CN108480221A - 含等距分离-慢速分流-快速合流的物流分拣系统 - Google Patents

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CN108480221A CN201810101141.0A CN201810101141A CN108480221A CN 108480221 A CN108480221 A CN 108480221A CN 201810101141 A CN201810101141 A CN 201810101141A CN 108480221 A CN108480221 A CN 108480221A
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Abstract

含等距分离‑慢速分流‑快速合流的物流分拣系统,包括逐取分离装置、前分流器、前分流输送器、扫码装置、合流器、汇流输送器、纠错装置、后分流器、后分流输送器及塔式分拣装置;逐取分离装置包括从前至后依次紧邻设置的输送器A、光滑分离板、滚筒输送装置及输送器B;前分流器设在设在输送器B后端;前分流输送器设在前分流器后端;扫码装置设在前分流输送器上;合流器设在前分流输送器后端;汇流输送器设在合流器后端;纠错装置设在汇流输送器上;后分流器设在汇流输送器后端;后分流输送器设在后分流器后端;塔式分拣装置设在后分流输送器后端。本发明采用将多条包裹慢速线并联的分拣方式,提高了整个物流分拣线的分拣效率。

Description

含等距分离-慢速分流-快速合流的物流分拣系统
技术领域
本发明涉及快递分拣技术领域,特别是一种含等距分离-慢速分流-快速合流的物流分拣系统。
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,但仍然存在以下不足之处:
1、现有的快递分拣设备存在某些慢速环节,例如包裹地址扫码,这些慢速环节形成的“瓶颈效应”会导致整个分拣流水线效率低下。
2、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。
3、包裹在分拣流水线上运行时可能出现意外掉落的情况,如果这种情况发生在包裹地址扫码环节之后,则会导致后续大规模的分拣错误,在没有预警及应对措施的情况下,其可靠性较差。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,而提供一种含等距分离-慢速分流-快速合流的物流分拣系统,它能实现包裹自动扫码、分拣、装袋及整袋输出,其自动化程度、空间利用率及分拣效率较高,并且有效避免了分拣流水线上包裹掉落对分拣准确性的干扰。
本发明的技术方案是:含等距分离-慢速分流-快速合流的物流分拣系统,包括逐取分离装置、前分流器、前分流输送器、扫码装置、合流器、汇流输送器、纠错装置、后分流器、后分流输送器及塔式分拣装置;
逐取分离装置包括从前至后依次紧邻设置的输送器A、光滑分离板、滚筒输送装置及输送器B;滚筒输送装置包括多个并列且水平布置的滚筒及用于驱动全部的滚筒同步转动的滚筒驱动机构;全部的滚筒在上端形成一条滚动传递面,滚动传递面的高度不高于光滑分离板的上表面高度,光滑分离板的上表面高度不高于输送器A的上表面高度;
前分流器设在设在输送器B后端,其用于将输送器B排出的包裹有序分流到所有的前分流输送器上;
前分流输送器设在前分流器后端,其数量有多条;
扫码装置设在前分流输送器上,其用于扫描包裹的条形码;
合流器设在前分流输送器的后端,其用于将前分流输送器排出的包裹有序分流到汇流输送器上;
汇流输送器设在合流器后端;
纠错装置设在汇流输送器上,其包括距离汇流输送器的后端由远及近依次布置的扫码器和计时计数器;
后分流器设在汇流输送器的后端,其用于将汇流输送器排出的包裹有序分流到所有的后分流输送器上;
后分流输送器设在后分流器后端,其数量有多条;
塔式分拣装置设在后分流输送器的后端,其数量有多个,每个塔式分拣装置均与一条后分流输送器对应;塔式分拣装置包括分拣器、取包裹器、推送器、输送器C、外罩及底座;
分拣器数量有多个,并在垂直方向上进行叠加,各分拣器均直接或间接固定安装在底座上,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;分拣器下转运平面上的下落区域B正对相邻下一级分拣器的上转运平面临停区域;
取包裹器设在包裹运输通道内,其包括升降驱动器、载物台和取货机械手;升降驱动器为剪叉式液压升降机,其下端安装在底座上,其用于驱动载物台做垂直升降运动;载物台固接在升降驱动器上端;取货机械手安装在载物台上,其用于将分拣器存储区域的包裹转移到载物台上;
推送器和输送器C分别位于载物台两侧;推送器包括电动液压缸和推板,电动液压缸固接在底座上,其活塞杆沿水平方向伸出,推板固接在电动液压缸的活塞杆上,并呈竖直状态;输送器C的前端位于外罩内,后端从外罩的包裹出口穿出,输送带的前端正对推送器的推板;
外罩固定安装在底座上,并将分拣器和取包裹器笼罩在内,其上端设有供包裹落入最上端分拣器的包裹入口,其下端设有供包裹输出的包裹出口;外罩的包裹入口正对分流传送带的后端。
本发明进一步的技术方案是:前分流器包括支承架、驱动电机J、V形盘、压力感应器J及压力感应器K;支承架下端固接在驱动电机J的机轴上,上端固接在V形盘的下端;V形盘呈倒V形,其上端设有第一面和第二面;压力感应器J和压力感应器K分别安装在V形盘的第一面和第二面上;
前分流输送器有两条;当V形盘摆动至其第一面正对输送器B的后端时,其第二面正对一条前分流输送器;当V形盘摆动至其第二面正对输送器B的后端时,其第一面正对另一条前分流输送器。
本发明再进一步的技术方案是:合流器包括丝杠、定位座、驱动电机K、丝母、导向杆、底台、小段传送带组件A及小段传送带组件B;
丝杠两端活动安装在定位座上,其一端与驱动电机K的机轴关联;驱动电机K固定安装在定位座上;丝母与丝杠旋配,其上设有供导向杆通过的导向杆孔;导向杆穿过丝母上的导向杆孔,其两端固定安装在定位座上;底台固定连接在丝母的上端;小段传送带组件A和小段传送带组件B均安装在底台上端;
小段传送带组件A包括小段传送带A、主动辊A、从动辊A、辊座A、驱动电机L及光电对射传感器A;主动辊A一端与驱动电机L的机轴关联,另一端活动安装在辊座A上,驱动电机L及辊座A均固定安装在底台上,小段传送带A绕设在主动辊A和从动辊A之间,光电对射传感器A安装在底台上,并位于小段传送带A的上端及小段传送带A的前端,其用于检测是否有包裹落在小段传送带A上;
小段传送带组件B包括小段传送带B、主动辊B、从动辊B、辊座B、驱动电机M及光电对射传感器B;主动辊B一端与驱动电机M的机轴关联,另一端活动安装在辊座B上,驱动电机M及辊座B均固定安装在底台上,小段传送带B绕设在主动辊B和从动辊B之间,光电对射传感器B安装在底台上,并位于小段传送带B的上端及小段传送带B的前端,其用于检测是否有包裹落在小段传送带B上;
小段传送带组件A可整体随着底台移动,进而使小段传送带A有选择性的正对一条前分流输送器的后端或正对汇流输送器的前端;小段传送带组件B可整体随着底台移动,进而使小段传送带B有选择性的正对另一条前分流输送器的后端或正对汇流输送器的前端。
本发明更进一步的技术方案是:后分流器包括旋转架、驱动电机N、托举板及小段传送带组件C;旋转架包括竖直转杆及呈环形均布固接在竖直转杆上端的四根悬臂,竖直转杆下端固接在驱动电机N的机轴上;托举板固接在悬臂的悬出端,四块托举板的转动路径均重合;小段传送带组件C安装在托举板的上端,小段传送带组件C包括小段传送带C、主动辊C、从动辊C、辊座C、驱动电机Q及光电对射传感器C;主动辊C一端与驱动电机Q的机轴关联,另一端活动安装在辊座C上,驱动电机Q及辊座C均固定安装在托举板上,从动辊C两端活动安装在辊座C上,小段传送带C绕设在主动辊C和从动辊C之间,光电对射传感器C安装在托举板上,并位于小段传送带C的上端及小段传送带C前进方向的前端,其用于检测是否有包裹落在小段传送带C上;
后分流输送器有三条;当任一条小段传送带C正对汇流输送器的后端时,其余三条小段传送带C分别正对三条后分流输送器的前端。
本发明更进一步的技术方案是: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;
底板呈环形板,其上设有中心孔B和位于中心孔B外侧的包裹下落孔B,其上端面在中心孔B外侧及包裹下落孔B内侧之间的区域设有环形槽B,底板直接或间接固接在外罩上;
漏板为环形板,其上设有中心孔A和位于中心孔A外侧的包裹下落孔A,其上端面在中心孔A外侧及包裹下落孔A内侧之间的区域设有环形槽A;
收集箱有多个,分别环绕底板的中心孔B安装在底板上,并位于底板的环形槽B外侧,收集箱上端设有敞口;
收集袋多层堆叠设置在收集箱内;
支承座包括下回转环和固接在下回转环上端的至少三根支承杆,下回转环下端活动安装在底板环形槽B内,支承杆上端固接在漏板下端面上;
回转驱动机构A与支承座关联,以驱动支承座在底板环形槽B内回转,支承座带动漏板做回转运动,使漏板的包裹下落孔A有选择的正对底板包裹下落孔B或正对收集箱上端敞口;
拨叉活动安装在漏板上,其包括上回转环和扫臂,上回转环下端活动安装在漏板的环形槽A内,扫臂固接在上回转环的外壁上,并向上回转环的径向外侧伸出;
回转驱动机构B与拨叉关联,以驱动拨叉在漏板的环形槽A内转动;
所述中心通道由从上至下依次连通的拨叉上回转环的内孔、漏板的中心孔A、支承座下回转环的内孔、底板的中心孔B而形成;
所述上转运平面为漏板上表面所在的平面,所述下落区域A为漏板的包裹下落孔A,所述临停区域为漏板正对外罩包裹入口的区域;
所述下转运平面为底板上表面所在的平面,所述存储区域为底板上安装收集箱的区域,所述下落区域B为底板的包裹下落孔B。
本发明更进一步的技术方案是: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;
箱底板为扇形板,其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;
立柱有四根,四根立柱分别固接在箱底板的四个边角处并垂直于箱底板向上伸出,其上设有滑槽;
升降架为扇形框架,其包括依次连接的内弧形边杆、左边杆、外弧形边杆及右边杆,升降架在四个边角处通过滚轮水平活动安装在四根立柱之间,其通过滚轮与滑槽的配合实现沿立柱上下移动;内弧形边杆和外弧形边杆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,移动通道包括上下相互连通的电机滑槽和齿轮容纳腔,齿轮容纳腔的侧壁上设有齿条,电机滑槽与内、外弧形边杆的下端面连通;
升降控制机构包括钢丝绳、伺服电机A及收放轮,钢丝绳一端绕装在收放轮上,另一端固接在升降架上,伺服电机A固定安装在立柱顶端,收放轮固接在伺服电机A的机轴上;
收口组件包括伺服电机B和齿轮,伺服电机B有两个,分别可滑动的安装在内、外弧形边杆的电机滑槽内,其机轴伸入齿轮容纳腔中,齿轮固接在伺服电机B的机轴上,并位于齿轮容纳腔内,并与齿轮容纳腔的齿条啮合;
电磁铁A有两个,分别安装在伺服电机B的下端,并与箱底板上的左内凸台和左外凸台相对应;
电磁铁B有两个,分别固接在内、外弧形边杆的下端面上,并与箱底板上的右内凸台和右外凸台相对应;
超高超重检测组件包括安装在立柱上的包裹超高检测器和安装在箱底板上的包裹超重检测器;
收集箱在朝向包裹运输通道的一侧设有包裹拽出口;包裹拽出口由朝向包裹运输通道一侧的两根立柱、内弧形边杆及箱底板位于包裹运输通道一侧的边沿合围而形成。
本发明更进一步的技术方案是:收集袋包括袋体、抽绳及铁片;袋体在撑开状态下呈与收集箱形状相适应的扇柱形,袋体上端缘口处设有一圈抽绳安装腔,抽绳安装腔设有入口和出口,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;抽绳通过入口穿入抽绳安装腔,再通过出口穿出抽绳安装腔,抽绳一端头暴露在袋体外,并与铁片固接,另一端头固接在袋体上端缘口处;
收集袋多层堆叠放置在收集箱的箱底板上,其四个铁环分别套在箱底板的左内凸台、左外凸台、右内凸台及右外凸台上;抽绳安装腔的入口、抽绳安装腔的出口、抽绳的两端头、铁片均位于收集箱的包裹拽出口一侧。
本发明更进一步的技术方案是:回转驱动机构A包括主动链轮A、步进电机A、从动链轮A及链条A;主动链轮A固定安装在步进电机A的机轴上,步进电机A直接或间接固接在底板上,从动链轮A套装并固接在支承座的下回转环上,链条A绕设在主动链轮A与从动链轮A之间;
回转驱动机构B包括主动链轮B、步进电机B、从动链轮B及链条B;主动链轮B固定安装在步进电机B的机轴上,步进电机B直接或间接固接在外罩上,从动链轮B套装并固接在拨叉的上回转环上,链条B绕设在主动链轮B和从动链轮B之间。
本发明更进一步的技术方案是: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;
机械手臂下端通过转轴安装在转轴座上,上端与夹板体连接,其上设有沿其长度方向延伸的滑槽;
转轴两端活动安装在转轴座上;
转轴座固定安装在载物台上;
夹板体包括左铁板、右电磁板、转销及扭簧;左铁板和右电磁板均在一侧边固接有供转销插入的转销套,转销依次穿过左铁板和右电磁板的转销套,而将左铁板和右电磁板活动连接,转销在端部与机械手臂的上端焊接固定,左铁板和右电磁板绕转销转动进而实现相对合拢或张开;扭簧套装在转销上,其一端抵住左铁板的内端面,另一端抵住右电磁板的内端面,进而使左铁板和右电磁板相对张开呈一个固定的角度;
摆动驱动机构与机械手臂关联,以驱动机械手臂绕转轴摆动;摆动驱动机构包括支承液压缸、活动链节及滑块;支承液压缸固定安装在载物台上;活动链节一端与支承液压缸的活塞杆活动连接,另一端与滑块活动连接;滑块活动安装在机械手臂的滑槽内。
本发明更进一步的技术方案是:其还包括控制器;控制器与分拣器的伺服电机A、伺服电机B、电磁铁A、电磁铁B、包裹超高检测器、包裹超重检测器、步进电机A、步进电机B电性连接;控制器与取包裹器的升降驱动器、右电磁板、支承液压缸电性连接;控制器与电动液压缸电性连接;控制器与前分流器的驱动电机J、压力感应器J及压力感应器K电性连接;控制器与合流器的驱动电机K、驱动电机L、驱动电机M、光电对射传感器A及光电对射传感器B电性连接;控制器与后分流器的驱动电机N、驱动电机Q及光电对射传感器C电性连接;控制器与纠错装置的计时计数器及扫码器电性连接;控制器与扫码装置电性连接。
本发明与现有技术相比具有如下优点:
1、针对现有物流分拣流水线中存在的慢速环节(例如地址扫码),会导致整个分拣流水线快不起来的问题,本发明先通过逐取分离装置将包裹等间距排列输出(包裹快速线),再通过前分流器将包裹分配到多条前分流输送器上(包裹慢速线),地址扫码在多条前分流输送器上同时进行,再通过合流器将包裹汇集到汇流输送器上(包裹快速线),然后通过后分流器将包裹分配到到多条后分流输送器上(包裹慢速线),最后每条后分流输送器排出的包裹分别进入一个塔式分拣装置进行分拣,这种将多条包裹慢速线并联的分拣方式,提高了整个物流分拣线的分拣效率。
2、针对物流分拣过程中地址扫码与包裹分拣器之间的长距离输送,易出现包裹掉落,导致包裹实际顺序与扫码地址顺序错位,本发明在塔式分拣装置的前端设计了具有地址查错-纠错-核错功能的纠错装置,防止扫码地址与包裹地址的错位,提高分拣的准确度。
3、针对现有常用物流分拣流水线通过传送带进行平面铺开分拣,占地面积大,本发明设计了能实现垂直方向叠加,带有自动打包功能的塔式分拣装置,其功能集成,机构紧凑,占地面积小。
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为前分流装置的第一种状态示意图;
图3为前分流装置的第二种状态示意图;
图4为合流器的结构示意图;
图5为图4的A-A剖视图;
图6为后分流器的结构示意图;
图7为塔式分拣装置的结构示意图;
图8为塔式分拣装置的分拣器的结构示意图;
图9为分拣器的底板的结构示意图;
图10为分拣器的漏板的结构示意图;
图11为分拣器的收集箱在某一视角下的结构示意图;
图12为分拣器的收集箱在另一视角下的结构示意图;
图13为图12的A部分放大图;
图14为分拣器的收集袋的结构示意图;
图15为塔式分拣装置的取包裹器的结构示意图;
图16为图15的B部分放大图;
图17为取包裹器的夹板体的结构示意图;
图18为塔式分拣装置的外罩的结构示意图;
图19为本发明工作流程的S04步骤的合流器初始状态示意简图;
图20为本发明工作流程的S04步骤的a分步骤状态示意图;
图21为本发明工作流程的S04步骤的b分步骤状态示意图;
图22为本发明工作流程的S05步骤的旋转架初始状态示意简图;
图23为本发明工作流程的S05步骤的a分步骤状态示意图;
图24为本发明工作流程的S05步骤的l分步骤状态示意图。
图例说明:逐取分离装置1;输送器A11;光滑分离板12;滚筒输送装置13;滚动传递面131;输送器B14;前分流器2;支承架21;驱动电机J22;V形盘23;V形盘第一面231;V形盘第二面232;压力感应器J24;压力感应器K25;前分流输送器100;扫码装置200;合流器3;丝杠31;定位座32;驱动电机K33;丝母34;导向杆35;底台36;小段传送带A371;主动辊A372;从动辊A373;辊座A374;驱动电机L375;光电对射传感器A376;小段传送带B381;主动辊B382;从动辊B383;辊座B384;驱动电机M385;光电对射传感器B386;汇流输送器300;后分流器4;旋转架41;竖直转杆411;悬臂412;驱动电机N42;托举板43;小段传送带C441;主动辊C442;从动辊C443;辊座C444;驱动电机Q445;光电对射传感器C446;后分流输送器500;纠错装置400;扫码器401;计时计数器402;分拣器5;中心通道51;底板52;中心孔B521;包裹下落孔B522;环形槽B523;漏板53;包裹下落孔A532;收集箱54;箱底板541;左内凸台5411;左外凸台5412;右内凸台5413;右外凸台5414;立柱542;滑槽5421;升降架543;内弧形边杆5431;左边杆5432;外弧形边杆5433;右边杆5434;滚轮5435;移动通道5436;电机滑槽54361;齿轮容纳腔54362;升降控制机构544;钢丝绳5441;伺服电机A5442;收放轮5443;收口组件545;伺服电机B5451;齿轮5452;电磁铁A546;电磁铁B547;包裹拽出口548;收集袋55;袋体551;抽绳安装腔5511;入口55111;出口55112;耳片5512;抽绳552;铁片553;支承座56;下回转环561;支承杆562;回转驱动机构A57;主动链轮A571;步进电机A572;从动链轮A573;链条A574;拨叉58;回转环581;扫臂582;回转驱动机构B59;主动链轮B591;步进电机B592;从动链轮B593;链条B594;取包裹器6;升降驱动器61;载物台62;取货机械手63;机械手臂631;滑槽6311;转轴632;转轴座633;夹板体634;左铁板6341;右电磁板6342;转销6343;扭簧6344;摆动驱动机构635;支承液压缸6351;活动链节6352;滑块6353;推送器7;电动液压缸71;推板72;输送器C8;外罩9;包裹入口91;包裹出口92;底座600;包裹运输通道700。
具体实施方式
实施例1:
如图1-24所示,含等距分离-慢速分流-快速合流的物流分拣系统,包括逐取分离装置1、前分流器2、前分流输送器100、扫码装置200、合流器3、汇流输送器300、后分流器4、后分流输送器500、纠错装置400塔式分拣装置及控制器。
逐取分离装置1包括从前至后依次紧邻设置的输送器A11、光滑分离板12、滚筒输送装置13及输送器B14。滚筒输送装置13包括多个并列且水平布置的滚筒及用于驱动全部的滚筒同步转动的滚筒驱动机构(图中未示出),滚筒驱动机构为电机驱动的链传动副。全部的滚筒在上端形成一条滚动传递面131,滚动传递面131的高度不高于光滑分离板12的上表面高度,光滑分离板12的上表面高度不高于输送器A11的上表面高度。
前分流器2设在设在输送器B14后端,其用于将输送器B14排出的包裹有序分流到所有的前分流输送器100上。前分流器2包括支承架21、驱动电机J22、V形盘23、压力感应器J24及压力感应器K25。支承架21下端固接在驱动电机J22的机轴上,上端固接在V形盘23的下端。V形盘23呈倒V形,其上端设有第一面231和第二面232。压力感应器J24和压力感应器K25分别安装在V形盘23的第一面231和第二面232上。
前分流输送器100设在前分流器2后端,其数量有两条。当V形盘23摆动至其第一面231正对输送器B14的后端时,其第二面232正对一条前分流输送器100。当V形盘23摆动至其第二面232正对输送器B14的后端时,其第一面231正对另一条前分流输送器100。
扫码装置200设在前分流输送器100上,其用于扫描包裹的条形码。
合流器3设在前分流输送器100的后端,其用于将前分流输送器100排出的包裹有序分流到汇流输送器300上。合流器3包括丝杠31、定位座32、驱动电机K33、丝母34、导向杆35、底台36、小段传送带组件A及小段传送带组件B。
丝杠31两端活动安装在定位座32上,其一端与驱动电机K33的机轴关联。驱动电机K33固定安装在定位座32上。丝母34与丝杠31旋配,其上设有供导向杆35通过的导向杆孔。导向杆35穿过丝母34上的导向杆孔,其两端固定安装在定位座32上。底台36固定连接在丝母34的上端。小段传送带组件A和小段传送带组件B均安装在底台36上端。
小段传送带组件A包括小段传送带A371、主动辊A372、从动辊A373、辊座A374、驱动电机L375及光电对射传感器A376。主动辊A372一端与驱动电机L375的机轴关联,另一端活动安装在辊座A374上,驱动电机L375及辊座A374均固定安装在底台36上,小段传送带A371绕设在主动辊A372和从动辊A373之间,光电对射传感器A376安装在底台36上,并位于小段传送带A371的上端及小段传送带A371的前端,其用于检测是否有包裹落在小段传送带A371上。
小段传送带组件B包括小段传送带B381、主动辊B382、从动辊B383、辊座B384、驱动电机M385及光电对射传感器B386。主动辊B382一端与驱动电机M385的机轴关联,另一端活动安装在辊座B384上,驱动电机M385及辊座B384均固定安装在底台36上,小段传送带B381绕设在主动辊B382和从动辊B383之间,光电对射传感器B386安装在底台36上,并位于小段传送带B381的上端及小段传送带B381的前端,其用于检测是否有包裹落在小段传送带B381上。
小段传送带组件A可整体随着底台36移动,进而使小段传送带A371有选择性的正对一条前分流输送器100的后端或正对汇流输送器300的前端。小段传送带组件B可整体随着底台36移动,进而使小段传送带B381有选择性的正对另一条前分流输送器100的后端或正对汇流输送器300的前端。
汇流输送器300设在合流器3后端。
纠错装置400设在汇流输送器300上,其包括距离汇流输送器300的后端由远及近依次布置的扫码器401和计时计数器402。
后分流器4设在汇流输送器300的后端,其用于将汇流输送器300排出的包裹有序分流到所有的后分流输送器500上。后分流器4包括旋转架41、驱动电机N42、托举板43及小段传送带组件C。旋转架41包括竖直转杆411及呈环形均布固接在竖直转杆411上端的四根悬臂412,竖直转杆411下端固接在驱动电机N42的机轴上。托举板43固接在悬臂412的悬出端,四块托举板43的转动路径均重合。
小段传送带组件C安装在托举板43的上端,小段传送带组件C包括小段传送带C441、主动辊C442、从动辊C443、辊座C444、驱动电机Q445及光电对射传感器C446。主动辊C442一端与驱动电机Q445的机轴关联,另一端活动安装在辊座C444上,驱动电机Q445及辊座C444均固定安装在托举板43上,从动辊C443两端活动安装在辊座C444上,小段传送带C441绕设在主动辊C442和从动辊C443之间,光电对射传感器C446安装在托举板43上,并位于小段传送带C441的上端及小段传送带C441前进方向的前端,其用于检测是否有包裹落在小段传送带C441上。
后分流输送器500设在后分流器4后端,其数量有三条。当任一条小段传送带C441正对汇流输送器300的后端时,其余三条小段传送带C441分别正对三条后分流输送器500的前端。
塔式分拣装置设在后分流输送器500的后端,其数量有三个,每个塔式分拣装置均与一条后分流输送器500对应。塔式分拣装置包括分拣器5、取包裹器6、推送器7、输送器C8、外罩9及底座600。
分拣器5包括底板52、漏板53、收集箱54、收集袋55、支承座56、回转驱动机构A57、拨叉58及回转驱动机构B59。
底板52呈环形板,其上设有中心孔B521和位于中心孔B521外侧的包裹下落孔B522,其上端面在中心孔B521外侧及包裹下落孔B522内侧之间的区域设有环形槽B523,底板52直接或间接固接在外罩9上。
漏板53为环形板,其上设有中心孔A531和位于中心孔A531外侧的包裹下落孔A532,其上端面在中心孔A531外侧及包裹下落孔A532内侧之间的区域设有环形槽A533。
收集箱54有多个,分别环绕底板52的中心孔B521安装在底板52上,并位于底板52的环形槽B523外侧,收集箱54上端设有敞口。收集箱54包括箱底板541、立柱542、升降架543、升降控制机构544、收口组件545、电磁铁A546、电磁铁B547及超高超重检测组件。
箱底板541为扇形板,其在四个边角处分别设有左内凸台5411、左外凸台5412、右内凸台5413及右外凸台5414。
立柱542有四根,四根立柱542分别固接在箱底板541的四个边角处并垂直于箱底板541向上伸出,其上设有滑槽5421。
升降架543为扇形框架,其包括依次连接的内弧形边杆5431、左边杆5432、外弧形边杆5433及右边杆5434,升降架543在四个边角处通过滚轮5435水平活动安装在四根立柱542之间,其通过滚轮5435与滑槽5421的配合实现沿立柱542上下移动。内弧形边杆5431和外弧形边杆5433的下端面上分别设有圆弧形的移动通道5436,移动通道5436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5436包括上下相互连通的电机滑槽54361和齿轮容纳腔54362,齿轮容纳腔54362的侧壁上设有齿条,电机滑槽54361与内、外弧形边杆的下端面连通。
升降控制机构544包括钢丝绳5441、伺服电机A5442及收放轮5443,钢丝绳5441一端绕装在收放轮5443上,另一端固接在升降架543上,伺服电机A5442固定安装在立柱542顶端,收放轮5443固接在伺服电机A5442的机轴上。
收口组件545包括伺服电机B5451和齿轮5452,伺服电机B5451有两个,分别可滑动的安装在内、外弧形边杆的电机滑槽54361内,其机轴伸入齿轮容纳腔54362中,齿轮5452固接在伺服电机B5451的机轴上,并位于齿轮容纳腔54362内,并与齿轮容纳腔54362的齿条啮合。
电磁铁A546有两个,分别安装在伺服电机B5451的下端,并与箱底板541上的左内凸台5411和左外凸台5412相对应。
电磁铁B547有两个,分别固接在内、外弧形边杆的下端面上,并与箱底板541上的右内凸台5413和右外凸台5414相对应。
超高超重检测组件包括安装在立柱542上的包裹超高检测器和安装在箱底板541上的包裹超重检测器。
收集箱54在朝向包裹运输通道200的一侧设有包裹拽出口548。包裹拽出口548由朝向包裹运输通道200一侧的两根立柱542、内弧形边杆5431及箱底板541位于包裹运输通道200一侧的边沿合围而形成。
收集袋55包括袋体551、抽绳552及铁片553。袋体551在撑开状态下呈与收集箱54形状相适应的扇柱形,袋体551上端缘口处设有一圈抽绳安装腔5511,抽绳安装腔5511设有入口55111和出口55112,袋体551上端缘口的四个边角处分别设有外翻的耳片5512,耳片5512上固接有铁环5513。抽绳552通过入口55111穿入抽绳安装腔5511,再通过出口55112穿出抽绳安装腔5511,抽绳552一端头暴露在袋体551外,并与铁片553固接,另一端头固接在袋体551上端缘口处。
收集袋55多层堆叠放置在收集箱54的箱底板541上,其四个铁环分别套在箱底板541的左内凸台5411、左外凸台5412、右内凸台5413及右外凸台5414上。抽绳安装腔5511的入口55111、抽绳安装腔5511的出口55112、抽绳552的两端头、铁片553均位于收集箱54的包裹拽出口548一侧。
支承座56包括下回转环561和固接在下回转环561上端的至少三根支承杆562,下回转环561下端活动安装在底板52环形槽B523内,支承杆562上端固接在漏板53下端面上。
回转驱动机构A57与支承座56关联,以驱动支承座56在底板52环形槽B523内回转,支承座56带动漏板53做回转运动,使漏板53的包裹下落孔A532有选择的正对底板52包裹下落孔B522或正对收集箱54上端敞口。回转驱动机构A57包括主动链轮A571、步进电机A572、从动链轮A573及链条A574。主动链轮A571固定安装在步进电机A572的机轴上,步进电机A572直接或间接固接在底板52上,从动链轮A571套装并固接在支承座56的下回转环561上,链条A574绕设在主动链轮A571与从动链轮A573之间。
拨叉58活动安装在漏板53上,其包括上回转环581和扫臂582,上回转环581下端活动安装在漏板53的环形槽A533内,扫臂582固接在上回转环581的外壁上,并向上回转环581的径向外侧伸出。
回转驱动机构B59与拨叉58关联,以驱动拨叉58在漏板53的环形槽A533内转动。回转驱动机构B59包括主动链轮B591、步进电机B592、从动链轮B593及链条B594。主动链轮B591固定安装在步进电机B592的机轴上,步进电机B592直接或间接固接在外罩9上,从动链轮B593套装并固接在拨叉58的上回转环581上,链条B594绕设在主动链轮B591和从动链轮B593之间。
分拣器5数量有多个,并在垂直方向上进行叠加,各分拣器5均直接或间接固定安装在底座600上,每个分拣器5的中心区域设有一个圆柱形的中心通道51,各分拣器5的中心通道51依次连通,而形成一条竖直连贯的包裹运输通道700。分拣器4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5下转运平面上的下落区域B正对相邻下一级分拣器5的上转运平面临停区域。
所述中心通道51由从上至下依次连通的拨叉58上回转环581的内孔、漏板53的中心孔A531、支承座56下回转环561的内孔、底板52的中心孔B521而形成。所述上转运平面为漏板53上表面所在的平面,所述下落区域A为漏板53的包裹下落孔A532,所述临停区域为漏板53正对外罩9包裹入口91的区域。所述下转运平面为底板52上表面所在的平面,所述存储区域为底板52上安装收集箱54的区域,所述下落区域B为底板52的包裹下落孔B522。
取包裹器6设在包裹运输通道700内,其包括升降驱动器61、载物台62和取货机械手63。
升降驱动器61为剪叉式液压升降机,其下端安装在底座600上,其用于驱动载物台62做垂直升降运动。
载物台62固接在升降驱动器61上端。
取货机械手63安装在载物台62上,其用于将分拣器5存储区域的包裹转移到载物台62上。取货机械手63包括机械手臂631、转轴632、转轴座633、夹板体634及摆动驱动机构635。机械手臂631下端通过转轴632安装在转轴座633上,上端与夹板体634连接,其上设有沿其长度方向延伸的滑槽6311。转轴632两端活动安装在转轴座633上。转轴座633固定安装在载物台62上。夹板体634包括左铁板6341、右电磁板6342、转销6343及扭簧6344。左铁板6341和右电磁板6342均在一侧边固接有供转销6343插入的转销套,转销6343依次穿过左铁板6341和右电磁板6342的转销套,而将左铁板6341和右电磁板6342活动连接,转销6343在端部与机械手臂631的上端焊接固定,左铁板6341和右电磁板6342绕转销6343转动进而实现相对合拢或张开。扭簧6344套装在转销6343上,其一端抵住左铁板6341的内端面,另一端抵住右电磁板6342的内端面,进而使左铁板6341和右电磁板6342相对张开呈一个固定的角度。
摆动驱动机构635与机械手臂631关联,以驱动机械手臂631绕转轴632摆动。摆动驱动机构635包括支承液压缸6351、活动链节6352及滑块6353。支承液压缸6351固定安装在载物台62上。活动链节6352一端与支承液压缸6351的活塞杆活动连接,另一端与滑块6353活动连接。滑块6353活动安装在机械手臂631的滑槽6311内。
推送器7和输送器C8分别位于载物台62两侧。推送器7包括电动液压缸71和推板72,电动液压缸71固接在底座600上,其活塞杆沿水平方向伸出,推板72固接在电动液压缸71的活塞杆上,并呈竖直状态。输送器C8的前端位于外罩9内,后端从外罩9的包裹出口92穿出,输送带8的前端正对推送器7的推板72。
外罩9固定安装在底座600上,并将分拣器5和取包裹器6笼罩在内,其上端设有供包裹落入最上端分拣器5的包裹入口91,其下端设有供包裹输出的包裹出口92。外罩9的包裹入口91正对分流传送带3的后端。
控制器与分拣器5的伺服电机A5442、伺服电机B5451、电磁铁A546、电磁铁B547、包裹超高检测器、包裹超重检测器、步进电机A572、步进电机B592电性连接。控制器与取包裹器6的升降驱动器61、右电磁板6342、支承液压缸6351电性连接。控制器与电动液压缸71电性连接。控制器与前分流器2的驱动电机J22、压力感应器J24及压力感应器K25电性连接。控制器与合流器3的驱动电机K33、驱动电机L375、驱动电机M385、光电对射传感器A376及光电对射传感器B386电性连接。控制器与后分流器4的驱动电机N42、驱动电机Q445及光电对射传感器C446电性连接。控制器与纠错装置400的计时计数器402及扫码器401电性连接。控制器与扫码装置200电性连接。
优选,输送器A11、输送器B14、前分流输送器100、汇流输送器300、后分流输送器500及输送器C8为皮带输送机或滚筒输送机。
简述本发明的工作流程:
包裹分拣之前,本发明处在初始状态,在该状态下:
a、逐取分离装置1的滚筒输送装置13处在运行状态;
b、前分流器2的V形盘23的第一面231或第二面232正对输送器B14的后端;
c、合流器3的小段传送带A371的前端正对一条前分流输送器100的后端,小段传送带B381的后端正对汇流输送器300的前端;
d、后分流器4的一条小段传送带C441的前端正对汇流输送器300的后端,其余三条小段传送带C442的后端分别正对三条后分流输送器100的前端;
e、最上层分拣器5的上转运平面的临停区域正对外罩9的包裹入口91;
f、分拣器5下转运平面的下落区域B正对其下一级分拣器5上转运平面的临停区域;
g、收集箱54的升降架543位于其运动行程的最上端,并通过其下端的电磁铁A546、B547吸附并撑开一个收集袋55;
h、收集箱54的两个电磁铁A546与箱底板541上的左内凸台5411和左外凸台5412位置正对;
i、取包裹器6的载物台62处在其运动行程的最低位置;
j、取包裹器6的取货机械手63处在其转动行程的最下端;
k、取包裹器6的右电磁板6342呈通电状态;
l、推送器7的电动液压缸71的活塞杆72处于收缩状态。
包裹分拣流程如下:
S01,通过逐取分离装置1将输送器A11上间隔无序排列输入的包裹等间距排列输出在输送器B14上:
a、将包裹放在运行中的输送器A11上,当包裹从输送器A11的货物排出端排出后,进入并静止在光滑分离板12上。
b、后进入光滑分离板12的包裹接触并顶推先进入光滑分离板12的包裹,从而将先进入光滑分离板12的包裹推上滚筒输送装置13。
c、位于前端的包裹被滚筒输送装置13带动移动,从而与位于后端的包裹分离,包裹从滚筒输送装置13排出后,进入运行的输送器B14,输送器B14上的包裹间距相等。
本步骤中,包裹在输送器A上放置呈一列;输送器A的运行速度<滚筒输送装置的滚动线速度≤输送器B的运行速度。
S02,通过前分流器2将从输送器B14排出的包裹有序分流到两条前分流输送器100上:
a、从输送器B14排出的第一个包裹落在前分流器2的V形盘的第一面上,再经过V形盘的第二面滑落入一条前分流输送器2。
b、第一个包裹离开V形盘23后,V形盘23上的压力感应器J24和压力感应器K25分别传递电信号给控制器,控制器收到信号后立即控制驱动电机J22的机轴转动,使V形盘23的第二面232转动至正对输送器B14的货物排出端。
c、从输送器B14排出的第二个包裹落在分流器的V形盘的第二面232上,再经过V形盘的第一面231滑落入另一条前分流输送器100。
d、第二个包裹离开V形盘23后,V形盘上的压力感应器J24和压力感应器K25传递电信号给控制器,控制器收到信号后立即控制驱动电机J24的机轴转动,将V形盘第一面231转动至正对输送器B14的货物排出端,以迎接第三个包裹的到来。
e、重复a-d四个分步骤,实现将输送器B14上的包裹平均分流到两条前分流输送器上100。
S03,通过扫码装置200扫描前分流输送器100上的包裹的条形码信息。
包裹在前分流输送器100上被扫码装置200扫描条形码,扫描得到的地址信息传递给控制器,控制器再根据后续的包裹并齐装置2既定的合流规则和分流器3既定的分流规则,生成每条分流传送带100上的包裹排序清单和每个包裹在塔式分拣装置内的分拣路线。
本步骤中,两条前分流输送器100的长度和运行速度均一致,两条前分流输送器的货物排出端以前后交替的方式排出包裹。
S04,通过合流器3将多条前分流输送器100排出的包裹有序汇流到汇流输送器300上:
将两条前分流输送器100分别编号为X、Y,将合流器3的小段传送带A371编号为x,将合流器3的小段传送带B381编号为y,将两条前分流输送器100上的包裹按照排出的先后次序划分为两个一组,一组包裹按照排出的先后次序依次编号为Ⅰ、Ⅱ,下文描述中均用标号代替部件全称。
a、包裹汇流之前,合流器3处在初始状态,初始状态下,x正对X,y正对汇流输送器。从X上排出的包裹Ⅰ落在x上,光电对射传感器A376感应到包裹后随即发送电信号给控制器,控制器收到信号后立即同时进行两项控制:1、控制驱动电机K33启动,使x和y整体沿丝杠移动,当x正对汇流输送器,且y正对Y时,即停止移动。2、控制驱动电机L375启动,使x运行,x上的包裹Ⅰ输送到汇流输送器300上。
b、从Y上排出的包裹Ⅱ落入y上,光电对射传感器B386感应到包裹后随即发送电信号给控制器,控制器收到信号后立即同时进行两项控制:1、控制驱动电机K33启动,使x和y整体移动至初始状态,即停止移动。2、控制驱动电机M385启动,使y运行,y上的包裹Ⅱ被输送到汇流输送器300上。
c、重复a、b分步骤,实现将两条前分流输送器100上的包裹交替的输送到汇流输送器300上。
S05,通过纠错装置检查汇流输送器上的包裹是否存在缺失情况。
a、汇流输送器300上第一个包裹的前端通过计时计数器402的红外线道时开始计数,第二个包裹的前端通过计时计数器402的红外线道时计数+1。汇流输送器300上第一个包裹的后端通过计时计数器402的红外线道时开始计时,第二个包裹的前端通过计时计数器402的红外线道时停止计时。至此,完成了一个计时计数循环,并同时开始下一个计时计数循环,每次计时计数循环中,计时均从0秒开始,计数采用累加的方式。
b、计时计数器402通过不断对比前后相邻两个包裹的计时数据差异进行查错,若检查存在包裹缺失,计时计数器立即向控制器发送报警信号,(正常情况下因为相邻包裹间距是基本一致,所以计时数据基本一致。如果存在包裹丢失,那么相邻包裹之间的间距会变大并远超正常间距范围,相应的,计时数据也会变大并远超正常值,据此判断是否存在包裹缺失)控制器收到报警信号后启动扫码器,扫码器扫描出现空缺后第一个包裹的地址并发送至控制器。控制器先在包裹排序清单中搜寻出与空缺前第一个计数编号相对应的包裹地址,再从该包裹地址往后进行搜索,重新定位空缺后第一个包裹的地址,并根据重新定位的地址计算出包裹缺失数量,最后在包裹排序清单中,将缺失包裹的地址替换为空白地址,防止后续分拣错误(如果重新定位的地址与空缺前第一个包裹的地址相隔n个,说明空缺处包裹缺失n个)。
c、控制器启动扫码器401,扫码器401扫描空缺后第二个包裹的地址并发送至控制器,控制器对比鉴别该包裹地址信息与包裹排序清单中的对应包裹信息是否一致,若一致,控制器不产生动作,若不一致,控制器控制整个物流分拣系统停止运行,防止出现分拣错误。
步骤中,当包裹缺失数量大于等于三个,控制器控制整个物流分拣系统停止运行,同时触发外部报警器报警,以提醒操作人员来处理。
S06,通过后分流器3将汇流输送器300排出的包裹有序分流到三条后分流输送器500上:
将三条后分流输送器500分别编号为b、c、d,将四条小段传送带C441分别编号为A、B、C、D,将汇流输送器300上连贯的12个包裹设为一组,一组包裹按照排出的先后次序依次编号为①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩、⑪、⑫。
a、分流包裹之前,旋转架41处在初始状态,初始状态下,A正对汇流输送器300,B正对b,C正对c,D正对d。当汇流输送器300排出的包裹①落在A上,与A对应的光电对射传感器C446感应到包裹后传递电信号给控制器,控制器收到信号后立即同时进行两项控制:1、控制驱动电机N42启动,将旋转架41转动一个工位,使A正对d,B正对汇流输送器300,C正对b,D正对c。2、控制与A对应的C启动,A连同其上的包裹①同步运行。本分步骤完成后,B接到包裹②,A上的包裹①排放到d上。
b、当汇流输送器300排出的包裹②落在B上,与B对应的光电对射传感器C446感应到包裹后传递电信号给控制器,控制器收到信号后立即同时进行两项控制:1、控制驱动电机N42启动,将旋转架41转动一个工位,使A正对c,B正对d,C正对汇流输送器300,D正对b。2、控制与D对应的驱动电机Q445启动,D开始运行。本分步骤完成后,C接到包裹③。
c、当汇流输送器300排出的包裹③落在C上,与C对应的光电对射传感器C446感应到包裹后传递电信号给控制器,控制器收到信号后立即同时进行两项控制:1、控制驱动电机N42启动,将旋转架41转动一个工位,使A正对d,B正对c,C正对d,D正对汇流输送器300。2、控制与B对应的驱动电机Q445启动,B连同其上的包裹②同步运行。本分步骤完成后,D接到包裹④,B上的包裹②排放到c上。
d、当汇流输送器300排出的包裹④落在D上,与D对应的光电对射传感器C446感应到包裹后传递电信号给控制器,控制器收到信号后立即同时进行两项控制:1、控制驱动电机N42启动,将旋转架41转动一个工位,使A正对汇流输送器300,B正对b,C正对c,D正对d。2、控制与D对应的驱动电机Q445启动,D连同其上的包裹④同步运行。本分步骤完成后,A接到包裹⑤,D上的包裹④排放到d上。
e,当汇流输送器300排出的包裹⑤落在A上,与A对应的光电对射传感器C446感应到包裹后传递电信号给控制器,控制器收到信号后立即同时进行两项控制:1、控制驱动电机N42启动,将旋转架41转动一个工位,使A正对d,D正对c,C正对b,B正对汇流输送器300。2、控制与C对应的驱动电机Q445启动,C连同其上的包裹③同步运行。本分步骤完成后,B接到包裹⑥,C上的包裹③排放到b上。
f,当汇流输送器300排出的包裹⑥落在B上,与B对应的光电对射传感器C446感应到包裹后传递电信号给控制器,控制器收到信号后立即同时进行两项控制:1、控制驱动电机N42启动,将旋转架41转动一个工位,使A正对c,B正对d,C正对汇流输送器300,D正对b。2、控制与A对应的驱动电机Q445启动,A连同其上的包裹⑤同步运行。本分步骤完成后,C接到包裹⑦,A上的包裹⑤排放到c上。
g,当汇流输送器300排出的包裹⑦落在C上,与C对应的光电对射传感器C446感应到包裹后传递电信号给控制器,控制器收到信号后立即同时进行两项控制:1、控制驱动电机N42启动,将旋转架41转动一个工位,使A正对b,B正对c,C正对d,D正对汇流输送器300。2、控制与C对应的驱动电机Q445启动,C连同其上的包裹⑦同步运行。本分步骤完成后,D接到包裹⑧,C上的包裹⑦排放到d上。
h,当汇流输送器300排出的包裹⑧落在D上,与D对应的光电对射传感器C446感应到包裹后传递电信号给控制器,控制器收到信号后立即同时进行两项控制:1、控制驱动电机N42启动,将旋转架41转动一个工位,使A正对汇流输送器300,B正对b,C正对c,D正对d。2、控制与B对应的驱动电机Q445启动,B连同其上的包裹⑥同步运行。本分步骤完成后,A接到包裹⑨,B上的包裹⑥排放到b上。
i,当汇流输送器300排出的包裹⑨落在A上,与A对应的光电对射传感器C446感应到包裹后传递电信号给控制器,控制器收到信号后立即同时进行两项控制:1、控制驱动电机N42启动,将旋转架41转动一个工位,使A正对d,B正对汇流输送器300,C正对b,D正对c。2、控制与D对应的驱动电机Q445启动,D连同其上的包裹⑧同步运行。本分步骤完成后,B接到包裹⑩,D上的包裹⑥排放到c上。
j、当汇流输送器300排出的包裹⑩落在B上,与B对应的光电对射传感器C446感应到包裹后传递电信号给控制器,控制器收到信号后立即同时进行两项控制:1、控制驱动电机N42启动,将旋转架41转动一个工位,使A正对c,B正对d,C正对汇流输送器,D正对b。2、控制与B对应的驱动电机Q445启动,B连同其上的包裹⑩同步运行。本分步骤完成后,C接到包裹⑪,B上的包裹⑩排放到d上。
k,当汇流输送器300排出的包裹⑪落在C上,与C对应的光电对射传感器C446感应到包裹后传递电信号给控制器,控制器收到信号后立即同时进行两项控制:1、控制驱动电机N42启动,将旋转架41转动一个工位,使A正对b,B正对c,C正对d,D正对汇流输送器300。2、控制与A对应的驱动电机Q445启动,A连同其上的包裹⑨同步运行。本分步骤完成后,D接到包裹⑫,A上的包裹⑨排放到b上。
l,当汇流输送器300排出的包裹⑫落在D上,与D对应的光电对射传感器C446感应到包裹后传递电信号给控制器,控制器收到信号后立即同时进行两项控制:1、控制驱动电机N42启动,将旋转架转动一个工位,使A正对汇流输送器300,B正对b,C正对c,D正对d。2、控制与C对应的驱动电机Q445启动,C连同其上的包裹⑪同步运行。本分步骤完成后,A接到下一组包裹的包裹①,C上的包裹⑪排放到c上。
m,当汇流输送器300排出的下一组包裹的包裹①落在A上,重复a~l分步骤进行控制,如此循环往复,实现将汇流输送器300排出的包裹有序分流到三条上。
S07,从后分流输送器排出并进入塔式分拣装置的包裹经过分拣进入对应的收集箱54:
a、包裹从后分流输送器500排出后,落在塔式分拣装置最上层分拣器5上转运平面的临停区域,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A57产生动作,使漏板53的包裹下落孔A532有选择性的正对收集箱54上端开口或正对底板52包裹下落孔B522,再控制回转驱动机构B59产生动作,通过拨叉将包裹拨动至漏板53的包裹下落孔A532处,包裹则通过漏板53的包裹下落孔A532落入本层分拣器5的收集箱54或下一层分拣器5的上转运平面的临停区域。
b、包裹到达新一层分拣器5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54。
S08,收集箱54自动将达到收口标准的收集袋55收口:当收集箱54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B5451同时启动,两个伺服电机B5451分别带动齿轮5452沿齿轮容纳腔54362侧壁上的齿条移动,两个伺服电机B5451则分别在内、外弧形边杆5433的电机滑槽内移动,电磁铁A546则逐渐靠近电磁铁B547,当电磁铁A546移动至与电磁铁B547最接近的位置时,伺服电机B5451停止移动,此时收集袋55上端开口被关闭。
S09,通过取货机械手63将收口的收集袋55转移到载物台62上:
a、收集袋55上端开口被关闭后,控制器控制升降驱动器61产生动作,将载物台62升至与报警的收集箱54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6351的活塞杆伸出,将取货机械手63向上推,使夹板体634趋近收集袋55的铁片553。2、控制右电磁板6342断电,使闭合的夹板体634在扭簧6344的作用下张开,张开的夹板体634正对收集袋55的铁553片。
c、夹板体634张开若干秒后,控制器再控制右电磁板6342通电,使夹板体634合拢,夹板体634合拢的同时,将收集袋55的铁片35吸附到右电磁板6342上,夹板体634合拢之后,收集袋55的铁片553便被夹紧在夹板体634的左铁板6341与右电磁板6342之间。
d、收集袋55的铁片553被夹紧之后,控制器先控制电磁铁A546和电磁铁B547断电,使收集袋55与收集箱54脱离连接,再控制支承液压缸6351的活塞杆进一步伸出,使取货机械手63进一步向上推,从而将收集袋55上端开口收紧,并从收集箱54的包裹拽出口548拽出,落在载物台62上。
S10,收集箱54内的收集袋55转移出去后收集箱54内自动撑开一个收集袋55:
a、收集箱54的包裹超重检测器检测到收集袋55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B5451启动,伺服电机B5451机轴转动带动齿轮5452沿齿轮容纳腔54362侧壁上的齿条啮合运动,两个伺服电机B5451则分别在内、外弧形边杆5433的电机滑槽内移动,电磁铁A则546逐渐远离电磁铁B547,当电磁铁A546移动到初始位置时停止移动。
b、控制器再控制伺服电机A5442启动,放下钢丝绳5441,升降架543通过滚轮5435沿着立柱542的滑槽5421下滑,待钢丝绳5441放空之后,升降架543滑落到接近箱底板541的高度。
c、控制器然后控制两个电磁铁A546和两个电磁铁B547通电,电磁铁A546和电磁铁B547分别吸附套在箱底板541的左内凸台5411、左外凸台5412、右内凸台5413及右外凸台5414上的最上一层收集袋55的4个耳片5512,从而完成收集袋55的衔取。
d、控制器最后控制伺服电机A5442启动,收回钢丝绳5441,钢丝绳5441带动升降架543上升,升降架543带动新衔取的收集袋55上升,最终上升到初始位置。
S11,载物台62上的收集袋55通过推送器7转移到输送器C上:
a、包裹落在载物台62上后,控制器同时进行三项控制:1、控制右电磁板6342断电,松开收集袋55的铁片5512。2、控制支承液压缸6351的活塞杆缩回,使取货机械手63下落至最低位置。3、控制升降驱动器61产生动作,使载物台62下降至最低位置。
b、当载物台62下降到最低位置后,控制器控制电动液压缸71的活塞杆伸出,通过推板72将将载物台62上的收集袋55推上输送器C,动作完成后,电动液压缸71的活塞杆缩回,等待下一次指令。

Claims (10)

1.含等距分离-慢速分流-快速合流的物流分拣系统,其特征是:包括逐取分离装置(1)、前分流器(2)、前分流输送器(100)、扫码装置(200)、合流器(3)、汇流输送器(300)、纠错装置(400)、后分流器(4)、后分流输送器(500)及塔式分拣装置;
逐取分离装置(1)包括从前至后依次紧邻设置的输送器A(11)、光滑分离板(12)、滚筒输送装置(13)及输送器B(14);滚筒输送装置(13)包括多个并列且水平布置的滚筒及用于驱动全部的滚筒同步转动的滚筒驱动机构;全部的滚筒在上端形成一条滚动传递面(131),滚动传递面(131)的高度不高于光滑分离板(12)的上表面高度,光滑分离板(12)的上表面高度不高于输送器A(11)的上表面高度;
前分流器(2)设在设在输送器B(14)后端,其用于将输送器B(14)排出的包裹有序分流到所有的前分流输送器(100)上;
前分流输送器(100)设在前分流器(2)后端,其数量有多条;
扫码装置(200)设在前分流输送器(100)上,其用于扫描包裹的条形码;
合流器(3)设在前分流输送器(100)的后端,其用于将前分流输送器(100)排出的包裹有序分流到汇流输送器(300)上;
汇流输送器(300)设在合流器(3)后端;
纠错装置(400)设在汇流输送器(300)上,其包括距离汇流输送器(300)的后端由远及近依次布置的扫码器(401)和计时计数器(402);
后分流器(4)设在汇流输送器(300)的后端,其用于将汇流输送器(300)排出的包裹有序分流到所有的后分流输送器(500)上;
后分流输送器(500)设在后分流器(4)后端,其数量有多条;
塔式分拣装置设在后分流输送器(500)的后端,其数量有多个,每个塔式分拣装置均与一条后分流输送器(500)对应;塔式分拣装置包括分拣器(5)、取包裹器(6)、推送器(7)、输送器C(8)、外罩(9)及底座(600);
分拣器(5)数量有多个,并在垂直方向上进行叠加,各分拣器(5)均直接或间接固定安装在底座(600)上,每个分拣器(5)的中心区域设有一个圆柱形的中心通道(51),各分拣器(5)的中心通道(51)依次连通,而形成一条竖直连贯的包裹运输通道(700);分拣器(4)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(5)下转运平面上的下落区域B正对相邻下一级分拣器(5)的上转运平面临停区域;
取包裹器(6)设在包裹运输通道(700)内,其包括升降驱动器(61)、载物台(62)和取货机械手(63);升降驱动器(61)为剪叉式液压升降机,其下端安装在底座(600)上,其用于驱动载物台(62)做垂直升降运动;载物台(62)固接在升降驱动器(61)上端;取货机械手(63)安装在载物台(62)上,其用于将分拣器(5)存储区域的包裹转移到载物台(62)上;
推送器(7)和输送器C(8)分别位于载物台(62)两侧;推送器(7)包括电动液压缸(71)和推板(72),电动液压缸(71)固接在底座(600)上,其活塞杆沿水平方向伸出,推板(72)固接在电动液压缸(71)的活塞杆上,并呈竖直状态;输送器C(8)的前端位于外罩(9)内,后端从外罩(9)的包裹出口(92)穿出,输送带(8)的前端正对推送器(7)的推板(72);
外罩(9)固定安装在底座(600)上,并将分拣器(5)和取包裹器(6)笼罩在内,其上端设有供包裹落入最上端分拣器(5)的包裹入口(91),其下端设有供包裹输出的包裹出口(92);外罩(9)的包裹入口(91)正对分流传送带(3)的后端。
2.如权利要求1所述的含等距分离-慢速分流-快速合流的物流分拣系统,其特征是:前分流器(2)包括支承架(21)、驱动电机J(22)、V形盘(23)、压力感应器J(24)及压力感应器K(25);支承架(21)下端固接在驱动电机J(22)的机轴上,上端固接在V形盘(23)的下端;V形盘(23)呈倒V形,其上端设有第一面(231)和第二面(232);压力感应器J(24)和压力感应器K(25)分别安装在V形盘(23)的第一面(231)和第二面(232)上;
前分流输送器(100)有两条;当V形盘(23)摆动至其第一面(231)正对输送器B(14)的后端时,其第二面(232)正对一条前分流输送器(100);当V形盘(23)摆动至其第二面(232)正对输送器B(14)的后端时,其第一面(231)正对另一条前分流输送器(100)。
3.如权利要求2所述的含等距分离-慢速分流-快速合流的物流分拣系统,其特征是:合流器(3)包括丝杠(31)、定位座(32)、驱动电机K(33)、丝母(34)、导向杆(35)、底台(36)、小段传送带组件A及小段传送带组件B;
丝杠(31)两端活动安装在定位座(32)上,其一端与驱动电机K(33)的机轴关联;驱动电机K(33)固定安装在定位座(32)上;丝母(34)与丝杠(31)旋配,其上设有供导向杆(35)通过的导向杆孔;导向杆(35)穿过丝母(34)上的导向杆孔,其两端固定安装在定位座(32)上;底台(36)固定连接在丝母(34)的上端;小段传送带组件A和小段传送带组件B均安装在底台(36)上端;
小段传送带组件A包括小段传送带A(371)、主动辊A(372)、从动辊A(373)、辊座A(374)、驱动电机L(375)及光电对射传感器A(376);主动辊A(372)一端与驱动电机L(375)的机轴关联,另一端活动安装在辊座A(374)上,驱动电机L(375)及辊座A(374)均固定安装在底台(36)上,小段传送带A(371)绕设在主动辊A(372)和从动辊A(373)之间,光电对射传感器A(376)安装在底台(36)上,并位于小段传送带A(371)的上端及小段传送带A(371)的前端,其用于检测是否有包裹落在小段传送带A(371)上;
小段传送带组件B包括小段传送带B(381)、主动辊B(382)、从动辊B(383)、辊座B(384)、驱动电机M(385)及光电对射传感器B(386);主动辊B(382)一端与驱动电机M(385)的机轴关联,另一端活动安装在辊座B(384)上,驱动电机M(385)及辊座B(384)均固定安装在底台(36)上,小段传送带B(381)绕设在主动辊B(382)和从动辊B(383)之间,光电对射传感器B(386)安装在底台(36)上,并位于小段传送带B(381)的上端及小段传送带B(381)的前端,其用于检测是否有包裹落在小段传送带B(381)上;
小段传送带组件A可整体随着底台(36)移动,进而使小段传送带A(371)有选择性的正对一条前分流输送器(100)的后端或正对汇流输送器(300)的前端;小段传送带组件B可整体随着底台(36)移动,进而使小段传送带B(381)有选择性的正对另一条前分流输送器(100)的后端或正对汇流输送器(300)的前端。
4.如权利要求1-3中任一项所述的含等距分离-慢速分流-快速合流的物流分拣系统,其特征是:后分流器(4)包括旋转架(41)、驱动电机N(42)、托举板(43)及小段传送带组件C;旋转架(41)包括竖直转杆(411)及呈环形均布固接在竖直转杆(411)上端的四根悬臂(412),竖直转杆(411)下端固接在驱动电机N(42)的机轴上;托举板(43)固接在悬臂(412)的悬出端,四块托举板(43)的转动路径均重合;小段传送带组件C安装在托举板(43)的上端,小段传送带组件C包括小段传送带C(441)、主动辊C(442)、从动辊C(443)、辊座C(444)、驱动电机Q(445)及光电对射传感器C(446);主动辊C(442)一端与驱动电机Q(445)的机轴关联,另一端活动安装在辊座C(444)上,驱动电机Q(445)及辊座C(444)均固定安装在托举板(43)上,从动辊C(443)两端活动安装在辊座C(444)上,小段传送带C(441)绕设在主动辊C(442)和从动辊C(443)之间,光电对射传感器C(446)安装在托举板(43)上,并位于小段传送带C(441)的上端及小段传送带C(441)前进方向的前端,其用于检测是否有包裹落在小段传送带C(441)上;
后分流输送器(500)有三条;当任一条小段传送带C(441)正对汇流输送器(300)的后端时,其余三条小段传送带C(441)分别正对三条后分流输送器(500)的前端。
5.如权利要求4所述的含等距分离-慢速分流-快速合流的物流分拣系统,其特征是:分拣器(5)包括底板(52)、漏板(53)、收集箱(54)、收集袋(55)、支承座(56)、回转驱动机构A(57)、拨叉(58)及回转驱动机构B(59);
底板(52)呈环形板,其上设有中心孔B(521)和位于中心孔B(521)外侧的包裹下落孔B(522),其上端面在中心孔B(521)外侧及包裹下落孔B(522)内侧之间的区域设有环形槽B(523),底板(52)直接或间接固接在外罩(9)上;
漏板(53)为环形板,其上设有中心孔A(531)和位于中心孔A(531)外侧的包裹下落孔A(532),其上端面在中心孔A(531)外侧及包裹下落孔A(532)内侧之间的区域设有环形槽A(533);
收集箱(54)有多个,分别环绕底板(52)的中心孔B(521)安装在底板(52)上,并位于底板(52)的环形槽B(523)外侧,收集箱(54)上端设有敞口;
收集袋(55)多层堆叠设置在收集箱(54)内;
支承座(56)包括下回转环(561)和固接在下回转环(561)上端的至少三根支承杆(562),下回转环(561)下端活动安装在底板(52)环形槽B(523)内,支承杆(562)上端固接在漏板(53)下端面上;
回转驱动机构A(57)与支承座(56)关联,以驱动支承座(56)在底板(52)环形槽B(523)内回转,支承座(56)带动漏板(53)做回转运动,使漏板(53)的包裹下落孔A(532)有选择的正对底板(52)包裹下落孔B(522)或正对收集箱(54)上端敞口;
拨叉(58)活动安装在漏板(53)上,其包括上回转环(581)和扫臂(582),上回转环(581)下端活动安装在漏板(53)的环形槽A(533)内,扫臂(582)固接在上回转环(581)的外壁上,并向上回转环(581)的径向外侧伸出;
回转驱动机构B(59)与拨叉(58)关联,以驱动拨叉(58)在漏板(53)的环形槽A(533)内转动;
所述中心通道(51)由从上至下依次连通的拨叉(58)上回转环(581)的内孔、漏板(53)的中心孔A(531)、支承座(56)下回转环(561)的内孔、底板(52)的中心孔B(521)而形成;
所述上转运平面为漏板(53)上表面所在的平面,所述下落区域A为漏板(53)的包裹下落孔A(532),所述临停区域为漏板(53)正对外罩(9)包裹入口(91)的区域;
所述下转运平面为底板(52)上表面所在的平面,所述存储区域为底板(52)上安装收集箱(54)的区域,所述下落区域B为底板(52)的包裹下落孔B(522)。
6.如权利要求5所述的含等距分离-慢速分流-快速合流的物流分拣系统,其特征是:收集箱(54)包括箱底板(541)、立柱(542)、升降架(543)、升降控制机构(544)、收口组件(545)、电磁铁A(546)、电磁铁B(547)及超高超重检测组件;
箱底板(541)为扇形板,其在四个边角处分别设有左内凸台(5411)、左外凸台(5412)、右内凸台(5413)及右外凸台(5414);
立柱(542)有四根,四根立柱(542)分别固接在箱底板(541)的四个边角处并垂直于箱底板(541)向上伸出,其上设有滑槽(5421);
升降架(543)为扇形框架,其包括依次连接的内弧形边杆(5431)、左边杆(5432)、外弧形边杆(5433)及右边杆(5434),升降架(543)在四个边角处通过滚轮(5435)水平活动安装在四根立柱(542)之间,其通过滚轮(5435)与滑槽(5421)的配合实现沿立柱(542)上下移动;内弧形边杆(5431)和外弧形边杆(5433)的下端面上分别设有圆弧形的移动通道(5436),移动通道(5436)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(5436)包括上下相互连通的电机滑槽(54361)和齿轮容纳腔(54362),齿轮容纳腔(54362)的侧壁上设有齿条,电机滑槽(54361)与内、外弧形边杆的下端面连通;
升降控制机构(544)包括钢丝绳(5441)、伺服电机A(5442)及收放轮(5443),钢丝绳(5441)一端绕装在收放轮(5443)上,另一端固接在升降架(543)上,伺服电机A(5442)固定安装在立柱(542)顶端,收放轮(5443)固接在伺服电机A(5442)的机轴上;
收口组件(545)包括伺服电机B(5451)和齿轮(5452),伺服电机B(5451)有两个,分别可滑动的安装在内、外弧形边杆的电机滑槽(54361)内,其机轴伸入齿轮容纳腔(54362)中,齿轮(5452)固接在伺服电机B(5451)的机轴上,并位于齿轮容纳腔(54362)内,并与齿轮容纳腔(54362)的齿条啮合;
电磁铁A(546)有两个,分别安装在伺服电机B(5451)的下端,并与箱底板(541)上的左内凸台(5411)和左外凸台(5412)相对应;
电磁铁B(547)有两个,分别固接在内、外弧形边杆的下端面上,并与箱底板(541)上的右内凸台(5413)和右外凸台(5414)相对应;
超高超重检测组件包括安装在立柱(542)上的包裹超高检测器和安装在箱底板(541)上的包裹超重检测器;
收集箱(54)在朝向包裹运输通道(200)的一侧设有包裹拽出口(548);包裹拽出口(548)由朝向包裹运输通道(200)一侧的两根立柱(542)、内弧形边杆(5431)及箱底板(541)位于包裹运输通道(200)一侧的边沿合围而形成。
7.如权利要求6所述的含等距分离-慢速分流-快速合流的物流分拣系统,其特征是:收集袋(55)包括袋体(551)、抽绳(552)及铁片(553);袋体(551)在撑开状态下呈与收集箱(54)形状相适应的扇柱形,袋体(551)上端缘口处设有一圈抽绳安装腔(5511),抽绳安装腔(5511)设有入口(55111)和出口(55112),袋体(551)上端缘口的四个边角处分别设有外翻的耳片(5512),耳片(5512)上固接有铁环(5513);抽绳(552)通过入口(55111)穿入抽绳安装腔(5511),再通过出口(55112)穿出抽绳安装腔(5511),抽绳(552)一端头暴露在袋体(551)外,并与铁片(553)固接,另一端头固接在袋体(551)上端缘口处;
收集袋(55)多层堆叠放置在收集箱(54)的箱底板(541)上,其四个铁环分别套在箱底板(541)的左内凸台(5411)、左外凸台(5412)、右内凸台(5413)及右外凸台(5414)上;抽绳安装腔(5511)的入口(55111)、抽绳安装腔(5511)的出口(55112)、抽绳(552)的两端头、铁片(553)均位于收集箱(54)的包裹拽出口(548)一侧。
8.如权利要求5-7中任一项所述的含等距分离-慢速分流-快速合流的物流分拣系统,其特征是:回转驱动机构A(57)包括主动链轮A(571)、步进电机A(572)、从动链轮A(573)及链条A(574);主动链轮A(571)固定安装在步进电机A(572)的机轴上,步进电机A(572)直接或间接固接在底板(52)上,从动链轮A(571)套装并固接在支承座(56)的下回转环(561)上,链条A(574)绕设在主动链轮A(571)与从动链轮A(573)之间;
回转驱动机构B(59)包括主动链轮B(591)、步进电机B(592)、从动链轮B(593)及链条B(594);主动链轮B(591)固定安装在步进电机B(592)的机轴上,步进电机B(592)直接或间接固接在外罩(9)上,从动链轮B(593)套装并固接在拨叉(58)的上回转环(581)上,链条B(594)绕设在主动链轮B(591)和从动链轮B(593)之间。
9.如权利要求8所述的含等距分离-慢速分流-快速合流的物流分拣系统,其特征是:取货机械手(63)包括机械手臂(631)、转轴(632)、转轴座(633)、夹板体(634)及摆动驱动机构(635);
机械手臂(631)下端通过转轴(632)安装在转轴座(633)上,上端与夹板体(634)连接,其上设有沿其长度方向延伸的滑槽(6311);
转轴(632)两端活动安装在转轴座(633)上;
转轴座(633)固定安装在载物台(62)上;
夹板体(634)包括左铁板(6341)、右电磁板(6342)、转销(6343)及扭簧(6344);左铁板(6341)和右电磁板(6342)均在一侧边固接有供转销(6343)插入的转销套,转销(6343)依次穿过左铁板(6341)和右电磁板(6342)的转销套,而将左铁板(6341)和右电磁板(6342)活动连接,转销(6343)在端部与机械手臂(631)的上端焊接固定,左铁板(6341)和右电磁板(6342)绕转销(6343)转动进而实现相对合拢或张开;扭簧(6344)套装在转销(6343)上,其一端抵住左铁板(6341)的内端面,另一端抵住右电磁板(6342)的内端面,进而使左铁板(6341)和右电磁板(6342)相对张开呈一个固定的角度;
摆动驱动机构(635)与机械手臂(631)关联,以驱动机械手臂(631)绕转轴(632)摆动;摆动驱动机构(635)包括支承液压缸(6351)、活动链节(6352)及滑块(6353);支承液压缸(6351)固定安装在载物台(62)上;活动链节(6352)一端与支承液压缸(6351)的活塞杆活动连接,另一端与滑块(6353)活动连接;滑块(6353)活动安装在机械手臂(631)的滑槽(6311)内。
10.如权利要求9所述的含等距分离-慢速分流-快速合流的物流分拣系统,其特征是:其还包括控制器;控制器与分拣器(5)的伺服电机A(5442)、伺服电机B(5451)、电磁铁A(546)、电磁铁B(547)、包裹超高检测器、包裹超重检测器、步进电机A(572)、步进电机B(592)电性连接;控制器与取包裹器(6)的升降驱动器(61)、右电磁板(6342)、支承液压缸(6351)电性连接;控制器与电动液压缸(71)电性连接;控制器与前分流器(2)的驱动电机J(22)、压力感应器J(24)及压力感应器K(25)电性连接;控制器与合流器(3)的驱动电机K(33)、驱动电机L(375)、驱动电机M(385)、光电对射传感器A(376)及光电对射传感器B(386)电性连接;控制器与后分流器(4)的驱动电机N(42)、驱动电机Q(445)及光电对射传感器C(446)电性连接;控制器与纠错装置(400)的计时计数器(402)及扫码器(401)电性连接;控制器与扫码装置(200)电性连接。
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