使用盒子托盘组件动态处理物体的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于在物体处理系统中使用的盒子操纵系统。该盒子操纵系统包括盒子和盒子盖，盒子具有设置在盒子的顶部处的一个或多个外部折板，盒子盖用于放置在盒子的顶部上方，使得盒子的一个或多个外部折板沿着盒子的外侧保持在打开位置，其中，盒子盖包括与外部折板接触的外壁部分，外壁部分将外部折板保持在打开位置，以及从外壁部分向内延伸的上凸沿，上凸沿用于接触盒子的顶部，以及内壁部分，内壁部分从上凸沿延伸并限定允许接近盒子的内部的敞开顶部部分。内部的敞开顶部部分。内部的敞开顶部部分。

【技术实现步骤摘要】
使用盒子托盘组件动态处理物体的系统和方法
[0001]本申请是申请人伯克希尔格雷股份有限公司于2019年03月04日提交的国际申请号为PCT/US2019/020530、题为“使用盒子托盘组件动态处理物体的系统和方法”的PCT专利技术专利申请的分案申请。该PCT专利技术专利申请于2020年9月3日进入中国国家阶段，其中国专利申请号为201980017008.X。
[0002]优先权
[0003]本申请要求2018年3月5日提交的美国临时申请第62/638,724号的优先权，该申请公开以参见的方式全部纳入本文。

技术介绍

[0004]本专利技术总体上涉及自动分拣和其他处理系统，并且在某些实施例中涉及可编程运动控制，例如，用于处理(例如分拣)诸如包裹、包装物、物品、货物等的物体的机器人系统。
[0005]例如，当前的配送中心分拣系统通常假定操作顺序不灵活，由此，工作人员首先将杂乱无章的输入物体流分离为单个隔离的物体流，通过识别物体的扫描仪将其以每次一个呈现给工作人员。然后，将物体装载到引导至分流机的一个或多个输送器上，一个或多个输送器然后将物体输送到期望的目的地，该目的地可以是盒子、斜槽、袋子或目的地输送器。
[0006]由于期望的目标是将进入的物体与分配的收集箱相匹配，因此这种系统具有固有的低效率以及灵活性。这种系统可能部分地需要大量的收集箱(因此需要大量的物理空间、大量的资本成本和大的操作成本)，因为统一对所有物体进行分拣并非总是最有效的。
[0007]现有技术的分拣系统依靠人工。大多数解决方案都依赖于执行分拣的工作人员，方法是从归纳区域(斜槽、桌子等)扫描物体，然后将物体放置在暂存处所或收集箱中。当盒子满了或控制软件系统决定需要将其清空时，另一名工人将盒子清空到袋子、盒子或其他容器中，然后将该容器发送到下一个处理步骤。这样的系统在吞吐量(即，人类工人能够以这种方式分拣到该盒子有多快或者清空该盒子有多快)和分流的数量(即，对于给定的盒子尺寸，只能安排这么多盒子以在人类工人的有效触及内)方面受到限制。
[0008]在关键领域缺少部分自动化的装置来解决此问题。这种方法通常涉及倾斜托盘或炸弹架式再循环输送器。这些输送器具有能够装载有物体的离散的托盘。然后，托盘和物体穿过扫描通道，该通道对物体进行扫描并将其与其所搭载在其中的托盘关联；当托盘经过正确的盒子时，触发机构致使托盘将物体倒入盒子中。这种系统的缺点是每个分流器都需要致动器，这增加了机械复杂性，并且每个分流器的成本可能非常高。对于需要数百个分流器的应用，这种系统的巨大成本无法获得良好的投资回报。
[0009]一种替代方案是使用人工来增加系统中可用的分流器或收集箱的数量。这减少了系统安装成本，但增加了操作成本。手动分拣单元由一组工作人员配备，这避免了每次分流的巨大成本。然后，多个单元能够并行工作，从而有效地线性增加吞吐量，同时将昂贵的自动分流器数量保持在最低水平(等于并行分拣单元的数量，而不是所需的系统箱的总数)。这种方法涉及将用于分拣的物体供应到每个单元，这可以手动完成，但经由带有扫臂或其他无用分流器的输送器轻松完成，以到达每个工作单元。这种分流器不识别物体，也不能将
其分流到特定点位；相反，它们与光束中断器或其他简单的传感器一起工作，以确保将不加区分的物体束分流到每个单元。不复杂的分流器的较低成本以及分流器的小数量保持整个系统的分流器的低成本。
[0010]然而不幸的是，这些系统没有解决系统盒子总数的限制问题。该系统只是将总物体的相等份额分流至每个并行手动单元。因此，每个并行分拣单元必须具有所有相同的收集箱名称；否则，物体可能会递送到没有该物体映射到的盒子的单元中。仍然需要一种更高效和更具成本效益的物体分拣系统，该系统将物体处理(例如，分拣)到适当的收集箱中，但是在操作上更加有效。

技术实现思路

[0011]根据一实施例，本专利技术提供了一种用于在物体处理系统中使用的盒子操纵系统。该盒子操纵系统包括盒子托盘，该盒子托盘包括用于接纳盒子的凹入区域，并且该凹入区域包括用于接纳容纳要处理的物体的盒子的多个底板和边缘部分。
[0012]根据另一个实施例，本专利技术提供了一种用于在物体处理系统中使用的盒子操纵系统，其中，该盒子操纵系统包括盒子托盘，该盒子托盘包括用于接纳盒子的凹入区域，该凹入区域包括用于接纳容纳要处理的物体的盒子的多个底板和边缘部分。盒子操纵系统还包括在盒子和盒子托盘中的至少一个上的识别标记，并且该识别标记唯一地识别盒子托盘操纵系统。
[0013]根据另一实施例，本专利技术提供了一种用于在物体处理系统中使用的盒子操纵系统，其中，该盒子操纵系统包括盒子托盘，该盒子托盘包括用于接纳盒子的凹入区域，该凹入区域包括用于接纳容纳要处理的物体的盒子的多个底板和边缘部分。该盒子托盘包括外部宽度和长度尺寸，该尺寸规定多个这样的盒子托盘在相邻对齐时提供了多个这样的盒子托盘的总宽度和总长度中的至少一个，使得多个这样的盒子托盘的总宽度或总长度中的至少一个提供了在盒子操纵系统内多个这样的盒子托盘中的每个的限定的位置。
[0014]根据又一实施例，本专利技术提供了一种用于在物体处理系统中使用的盒子操纵系统，其中，盒子操纵系统包括盒子托盘组件，该盒子托盘组件包括用于接纳盒子的托盘和盒子盖，该托盘包括用于接纳盒子的凹入区域，其中，凹入区域包括用于接纳盒子的多个底板和边缘部分，该盒子盖用于放置在打开的盒子上方，使得盒子的外部折板可以保持在打开位置，并且其中，盒子盖包括允许接近盒子的打开的顶部部分。
附图说明
[0015]参考附图可进一步理解以下的描述，附图中：
[0016]图1示出了根据本专利技术实施例的用于物体处理的盒子操纵系统的示意性等距视图；
[0017]图2示出了图1的盒子操纵系统的两个盒子托盘的示意性等距视图；
[0018]图3示出了图1的盒子操纵系统的多个盒子托盘的示意性平面图；
[0019]图4示出了使用图1的盒子操纵系统将同类物体处理成异类物体的示意平面图；
[0020]图5示出了使用图1的盒子操纵系统将异类物体处理成同类物体的示意平面图；
[0021]图6示出了图1的盒子操纵系统的盒子托盘组件、盒子和盒子盖的示意性分解图；
[0022]图7示出了图6的盒子托盘组件的示意性端视图；
[0023]图8示出了图6的盒子托盘组件的示意性侧视图；
[0024]图9A
‑
9C示出了图6的盒子托盘组件(图9A)以及根据本专利技术的另外的实施例的盒子托盘组件(图9B和9C)的示意性等距视图；
[0025]图10A和10B示出了根据本专利技术的另外的实施例的盒子托盘组件的示意性等距视图，该盒子托盘组件涉及具有各种折板布置的盒子；
[0026]图11示出了图6的盒子和盒子托盘的说明性示意图，示出了当盒子定位在盒子托盘中时的空气排出；
[0027]图12示出了根据本专利技术的实施例的图6的盒子托盘的盒子托盘的示意性等距视图，示出了设置在凹入区域中的标记本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盒子操纵系统，所述盒子操纵系统包括盒子和盒子盖，所述盒子具有设置在所述盒子的顶部处的一个或多个外部折板，所述盒子盖用于放置在所述盒子的所述顶部上方，使得所述盒子的所述一个或多个外部折板沿着所述盒子的外侧保持在打开位置，其中，所述盒子盖包括与所述外部折板接触的外壁部分，所述外壁部分将所述外部折板保持在打开位置，以及从所述外壁部分向内延伸的上凸沿，所述上凸沿用于接触所述盒子的顶部，以及内壁部分，所述内壁部分从所述上凸沿延伸并限定允许接近所述盒子的内部的敞开顶部部分。2.根据权利要求1所述的盒子操纵系统，其特征在于，所述盒子盖还包括从所述上凸沿延伸的内壁部分。3.根据权利要求1所述的盒子操纵系统，其特征在于，所述盒子盖包括用于堆叠相邻盒子盖的对齐装置。4.根据权利要求1所述的盒子操纵系统，其特征在于，所述盒子包括唯一地识别所述盒子的盒子识别标记。5.根据权利要求1所述的盒子操纵系统，其特征在于，所述盒子盖包括凹入区域，唯一识别所述盒子盖的盒子盖识别标记位于所述凹入区域中。6.根据权利要求5所述的盒子操纵系统，其特征在于，处理系统响应于来自感测单元的感测输出，以用于分析所述盒子盖识别标记。7.根据权利要求6所述的盒子操纵系统，其特征在于，所述处理系统将所述盒子盖的所述盒子盖识别标记与限定的成组物体相关联。8.根据权利要求7所述的盒子操纵系统，其特征在于，所述限定的成组物体是同类的。9.如权利要求7所述的盒子操纵系统，其特征在于，所述限定的成组物体是异类的。10.根据权利要求1所述的盒子操纵系统，其特征在于，所述外壁部分包括便于堆叠所述盒子盖的角元件。11.根据权利要求1所述的盒子操纵系统，其特征在于，所述盒子盖设置成能够将多种尺寸的盒子的外部折板保持在打开位置。12.根据权利要求1所述的盒子操纵系统，其特征在于，所述盒子盖设置成能够将盒子的多种尺寸的外部折板保持在打开位置。13.根据权利要求1所述的盒子操纵系统，其特征在于，所述盒子盖能够通过所述盒子盖被填充到高于所述盒子的高度的水平。14.一种盒子操纵系统，所述盒子操纵系统包括盒子和盒子盖，所述盒子具有设置在所述盒子的顶部处的一个或多个外部折板，所述盒子盖用于放置在所述盒子的所述顶部上方，使得所述盒子的所述一个或多个外部折板沿着所述盒子的外侧保持在打开位置，其中，所述盒子盖包括接触外部折板的外壁部分，所述外壁部分将所述外部折板保持在打开位置，以及限定允许接近所述盒子的内部的敞开顶部部分的内壁部分。15.根据权利要求14所述的盒子操纵系统，其特征在于，所述盒子盖还包括在所述外壁部分和所述内壁部分之间延伸的上凸沿。16.根据权利要求14所述的盒子操纵系统，其特征在于，所述盒子盖包括用于堆叠相邻盒子盖的对齐装置。17.根据权利要求14所述的盒子操纵系统，其特征在于，所述盒子包括唯一地识别所述
盒子的盒子识别标记。18.根据权利要求14所述的盒子操纵系统，其特征在于，所述盒子盖包括凹入区域，唯一识别所述盒子盖的盒子盖识别标记位于所述凹入区域中。19.根据权利要求18所述的盒子操纵系统，其特征在于，处理系统响应于来自感测单元的感测输出，以用于分析所述盒子盖识别标记...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：伯克希尔格雷股份有限公司，
类型：发明
国别省市：