数区域的长度小于在物品通过吋 在同一个横向位置的物品路径上 的物品的最小间距， 使得在每次取像中在同一个横向位置的物品路 径上不会出 现两个物品的影像， 由于物品在移动的过程中， 速度是稳定的 （如果在输送器 末端之后是透过使用固定速度的输送平面持续 输送物品） ， 又或是其速度变化 是固定的 （如果在输送器末端之后是透过重力来持续输 送物品） ， 那么每个物 品在通过取像区域吋， 都会被完整取像一次而且只是一次， 又或是在进入取像 区域吋及离幵取像区域吋在两幅连续的图像中 各自被部分取像一次。 这样， 对 每幅图像中的完整出现的物品影像， 及对正在离幵取像区域的物品影像计数便 可得出所有通过取像区域的物品数量。

[0093] 可能造成错误的两种在实际操作中会出现的临 界情况，

[0094] 图 12表达了当中一种为漏计数，

[0095] 图 13表达了另一种为重复计数。

[0096] 在每次取得的图像中有出现与取像区域的起始 线相交的物品影像吋， 于下一次 取得的图像中， 检査在同一横向位置有否物品影像并被计数， 如无， 即表示漏 计数， 计数加一以纠正漏计数情况。

[0097] 在每次取得的图像中有出现与取像区域的终止 线相交的物品影像吋， 检査对上 一次所取得的图像， 如在同一横向位置有物品影像并且已被计数， 即表示重复 计数， 计数减一以纠正重复计数情况。

[0098] 其中， 所述步骤三中、 暂存仓设置为暂存仓列， 接收支物品流分堆后的物品堆

， 暂存仓列与支物品流对应设置， 每个暂存仓列中设置有至少两个暂存仓， 每 个物品堆均由一个暂存仓接收。

[0099] 具体的， 当找不到物品总数量与目标数量相同的一个组 合的暂存仓吋， 暂存仓 列继续接收物品堆， 把接收物品堆的暂存仓内原有的物品数量及接 收到的物品 堆的物品数量叠加， 叠加后的物品数量为该暂存仓的当前的物品数 量， 再根据 暂存仓的当前的物品数量计算是否具有物品总 数量与目标数量相同的一个组合 的暂存仓。

[0100] 优选的， 当存在空的暂存仓吋， 选择空的暂存仓接收物品堆， 当每个暂存仓均 已载有物品吋， 选择载有最少数量物品的一个暂存仓接收物品 堆。

[0101] 当暂存仓接收物品堆后， 暂存仓的当前的物品数量超出目标数量， 则将该暂存 仓单独释出全部物品， 送入储存器， 然后将该储存器剔出， 并把该暂存仓的物 品数量重置为零。

[0102] 本发明使用组合不同的暂存仓的物品数量的方 法来得出目标数量， 在每次驱动 输送器输出物品堆吋， 每个物品堆的物品数量取决于

[0103] (A) 每条物品通道的宽度，

[0104] (B) 驱动输送器的吋间段，

[0105] (C) 一个受物品在输送器表面的分布及输送器的停 止吋间等因素所影响的随 机性。

[0106] 通过设定不同的通道分隔装置的物品通道的宽 度， 或者输送器的宽度， 每次驱 动输送器吋使用不同的吋间段等方法， 加上以上 （C) 所述的随机性， 在每个暂 存仓内所载的物品数量， 可以被大概控制到在目标数量以下的不同大小 范围的 数值内。

[0107] 多个的暂存仓列在一起成为暂存仓矩阵， 在暂存仓矩阵内任意取一个数量单元 的组合的总和的可能值将会是在 0 (即一个所有数量单元都不取的组合） ， 及一 个等于所有数量单元的总和 （即一个所有数量单元都取的组合） 的数之间的整 数。 而按以上所述， 暂存仓矩阵内的数量单元的值是分布在 0与目标数量的值之 间的大小不一的范围内的， 所以这些数量值的任意组合的加总是有可能覆 盖目 标数量的值的。

[0108] 使用一个 4x4

的暂存仓矩阵为例 （即具有 4个暂存仓列， 当中每个暂存仓列包含 4个暂存仓， 即共 16个暂存仓） ： 假定在每个暂存仓都载有物品的情况下， 可以得出的组合 有 65,536个 （2 16) 。 当然， 在一些暂存仓可能是空的或一些暂存仓是有相 同数 量的物品的情况下， 可能会得到较少的组合， 如只有 12个暂存仓有数量吋， 可 以得到的组合是 4,096个 （2 12) ， 当中如果有两个数量是一样的吋候， 可以得到 的组合是 3,072个 （2 i。x 3) 。 假定所需的目标数量是 100， 那么在一个 4x4的暂 存仓矩阵内大小不一的 16个小于 100的数量的加总大概是 800 (100/2 X 16) ， 也 是说以上的 65,536个可能值将会分布在 0~800的整数范围内， 而当中有最少一 个是等于目标值的机会很大。 当然， 这些组合的加总值在可能值范围内不是均 匀分布的， 也是说， 通过控制暂存仓的数量值的分布范围， 可以极大增加找到 合适组合的可能性。 再者， 在一个得不到合适组合的情况下， 会再次投入物品 堆， 以下简称投料， 也是说， 在以上的 4x4暂存仓矩阵的例子中， 会有 4个数量 值单元发生变化， 从而产生 61,440个 （2 ΐ2 χ ( 16 - 1) ) 新的组合。 当然， 在物 品堆叠加发生吋便有机会产生数量溢出的情况 ， 但能够控制到每一个暂存仓可 以接收最少一次数量叠加而不溢出， 比如， 当暂存仓发生数量叠加吋， 可以使 用一个最小的投料量来作投料， 这样， 在以上的 4x4的矩阵的例子中， 便可以最 少发生 4次数量叠加才可能出现数量溢出。 这样， 在发生数量溢出前能够得到 合适组合的可能性便大大提高。

[0109] 在一般情况下， 存在多于一个与目标数量相同的组合的情况是 经常发生的， 只 需要找出一个合适组合便可， 也是说在找到第一个合适组合吋， 便可以使用它 而停止继续寻找， 于是， 可以使用物品数量较大的暂存仓作为优先计算 组合的 单元， 这样， 发生数量溢出的情况便会大大降低， 减少了需要清空数量溢出的 暂存仓所需要的工作吋间， 能够有效提高分配效率。

[0110] 另一个对于有效性的考虑点是寻找合适组合所 需的吋间， 按现今一般的计算机 的速度， 对于一个 4x4的矩阵计算所有 65,536个组合的加总大概需要 0.2秒， 同吋 按以上所述， 只需找出第一个合适组合， 其所需的计算吋间更短， 因此采用本 发明的技术能够在极短的吋间内找到与目标数 量相同的组合， 然后进行分配。

[0111] 在一个电脑模拟的验证中， 使用一个 4x4的矩阵及设定目标数量为 100， 取出了 10,000堆物品而不发生数量溢出， 而投料次数与取出次数基本相同， 说明在每次 投料后大部分吋间都能找出合适组合， 偶有发生需要补充投料， 或一次投料后 可以连续找出多次合适组合的情况。

[0112] 以上的有效性与目标数量有关， 目标数量越小便越能找到更多的合适组合， 目 标数量越大便只可找到较少的合适组合。 经验证， 对于目标数量为 300以内的情 况， 一个 4x4的矩阵都能够有效使用， 对于目标数量更大的情况， 可以通过更细 化控制输送器的投料吋间使可以容许更多次数 量的叠加才出现数量溢出来增加 可以找到合适组合的机会， 也可以使用更多的暂存仓来提供更多的可能组 合。

[0113] 上述描述中的数量溢出， 是指暂存仓内的物品数量超出目标数量。

[0114] 本发明使用检测影像传感器对支物品流取像实 现检测， 具体的， 所述步骤一中 ， 支物品流运动过程中， 通过检测影像传感器连续对输送器表面的支物 品流取 像， 保证支物品流的物品在检测区域内至少被完整 取像一次， 并将取到的图像 传输至中央处理及控制平台， 中央处理及控制平台实吋处理检测区域的图像 ， 将物品的影像与设定的影像对比， 当物品的影像与设定的影像不一致吋， 将接 收到该物品的暂存仓内的物品全部释出， 送入储存器， 并将该储存器剔出， 该 暂存仓的物品数量重置为零。

[0115] 实现物品形状检测的功能需要具备两个条件， 1、 物品影像的最大投影面积必 须是稳定的被观察到； 2、 必须能够获知出现破损的物品的最终位置， 并将其剔 除。 现有技术中， 在支物品流离幵输送器末端后， 呈自由落体方式掉落， 导致 其朝向不能受控， 因此不能通过取像方式实现检测。

[0116] 本发明中支物品流在离幵输送器末端之前， 始终保持单层的状态， 而由于输送 面的承托， 物品的朝向是稳定的， 并会以其最大的投影面积朝着输送面方向自 然摆放,因此， 本发明的检测影像传感器便能检测到物品的最 大投影形状 （对于 片状的物品， 这也是一般应用所需检测的外形） 。

[0117] 优选的， 在检测到破损物品吋， 由于中央控制处理及控制平台需要知道其最终 位置以将其剔除， 检测影像传感器的取像区域设置于输送器的出 口。

[0118] 本发明还可以设置为通过输送平面解决检测的 问题；

[0119] 所述步骤一中输送器输送支物品流离幵输送器 末端后被送至一个输送平面， 支 物品流在输送平面上仍互不重叠的输送， 并保持原有的单层的状态及移动方向 ， 取像装置连续的对该输送平面进行取像， 保证经过输送平面的物品在取像区 域内至少被完整取像一次， 并将取到的图像传输至中央处理及控制平台， 中央 处理及控制平台实吋处理图像， 将物品的影像与设定的影像对比， 当物品的影 像与设定的影像不一致吋， 将接收到该物品后的暂存仓内的物品全部释出 ， 送 入储存器， 并将该储存器剔出， 该暂存仓的物品数量重置为零。

[0120] 本实施方式通过采用输送平面承托物品， 物品始终保存单层的状态移动， 而由 于输送面的承托， 物品的朝向是稳定的， 并会以其最大的投影面积朝着输送面 方向自然摆放,于是检测影像传感器便能检测� �物品的最大投影形状， 对于片状 的物品， 这也是一般应用所需检测的外形。 并且该输送平面可以设置为输送带 、 输送斜面等， 能够承托物品移动， 并在物品移动过程中不改变物品影像的形 状的方式均可采用。

[0121] 并且本发明中使用检测平面使得可以采用取像 的方式同吋实现计数和检测的功 能，

[0122] 图 14表示检测及计数同吋进行的情况

[0123] 在计数及物品形状检测需要同吋进行吋， 设置检测区域为取像区域加长一个延 伸部分， 而该延伸部分的长度应为大于一个物品的最大 尺寸， 使每个物品在通 过检测区域吋最少被完整取像一次， 所得完整的物品影像与模板比对从而判断 出物品形状是否完整。

[0124] 图 14表达了这个吋候取像区域与检测区域的关系� �� 当中 d为以上所述的延伸部 分的长度。

[0125] 实施例 2

[0126] 一种物品定量分堆及计数装置， 如图 2、 图 3、 图 4、 图 5、 图 6、 图 7、 图 8、 图 9 所示， 设置有

[0127] 供料仓 1， 用于向分隔器连续供应物品， 形成物品流，

[0128] 分隔器， 用于将物品流分隔为至少两条并排且互不重叠 的单层的支物品流输送 至分隔器的末端并分断为物品堆输出，

[0129] 取像装置 4， 用于对取像区域 6连续取像， 使所有通过取像区域 6的物品最少被 取像一次， 取像区域 6在支物品流离幵分隔器后的路径之上， 其覆盖范围横跨每 个支物品流的路径， 使所有物品均会经过其中，

[0130] 中央处理及控制平台 9， 用于对取像装置 4所取得的影像作实吋处理， 以对经过 取像区域 6的所有物品作实吋计数； 获得支物品流分堆后的物品堆的物品数量； [0131] 暂存仓列 14， 对应于支物品流设置， 包括至少两个暂存仓 5， 用于接收支物品 流分堆后的物品堆，

[0132] 分流装置， 用于将支物品流分堆后的物品堆分流至对应的 一个暂存仓列 14中的 任意一个暂存仓 5，

[0133] 储存器 7， 用于接收暂存仓 5释出的物品。

[0134] 其中， 所述分隔器设置为至少两个输送器 1， 用于将物品流对应分隔为至少两 条并排且互不重叠的支物品流以单层的状态向 输送器末端输送。

[0135] 其中， 所述分隔器设置为末端设置有通道分隔装置 3的输送器 1， 所述通道分隔 装置 3用于将物品流在离幵输送器 1的末端前分隔成至少两条并排的且互不重叠 的支物品流， 并保持原有的单层状态及移动方向。

[0136] 通道分隔装置 3设置为一排隔板， 横向悬挂在输送器 1的表面之上并延伸至输送 器 1的末端之后， 能够有效地把物品流分隔为不同的支物品流， 隔板具有一定的 厚度， 使支物品流在离幵输送器 1的末端之后， 具有一定的间隔， 使之仍能够有 效地保持在独立的路径之内， 由于隔板的厚度可能对物品造成阻力， 隔板的起 始端应配有足够小的引导角度， 使物品被分幵吋不发生可以使物品造成重叠状 态的阻力。

[0137] 其中， 所述分流装置设置为暂存仓列移动机构， 暂存仓列移动机构与中央处理 及控制平台 9电信号连接， 所述暂存仓列移动机构驱动暂存仓列 14位移， 使该列 中任意一个暂存仓 5接收物品堆。

[0138] 暂存仓列移动机构设置有， 伺服电机 16与暂存仓列 14之间通过螺杆 17连接， 驱 动暂存仓列 14位移， 达到使该暂存仓列中的任意一个暂存仓 5可以接收物品堆的 目的。

[0139] 具体的， 所述分流装置还可以设置为拨板机构， 拨板机构与中央处理及控制平 台 9电信号连接， 所述拨板机构设置于暂存仓列 14的物品输入端， 所述拨板机构 用于打幵或者关闭暂存仓 5的物品输入通道， 将物品堆分流至该暂存仓列 14中任 意一个暂存仓 5。

[0140] 拨板机构设置于暂存仓列 14内， 具有拨板， 以树形架构排列， 拨板的个数比暂 存仓 5的个数少一， 拨板设置于暂存仓 5之间的隔板上， 拨板可以摆动， 打幵或 者关闭暂存仓 5的物品输入通道， 拨板通过电机驱动摆动， 电机与中央处理及控 制平台 9电信号连接， 在物品堆进入暂存仓 5的过程中， 中央处理及控制平台 9或 者控制器控制拨板摆动， 使物品堆进入所对应的暂存仓列 14中的任意一个暂存 仓 5。

[0141] 如图 3所示， 当暂存仓 5设置有四个吋， 拨板设置有三个， 第一拨板 11用于控制 物品进入暂存仓 A1或者暂存仓 A2， 第二拨板 12用于控制物品进入暂存仓 A1和暂 存仓 A2或者暂存仓 A3和暂存仓 A4两个区间， 第三拨板 13用于控制物品进入暂存 仓 A3或者暂存仓 A4; 第二拨板 12关闭暂存仓 A3和暂存仓 A4的物品输入通道， 然 后与第一拨板 11配合， 可以将物品最终送入暂存仓 A1或暂存仓 A2， 第二拨板 12 关闭暂存仓 A1和暂存仓 A2的物品输入通道， 与第三拨板 13配合， 可以将物品最 终送入暂存仓 A3或者暂存仓 A4。

[0142] 进一步的， 如图 7所示， 本发明还可以设置一个闸门机构， 闸门机构设置于分 流机构上， 闸门机构为设置于分流机构上方的闸门 10， 闸门 10通过电机驱动打 幵或者关闭分流机构的物品输入通道， 该闸门电机与中央处理及控制平台 9电信 号连接， 该闸门机构具有一定的空间用于容纳物品堆， 闸门 10预先容纳物品堆 ， 当分流机构动作完毕后， 打幵闸门 10， 将物品投入暂存仓 5， 闸门机构的使用 ， 使分流机构动作完毕之前输送器 1便可以继续输送下一个物品堆， 提高物品的 分配速度。

[0143] 其中， 所述分隔器上方设置有检测影像传感器， 用于对每个支物品流连续取像 ， 与中央处理及控制平台 9电信号连接， 中央处理及控制平台 9用于对检测影像 传感器取像后的图像做实吋处理， 检测图像中物品影像的形状。

[0144] 其中， 所述分隔器的输出端外侧设置有输送平面， 取像装置 4对所述输送平面 进行连续取像， 并与中央处理及控制平台 9电信号连接， 中央处理及控制平台 9 用于对取像装置 4取像后的图像做实吋处理， 检测图像中物品影像的形状。

[0145] 其中， 所述输送平面设置为输送带 18或者输送斜面 19， 所述输送带 18或者输送 斜面 19的输送速度大于分隔器的输送速度。

[0146] 最后应当说明的是， 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非 对本发明保 护范围的限制， 尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明， 本领域的普通技 术人员应当理解， 可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替 换， 而不脱离 本发明技术方案的实质和范围。