Интеллектуальный программно-аппаратный модуль «Сортировщик»

Полезная модель относится к интеллектуальному программно-аппаратному модулю «Сортировщик» (далее - Модуль), предназначенному для распознавания в реальном времени образов, измерения необходимых физических параметров и считывания информации с разно габаритной тары и упаковки для обеспечения в автоматическом режиме учёта, сортировки и укладки разно габаритных единиц продукции, имеющей ограничения по допустимому уровню механических воздействий.
Из уровня техники известна система идентификации продукции (RU 2574806 C2, опубл. 10.02.2016). Данная система содержит множество датчиков объектов, каждый из которых выполнен и расположен с возможностью определения по меньшей мере одного параметра, описывающего объекты при их относительном перемещении по отношению к пространству для измерений, и имеет известные положение и ориентацию относительно пространства для измерений, причем каждый параметр не содержит данных системных часов, датчик положения, выполненный и расположенный с возможностью формирования данных о положении, относящихся к относительному перемещению, причем данные о положении не содержат данных системных часов, обрабатывающее устройство, выполненное и расположенное с возможностью: приема параметров от указанных датчиков объектов, соотнесения параметров с соответствующими параметрами объектов на основании данных о положении и на основании известных положения и ориентации датчика объекта, которым определен каждый соответствующий параметр, причем обеспечена возможность соотнесения соответствующих параметров с соответствующими объектами без учета данных системных часов, и сравнения для каждого объекта, имеющего по меньшей мере один соотносимый параметр, по меньшей мере одного соотносимого параметра с параметрами известных предметов для присвоения объекту идентификатора предмета.
Данный документ был взят в качестве наиболее близкого аналога.
Недостатком наиболее близкого аналога является достаточно большое количество ошибочных распознаваний товаров и, как следствие, недостаточная эффективность работы системы.
Таким образом, заявленная полезная модель направлена на устранение недостатков известного уровня техники.
Техническим результатом заявленной полезной модели является снижение вероятности ошибочного распознавания предметов, тем самым повышая эффективность работы.
Данный технический результат полностью достигается совокупностью признаков независимого пункта формулы.
Интеллектуальный программно-аппаратный модуль, характеризующийся тем, что содержит неподвижное основание, на котором зафиксированы входной и выходной конвейеры, расположенные не на одной прямой, после входного конвейера на основании укреплена наклонная контур-рамка из прозрачного материала с бортиками также из прозрачного материала, оборудованная видеокамерами и блоками ИК-подсветки, далее на основании установлена измерительная площадка с тензодатчиками, видеокамерами и роботизированным поворотным манипулятором, после которой установлен ниже входного конвейера выходной конвейер, при этом внутри основания размещены блок электропитания, центральный процессор, блок видеообработки, блок коммутации и передачи сигнала.
Далее более детально заявленная полезная модель пояснена чертежом (фигура 1), на котором для большей наглядности не изображено основание. На прилагаемой фигуре позициями обозначены следующие элементы Модуля:
1 – траектория движения единицы товара,
2 – входной конвейер,
3 – выходной конвейер,
4 – единица товара/тары,
5 – видеокамеры с ИК-подсветкой,
6 – наклонная контур-рамка и измерительная площадка, выполненные из прозрачного материала,
7 – тензодатчики,
8 – роботизированный поворотный манипулятор.
Заявленный Модуль предназначен для:
распознавания образов,
измерения необходимых физических параметров,
считывания информации с разно габаритной тары и упаковки,
передачи полученной информации в базу данных,
передачи сигналов на исполнительные устройства для операций сортировки.
Модуль может являться структурным технологическим звеном в составе автоматизированных робототехнических складских комплексов для первичной обработки и учёта разно габаритных грузов/единиц продукции.
С целью обеспечения в автоматическом режиме учёта, сортировки и укладки разно габаритных единиц продукции, имеющей ограничения по допустимому уровню механических воздействий.
Модуль, имеет в составе Комплекс технического зрения, совмещенный с устройством измерения физических характеристик/параметров (вкл. определение коэффициента скольжения по рабочей поверхности) каждой единицы товара/продукции, считывает информацию и измеряет физические параметры каждой конкретной единицы.
Модуль под управлением специального программного обеспечения в режиме реального времени передает полученную информацию для сверки с сопроводительными документами/входящими данными в базу данных для учёта движения каждой единицы товара/груза/продукции.
Модуль, одновременно, передаёт управляющие сигналы исполнительным устройствам, обеспечивающим аккуратное, исключающее недопустимые уровни механического воздействия, перемещение конкретных единиц груза/тары/упаковки в назначенные накопительные ёмкости для дальнейшей складской обработки или хранения.
Заявленный модуль представляет собой основание, которое неподвижным образом устанавливается в помещении. На основании установлен входной конвейер, после которого располагается наклонная контур-рамка из прозрачного материала с бортами, также выполненными из прозрачного материала, далее установлена измерительная площадка с тензодатчиками и видеокамерами, также выполненная из прозрачного материала. На измерительной площадке установлен роботизированный поворотный манипулятор с электроприводом. Далее установлен выходной конвейер. Причем, входной и выходной конвейеры располагаются не на одной прямой, и также на разных уровнях (входной конвейер выше, выходной конвейер ниже), а также могут работать как в одной, так и в разных скоростях.
Внутри основания располагается блок электропитания, центральный процессор, блок видеообработки, блок коммутации и передачи сигнала.
На наклонной контур-рамке установлены несколько видеокамер (под наклонной площадкой, за бортиками и сверху), и также элементы ИК-подсветки, предназначены для считывания всей информации с упаковки продукции, размещенной на идентификаторе, выполненном в виде штрих-кода, QR-кода, голографической наклейки или выштамповки, акцизной марки и т.п.
Тензодатчики на измерительной площадке, расположенные по углам измерительной площадки, предназначены для взвешивания одной единицы продукции, чтобы в последующем сравнить полученный результат с заложенной в идентификатор информацией. На измерительной площадке также установлены видеокамеры, снизу, по бокам и сверху, которые предназначены для точного измерения габаритных размеров упаковки для последующей передачи сведений в блок видеообработки.
Применение Модуля критически важно на специализированных складах, осуществляющих хранение и оборот продукции особого учёта (лекарственные средства, акцизные товары и т.п.), и там, где легальное обращение продукции/товаров требует наличия на каждой упаковке/единице товара специализированной метки – идентификатора.
Устройство работает следующим образом:
на входной конвейер поступают (автоматически или при помощи оператора) поочередно единицы продукции, которые далее попадают на наклонную контур-рамку, где осуществляется сканирование идентификатора на упаковке с разных сторон при помощи видеокамер при помощи ИК-подсветки. Далее единица упаковки попадает на измерительную площадку, где происходит ее взвешивание и измерение габаритных размеров.
Полученные с видеокамер и тензодатчиков сведения передаются на блок видеообработки и центральный процессор, в котором осуществляется проверка соответствия сведений на идентификаторе.
Далее при помощи блока коммутации и передачи сигнала осуществляется передача сведений на компьютер оператора, на котором отображаются сведения  с идентификатора и совпадение/не совпадений сведений в идентификаторе и данных, полученных путем измерения упаковки при помощи видеокамер и тензодатчиков, и/или иных средств объективного контроля.
Тем временем при помощи роботизированного поворотного манипулятора с электроприводом осуществляется перемещение единицы продукции на выходной конвейер для дальнейшей ее передачи на упаковку. Роботизированный поворотный манипулятор с электроприводом может быть настроен таким образом, что будет производить перемещение продукции на выходной конвейер не по одной единице, а при достижении, например, определенной суммарной массы продукции, находящийся на измерительной площадке.
Таким образом, осуществляется детальный контроль и анализ проходящей через Модуль продукции с наименьшей вероятностью ошибки, повышая тем самым эффективность и скорость работы.
Заявленный Модуль осуществляет следующие операции:
считывание с тары или упаковки единицы продукции всей полезной информации и одновременное сравнение этой информации с данными, указанными на идентификаторах (штрих-коды, QR-коды, голографические наклейки или выштамповки, акцизные марки и т.п.), с высокой скоростью при движении значительных объёмов продукции,
сбор и передача данных в реальном времени, полученных при считывании, на центральный сервер для внесения в базу данных и для сверки с данными, имеющимися в сопроводительных документах,
автоматическое выявление неточностей и/или несовпадений между данными, считанными с единицы продукции/товара, и данными, содержащимися в сопроводительных документах,
определение массы каждой единицы продукции в привязке к ее индивидуальным признакам,
распознание/считывание полной информацию по установленным критериям, (вкл. физические параметры, например, масс-габаритные характеристики) по каждой конкретной единице товара/груза/продукции поступает в базу данных для учёта. В т.ч. о наличии повреждений и/или несоответствия данным, указанным в сопроводительной документации;
Модуль передаёт информацию по каждой конкретной единице товара/груза/продукции в блок управления исполнительными устройствами для:
назначения конкретной тары/ёмкости, в которую должна быть отсортирована конкретная упаковка по установленным критериям;
определения параметров демпфирования для специального устройства (лотка-направляющей, по которому товарные единицы скатываются в тару для сортировки и/или хранения, подпружиненной платформы, пневморукава и т.п.), обеспечивающего плавное, бережное опускание этих товарных единиц в тару;
определения накопительной массы однотипных товарных единиц, по достижению которой срабатывает демпфирующее устройство.
Заявленная полезная модель является новой, поскольку совокупность ее существенных признаков не известна из уровня техники, и, соответственно, отвечает условию патентоспособности "новизна".
Заявленная полезная модель отвечает условию патентоспособности "промышленная применимость", поскольку она может использоваться в промышленности.
Хотя настоящая полезная модель была раскрыта со ссылкой на предпочтительные варианты ее осуществления, это не предназначено для ограничения настоящей полезной модели, специалисты с общими знаниями в данной области техники настоящей полезной модели могут модифицировать и осуществить ее, не отступая от идеи и объема полезной модели, следовательно, объем охраны настоящей полезной модели должен регулироваться объемом, заданным в формуле полезной модели.