CN108455261B - 单进口多出口的快递分拣与收集方法 - Google Patents

单进口多出口的快递分拣与收集方法 Download PDF

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Abstract

单进口多出口的快递分拣与收集方法，应用于包裹分拣打包输送装置；步骤如下：S01，包裹进入最上层分拣器后通过分拣对应的收集箱；S02，收集箱自动将达到收口标准的收集袋收口；S03，通过取货机械手将收口的收集袋转移到载物台上：S04，收集箱内的收集袋转移出去后收集箱内自动撑开一个收集袋；S05，载物台上的收集袋通过推送器转移到输出带上。本发明提供的快递分拣与收集方法，其自动化程度较高，可实现扫码后的包裹按地址归类装袋、整袋打包及整袋输送到传送带上，相比人工分拣，快递员的工作量降低，分拣错误率降低，分拣效率提高。

Description

单进口多出口的快递分拣与收集方法
技术领域
本发明涉及快递分拣技术领域，特别是一种单进口多出口的快递分拣与收集方法。
背景技术
在当今信息时代，特别是在当前的互联网+、O2O经济模式下，物流是非常重要的一个环节。现在的消费者，特别是年轻一代，更多地倾向于在网上购物，因此国内外快递的日流通量是非常巨大的。在快递运输的过程中，对快递进行分拣是必不可少的，这个过程决定了快递是否能够运往正确的方向。
现有的快递公司中，快递的分拣很多仍然采用人工分拣的方式进行。人工分拣出错率高、效率低、工作量大，还存在暴力分拣等缺点。
目前现有的快递分拣设备已经能实现快递自动扫码、分拣、归类存放，在一定程度上减轻了快递分拣人员的工作量，但不足之处在于：现有的快递分拣设备多为平面铺开的传送带流水线式的多级分拣设备，其占地面积较大，空间利用率低。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种包裹分拣打包输送装置及分拣方法。它能将快递包裹按目的地进行区分，并按照目的地的不同输送至相应的存储容器中，其占地面积小，分拣效率高。
本发明的技术方案是：单进口多出口的快递分拣与收集方法，应用于包裹分拣打包输送装置；
塔式分拣装置包括分拣器、取包裹器、推送器及输出带；
分拣器数量有多个，并在垂直方向上进行叠加，每个分拣器的中心区域设有一个圆柱形的中心通道，各分拣器的中心通道依次连通，而形成一条竖直连贯的包裹运输通道；分拣器包括底板、漏板、收集箱、收集袋、支承座、回转驱动机构A、拨叉及回转驱动机构B；收集箱包括箱底板、立柱、升降架、升降控制机构、收口组件、电磁铁A、电磁铁B及超高超重检测组件；箱底板在四个边角处分别设有左内凸台、左外凸台、右内凸台及右外凸台；升降控制机构包括钢丝绳、伺服电机A及收放轮；收口组件包括伺服电机B和齿轮；收集袋包括袋体、抽绳及铁片；袋体上端缘口的四个边角处分别设有外翻的耳片，耳片上固接有铁环；
取包裹器包括升降驱动器、载物台和取货机械手；取货机械手包括机械手臂、转轴、转轴座、夹板体及摆动驱动机构；夹板体包括左铁板、右电磁板、转销及扭簧；摆动驱动机构包括支承液压缸、活动链节及滑块；
推送器包括电动液压缸和推板；
快递分拣与收集方法步骤如下：
S01，包裹进入最上层分拣器后通过分拣进入对应的收集箱：
a、经过扫码的包裹落在最上层分拣器上转运平面的临停区域后，控制器根据预先计算出的该包裹的分拣路线控制回转驱动机构A产生动作，使漏板的包裹下落孔A有选择性的正对收集箱上端开口或正对底板包裹下落孔B，再控制回转驱动机构B产生动作，通过拨叉将包裹拨动至漏板的包裹下落孔A处，包裹则通过漏板的包裹下落孔A落入本层分拣器的收集箱或下一层分拣器的上转运平面的临停区域；
b、包裹到达新一层分拣器的上转运平面的临停区域后，重复a分步骤控制过程，使包裹最终落入对应层分拣器的对应的收集箱；
S02，收集箱自动将达到收口标准的收集袋收口：当收集箱内的包裹达到预定重量或高度后，包裹超重检测器或包裹超高检测器随即向控制器报警，控制器收到报警信号后控制两个伺服电机B同时启动，两个伺服电机B分别带动各自连接的齿轮沿齿轮容纳腔侧壁上的齿条移动，两个伺服电机B则分别在内、外弧形边杆的电机滑槽内移动，两个电磁铁A则逐渐靠近各自对应的电磁铁B，当两个电磁铁A分别移动至与各自对应的电磁铁B最接近的位置时，两个伺服电机B同时停止移动，此时收集袋上端开口被关闭；
S03，通过取货机械手将收口的收集袋转移到载物台上：
a、收集袋上端开口被关闭后，控制器控制升降驱动器产生动作，将载物台升至与报警的收集箱相对应的高度；
b、控制器再同时进行两项控制：1、控制支承液压缸的活塞杆伸出，将取货机械手向上推，使夹板体趋近收集袋的铁片；2、控制右电磁板断电，使闭合的夹板体在扭簧的作用下张开，张开的夹板体正对收集袋的铁片；
c、夹板体张开若干秒后，控制器再控制右电磁板通电，使夹板体合拢，夹板体合拢的同时，将收集袋的铁片吸附到右电磁板上，夹板体合拢之后，收集袋的铁片便被夹紧在夹板体的左铁板与右电磁板之间；
d、收集袋的铁片被夹紧之后，控制器先控制两个电磁铁A和两个电磁铁B断电，使收集袋与收集箱脱离连接，再控制支承液压缸的活塞杆进一步伸出，使取货机械手进一步向上推，从而将收集袋上端开口收紧，并从收集箱的包裹拽出口拽出，落在载物台上；
S04，收集箱内的收集袋转移出去后收集箱内自动撑开一个收集袋：
a、收集箱的包裹超重检测器检测到收集袋抽离后，传递信号给控制器，控制器收到信号后控制两个伺服电机B启动，两个伺服电机B机轴转动分别带动各自连接的齿轮沿齿轮容纳腔侧壁上的齿条啮合运动，两个伺服电机B则分别在内、外弧形边杆的电机滑槽内移动，两个电磁铁A则逐渐远离各自对应的电磁铁B，当两个电磁铁A分别移动到初始位置时，两个伺服电机B同时停止移动；
b、控制器再控制伺服电机A启动，放下钢丝绳，升降架通过滑块沿着立柱的滑槽下滑，待钢丝绳放空之后，升降架滑落到接近箱底板的高度；
c、控制器然后控制两个电磁铁A和两个电磁铁B通电，两个电磁铁A分别吸附套在箱底板的左内凸台及左外凸台上的最上一层收集袋的两个耳片，两个电磁铁B分别吸附套在箱底板的右内凸台及右外凸台上的最上一层收集袋的两个耳片，从而完成收集袋的衔取；
d、控制器最后控制伺服电机A启动，收回钢丝绳，钢丝绳带动升降架上升，升降架带动新衔取的收集袋上升，最终上升到初始位置；
S05，载物台上的收集袋通过推送器转移到输出带上：
a、包裹落在载物台上后，控制器同时进行三项控制：1、控制右电磁板断电，松开收集袋的铁片；2、控制支承液压缸的活塞杆缩回，使取货机械手下落至最低位置；3、控制升降驱动器产生动作，使载物台下降至最低位置；
b、当载物台下降到最低位置后，控制器控制电动液压缸的活塞杆伸出，通过推板将载物台上的收集袋推上输出带，动作完成后，电动液压缸的活塞杆缩回，等待下一次指令。
本发明进一步的技术方案是：快递分拣之前，所述包裹分拣打包输送装置处在初始状态，在该状态下：
a、最上层分拣器的上转运平面的临停区域正对外罩的包裹入口；
b、分拣器下转运平面的下落区域B正对其下一级分拣器上转运平面的临停区域；
c、收集箱的升降架位于其运动行程的最上端，并通过其下端的两个电磁铁A和两个电磁铁B吸附并撑开一个收集袋；
d、收集箱的两个电磁铁A与箱底板上的左内凸台和左外凸台位置正对；
e、取包裹器的载物台处在其运动行程的最低位置；
f、取包裹器的取货机械手处在其转动行程的最下端；
g、取包裹器的右电磁板呈通电状态；
h、推送器的电动液压缸的活塞杆处于收缩状态。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明提供的快递分拣与收集方法，其自动化程度较高，可实现扫码后的包裹按地址归类装袋、整袋打包及整袋输送到传送带上，相比人工分拣，快递员的工作量降低，分拣错误率降低，分拣效率提高。
以下结合图和实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为分拣器的结构示意图；
图3为底板的结构示意图；
图4为漏板的结构示意图；
图5为收集箱在某一视角下的结构示意图；
图6为收集箱在另一视角下的结构示意图；
图7为图6的A部分放大图；
图8为收集袋的结构示意图；
图9为取包裹器的结构示意图；
图10为图9的B部分放大图；
图11为夹板体的结构示意图；
图12为外罩的结构示意图。
说明：为便于看清分拣器的内部结构，图1中的外罩仅示出一小部分。
图例说明：分拣器1；中心通道11；底板12；中心孔B121；包裹下落孔B122；环形槽B123；漏板13；中心孔A131；包裹下落孔A132；环形槽A133；收集箱14；箱底板141；左内凸台1411；左外凸台1412；右内凸台1413；右外凸台1414；立柱142；滑槽1421；升降架143；内弧形边杆1431；左边杆1432；外弧形边杆1433；右边杆1434；滚轮1435；电机滑槽14361；齿轮容纳腔14362；升降控制机构144；钢丝绳1441；伺服电机A1442；收放轮1443；收口组件145；伺服电机B1451；齿轮1452；电磁铁A146；电磁铁B147；包裹拽出口148；收集袋15；袋体151；抽绳安装腔1511；入口15111；出口15112；耳片1512；铁环1513；抽绳152；铁片153；支承座16；下回转环161；支承杆162；回转驱动机构A17；主动链轮A171；步进电机A172；从动链轮A173；链条A174；拨叉18；回转环181；扫臂182；回转驱动机构B19；主动链轮B191；步进电机B192；从动链轮B193；链条B194；升降驱动器21；载物台22；取货机械手23；机械手臂231；滑槽2311；转轴232；转轴座233；夹板体234；左铁板2341；右电磁板2342；转销2343；扭簧2344；摆动驱动机构235；支承液压缸2351；活动链节2352；滑块2353；推送器3；电动液压缸31；推板32；输出带4；外罩5；包裹入口51；包裹出口52；底座6；包裹运输通道7。
具体实施方式
实施例1：
如图1-12所示，单进口多出口的快递分拣与收集方法，应用于包裹分拣打包输送装置。
包裹分拣打包输送装置包括分拣器1、取包裹器、包裹输出机构及控制器。
分拣器包括底板12、漏板13、收集箱14、收集袋15、支承座16、回转驱动机构A17、拨叉18及回转驱动机构B19；收集箱14在朝向包裹运输通道100的一侧设有包裹拽出口；收集箱14包括箱底板141、立柱142、升降架143、升降控制机构、收口组件、电磁铁A146、电磁铁B147及超高超重检测组件；升降架143包括依次连接的内弧形边杆1431、左边杆1432、外弧形边杆1433及右边杆1434；升降控制机构包括钢丝绳1441、伺服电机A1442及收放轮1443；收口组件包括伺服电机B1451和齿轮1452；超高超重检测组件包括包裹超高检测器和包裹超重检测器；收集袋15包括袋体151、抽绳152及铁片153；回转驱动机构A17包括主动链轮A171、步进电机A172、从动链轮A173及链条A174；回转驱动机构B19包括主动链轮B191、步进电机B192、从动链轮B193及链条B194。
分拣器1数量有多个，并在垂直方向上进行叠加；分拣器1从上至下依次设有上转运平面和下转运平面，上转运平面上设有临停区域和下落区域A，下转运平面上设有存储区域和下落区域B，上转运平面可相对于下转运平面转动，进而使下落区域A有选择性的正对下转运平面的存储区域或下落区域B；分拣器1下转运平面上的下落区域B正对相邻下一级分拣器1的上转运平面临停区域。
取包裹器包括升降驱动器21、载物台22和取货机械手23；取货机械手23包括机械手臂231、转轴232、转轴座233、夹板体234及液压支承缸235；夹板体234包括左铁板2341、右电磁板2342、转销2343及扭簧2344。
包裹输出机构包括推送器和运输带32；推送器包括电动液压缸311和推板312。
控制器与分拣器1的伺服电机A1442、伺服电机B1451、电磁铁A146、电磁铁B147、包裹超高检测器、包裹超重检测器、步进电机A172、步进电机B192电性连接；控制器与取包裹器的升降驱动器21、右电磁板2342、支承液压缸235电性连接；控制器与包裹输出机构的电动液压缸311电性连接。
快递分拣之前，包裹分拣打包输送装置处在初始状态，在该状态下：
a、最上层分拣器的上转运平面的临停区域正对外罩的包裹5入口；
b、分拣器1下转运平面的下落区域B正对其下一级分拣器上转运平面的临停区域；
c、收集箱14的升降架143位于其运动行程的最上端，并通过其下端的两个电磁铁A145和两个B147吸附并撑开一个收集袋15；
d、收集箱14的两个电磁铁A146与箱底板141上的左内凸台1411和左外凸台1412位置正对；
e、取包裹器2的载物台22处在其运动行程的最低位置；
f、取包裹器2的取货机械手23处在其转动行程的最下端；
g、取包裹器2的右电磁板2342呈通电状态；
h、推送器3的电动液压缸31的活塞杆处于收缩状态。
本发明的快递分拣与收集方法如下：
S01，包裹进入最上层分拣器后通过分拣进入对应的收集箱14：
a、经过扫码的包裹落在最上层分拣器上转运平面的临停区域后，控制器根据预先计算出的该包裹的分拣路线控制回转驱动机构A17产生动作，使漏板13的包裹下落孔A132有选择性的正对收集箱14上端开口或正对底板12包裹下落孔B122，再控制回转驱动机构B189产生动作，通过拨叉18将包裹拨动至漏板13的包裹下落孔A132处，包裹则通过漏板13的包裹下落孔A132落入本层分拣器的收集箱14或下一层分拣器的上转运平面的临停区域。
b、包裹到达新一层分拣器的上转运平面的临停区域后，重复a分步骤控制过程，使包裹最终落入对应层分拣器的对应的收集箱14。
S02，收集箱14自动将达到收口标准的收集袋15收口：当收集箱14内的包裹达到预定重量或高度后，包裹超重检测器或包裹超高检测器随即向控制器报警，控制器收到报警信号后控制两个伺服电机B1451同时启动，两个伺服电机B1451分别带动各自连接的齿轮1452沿齿轮容纳腔14362侧壁上的齿条移动，两个伺服电机B1451则分别在内、外弧形边杆的电机滑槽14361内移动，两个电磁铁A146则逐渐靠近各自对应的电磁铁B147，当两个电磁铁A146分别移动至与各自对应的电磁铁B147最接近的位置时，两个伺服电机B1451同时停止移动，此时收集袋15上端开口被关闭。
S03，通过取货机械手23将收口的收集袋15转移到载物台22上：
a、收集袋15上端开口被关闭后，控制器控制升降驱动器21产生动作，将载物台22升至与报警的收集箱14相对应的高度。
b、控制器再同时进行两项控制：1、控制支承液压缸2351的活塞杆伸出，将取货机械手23向上推，使夹板体234趋近收集袋15的铁片153。2、控制右电磁板2342断电，使闭合的夹板体234在扭簧2344的作用下张开，张开的夹板体234正对收集袋15的铁片153。
c、夹板体234张开若干秒后，控制器再控制右电磁板2342通电，使夹板体234合拢，夹板体234合拢的同时，将收集袋15的铁片153吸附到右电磁板2342上，夹板体234合拢之后，收集袋15的铁片153便被夹紧在夹板体234的左铁板2341与右电磁板2342之间。
d、收集袋15的铁片153被夹紧之后，控制器先控制两个电磁铁A146和两个电磁铁B147断电，使收集袋15与收集箱14脱离连接，再控制支承液压缸2351的活塞杆进一步伸出，使取货机械手23进一步向上推，从而将收集袋15上端开口收紧，并从收集箱14的包裹拽出口148拽出，落在载物台22上。
S04，收集箱14内的收集袋15转移出去后收集箱14内自动撑开一个收集袋15：
a、收集箱14的包裹超重检测器检测到收集袋15抽离后，传递信号给控制器，控制器收到信号后控制两个伺服电机B1451启动，两个伺服电机B1451机轴转动分别带动各自连接的齿轮1452沿齿轮容纳腔14362侧壁上的齿条啮合运动，两个伺服电机B1451则分别在内、外弧形边杆的电机滑槽14361内移动，两个电磁铁A146则逐渐远离各自对应的电磁铁B147，当两个电磁铁A146分别移动到初始位置时，两个伺服电机B1451同时停止移动。
b、控制器再控制伺服电机A1442启动，放下钢丝绳1441，升降架143通过滑块沿着立柱142的滑槽1421下滑，待钢丝绳1441放空之后，升降架143滑落到接近箱底板141的高度。
c、控制器然后控制两个电磁铁A146和两个电磁铁B147通电，两个电磁铁A146分别吸附套在箱底板141的左内凸台1411和左外凸台1412上的最上一层收集袋15的两个耳片1512，两个电磁铁B147分别吸附套在箱底板141的右内凸台1413和右外凸台1414上的最上一层收集袋15的两个耳片1512，从而完成收集袋15的衔取。
d、控制器最后控制伺服电机A1442启动，收回钢丝绳1441，钢丝绳1441带动升降架143上升，升降架143带动新衔取的收集袋15上升，最终上升到初始位置。
S05，载物台22上的收集袋15通过推送器3转移到输出带4上：
a、包裹落在载物台22上后，控制器同时进行三项控制：1、控制右电磁板2342断电，松开收集袋15的铁片153。2、控制支承液压缸2351的活塞杆缩回，使取货机械手23下落至最低位置。3、控制升降驱动器21产生动作，使载物台22下降至最低位置。
b、当载物台22下降到最低位置后，控制器控制电动液压缸31的活塞杆伸出，通过推板32将载物台22上的收集袋15推上输出带4，动作完成后，电动液压缸31的活塞杆缩回，等待下一次指令。
如图1-12所示，包裹分拣打包输送装置，包括分拣器1、取包裹器2、推送器3、输出带4、外罩5、底座6及控制器(图中未示出)。
分拣器1包括底板12、漏板13、收集箱14、收集袋15、支承座16、回转驱动机构A17、拨叉18及回转驱动机构B19。
底板12呈环形板，其上设有中心孔B121和位于中心孔B121外侧的包裹下落孔B122，其上端面在中心孔B121和包裹下落孔B122之间设有环形槽B123，底板12直接或间接固接在外罩4上。
漏板13为环形板，其上设有中心孔A131和位于中心孔A131外侧的包裹下落孔A132，其上端面在中心孔Av和包裹下落孔A132之间设有环形槽A133。
收集箱14安装在底板12上，并位于漏板13下方，其上端敞口。收集箱14包括箱底板141、立柱142、升降架143、升降控制机构144、收口组件145、电磁铁A146、电磁铁B147及超高超重检测组件。
箱底板141为扇形板，其在四个边角处分别设有左内凸台1411、左外凸台1412、右内凸台1413及右外凸台1414。
立柱142有四根，四根立柱142分别固接在箱底板141的四个边角处并垂直于箱底板141向上伸出，其上设有滑槽1421。
升降架143为扇形框架，其包括依次连接的内弧形边杆1431、左边杆1432、外弧形边杆1433及右边杆1434，升降架143在四个边角处通过滚轮1435水平活动安装在四根立柱142之间，其通过滚轮1435与滑槽1421的配合实现沿立柱142上下移动，其内弧形边杆1431和外弧形边杆1433的下端面上分别设有圆弧形的移动通道，移动通道沿内、外弧形边杆的长度方向延伸，并贯通内、外弧形边杆的两侧端面，移动通道包括电机滑槽14361和齿轮容纳腔14362。齿轮容纳腔14362与电机滑槽14361直接连通，齿轮容纳腔14362的侧壁上设有齿条，电机滑槽14361与内、外弧形边杆的下端面直接连通。
升降控制机构144包括钢丝绳1441、伺服电机A1442及收放轮1443，钢丝绳1441一端绕装在收放轮1443上，另一端固接在升降架143上，伺服电机A1442固定安装在立柱142顶端，收放轮1443固接在伺服电机A1442的机轴上。
收口组件145包括伺服电机B1451和齿轮1452，伺服电机B1451有两个，分别活动安装在外弧形边杆1433及内弧形边杆1431的电机滑槽14361内，并分别可在电机滑槽14361内滑动，其机轴伸入齿轮容纳腔14362中，齿轮1452固定安装在伺服电机B1451的机轴上，并与齿轮容纳14362腔侧壁上的齿条啮合。
电磁铁A146有两个，分别安装在伺服电机B1451的下端，并与箱底板141上的左内凸台1411和左外凸台1412相对应。
电磁铁B147有两个，分别固接在内、外弧形边杆的下端面上,并与箱底板141上的右内凸台1413和右外凸台1414相对应。
超高超重检测组件包括安装在立柱142上的包裹超高检测器和安装在箱底板141上的包裹超重检测器。
收集箱14在朝向包裹运输通道7的一侧设有包裹拽出口148。包裹拽出口148由朝向包裹运输通道7一侧的两根立柱142、内弧形边杆1431及箱底板141位于包裹运输通道7一侧的边沿合围而形成。
收集袋15多层堆叠并设置在收集箱14的内腔中。收集袋15包括袋体151、抽绳152及铁片153。袋体151在撑开状态下呈与收集箱14形状相适应的扇柱形，袋体151上端缘口处设有一圈抽绳安装腔1511，抽绳安装腔1511设有入口15111和出口15112，袋体151上端缘口的四个边角处分别设有外翻的耳片1512，耳片1512上固接有铁环1513。抽绳152通过入口15111穿入抽绳安装腔1511，再通过出口15112穿出抽绳安装腔1511，抽绳152一端头暴露在袋体151外，并与铁片153固接，另一端头固接在袋体151上端缘口处。
收集袋15多层堆叠放置在收集箱14的箱底板141上，其四个铁环1513分别套在箱底板141的左内凸台1411、左外凸台1412、右内凸台1413及右外凸台1414上。抽绳安装腔1511的入口15111、抽绳安装腔1511的出口15112、抽绳152的两端头、铁片153均位于收集箱14的包裹拽出口148一侧。
支承座16包括下回转环161和至少三根支承杆162，下回转环161呈两端开口的套筒形，下回转环161下端活动安装在底板12的环形槽B123内，支承杆162下端固接在下回转环161的上端面上，上端固接在漏板13的下端面上。
回转驱动机构A17与支承座16关联，以驱动支承座16在底板12的环形槽B123内转动。进而带动漏板13回转，使漏板13的包裹下落孔A132有选择的正对底板12包裹下落孔B122或正对收集箱14上端敞口。回转驱动机构A17包括主动链轮A171、步进电机A172、从动链轮A173及链条A174。主动链轮A171固定安装在步进电机A172的机轴上，步进电机A172直接或间接固接在底板12上，从动链轮A173套装并固接在支承座16的下回转环161上，链条A173绕设在主动链轮A171与从动链轮A172之间。
拨叉18活动安装在漏板13上，其包括上回转环181和扫臂182，上回转环181呈两端开口的套筒形，上回转环181下端活动安装在漏板13的环形槽A133内，扫臂182固接在上回转环181的外壁上，并向上回转环181的径向外侧伸出。
回转驱动机构B19与拨叉18关联，以驱动拨叉18在漏板13的环形槽A133内转动。回转驱动机构B19包括主动链轮B191、步进电机B192、从动链轮B193及链条B194。主动链轮B191固定安装在步进电机B192的机轴上，步进电机B192直接或间接固接在外罩5上，从动链轮B191套装并固接在拨叉18的上回转环181上，链条B194绕设在主动链轮B191和从动链轮B193之间。
分拣器1数量有多个，并在垂直方向上进行叠加，分拣器1的中心区域设有一个圆柱形的中心通道11，各分拣器1的中心通道11依次连通，而形成一条竖直连贯的包裹运输通道7，各分拣器1均直接或间接固定安装在底座6上。分拣器1从上至下依次设有上转运平面和下转运平面，上转运平面上设有临停区域和下落区域A，下转运平面上设有存储区域和下落区域B，上转运平面可相对于下转运平面转动，进而使下落区域A有选择性的正对下转运平面的存储区域或下落区域B。分拣器1下转运平面上的下落区域B正对相邻下一级分拣器1的上转运平面临停区域。
所述中心通道11由从上至下依次连通的拨叉18上回转环181的内孔、漏板13的中心孔、支承座16下回转环161的内孔、底板12的中心孔而形成。所述上转运平面为漏板13上表面所在的平面，所述下落区域A为漏板13的包裹下落孔A132，所述临停区域为漏板13正对外罩5包裹入口51的区域。所述下转运平面为底板12上表面所在的平面，所述存储区域为底板12上承载收集箱14的区域，所述下落区域B为底板12的包裹下落孔B122。
取包裹器2设在包裹运输通道7内，其包括升降驱动器21、载物台22和取货机械手23。
升降驱动器21下端安装在底座6上，上端与载物台22固接，其用于驱动载物台22升降。
载物台22固接在升降驱动器21上端。
取货机械手23安装在载物台22上，其用于将分拣器1下转运平面的存储区域的包裹转移到载物台22上。取货机械手23包括机械手臂231、转轴232、转轴座233、夹板体234及摆动驱动机构235。
机械手臂231下端通过转轴232安装在转轴座233上，上端与夹板体234连接，其上设有沿其长度方向延伸的滑槽2311。
转轴232两端活动安装在转轴座233上。
转轴座233固定安装在载物台22上。
夹板体234包括左铁板2341、右电磁板2342、转销2343及扭簧2344。左铁板2341和右电磁板2342均在一侧边固接有供转销2343插入的转销套，转销2343依次穿过左铁板2341和右电磁板2342的转销套，而将左铁板2341和右电磁板2342活动连接，转销2343在端部与机械手臂231的上端头焊接固定，左铁板2341和右电磁板2342绕转销2343转动进而实现相对合拢或张开。扭簧2344套装在转销2343上，其一端抵住左铁板2341的内端面，另一端抵住右电磁板2342的内端面，进而使左铁板2341和右电磁板2342相对张开呈一个固定的角度。
摆动驱动机构235与机械手臂231关联，以驱动机械手臂231绕转轴232摆动。摆动驱动机构235包括支承液压缸2351、活动链节2352及滑块2353。支承液压缸2351固定安装在载物台22上。活动链节2352一端与支承液压缸2351的活塞杆活动连接，另一端与滑块2353活动连接。滑块2353活动安装在机械手臂231的滑槽2311内。
推送器3和运输带4均安装在底座6上，两者分别位于取包裹器2的载物台22的两侧。输送带4前端位于外罩5内，后端从外罩5的包裹出口52穿出，而位于外罩5外部。推送器3包括电动液压缸31和推板32，电动液压缸31固接在底座6上，其活塞杆沿水平方向伸出，推板32固接在电动液压缸31的活塞杆上，并呈竖直状态，并正对输出带4的前端。
外罩5固定安装在底座6上，并将分拣器1和取包裹器2笼罩在内，其上端设有供包裹落入最上端分拣器1的包裹入口51，其下端设有供包裹输出的包裹出口52。
控制器与分拣器1的伺服电机A1442、伺服电机B1451、电磁铁A146、电磁铁B147、包裹超高检测器、包裹超重检测器、步进电机A172、步进电机B192电性连接。控制器与取包裹器的升降驱动器21、右电磁板2342、支承液压缸235电性连接。控制器与包裹输出机构的电动液压缸31电性连接。

Claims (2)

1.单进口多出口的快递分拣与收集方法，应用于包裹分拣打包输送装置；
塔式分拣装置包括分拣器(1)、取包裹器(2)、推送器(3)及输出带(4)；
分拣器(1)数量有多个，并在垂直方向上进行叠加，每个分拣器(1)的中心区域设有一个圆柱形的中心通道(11)，各分拣器(1)的中心通道(11)依次连通，而形成一条竖直连贯的包裹运输通道(7)；分拣器(1)包括底板(12)、漏板(13)、收集箱(14)、收集袋(15)、支承座(16)、回转驱动机构A(17)、拨叉(18)及回转驱动机构B(19)；收集箱(14)包括箱底板(141)、立柱(142)、升降架(143)、升降控制机构(144)、收口组件(145)、电磁铁A(146)、电磁铁B(147)及超高超重检测组件；箱底板(141)在四个边角处分别设有左内凸台(1411)、左外凸台(1412)、右内凸台(1413)及右外凸台(1414)；升降控制机构(144)包括钢丝绳(1441)、伺服电机A(1442)及收放轮(1443)；收口组件(145)包括伺服电机B(1451)和齿轮(1452)；收集袋(15)包括袋体(151)、抽绳(152)及铁片(153)；袋体(151)上端缘口的四个边角处分别设有外翻的耳片(1512)，耳片(1512)上固接有铁环(1513)；
取包裹器(2)包括升降驱动器(21)、载物台(22)和取货机械手(23)；取货机械手(23)包括机械手臂(231)、转轴(232)、转轴座(233)、夹板体(234)及摆动驱动机构(235)；夹板体(234)包括左铁板(2341)、右电磁板(2342)、转销(2343)及扭簧(2344)；摆动驱动机构(235)包括支承液压缸(2351)、活动链节(2352)及滑块(2353)；
推送器(3)包括电动液压缸(31)和推板(32)；
其特征是：快递分拣与收集方法步骤如下：
S01，包裹进入最上层分拣器后通过分拣进入对应的收集箱(14)：
a、经过扫码的包裹落在最上层分拣器上转运平面的临停区域后，控制器根据预先计算出的该包裹的分拣路线控制回转驱动机构A(17)产生动作，使漏板(13)的包裹下落孔A(132)有选择性的正对收集箱(14)上端开口或正对底板(12)包裹下落孔B(122)，再控制回转驱动机构B(19)产生动作，通过拨叉(18)将包裹拨动至漏板(13)的包裹下落孔A(132)处，包裹则通过漏板(13)的包裹下落孔A(132)落入本层分拣器的收集箱(14)或下一层分拣器的上转运平面的临停区域；
b、包裹到达新一层分拣器的上转运平面的临停区域后，重复a分步骤控制过程，使包裹最终落入对应层分拣器的对应的收集箱(14)；
S02，收集箱(14)自动将达到收口标准的收集袋(15)收口：当收集箱(14)内的包裹达到预定重量或高度后，包裹超重检测器或包裹超高检测器随即向控制器报警，控制器收到报警信号后控制两个伺服电机B(1451)同时启动，两个伺服电机B(1451)分别带动各自连接的齿轮(1452)沿齿轮容纳腔(14362)侧壁上的齿条移动，两个伺服电机B(1451)则分别在内、外弧形边杆的电机滑槽(14361)内移动，两个电磁铁A(146)则逐渐靠近各自对应的电磁铁B(147)，当两个电磁铁A(146)分别移动至与各自对应的电磁铁B(147)最接近的位置时，两个伺服电机B(1451)同时停止移动，此时收集袋(15)上端开口被关闭；
S03，通过取货机械手(23)将收口的收集袋(15)转移到载物台(22)上：
a、收集袋(15)上端开口被关闭后，控制器控制升降驱动器(21)产生动作，将载物台(22)升至与报警的收集箱(14)相对应的高度；
b、控制器再同时进行两项控制：1、控制支承液压缸(2351)的活塞杆伸出，将取货机械手(23)向上推，使夹板体(234)趋近收集袋(15)的铁片(153)；2、控制右电磁板(2342)断电，使闭合的夹板体(234)在扭簧(2344)的作用下张开，张开的夹板体（234）正对收集袋（15）的铁片（153）；
c、夹板体（234）张开若干秒后，控制器再控制右电磁板（2342）通电，使夹板体（234）合拢，夹板体（234）合拢的同时，将收集袋（15）的铁片（153）吸附到右电磁板（2342）上，夹板体（234）合拢之后，收集袋（15）的铁片（153）便被夹紧在夹板体（234）的左铁板（2341）与右电磁板（2342）之间；
d、收集袋（15）的铁片（153）被夹紧之后，控制器先控制两个电磁铁A（146）和两个电磁铁B（147）断电，使收集袋（15）与收集箱（14）脱离连接，再控制支承液压缸（2351）的活塞杆进一步伸出，使取货机械手（23）进一步向上推，从而将收集袋（15）上端开口收紧，并从收集箱（14）的包裹拽出口（148）拽出，落在载物台（22）上；
S04，收集箱（14）内的收集袋（15）转移出去后收集箱（14）内自动撑开一个收集袋（15）：
a、收集箱（14）的包裹超重检测器检测到收集袋（15）抽离后，传递信号给控制器，控制器收到信号后控制两个伺服电机B（1451）启动，两个伺服电机B（1451）机轴转动分别带动各自连接的齿轮（1452）沿齿轮容纳腔（14362）侧壁上的齿条啮合运动，两个伺服电机B（1451）则分别在内、外弧形边杆的电机滑槽（14361）内移动，两个电磁铁A（146）则逐渐远离各自对应的电磁铁B（147），当两个电磁铁A（146）分别移动到初始位置时，两个伺服电机B（1451）同时停止移动；
b、控制器再控制伺服电机A（1442）启动，放下钢丝绳（1441），升降架（143）通过滑块沿着立柱（142）的滑槽（1421）下滑，待钢丝绳（1441）放空之后，升降架（143）滑落到接近箱底板（141）的高度；
c、控制器然后控制两个电磁铁A（146）和两个电磁铁B（147）通电，两个电磁铁A（146）分别吸附套在箱底板（141）的左内凸台（1411）及左外凸台（1412）上的最上一层收集袋（15）的两个耳片（1512），两个电磁铁B(147)分别吸附套在箱底板(141)的右内凸台(1413)及右外凸台(1414)上的最上一层收集袋（15）的两个耳片（1512），从而完成收集袋（15）的衔取；
d、控制器最后控制伺服电机A(1442)启动，收回钢丝绳(1441)，钢丝绳(1441)带动升降架(143)上升，升降架(143)带动新衔取的收集袋(15)上升，最终上升到初始位置；
S05，载物台(22)上的收集袋(15)通过推送器(3)转移到输出带(4)上：
a、包裹落在载物台(22)上后，控制器同时进行三项控制：1、控制右电磁板(2342)断电，松开收集袋(15)的铁片(153)；2、控制支承液压缸(2351)的活塞杆缩回，使取货机械手(23)下落至最低位置；3、控制升降驱动器(21)产生动作，使载物台(22)下降至最低位置；
b、当载物台(22)下降到最低位置后，控制器控制电动液压缸(31)的活塞杆伸出，通过推板(32)将载物台(22)上的收集袋(15)推上输出带(4)，动作完成后，电动液压缸(31)的活塞杆缩回，等待下一次指令。
2.如权利要求1所述的单进口多出口的快递分拣与收集方法，其特征是：快递分拣之前，所述包裹分拣打包输送装置处在初始状态，在该状态下：
a、最上层分拣器的上转运平面的临停区域正对外罩(5)的包裹入口(51)；
b、分拣器(1)下转运平面的下落区域B正对其下一级分拣器上转运平面的临停区域；
c、收集箱(14)的升降架(143)位于其运动行程的最上端，并通过其下端的两个电磁铁A(146)和两个电磁铁B(147)吸附并撑开一个收集袋(15)；
d、收集箱(14)的两个电磁铁A(146)与箱底板(141)上的左内凸台(1411)和左外凸台(1412)位置正对；
e、取包裹器(2)的载物台(22)处在其运动行程的最低位置；
f、取包裹器(2)的取货机械手(23)处在其转动行程的最下端；
g、取包裹器(2)的右电磁板(2342)呈通电状态；
h、推送器(3)的电动液压缸(31)的活塞杆处于收缩状态。
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