本實用新型涉及離散式物品定量分配技術領域，具體涉及一種離散式物品的定量分配裝置。

背景技術：

現(xiàn)有的行業(yè)之中對離散物品的定量計數(shù)的裝置，普遍使用方法有機械式的數(shù)粒機，光電式的數(shù)粒機,及基于視覺技術的數(shù)粒機等。

機械式的數(shù)粒機使用一個帶固定數(shù)量凹位的轉盤,當中每個凹位剛可容一粒物品,通過旋轉、震動、及刮平等方法，轉盤帶出剛好填滿凹位的物品，再釋出包裝。這方法較簡單及便宜，但產(chǎn)能低，也會因為偶爾填不滿物品而造成誤差，并且在刮走多余物品時對物品造成傷害。

光電式數(shù)粒機使用多通道的方式，使用一組多軌道的震盤把物品向前輸送，同時通過多層的震動，把物品之間的距離逐步拉開，最后物品被鋪排成多條單一的隊列且物品與物品之間被拉開一定距離，至震盤末端以自由落體的方式下掉，物品在下掉時觸發(fā)對應其所屬通道的光電傳感器計數(shù)，之后收集到容器內(nèi)。每條通道的光電傳感器下面都設有一個自動閘門，在達到目標數(shù)量時關閉，用以區(qū)分開每堆物品。但是，多通道式的數(shù)粒機由于需要把物品在輸送過程中分成不同單列通道及物品之間分開，使光電傳感器可以被有效觸發(fā)，物品的輸送機構變得很龐大，為生產(chǎn)環(huán)境的安排帶來很多不便。另外，光電傳感器由于要靠近物品通道工作，容易被物品所帶出的粉塵所污染，造成計數(shù)誤差。

基于視覺技術的數(shù)粒方法使用整堆計數(shù)的方式，不需要把物品分開而只需把物品鋪成單層使每一個物品都可以被取得影像，并通過實時分析所得到的圖像對物品計數(shù)。中國發(fā)明專利，專利號為“201210509818.7”公開了一種物品 的分配方法及裝置，該方法使用連續(xù)取像的方式對落下的物品進行計數(shù)，先分配出接近而不大于目標數(shù)量的物品，然后使用一個補料機構把首次分配出的數(shù)量與目標數(shù)量的相差數(shù)量補足，最終達到目標數(shù)量的定量分配。為了達到準確補料的目的，補料機構必定要能夠單個地控制所輸出的物品的數(shù)量，工作效率較低,但是,在輸送器停止時,由于慣性原因而被繼續(xù)輸出的物品數(shù)量是不可控的,在要保證首次輸出的數(shù)量不大于目標數(shù)量的前提下,首次輸出的數(shù)量便需要與目標數(shù)量保持一個較大的差距,那么補料所需的時間也便更多,造成整體產(chǎn)能的一個限制。

中國發(fā)明專利一種物品的定量分堆及計數(shù)的方法公開了另一種基于視覺技術的數(shù)粒方法，通過多條物品通道及把輸送器周期性的起動及停止，把物品分成多個物品堆輸出，及對正在落下的物品堆連續(xù)取像并分析所得圖像中的物品影像以得出物品堆的物品數(shù)量，并把每個物品堆存于一個暫存?zhèn)}之中，對不同的暫存?zhèn)}中的物品數(shù)量進行組合計算，尋找總和為目標數(shù)量的一個組合，并把其釋出以取得目標數(shù)量的分配。這個方法突破了上述補差方法中由于補料機構的效率及首次分配量的隨機性等因數(shù)對產(chǎn)能所造成的影響。但是，由于機械及物理空間的限制，暫存?zhèn)}的數(shù)目是有限的，那么，便有機會發(fā)生找不到組合的情況，以及需要把兩堆物品在同一個暫存?zhèn)}中疊加及暫存?zhèn)}數(shù)量溢出的情況，這都會對產(chǎn)能造成影響。

以上的兩種基于視覺技術的數(shù)粒方法都是通過把輸送器起動及停止來把物品流分斷，從而達到把物品分堆的效果的。補差方法中，輸送器的每次起動及停止，便對應一個目標數(shù)量的分配；而在組合方法中，輸送器每次起動及停止，便分出多個小堆，再通過組合小堆而得出目標數(shù)量的分配。那么，不論哪一個方法，系統(tǒng)的總體產(chǎn)能都受到實際可以操作輸送器的起動及停止的周期所限制， 而在實際操作中，由于輸送器本身的慣量對起動及停止的反應的限制，及輸送器停止時等待物品完全停止輸出所需的延時，都占用了相對多的周期時間，以致在很多情況下輸送器的啟動及停止周期都變成系統(tǒng)產(chǎn)能的瓶頸。

因此，針對現(xiàn)有技術中的存在的問題，亟需提供一種分配效率更高、可靠而制造成本合理的物品計數(shù)及定量分配的方法及裝置的技術顯得尤為重要。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種分配效率高、可靠且制造成本較低的物品計數(shù)及定量分配裝置。

本實用新型技術方案如下：

提供一種離散式物品的定量分配裝置，包括

供料器，用于向輸送器連續(xù)供應物品；

輸送器，用于承載供料器連續(xù)供應的物品，使物品單層平鋪于輸送器的輸送表面；

計數(shù)分格，計數(shù)分格以行和列的形式排布于輸送表面，輸送器的橫向排布的一排物品堆為一列，輸送器的輸送方向排布的一排物品堆為一行，計數(shù)分格以多于一列和/或多于一行的形式在輸送器的輸送表面分布,用于將物品在輸送器上分隔成為物品堆，

取像裝置，用于對輸送器的輸送表面連續(xù)取像，獲得輸送表面每個計數(shù)分格內(nèi)的物品影像；

中央控制單元，用于對物品影像進行分析，以獲得每個計數(shù)分格內(nèi)的物品堆的物品個數(shù)；并尋找所含物品個數(shù)不大于目標物品個數(shù)的物品堆組合；

分流裝置，用于將輸送器輸出的每個計數(shù)分格內(nèi)的物品堆分配到容器或剔除；所述分流裝置包括分流器和匯集器，所述匯集器設置于所述分流器下方， 所述匯集器設置有至少一條匯集通道，每條匯集通道的輸出端設置有一個容器，所述分流器對應每行計數(shù)分格設置有一個分流通道以接收從該行計數(shù)分格輸出的物品堆并將其通過擺動的形式分流至匯集器的任意一條匯集通道。

剔除是指將該物品堆不送入任何一個用以收集目標物品個數(shù)的容器；

其中，包括補料機構，補料機構設置為向容器精確輸出任意個數(shù)物品的輸送機構。

其中，所述補料機構包括補料輸送器和補料取像計數(shù)器，所述補料取像計數(shù)器設置于所述補料輸送器的末端，所述補料輸送器的輸出端與所述分流裝置連通。

其中，所述分流裝置設置有補料分流通道，所述補料分流通道接收補料輸送器的物品，并將其輸送至任意一個匯集通道。

其中，每個分流通道設置有至少一個輸出工位和至少一個剔除工位。

其中，所述分流通道設置有第一輸出工位、第二輸出工位和一個剔除工位，所述匯集器對應第一輸出工位、第二輸出工位分別設置有第一匯集通道和第二匯集通道，對應剔除工位設置有一個剔除通道，所述第一匯集通道和第二匯集通道的輸出端分別設置有容器。

其中，所述補料取像計數(shù)器包括取像鏡頭和計數(shù)器，所述取像鏡頭對補料輸送器的輸出端與補料分流通道之間的區(qū)域連續(xù)取像，將取得的影像傳輸至計數(shù)器，計數(shù)器分析所述影像獲得補料輸送器輸出的物品個數(shù)。

其中，所述補料取像計數(shù)器包括光電傳感器和閘門，所述光電傳感器位于所述補料輸送器的輸出端與補料分流通道之間，所述閘門設置于所述光電傳感器下方。

其中，所述分流通道并排設置并沿同一軸心線擺動。

本實用新型的有益效果如下：

一種離散式物品的定量分配裝置，包括

供料器，用于向輸送器連續(xù)供應物品；

輸送器，用于承載供料器連續(xù)供應的物品，使物品單層平鋪于輸送器的輸送表面；

計數(shù)分格，計數(shù)分格以行和列的形式排布于輸送表面，輸送器的橫向排布的一排物品堆為一列，輸送器的輸送方向排布的一排物品堆為一行，計數(shù)分格以多于一列和/或多于一行的形式在輸送器的輸送表面分布,用于將物品在輸送器上分隔成為物品堆，

取像裝置，用于對輸送器的輸送表面連續(xù)取像，獲得輸送表面每個計數(shù)分格內(nèi)的物品影像；

中央控制單元，用于對物品影像進行分析，以獲得每個計數(shù)分格內(nèi)的物品堆的物品個數(shù)；并尋找所含物品個數(shù)不大于目標物品個數(shù)的物品堆組合；

分流裝置，用于將輸送器輸出的每個計數(shù)分格內(nèi)的物品堆分配到容器或剔除；所述分流裝置包括分流器和匯集器，所述匯集器設置于所述分流器下方，所述匯集器設置有至少一條匯集通道，每條匯集通道的輸出端設置有一個容器，所述分流器對應每行計數(shù)分格設置有一個分流通道以接收從該行計數(shù)分格輸出的物品堆并將其通過擺動的形式分流至匯集器的任意一條匯集通道。

物品在輸送器表面分堆，可以通過在輸送表面設置分格來實現(xiàn)，物品落在輸送器時便自然地落入分格，之后才被計數(shù)，而使用組合不同物品堆的方法來達到目標數(shù)量，物品堆的大小可以是隨機的，所以也便不用精確控制落入分格的物品個數(shù)，大大簡化了機械結構。

在輸送器表面的物品堆越多，便越容易找到合適組合，這可通過增加輸送器表面的分格的個數(shù)來實現(xiàn)，而這也是如縮小每個分格的大小，加長或加寬輸送器等簡單設置改動便可達到，相對于現(xiàn)有技術中，增加暫存?zhèn)}數(shù)量時需要增加閘門及其機械驅(qū)動，更方便及靈活。

物品堆在輸送器上是不斷流動的，新的物品可以不斷地落在輸送器便面并形成物品堆，也被不斷地輸出，也是說，可以被選擇的物品堆的雖然是有限的，但可供組合計算所用的數(shù)值是不斷變化的，合適的組合便也會不斷地出現(xiàn)，同時也不會出現(xiàn)數(shù)量溢出的情況。同時，由于物品可以不停地供應到輸送器表面而不需要擔心數(shù)量溢出，物品的供應便可以是連續(xù)的，輸送器的運動也可以是連續(xù)的，相對于現(xiàn)有技術中，必須通過啟動及停止輸送器來實現(xiàn)把物品分堆的方式，物品流會更暢順，而產(chǎn)能也便可以更大。

當然，沒有被選中的物品堆在輸出時要被剔除，對產(chǎn)能是一個折扣，但是由于現(xiàn)有技術中每個啟動及停止的周期內(nèi)實際有效輸送物品的時間比例相對小(由于輸送器的加速、減速、及等待物品完全停止的時間都不能用作有效輸送，而當暫存?zhèn)}中已經(jīng)有物品時，輸送器也不能動作，以避免數(shù)量溢出)，在本方法中，只要能夠保證剔除的物品堆比例足夠小，便可以提供更優(yōu)勝的產(chǎn)能。同時，也由于本方法可以容許輸送器連續(xù)地運作，無須起動及停止，也便意味著輸送器可以以更高的輸送速度來運動，這也是提高產(chǎn)能的因素。

附圖說明

圖1是本實用新型的離散式物品的定量分配裝置的結構示意圖。

圖2是本實用新型的離散式物品的定量分配裝置加補料機構的結構示意圖。

1——第一匯集通道、2——第二匯集通道、3——第一容器、4——第二容器、 5——剔除的物品、6——分流裝置、7——取像裝置、8——補料取像計數(shù)器、9——供料器、10——輸送器、11——計數(shù)分格、12——補料輸送器。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

一種離散式物品的定量分配裝置，如圖1所示，包括

供料器9，用于向輸送器10連續(xù)供應物品；

輸送器10，用于承載供料器9連續(xù)供應的物品，使物品單層平鋪于輸送器10的輸送表面；

計數(shù)分格11，計數(shù)分格11以行和列的形式排布于輸送表面，輸送器10的橫向排布的一排物品堆為一列，輸送器10的輸送方向排布的一排物品堆為一行，計數(shù)分格11以多于一列和/或多于一行的形式在輸送器10的輸送表面分布,用于將物品在輸送器10上分隔成為物品堆，

取像裝置7，用于對輸送器10的輸送表面連續(xù)取像，獲得輸送表面每個計數(shù)分格11內(nèi)的物品影像；

中央控制單元，用于對物品影像進行分析，以獲得每個計數(shù)分格11內(nèi)的物品堆的物品個數(shù)；并尋找所含物品個數(shù)不大于目標物品個數(shù)的物品堆組合；

分流裝置6，用于將輸送器10輸出的每個計數(shù)分格11內(nèi)的物品堆分配到容器或剔除；所述分流裝置6包括分流器和匯集器，所述匯集器設置于所述分流器下方，所述匯集器設置有至少一條匯集通道，每條匯集通道的輸出端設置有一個容器，所述分流器對應每行計數(shù)分格11設置有一個分流通道以接收從該行計數(shù)分格11輸出的物品堆并將其通過擺動的形式分流至匯集器的任意一條匯集 通道。

實施例2

如圖2所示，還包括補料機構，補料機構設置為向容器精確輸出任意個數(shù)物品的輸送機構。

所述補料機構包括補料輸送器12和補料取像計數(shù)器8，所述補料取像計數(shù)器設置于所述補料輸送器12的末端，所述補料輸送器12的輸出端與所述分流裝置6連通。

所述分流裝置6設置有補料分流通道，所述補料分流通道接收補料輸送器12的物品，并將其輸送至任意一個匯集通道。

每個分流通道設置有至少一個輸出工位和至少一個剔除工位。

所述分流通道設置有第一輸出工位、第二輸出工位和一個剔除工位，所述匯集器對應第一輸出工位、第二輸出工位分別設置有第一匯集通道1和第二匯集通道2，對應剔除工位設置有一個剔除通道，所述第一匯集通道1和第二匯集通道2的輸出端分別設置有第一容器3和第二容器4。

其中，所述補料取像計數(shù)器8包括取像鏡頭和計數(shù)器，所述取像鏡頭對補料輸送器12的輸出端與補料分流通道之間的區(qū)域連續(xù)取像，將取得的影像傳輸至計數(shù)器，計數(shù)器分析所述影像獲得補料輸送器12輸出的物品個數(shù)。

其中，所述補料取像計數(shù)器8包括光電傳感器和閘門，所述光電傳感器位于所述補料輸送器12的輸出端與補料分流通道之間，所述閘門設置于所述光電傳感器下方。

其中，所述分流通道并排設置并沿同一軸心線擺動。

本實用新型提出了通過補差的形式進行分配，使用對輸出的物品堆組合補差的方法來達到物品的定量分配，容許補差可以大大的減少剔除物品堆的需要， 容許補差與剔除物品堆是相對的，容許對物品堆組合補差個數(shù)越多，需要剔除物品堆的機會便越小，相反亦然。所以，在一定程度的可容許的補差個數(shù)內(nèi)，是有可能可以完全消除對剔除物品堆的需要的。補差是需要工作時間的，在理想的情況下，補差個數(shù)應該越小越好，這樣對于補料機構的效能要求便會較低，而在實際應用中，通過使用上述所提的不同的安排來減低剔除物品堆的需要，以及容許一個合理地由現(xiàn)有技術可以輕易達到的補差個數(shù)，便可以做到完全消除剔除物品堆的需要。而相對于現(xiàn)有技術中，中國發(fā)明專利，專利申請?zhí)枴?01210509818.7”公開的一種物品的分配方法及裝置，同樣地使用補差的方式來達到目標個數(shù)，本實用新型明顯地提供以下技術優(yōu)勢：

本實用新型中，首次分配個數(shù)可以更接近目標個數(shù)，同時也不會出現(xiàn)數(shù)量溢出的情況?，F(xiàn)有技術中，首次分配個數(shù)與目標個數(shù)的相差是完存隨機的，需要保證不超于目標個數(shù)，便需要接受較大的補差個數(shù)。本實用新型中，雖然物品堆的物品個數(shù)是隨機的，但經(jīng)過組合之后，物品堆與物品堆之間的隨機性便相互抵消，最終便可以得出一個可以受控地更接近目標個數(shù)的組合。以下范例說明這一點：假定物品堆的個數(shù)是在5～15之間變化，那么物品堆組合的物品個數(shù)與目標個數(shù)的相差便應該不超于15(如果一個組合的物品個數(shù)大于15，便應該可以多取一個物品堆而使結果更接近而不超于目標個數(shù))，而這個相差個數(shù)便應該平均大概在物品堆的變化范圍的中間(即10個)。但是，由于提取組合時是可以有意識地選擇的，而可供選擇的組合的數(shù)目足夠多的時候，這個相差數(shù)便應該平均在一個更低的范圍。而事實上，很容易可以看出，在本方法中，因為組合的選取是有意識的，提取組合時能夠得到與目標個數(shù)相同的機會是大大存在的，而同時數(shù)量溢出的情況也不會發(fā)生。相反，在現(xiàn)有技術中，根本上是不能容許首次分配量便得出目標個數(shù)的情況，因這情況一旦出現(xiàn)，便意味著數(shù) 量溢出的情況也必定會出現(xiàn)。

本實用新型中，首次分配量在物品實際被輸出及分配前已經(jīng)是得知的，補料機構便有充分的時間準備，而實際上，在輸送器10上已經(jīng)存在有多個已被選中的物品堆組合時，補料機構便可以把小個數(shù)補差所節(jié)省的時間用在多個數(shù)補差的物品堆組合上，使補料機構的工作更有效率。相反，在現(xiàn)有技術中，補差個數(shù)是在首次分配的物品堆輸出后才得出的，補料機構需要短時間反應并完成補差輸出，以避免影響下一個周期。同時，不同周期中的補差時間也不可以互補，也是說就算在一次小個數(shù)補差中補料機構提前完成補差輸出，所節(jié)省的時間也無法用在另一個周期的補差工作上。這樣，補料機構的速度便需要按最大的補差個數(shù)來實現(xiàn)，對補料機構的機械及控制要求極高，又或是補料機構可能會變成整體產(chǎn)能的瓶頸。

如前所述，本實用新型中物品的供應是連續(xù)的，相對于現(xiàn)有技術中首次分配的物品堆是通過起動及停止輸送器10來實現(xiàn)的，本實用新型提供更優(yōu)的產(chǎn)能及更流暢的運作。

以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。