[发明专利]基于视觉的输送机包装件管理系统

说明书

本发明提供了一种基于相机的视觉系统，其辨识带面积利用率，且使带面积利用率最大化。多个相机定位于供给输送机的流进入点处和单件分拣器处。控制算法辨识个别的物件区域、个别的物体经过的速率、以及收集器带的面积利用率。摄像机和基于计算机的输送机包装件管理系统对存在于包装件处置系统中的进料输送机、收集器输送机、单件分拣器输送机以及分类输送机上的包装件的数量和尺寸进行监视和控制，其中相机数据用于测量输送机上的可利用区域或空间，以维持所选择的(多个)输送机上的包装件的期望的密度。根据收集器上或紧邻单件分拣器或接收器之前的占用率，对输送机速度进行控制。

对相关申请的交叉引用

本申请主张来自提交于2014年12月31日的美国临时申请序号62124735的优先权，通过引用而将该申请整体地合并。

技术领域

本发明涉及用于提高输送机系统的性能和通过量的视觉系统的领域。

背景技术

输送系统通常起到使将由下游分类系统处理的输送系统上的物品对齐且隔开的作用。常规的输送系统典型地涉及以这样的方式控制物品，使得离开感应式子系统的物品在它们之间具有接近于期望的长度的间隙。取决于限定间隙的一对物品中的一个或更多个的长度和/或宽度，期望的间隙可能是可变的，或者，期望的间隙可能是恒定的。无论用于确定期望的间隙的长度的标准如何，间隙都起到促进物品的分类的目的。如果正被分类的物品在其间具有某一最小间隙，则分类系统通常更有效地起作用。然而，超过该最小值的间隙通常将降低输送系统的通过量。理想的是，在使至分类及单件分拣器(singulator)设备的通过量最大化的同时，创建使分类标准平衡的间隙；然而，在将包裹从各种供给点(诸如，卡车卸载站)供给至多个输送机上的感应点处，通过在输送机的给定区域上移动尽可能多的包裹来实现最大效率。

由于在各种进料带上进入的产品的量的可变性，导致在输送系统中的不同的合并区域处出现不平衡，这导致收集器带、单件分拣器带以及分类区域上的大的空缺。这一事实导致低效、不必要的设备投资以及至分类机的总通过量的降低。常规的流管理系统对包装件进行计数，且/或对输送机的速度进行控制，从而定向包装件，或对包装件进行单件分拣，并且，在包装件之间创建期望的最小间隙，以供处理。在下文的专利和/或公布中，陈述这些装置的示例：

美国专利号5165520教导一种输送系统，该输送系统使包裹在带上隔开，并且，包括相机系统，该相机系统辨识出包裹的重叠或聚集，且使出错的包裹转向。美国专利号8061506教导，使用从光学传感器或相机采集到的信息，将物品合并到输送机上，以在收集器带上辨识出气体或生成气体，并且，以来自进料带的包装件填补这些间隙；然而，Schafer未讨论处理来自相机或光学传感器的信息，以控制气体的浓度的方法。公布(WO200066280)描述一种系统，该系统使用相机来确定包裹的数量，并且，使用该信息来对速度输送机(诸如，包裹供给器输送机、加速输送机、缓冲输送机、单件分拣器以及运输输送机)进行控制；然而，参考文献既未教导，也未提出如下的理念：控制输送速度，以便根据收集器上或紧邻单件分拣器之前的占用率，使输送机上的被覆盖的面积最大化。美国专利6471044教导，图像被传输至控制系统，其中，对图像进行判读，以确定包装件的数量和包装件的平均尺寸，以对包裹供给器输送机、缓冲输送机、加速输送机、单件分拣器以及运输输送机的速度进行调节，但未对输送机的给定区域上的包装件的密度进行调节。美国专利5141097教导，对相机所供给的图像进行分析，从而提供存在于该图像中的包装件的数量的指示，并且，提高输送机速度，以获得期望的通过量。美国专利6401936教导一种检测系统，该检测系统用于监视物品流，并且，识别且/或跟踪经过联合单件分拣器、粗略单件分拣器的下游的抓放式或带式输送机而使用的系统的个别的物件，其中，控制系统与检测系统结合而利用，从而通过提高输送机的速度而调节经过系统的物品流。