CN107771156B - 线分拣机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于分拣多种形状、大小和重量的物品特别是邮政包裹或机场行李的线分拣机。本发明特别涉及用于该分拣机的推进系统(304，306，406)。可以被看作本发明的一个目的的是，提供一种在给定的分拣容量下具有减少的能量输入需求的线分拣机。公开的是，一个包括分拣推车或板条(302)的闭环链设置有联接器(312)且设置用于沿着线分拣机履带区段移动。提供线性同步马达推进系统，用于使所述闭环链移动，且相邻永磁体(306)之间的间隙在永磁体中的每个之间相同或大体上相同。

Description

线分拣机

技术领域

本发明涉及一种用于分拣多种形状、大小和重量的物品特别是邮政包裹或机场行李的线分拣机(line sorter)。本发明特别涉及一种用于使所述分拣机的多个部分移动的推进系统，以及涉及如何以最有效的方式实施所述推进系统。

背景技术

分拣机是如下一种装置，所述装置能够按照如下方式来分拣物品：根据物品的标识分拣物品，并且通过将物品装载或引导到分拣机上且在卸货装置(discharge)处根据标识卸载(即，将它们卸下)，从而进入专用于所述物品的一个或多个卸货装置内。

如本发明的类型的分拣机通常适合用于每小时分拣数千个物品。因此，例如，系统可能使用大量的能量，且也可能生成一些声学噪声。此外，由于对高性能的需求(例如，在每小时分拣物品的数目方面)，而且还包括对极端可靠性的需求，系统的每个部分必须被设计成适合这些需求，同时限制在操作该系统时能量的使用量和所生成的声学噪声。

一些线分拣机系统可能已经具有高可靠性，但是可能却需要大量的能量来操作。其他系统可能已经需要少量的能量来操作，但是却遭受大量生成的声学噪声的困扰和/或遭受其在每小时分拣给定数目的物品的能力方面所测量的低容量的困扰。一些系统遭受太高的初始成本和/或太高的系统维护成本和/或不提供许多年无忧操作的困扰。

因此，为了解决这样或那样的问题，已经意识到改进的线分拣机是有益的，因此设计了本发明。

发明内容

可以被看作本发明的目的是，提供一种改进的线分拣机。优选地，本发明单独地或以任何组合来减轻、缓解或消除一个或多个上述或其他缺点。

特别地，可以被看作本发明的一个目的的是，提供一种在给定的分拣容量下对能量输入的需求减少的线分拣机。

因此，提供了一种用于分拣多种形状、大小和重量的物品诸如邮政包裹和机场行李的线分拣机，所述线分拣机包括：

-一个上部履带区段和一个下部履带区段，其中所述上部履带区段和所述下部履带区段在端部履带区段处连接，在所述线分拣机的两个端部中的每一端部处存在一个端部履带区段，

-至少一个位置，所述至少一个位置专用于诸如通过引导装置将物品引导到所述线分拣机上，

-多个卸货装置，用于将一个或多个物品分拣到它们相应的卸货装置中，

-一个闭环链(closed loop chain)，包括在联接器处联接的分拣推车(cart)或板条(slat)，且用于使所述推车或板条沿着所述上部履带区段、所述下部履带区段和所述端履带区段移动，其中当在操作中时，所述联接器使得所述推车或板条能够绕一个水平或大体上水平的枢转轴线相对于彼此枢转，

-一个线性同步马达推进系统，用于使所述闭环链移动，所述线性同步马达推进系统包括一个静止的行波场定子(travelling field stator)，所述静止的行波场定子与定位在所述闭环链的所述推车或板条上的多个永磁体协作，其中

-第一行连续的永久磁体由沿着所述上部履带区段的一行推车或板条的磁体形成，且第二行连续的永磁体由沿着所述下部履带区段的一行推车或板条的磁体形成，且其中所述推车或板条上的多个永磁体在所述端部履带区段处遵循或大体上遵循曲线形状，其中

-在所述第一行连续的永磁体和所述第二行连续的永磁体中的相邻永磁体之间的间隙在所述永磁体中的每个之间相同或大体上相同。

因此，提供了一种改进的线分拣机。可以看到，其中的改进在于，当提供具有给定配置的线分拣机时，在给定的分拣容量下或在给定的推车或板条移动速度下减少对能量输入的需求。

据此公开的一般认识是，用所公开的配置并且可能特别是当相邻永磁体之间的间隙如在本文中所述时，在给定的推车或板条移动速度下减少对能量输入的需求。为此的一些原因可以被看作，对于所描述的系统，可能需要更少和/或更轻量的部分，例如与如下这种线分拣机系统相比较：其中推车或板条的链通过链齿轮(sprocket)状装置使用摩擦与推车的链进行可操作地交互的物理接触来移动。通过所公开的配置，替代地或附加地增加了可靠性，并且替代地或附加地降低了在给定的推车移动速度下的声学噪声水平。

可能最重要的是，通过在所述推进系统的所有磁体之间具有相同的间隙，且例如不遗漏成行的连续的磁体中的任何磁体，例如，不遗漏在联接器处的一个或多个磁体，该系统适于实现高能量效率。

为了进一步指定间隙，据此指定的是，在联接器处的相邻磁体之间的间隙也相同或大体上相同，且在所述第一行连续的永磁体和所述第二行连续的永磁体中的两个个体推车或板条的相邻磁体之间的间隙也相同或大体上相同。

根据本发明的实施方案，所述第一行连续的磁体和所述第二行连续的磁体中的相邻磁体之间的间隙与相邻推车或板条的刚性端部之间的推车或板条间隙相同或大体上相同。推车或板条可以重叠，然而在这样的重叠的刚性部分的端部之间在移动方向上测量推车或板条间隙。推车或板条可以包括柔性构件，诸如橡胶构件，以防止物品或物品的部分卡在推车或板条之间。因此，采用了措辞“刚性端部”。

考虑到在本文中提供的认识，从每个履带端部区段的中心之间的测量线到联接器的枢转轴线的联接距离根据以下中的一个或多个来选择： I)所述端部履带区段的曲线半径，II)永磁体的形状或厚度，III)永磁体之间的间隙和IV)推车或板条节距，以使得相邻推车或板条的刚性端部之间的推车或板条间隙保持大于零。当相邻推车或板条的刚性端部之间的推车或板条间隙保持大于零时，在相邻推车或板条不会碰撞彼此的情况下，推车或板条可以遵循所述端部履带区段中的曲线形状的半径。

根据本发明的实施方案，从每个履带端部区段的中心之间的测量线到联接器的枢转轴线的联接距离与从所述测量线到邻近该联接器设置的永磁体的外表面的距离最大程度地相同或大体上最大程度地相同。据此可以看到的一个优点是，所述线分拣机的能量效率的进一步提高和坚固性的提高，这然后再次例如也降低了声学噪声并且提高了可靠性。此外，由于所述端部履带区段的曲线半径将在某种程度上受限制于所述线分拣机的限制高度，所以对于所例示的曲线半径、用所例示的磁体高度和形状且用所例示的推车节距，这样的联接距离将仍在相邻推车的永磁体不会碰撞彼此的情况下，恰好允许推车移动通过所述端部履带区段。

根据一个在此方面特别有利的实施方案，从每个履带端部区段的中心之间的测量线到联接器的枢转轴线的联接距离与从所述测量线到邻近该联接器设置的永磁体的内表面的距离相同或大体上相同。

根据本发明的实施方案，每个推车或板条包括至少一个联接器，所述至少一个联接器形成两个相邻推车或板条之间的可枢转连接件的一部分，且该联接器相对于所述第一行连续的永磁体或所述第二行连续的永磁体偏离中心地设置在左侧和/或右侧处。这样的构造实现所述定子的居中位置。然而，在本发明的优选实施方案中，每个推车或板条包括两个或更多个联接器，每个联接器形成两个相邻推车或板条之间的可枢转连接件的一部分，且至少一个可枢转连接件相对于所述第一行连续的永磁体或所述第二行连续的永磁体设置在左侧和右侧中的每一侧处。可以看到的一个优点是，据此可以提供所述推进系统的单个居中定子配置，该配置可以比在永磁体的左侧或右侧中的每一侧上仅具有一个可枢转连接件更可靠。

根据本发明的实施方案，多个或每个所述推车或板条包括用于与所述履带可操作地交互的一组滚动装置，诸如一组轮，并且其中当在操作中时所述滚动装置绕一个与所述推车或板条的联接器的枢转轴线同心或大体上同心的轴线转动。据此可以看出的一个优点是，构造的简单性，和/或所述线分拣机的能量效率的进一步提高和/或进一步提高的坚固性。

根据本发明的实施方案，分拣推车或板条的链中的每个推车或板条或者多个推车或板条包括一个或多个运输表面，用于接收、运输和/或卸下物品。

根据本发明的实施方案，所述一个或多个运输表面包括一个或多个交叉皮带(cross-belt)。

根据本发明的实施方案，所述线分拣机被设置成上方/下方配置。这可能已经被看作包括在线分拣机的定义中。

根据本发明的实施方案，专用于将物品引导到所述线分拣机上的至少一个位置是在所述下部履带区段和/或所述上部履带区段处。引导可以通过一个或多个操作员在这样的专用于引导的位置处将物品放置在分拣机上而手动地进行。替代地或附加地，可以利用一个或多个机器人将物品放置在分拣机上。替代地或附加地，可以利用包括通向分拣机的多个传送机皮带的引导装置将物品放置在分拣机上。

与引导物品的方式无关，专用于将物品引导到所述线分拣机上的至少一个位置可以替代地或附加地被设置在一个端部履带区段处，例如，用于在表面已经进入所述上部履带区段之后将物品放置在物品运输表面上。

根据本发明的实施方案，所述多个卸货装置沿着所述下部履带区段和/或所述上部履带区段设置。将卸货装置定位在所述上部履带区段处可以被看作是优选的。

所述线分拣机在机场、分配中心(诸如，邮政分配中心)或任何其他分拣设施中是特别有用的，且特别是用于分拣个体物品件。

在本文中通过提及优点，必须理解，此优点可被看作由本发明提供的可能的优点，但也可以被理解为，本发明对于获得所描述的优点是特别地而非排他性地有利的。

总之，本发明的各个方面和优点可以在本发明的范围内以任何可能的方式组合或结合。

本发明的这些以及其他方面、特征和/或优点将从下文所描述的实施方案变得明了且参照这些实施方案来阐明。

附图说明

将参照附图仅以实施例的方式描述本发明的实施方案，其中

图1以立体视图示出了线分拣机，

图2是该线分拣机的一个端部的特写，

图3是该线分拣机的横截面视图，

图4是该线分拣机的多个推车或板条的横截面视图，

图5是该线分拣机中的永磁体环的例示，

图6例示了沿着图5中的磁体环中的一行永磁体的多个永磁体的放大视图，

图7是仅在当安装在图4中的推车上时永磁体所具有的配置中的永磁体的视图，

图8是从履带区段中的多个推车下方且在如用图4中的视图方向 408指示的方向上的视图，以及

图9是该线分拣机的单个推车或板条的立体视图。

具体实施方式

图1以立体视图示出了线分拣机102。该图未示出系统的任何引导装置、卸货装置或其他外围设备或部分，诸如控制系统。线分拣机102 适用于分拣多种形状、大小和重量的物品，诸如邮政包裹或机场行李。

该线分拣机包括上部履带区段104和下部履带区段106。该上部履带区段和该下部履带区段连接到端部履带区段108，或以其他方式可操作地定位在端部履带区段108处。在该线分拣机的两个端部中的每一端部处存在一个端部履带区段。下部履带区段和/或上部履带区段处的至少一个位置被专用于将物品引导到线分拣机102上，诸如，通过引导装置或传送机(未示出)。虽然也未示出，但是通常沿着下部履带区段和 /或上部履带区段设置多个卸货装置或斜槽，用于将一个或多个物品分拣到它们相应的卸货装置内。由于所示出的实施方案的构造，所以这样的引导装置和卸货装置将被定位成用于仅在上部履带区段处使用。

图2是图1中所示出的线分拣机102的一个端部履带区段108的特写，且示出了端部履带区段的曲线形状202。穿过该线分拣机指示横截面视图方向A-A。由此可见，该分拣机被设置成上方/下方配置，即，上部履带区段被设置成与下部履带区段成一行，但在下部履带区段正上方，即被设置成闭环。

图3是如图2中所指示的(即，与推车或板条沿着上部履带区段的移动方向平行)线分拣机的横截面视图。该图例示的是，线分拣机102 的闭环链包括在联接器312处联接的分拣推车或板条302。推车302(或者也被称为板条或链环)的链被设置用于使推车或板条沿着上部履带区段、下部履带区段和端部履带区段移动。当在操作中时，联接器312使得推车或板条能够绕水平的或大体上水平的枢转轴线404相对于彼此枢转。

还例示了用于使所述闭环链移动的线性同步马达推进系统304、 306。图4中示出的磁体406也被包括在该线性同步马达推进系统中。该线性同步马达推进系统包括静止的行波场定子304，所述静止的行波场定子304与定位在该闭环链上的多个永磁体306、406配合。被例示为轮的滚动装置308被示出为朝向推车302的每一侧。这些轮被设置用于使得推车能够沿着包括履带区段104、106、108的闭合履带移动，以及用于控制推车的位置，主要是在竖直方向上的位置。同样地，滚动装置310被例示且被设置用于控制推车在水平方向上的位置。

图4是线分拣机102的多个推车或板条沿着线B-B且在如图3中的指示的方向上的横截面视图。示出了两个推车302以及两个另外的推车的末尾或开始。推车通过联接器312联接到相邻推车。联接器312不能够被详细看到，然而参考箭头312指向它们的大致位置。

联接器312使得推车能够绕枢转轴线404相对于彼此枢转，特别是，或此外，当推车遵循或大体上遵循端部履带区段的曲线形状时。为了简单起见，定子304和轮310未被示出在图4中。然而，示出的是，每个推车包括四个磁体，但是取决于所选择的配置，每个或至少多个推车可以具有任何数目的磁体306、406，诸如一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、10个、11个、12个或更多个磁体。优选地，每个推车或链环包括多个永磁体。如在本文的图中看到的，多个永磁体在推车、链环或板条的移动方向上彼此前后定位为一行磁体。所述磁体被示出为具有恒定的节距和交替的极性。优选地，如在本文中所例示的提供单行磁体。

所述磁体是永磁体，且每隔一个磁体以黑色例示且每隔一个磁体以白色例示象征的是，每个磁体相对于下一磁体具有交替的极性。因此，这例示的是，例如白色磁体406具有面向推车的运输表面的北极和面向另一方向的南极，而这对于黑色磁体306是相反的。因此，多个永磁体以交替的极性布置，以与由定子提供的磁场配合。

可以进一步看出的是，在示出的实施方案中，多个永磁体被布置成在它们之间具有相同的节距或大体上相同的节距。因此，可以看出优选的是，永磁体至少在磁体的长度方向上(即，在推车或板条沿着上部履带区段或下部履带区段的移动方向上)具有相同的尺寸。

可以进一步看出的是，多个永磁体被布置成使得各个推车上的磁体配置和定位相同或大体上相同。箭头408是图8中的例示的视图方向。

例示的是，成行的永磁体中的相邻磁体之间的间隙(参见图7中的 702)与相邻推车或板条的刚性端部之间的推车或链环间隙401相同或大体上相同。在例示的实施方案中，除联接器的部分之外，推车或板条的刚性部分不重叠。

在图5中例示的是，推车的磁体沿着上部履带区段形成第一行连续的磁体502。此外，例示的是，第二行连续的磁体504被形成在下部履带区段处，且推车或板条上的多个磁体遵循或大体上遵循端部履带区段的曲线形状202。因此，由此可见，多个磁体沿着整个线分拣机形成磁体环510。环510中的每个点例示永磁体306、406。还例示了每个履带端部区段的中心508之间的测量线506。

图6是如图5中指示的圆圈内的环的放大视图。在此可以看出的是，从测量线506到联接器312的枢转轴线404的联接距离602与从测量线到与该联接器相邻设置的永磁体的内表面706(参见图7)的距离604 相同或大体上相同。

图7例示的是，第一行连续的磁体和第二行连续的磁体中的相邻磁体之间的间隙702在所述磁体中的每个之间、还在具有枢转轴线404的联接器处相同或大体上相同，并且还在第一行连续的永磁体502和第二行连续的永磁体504中的两个个体推车或板条302的相邻磁体之间相同或大体上相同。

图8是在图4中的箭头408的方向上的视图。例示的是，联接器 312中的每个包括至少两个分立的可枢转连接件，至少一个可枢转连接件相对于成行的永磁体设置在左侧和右侧中的每一侧处。出于说明的目的，分立的磁体306、406是可见的，尽管实际上所述磁体可以被设置有防护物，并且可能被隐藏在防护物之后或以其他方式被封装。磁体被定位在推车或板条的中心中，以便被定位在定子的中心上方。

图9是单个推车302的立体视图，由此可见，此推车包括用于接收、运输和/或卸下物品的运输表面902。该图公开的是，该运输表面是交叉皮带904，即传送机皮带，该传送机皮带能够相对于推车在上部履带区段或下部履带区段中的移动方向的横向方向上接收或卸下定位在该皮带上的一个或多个物品。还示出了轮308和310以及联接器312的枢转轴线404。

由此可见，该组轮308被设置用于绕一个轴线转动，该轴线与推车或板条的联接器的枢转轴线404同心或大体上同心。在例示的实施方案中，轮308的轮轴是与联接器312的一部分相同的轴线。图9中例示的联接器的一部分将与联接器的另一部分可操作地联接，所述联接器的另一部分固定到所述联接器的一部分且被定位在相邻推车或板条(未示出)上。

简言之，在本文中所公开的是，本发明涉及一种用于分拣多种形状、大小和重量的物品特别是邮政包裹或机场行李的线分拣机102。本发明特别涉及用于该分拣机的推进系统304、306、406。可以被看作本发明的一个目的的是，提供一种在给定的分拣容量下具有减少的能量输入需求的线分拣机。公开的是，一个包括分拣推车或板条302的闭环链被设置有联接器312，且被设置用于沿着线分拣机履带区段移动。提供线性同步马达推进系统用于使所述闭环链移动，且相邻永磁体306、406之间的间隙702在永磁体中的每个之间相同或大体上相同。

尽管已经结合优选实施方案描述了本发明，但并非意在将其限制到在本文中所阐明的具体形式。相反，本发明的范围仅受所附权利要求限制。

在此部分中，出于解释目的而非限制目的阐述了所公开的实施方案的某些具体细节，以便提供对本发明的清楚且透彻的理解。然而，本领域技术人员应容易理解的是，在不显著偏离本公开内容的范围的前提下，可以以不精确地符合本文中所阐述的细节的其他实施方案实践本发明。另外，在此上下文中，且出于简洁和清楚的目的，已知装置、电路和方法学的详细描述已被省略，以便避免不必要的细节和可能的混淆。

在权利要求中，术语“包括”不排除其他元件或步骤的存在。此外，尽管个体特征可以被包含在不同权利要求中,但是这些个体特征可以被有利地组合,且在不同权利要求中包括并不暗示特征的组合是不可行的和/或有利的。此外，单数引用不排除多数。因此，引用“一个”、“一”、“第一”、“第二”等不排除多个。引用标号被包括在权利要求中，然而包括引用标号仅是出于清楚原因并且不应被认为限制权利要求的范围。

Claims (17)

1.一种用于分拣多种形状、大小和重量的物品的线分拣机(102)，所述线分拣机包括：

-一个上部履带区段(104)和一个下部履带区段(106)，其中所述上部履带区段和所述下部履带区段在端部履带区段(108)处连接，在所述线分拣机的两个端部中的每一端部处存在一个端部履带区段，

-至少一个位置，所述至少一个位置专用于通过引导装置将物品引导到所述线分拣机(102)上，

-多个卸货装置，所述多个卸货装置用于将一个或多个物品分拣到它们相应的卸货装置中，

-一个闭环链，所述闭环链包括在联接器(312)处联接的分拣推车或板条(302)，且用于使所述推车或板条沿着所述上部履带区段、所述下部履带区段和所述端部履带区段移动，其中当在操作中时，所述联接器使得所述推车或板条能够绕一个水平或大体上水平的枢转轴线(404)相对于彼此枢转，

-一个线性同步马达推进系统，所述线性同步马达推进系统用于使所述闭环链移动，所述线性同步马达推进系统包括一个静止的行波场定子(304)，所述静止的行波场定子(304)与定位在所述闭环链的所述推车或板条上的多个永磁体协作，其中

-第一行连续的永久磁体(502)由沿着所述上部履带区段的一行推车或板条的磁体形成，且第二行连续的永磁体(504)由沿着所述下部履带区段的一行推车或板条的磁体形成，且其中所述推车或板条上的多个永磁体遵循或大体上遵循所述端部履带区段处的曲线形状(202)，

-其中在所述第一行连续的磁体和所述第二行连续的磁体中的相邻磁体之间的间隙(702)在所述磁体中的每个之间相同或大体上相同，且其中所述间隙在联接器处的相邻磁体之间也相同或大体上相同，

-其中所述第一行连续的磁体和所述第二行连续的磁体中的相邻磁体之间的间隙(702)与相邻推车或板条的刚性端部之间的推车或板条间隙相同或大体上相同。

2.根据权利要求1所述的线分拣机，其中所述物品是邮政包裹或机场行李。

3.根据权利要求1所述的线分拣机，其中从每个端部履带 区段(108)的中心(508)之间的测量线(506)到联接器(312)的枢转轴线(404)的联接距离根据以下中的一个或多个来选择：I)所述端部履带区段(108)的曲线半径；II)永磁体的形状或厚度；III)永磁体之间的间隙(702)；以及IV)推车或板条节距，以使得相邻推车或板条的刚性端部之间的推车或板条间隙(401)保持大于零。

4.根据权利要求1所述的线分拣机，其中从每个端部履带 区段(108)的中心(508)之间的测量线(506)到联接器(312)的枢转轴线(404)的联接距离与从所述测量线到邻近该联接器设置的磁体的外表面(704)的距离最大程度地相同或大体上最大程度地相同。

5.根据权利要求1所述的线分拣机，其中从每个履带端部区段的中心(508)之间的测量线(506)到联接器(312)的枢转轴线(404)的联接距离(602)与从所述测量线到邻近该联接器设置的永磁体的内表面(706)的距离相同或大体上相同。

6.根据权利要求1所述的线分拣机，其中每个推车或板条包括形成两个相邻推车或板条之间的可枢转连接件的一部分的至少一个联接器(312)，其中该联接器相对于所述第一行连续的永磁体或所述第二行连续的永磁体偏离中心地设置在左侧和/或右侧处。

7.根据权利要求6所述的线分拣机，其中每个推车或板条包括两个或更多个联接器(312)，每个联接器形成两个相邻推车或板条之间的可枢转连接件的一部分，其中至少一个可枢转连接件相对于所述第一行连续的永磁体或所述第二行连续的永磁体设置在左侧和右侧中的每一侧处。

8.根据权利要求1所述的线分拣机，其中多个或每个所述推车或板条包括用于与所述履带可操作地交互的一组滚动装置(308)，且其中当在操作中时所述滚动装置绕一个与所述推车或板条的联接器的枢转轴线(404)同心或大体上同心的轴线转动。

9.根据权利要求8所述的线分拣机，其中所述一组滚动装置为一组轮。

10.根据权利要求1所述的线分拣机，其中分拣推车或板条的链中的多个或每个推车或板条(302)包括一个或多个运输表面(902)，用于接收、运输和/或卸下物品。

11.根据权利要求10所述的线分拣机，其中所述一个或多个运输表面包括一个或多个交叉皮带(904)。

12.根据权利要求1所述的线分拣机，其中所述线分拣机(102)被设置成上方/下方配置。

13.根据权利要求1所述的线分拣机，其中专用于通过引导装置将物品引导到所述线分拣机(102)上的至少一个位置是在所述下部履带区段和/或所述上部履带区段处。

14.根据权利要求1所述的线分拣机，其中专用于将物品引导到所述线分拣机(102)上的至少一个位置被设置在一个端部履带区段(108，109)处。

15.根据权利要求1所述的线分拣机，其中所述多个卸货装置沿着所述下部履带区段和/或所述上部履带区段设置。

16.根据权利要求1所述的线分拣机(102)在机场、分配中心或另一分拣设施中的用途。

17.一种使用根据权利要求1所述的线分拣机(102)来分拣个体物品件的方法。

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