CN104841641A - 一种基于条形码全方位立体式扫描自动分拣物件装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于条形码全方位立体式扫描自动分拣物件装置，依次包括上下堆积物品分离装置、左右排列物品分离装置、全方位立体式自动扫描装置、以及物件推出装置；可以对杂乱堆积的各种物品进行逐个分离，而且还能实现对物品上的条形码进行准确的扫描、识别、分类，其基本实现了自动化，大大解放了人力，缩短了物流分拣所用的时间，提高了物品分拣的效率，同时还能极大的推动网上购物的发展。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动分拣物件装置，尤其涉及一种基于条形码全方位立体式扫描自动分拣物件装置。
背景技术
随着网上购物的迅速发展，越来越多的人倾向于在网上购买自己需要或喜欢的产品，因此，物流行业也得到了突飞猛进的发展，而目前的快递行业中的物流分拣主要采用的是人工分拣，费时费力，而且错误率较高，并且现有技术中的流水线中，如果需要对物件进行扫描，一般多采用人工扫描或者自动对规则物品的某一面进行扫描。在流水线作业中，这些扫描方式不仅降低了流水线工作的效率，而且其扫描方式具有局限性，不能与流水作业相适应。
发明内容
针对现有技术存在的缺点与不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种基于条形码全方位立体式扫描自动分拣物件装置，它具有高度自动化的特点，能很好地实现物件的快速准确分拣。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是，一种基于条形码全方位立体式扫描自动分拣物件装置，其依次包括上下堆积物品分离装置、左右排列物品分离装置、全方位立体式自动扫描装置、以及物件推出装置；所述全方位立体式自动扫描装置,其包括工作平板、物品驱动机构、以及扫描装置控制机构；物品驱动机构对称设置在工作平板的两侧，其包括物品驱动机构主动轴、物品驱动机构主动曲柄、物品驱动机构第一连杆、物品驱动机构第二连杆、摇杆、固定在底盘上的物品驱动机构固定轴、滑动板、以及物品驱动机构连接轴构成；其中，物品驱动机构主动轴与物品驱动机构主动曲柄以平键相连，物品驱动机构主动曲柄与物品驱动机构第一连杆、物品驱动机构第一连杆与物品驱动机构第二连杆、物品驱动机构第二连杆与滑动板均以转动副连接，物品驱动机构固定轴与摇杆一端连接，摇杆另一端通过物品驱动机构连接轴与物品驱动机构第一连杆连接；物品驱动机构主动轴带动物品驱动机构主动曲柄作圆周运动，经过连杆传动后变成了滑动板的直线运动；所述扫描装置控制机构还包括设置在机架上的承载台、上扫描仪、下扫描仪、扫描圆盘、扫描圆盘连杆、主动偏心圆盘、偏心轴、从动圆盘、连接铰链、滑块、以及扫描圆盘摆杆；承载台正上方装有上扫描仪，扫描圆盘布置在上扫描仪上方，扫描圆盘的外侧分布四个等间距的四连杆机构，扫描圆盘的中心设置有主动偏心圆盘，主动偏心圆盘绕偏心轴转动，在偏心圆盘的作用下，从动圆盘作规律的弧线摆动，经过扫描圆盘连杆传动，经连接铰链、滑块传至扫描圆盘摆杆上，使得固定在扫描圆盘摆杆上的上扫描仪绕着固定在底盘上的物品驱动机构固定轴作摆动扫描。
进一步，全方位立体式自动扫描装置其还包括光线方向改变装置，其是由单面镜构成，它们成一定角度分别安装在机架内腔面上。
进一步，上下堆积物品分离装置是由弹性毛刷与间距分布的未摩擦处理传送带、带摩擦处理传送带依次排列组成组成。
进一步，左右排列物品分离装置是由前光电感应装置、后光电感应装置和六连杆机构组成；所述六连杆机构包括六连杆机构曲柄、六连杆机构连杆I、六连杆机构摇杆、六连杆机构连杆II、六连杆机构挡板、以及六连杆机构主动轴；其中，六连杆机构主动轴与六连杆机构曲柄以平键相连，六连杆机构曲柄与六连杆机构连杆I、六连杆机构连杆I与六连杆机构摇杆、六连杆机构摇杆与六连杆机构连杆II、六连杆机构连杆II与六连杆机构挡板均以转动副连接。
进一步，物品推出装置是由滚筒、推手、物品推出装置滑块、以及物品推出装置齿条组成；物品推出装置滑块、推手均连接在滚筒上，在物品推出装置滑块下方设置传动用的齿条，物品推出装置齿条在动力的带动下沿着垂直于传送方向的滑动轨道移动，与物品推出装置齿条固定在一起的物品推出装置滑块及推手在齿条的带动下，将物品从滚筒上推下进入分类传送带上。
本发明不仅可以对杂乱堆积的各种物品进行逐个分离，而且还能实现对物品上的条形码进行准确的扫描、识别、分类，其基本实现了自动化，大大解放了人力，缩短了物流分拣所用的时间，提高了物品分拣的效率，同时还能极大的推动网上购物的发展。
附图说明
图1为基于条形码全方位立体式扫描自动分拣物件装置的主视图；
图2为左右排列物品分离装置主视图；
图3为全方位立体式自动扫描装置主视图；
图4为物品驱动机构定向视图；
图5为物品驱动机构主视图；
图6为扫描圆盘主视图；
图7为扫描圆盘俯视图；
图8为物品推出装置主视图。
标记说明：
1.主动电机 2.联轴器 3.螺杆 4.螺栓 5.承载台 6.扫描圆盘 7.机架 8.传输带 9.工作平板10.物品驱动机构 11.底盘 12.连接铰链 13.扫描圆盘连杆 14.主动偏心圆盘 15.偏心轴 16.从动圆盘 17.滑块 18.扫描圆盘摆杆 19.主动轴 20.物品驱动机构主动曲柄 21.物品驱动机构第一连杆 22.物品驱动机构第二连杆 23.物品驱动机构摇杆 24.物品驱动机构固定轴 25.滑动板 26.物品驱动机构连接轴 27.光电感应开关I 28.下扫描仪 29.上扫描仪 30.弹性毛刷 31.未摩擦处理传送带 32.带摩擦处理传送带 33.六连杆机构曲柄 34.六连杆机构连杆 I 35.六连杆机构摇杆 36.六连杆机构连杆 II 37.六连杆机构挡板 38.六连杆机构主动轴 39.物品传送平台 40.前光电感应装置 41.后光电感应装置 42.滚筒 43.推手 44.物品推出装置滑块 45.物品推出装置齿条 46.分类传送带
具体实施方式
本发明的基于条形码全方位立体式扫描自动分拣物件装置，其依次包括上下堆积物品分离装置、左右排列物品分离装置、全方位立体式自动扫描装置、以及物件推出装置；上述各装置是由传送带连接。
如图1所示，上下堆积物品分离装置是由弹性毛刷30与间距分布的未摩擦处理传送带31、带摩擦处理传送带32依次排列组成组成。
当一堆带有条形码散乱的物品被放置在物品传送平台39上时，工作时，由于弹性毛刷30的存在，所以它对物品在传送带上的传送有一定的阻碍作用，当物品通过未摩擦处理传送带31区域时，由于物品与传送带之间的摩擦力小于弹性毛刷30对物品的阻力，所以导致物品不会再这一部分区域传动，而是随着传送带得到转动，当物品接触到带摩擦处理传送带32区域时，由于其与物品之间的摩擦力大于弹性毛刷30对于物品的阻力，所以物品会在这一部分区域的传送带上随着传送带向后传输。同时，考虑到物品之间的摩擦力小于弹性毛刷对于物品的阻力，且带摩擦处理传送带32是沿着垂直于传送方向直线分布的，因此传送带上的物品呈直线单层状态。
如图1-2所示，左右排列物品分离装置是由前光电感应装置40、后光电感应装置41和六连杆机构组成；所述六连杆机构包括六连杆机构曲柄33、六连杆机构连杆I34、六连杆机构摇杆35、六连杆机构连杆II 36、六连杆机构挡板37、以及六连杆机构主动轴38；其中，六连杆机构主动轴38与六连杆机构曲柄33以平键相连，六连杆机构曲柄33与六连杆机构连杆I34、六连杆机构连杆I34与六连杆机构摇杆35、六连杆机构摇杆35与六连杆机构连杆II 36、六连杆机构连杆II 36与六连杆机构挡板37均以转动副连接。
当前光电感应装置40感应到物品到来时，步进电机会带动六连杆机构的曲柄33转动，从而六连杆机构挡板37会在六连杆机构摇杆35和六连杆机构连杆II36的带动下慢慢开启，当开启到一定程度后，一个物品首先会在传送带的作用下运动，随着六连杆机构档杆37后方的后光电感应装置41感应到有物品进过时，它会控制步进电机延时一定时间后在继续转动，即经过一定时间后，下一个物品才会被六连杆机构挡板37放出。因此，左右成排排列的物品在经过左右物品分离装置后，在传送带上呈单个分布。当六连杆机构挡板37前的物品完全放出时，步进电机又会带动六连杆机构挡板37回到初始位置以准备下一次物品的分离。
如图3所示，全方位立体式自动扫描装置其包括工作平板9、物品驱动机构10、以及扫描装置控制机构。
工作平板9是物品进行扫描且承载物品运输的地方，它是由透光性很好和较薄的玻璃板组成。
参照图4-5，物品驱动机构10对称设置在工作平板9的两侧，其包括物品驱动机构主动轴19，物品驱动机构主动曲柄20，物品驱动机构第一连杆21，物品驱动机构第二连杆22，物品驱动机构摇杆23，固定在底盘11上的物品驱动机构固定轴24，滑动板25，物品驱动机构连接轴26构成；其中，物品驱动机构主动轴19与物品驱动机构主动曲柄20以平键相连，物品驱动机构主动曲柄20与物品驱动机构第一连杆21、物品驱动机构第一连杆21与物品驱动机构第二连杆22、物品驱动机构第二连杆22与滑动板25均以转动副连接，物品驱动机构固定轴24与摇杆23一端连接，摇杆23另一端通过物品驱动机构连接轴26与物品驱动机构第一连杆21连接；物品驱动机构主动轴19带动物品驱动机构主动曲柄20作圆周运动，经过连杆传动后变成了滑动板25的直线运动。
滑动板25沿两平行导轨直线运动，两平行导轨分别固定在工作平板9的两侧，且其方向与传送带8方向相同。
当光电感应开关I27没有感应到物品到来时，处于常闭状态，此时，该装置的各部件处于失电状态，均不工作，当光电感应开关I27感应到物品到来时，光电感应开关I被触发，该扫描装置各部件得电，物品驱动机构10开始工作，从而使得物品在驱动机构10的作用下在装置中运动。
参照图3，6-7，扫描装置控制机构包括设置在机架7上的承载台5、上扫描仪29、下扫描仪28、扫描圆盘6、扫描圆盘连杆13、主动偏心圆盘14、偏心轴15、从动圆盘16、连接铰链12、滑块17、扫描圆盘摆杆18；承载台5正上方装有上扫描仪29，扫描圆盘6布置在上扫描仪29上方，扫描圆盘6的外侧分布四个等间距的四连杆机构，扫描圆盘6的中心设置有主动偏心圆盘14，主动偏心圆盘14绕偏心轴15转动，在主动偏心圆盘14的作用下，从动圆盘16作规律的弧线摆动，经过扫描圆盘连杆13传动，经连接铰链12、滑块17传至扫描圆盘摆杆18上，使得固定在扫描圆盘摆杆18上的上扫描仪交替进行等幅度的摆动，且绕着固定在底盘11上的物品驱动机构固定轴24作摆动扫描。
承载台5是由透明板组成，透明板镶嵌在机架7的四个立柱中，另外，透明板的四个边角设置有肋板，四个肋板在透明板的一定高度处交于一中心轴上，轴上加工有内螺纹，透明板正上方装有扫描仪。承载台5上下的驱动机构是由主动电机1经联轴器2通过螺杆3与中心轴的螺纹啮合，采取两个同向螺栓4，从而将螺杆3的旋转运动变成承载台5的快速上下移动运动。
其中，在另一实施例中，上、下扫描仪还可以直接分别通过一曲柄连杆机构固定支撑，实现扫描控制。
全方位立体式自动扫描装置其还可以包括光线方向改变装置，其是由单面镜构成，它们成一定角度分别安装在机架7内腔面上，以实现改变扫描仪光线的作用。
扫描完成后，得到的物品信息会被传输到控制系统中，经过控制系统的处理，不同的物品信息会形成不同的输出信号，不同的输出信号控制物品推出装置将物品进行准确的分类。
如图8所示实施例中，物品推出装置是由滚筒42、推手43、物品推出装置滑块44、以及物品推出装置齿条45组成；物品推出装置滑块44、推手43均连接在滚筒42上，在物品推出装置滑块44下方设置传动用的齿条45，物品推出装置齿条45在动力的带动下沿着垂直于传送方向的滑动轨道移动，与物品推出装置齿条45固定在一起的物品推出装置滑块44及推手43在齿条的带动下，将物品从滚筒42上推下进入分类传送带46上。
当装置处于不工作状态时，滚筒42以一定的速度转动，此时物品可在滚筒42上传输，物品推出装置滑块44与推手43均处于滚筒42的一侧，而当物品到达相应的分离位置时，输出的信号经过一系列的转化会控制电机转动一定角度，从而带动主动齿轮转动，齿轮带动物品推出装置齿条45沿着垂直于传送方向的滑动轨道移动，与物品推出装置齿条45固定在一起的物品推出装置滑块44及推手43在齿条的带动下，在滚筒42间水平移动，从而将物品从滚筒42上推下进入分类传送带46上，实现物品的准确分类。当下一个信息相同的物品到来时，输出信号将会控制电机反转，使得物品在滚筒42的另一端推出进入分类传送带46，进入下一级传输。扫描得到的信息控制不同物品在不同的地方推出进入其分类传输带，实现物品的自动化分离。
优选地，推手是从各个滚筒42之间的缝隙伸出，每个物品推出装置滑块44有五个推手，每五个推手为一组，其中每组第一个推手除了可以使物体获得一垂直于传送方向的速度以外，还在传动方向上对物体具有阻拦作用。
以上所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是，凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于条形码全方位立体式扫描自动分拣物件装置，其特征在于：依次包括上下堆积物品分离装置、左右排列物品分离装置、全方位立体式自动扫描装置、以及物件推出装置；所述全方位立体式自动扫描装置,其包括工作平板、物品驱动机构、以及扫描装置控制机构；物品驱动机构对称设置在工作平板的两侧，其包括物品驱动机构主动轴、物品驱动机构主动曲柄、物品驱动机构第一连杆、物品驱动机构第二连杆、摇杆、固定在底盘上的物品驱动机构固定轴、滑动板、以及物品驱动机构连接轴构成；其中，物品驱动机构主动轴与物品驱动机构主动曲柄以平键相连，物品驱动机构主动曲柄与物品驱动机构第一连杆、物品驱动机构第一连杆与物品驱动机构第二连杆、物品驱动机构第二连杆与滑动板均以转动副连接，物品驱动机构固定轴与摇杆一端连接，摇杆另一端通过物品驱动机构连接轴与物品驱动机构第一连杆连接；物品驱动机构主动轴带动物品驱动机构主动曲柄作圆周运动，经过连杆传动后变成了滑动板的直线运动；所述扫描装置控制机构还包括设置在机架上的承载台、上扫描仪、下扫描仪、扫描圆盘、扫描圆盘连杆、主动偏心圆盘、偏心轴、从动圆盘、连接铰链、滑块、以及扫描圆盘摆杆；承载台正上方装有上扫描仪，扫描圆盘布置在上扫描仪上方，扫描圆盘的外侧分布四个等间距的四连杆机构，扫描圆盘的中心设置有主动偏心圆盘，主动偏心圆盘绕偏心轴转动，在偏心圆盘的作用下，从动圆盘作规律的弧线摆动，经过扫描圆盘连杆传动，经连接铰链、滑块传至扫描圆盘摆杆上，使得固定在扫描圆盘摆杆上的上扫描仪绕着固定在底盘上的物品驱动机构固定轴作摆动扫描。
2.如权利要求1所述的一种基于条形码全方位立体式扫描自动分拣物件装置，其特征在于：所述的全方位立体式自动扫描装置其还包括光线方向改变装置，其是由单面镜构成，它们成一定角度分别安装在机架内腔面上。
3.如权利要求1所述的一种基于条形码全方位立体式扫描自动分拣物件装置，其特征在于：所述的上下堆积物品分离装置是由弹性毛刷与间距分布的未摩擦处理传送带、带摩擦处理传送带依次排列组成组成。
4.如权利要求1所述的一种基于条形码全方位立体式扫描自动分拣物件装置，其特征在于：所述的左右排列物品分离装置是由前光电感应装置、后光电感应装置和六连杆机构组成；所述六连杆机构包括六连杆机构曲柄、六连杆机构连杆I、六连杆机构摇杆、六连杆机构连杆II、六连杆机构挡板、以及六连杆机构主动轴；其中，六连杆机构主动轴与六连杆机构曲柄以平键相连，六连杆机构曲柄与六连杆机构连杆I、六连杆机构连杆I与六连杆机构摇杆、六连杆机构摇杆与六连杆机构连杆II、六连杆机构连杆II与六连杆机构挡板均以转动副连接。
5.如权利要求1所述的一种基于条形码全方位立体式扫描自动分拣物件装置，其特征在于：所述的物品推出装置是由滚筒、推手、物品推出装置滑块、以及物品推出装置齿条组成；物品推出装置滑块、推手均连接在滚筒上，在物品推出装置滑块下方设置传动用的齿条，物品推出装置齿条在动力的带动下沿着垂直于传送方向的滑动轨道移动，与物品推出装置齿条固定在一起的物品推出装置滑块及推手在齿条的带动下，将物品从滚筒上推下进入分类传送带上。
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