CN108584303B - 伸缩式快递输送与分拣装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种伸缩式快递输送与分拣装置，包括动力装置、机架伸缩控制机构、外机架、内机架和传送带。外机架为伸缩式结构，传送带的一部分设置在外机架的顶部，另一部分设置在外机架的内部，并在外机架上设置多个承载传送带的固定滚筒。内机架设置在外机架内部，并具有浮动滚筒，位于外机架内部的传送带的一部分缠绕在浮动滚筒上。机架伸缩控制机构设置在外机架内部，采用丝杆螺母与齿轮齿条多级联动机构，用于在本发明装置伸缩运动过程中确保传送带与机架的同步运动。动力装置采用分路传动，通过单个电机实现本发明装置的伸缩运动和传送带的输送运动。本发明装置可整体伸缩，适用于不同场地，主要应用于中小型快递站。

Description

伸缩式快递输送与分拣装置
技术领域
本发明涉及快递分拣技术，特别涉及适用于中小型快递站的伸缩式快递输送与分拣装置。
背景技术
随着电子商务和网购的快速兴起，给我国的物流快递行业也带来了前所未有的机遇和挑战。但“快递不快”却成为制约电子商务发展的一大瓶颈，在配送中心搬运成本中，分拣作业搬运成本约占90％，而在劳动密集型配送中心，直接参与分拣操作的人力占50％，整个配送中心作业时间的30％～40％更是被分拣作业时间所占。
因此，为了提高配送效率，物流的大型集散中心多采用自动化分拣系统，每台机器每天分拣的数量是人工的五倍多，差错率也控制在万分之五以内，这系统占地面积大(动辄2000m2以上)，一般还需要建3～4层楼高的立体仓库以及与之相匹配的各种自动化搬运设施，而且前期经费投入较大，通常需要花10—20年才能收回。
但是，目前在中小型分拣站中没有先进的现代分拣技术及设备，几乎全手工操作，效率较低，而且差错率也较高，落后的分拣技术以及粗暴的分拣操作手段阻碍着快递行业的发展。
发明内容
本发明一方面的目的在于提供一种伸缩式快递输送装置，包括动力装置、机架伸缩控制机构、外机架、内机架和传送带；外机架为伸缩式结构，传送带的一部分设置在外机架的顶部，另一部分设置在外机架的内部，并在外机架上设置多个承载传送带的固定滚筒；内机架设置在外机架内部，并具有浮动滚筒，位于外机架内部的传送带的一部分缠绕在浮动滚筒上。
机架伸缩控制机构设置在外机架内部，包括丝杠A、丝杠B、蜗杆A、蜗杆B、涡轮A、涡轮B、齿轮A、齿轮B、齿条A和齿条B；内机架与丝杠A和丝杠B的螺母连接；丝杠A与蜗杆A、丝杠B与蜗杆B分别通过链传动连接；蜗杆A与涡轮A啮合，蜗杆B与涡轮B啮合；涡轮A与齿轮A同轴连接，齿轮A与齿条A啮合；涡轮B与齿轮B同轴连接，齿轮B与齿条B啮合；齿条A和齿条B均为可伸缩的多级结构，外机架的两侧固定在齿条A和齿条B上。
动力装置用以驱动丝杠A和丝杠B的同步转动、以及控制传送带的运转。
在上述的伸缩式快递输送装置，还包括快递分拣系统，以对传送带上的快递进行分拣。
本发明中动力装置采用分路传动，通过单个电机实现装置的伸缩运动以及皮带的输送运动，集成度高、结构紧凑。设计丝杠螺母与齿轮齿条多级联动机构，实现传送带与机架的同步运动。本发明的伸缩式快递输送装置适合中小型快递站且自动化高、成本低廉、便于储存与运输。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施方式的传动方案图。
图2是根据本发明的一个实施方式的伸缩式快递输送装置立体图。
图3、图4是根据本发明的一个实施方式的外机架构简图。
图5是根据本发明的一个实施方式的机架伸缩控制机构结构图。
图6是根据本发明的一个实施方式的传送带布置简图。
图7是根据本发明的一个实施方式的锁舌机构结构图。
图8是根据本发明的一个实施方式的动力装置结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
伸缩式快递输送装置包括动力装置10、机架伸缩控制机构20、外机架30和内机架40。
如图2～图4，外机架30为伸缩式结构，传输快递的传送带60的一部分设置在外机架30的顶部，另一部分设置在外机架30的内部，并在外机架30上设置多个承载传送带60的固定滚筒300，即传送带60沿着外机架30上的滚筒布置。
如图5，内机架40设置在外机架30内部，并具有浮动滚筒400，位于外机架30内部的传送带60的一部分缠绕在浮动滚筒400上。外机架30向前伸展时，内机架40也会向前运动，外机架30向后收缩时，内机架40也会向后收缩运动，即内机架40和外机架30同步同向运动，从而使传送带60适应外机架30的伸缩。
需要说明的是固定滚筒300和浮动滚筒400都是承载并驱动传送带60，只是设置位置不同，具体设置数量可根据实际需求进行确定，例如可按图5的方式将传送带60布置成S型，实现大倍数伸缩。
外机架30的伸缩和内机架40的直线运动由机架伸缩控制机构20控制实现。如图5，机架伸缩控制机构20设置在外机架30内部，包括丝杠A 200、丝杠B 201、蜗杆A 202、蜗杆B203、涡轮A 204、涡轮B 205、齿轮A 206、齿轮B 207、齿条A 208和齿条B 209。内机架40与丝杠A 200和丝杠B 201的螺母连接，例如内机架40的两侧分别连接丝杠A 200和丝杠B 201的螺母，两丝杠的螺杆同步转动时内机架40在螺母的带动下在螺杆上的直线运动，从而使皮带60适应外机架30的伸缩。
丝杠A 200与蜗杆A 202、丝杠B 201与蜗杆B 203分别以链传动的方式连接，丝杠A200和丝杠B 201一端均设有主动链轮210，蜗杆A 202和蜗杆B 203上均设有与从动链轮211，主动链轮210和从动链轮211通过链条212连接。蜗杆A 202远离从动轮的一端与涡轮A204啮合，蜗杆B 203远离从动轮的一端与涡轮B 205啮合。涡轮A 204与齿轮A 206同轴连接，齿轮A 206与齿条A 208啮合，驱动齿条A 208的运动；涡轮B 205与齿轮B 207同轴连接，齿轮B 207与齿条B 209啮合，驱动齿条B 209的运动。齿条A 208和齿条B 209均为通过图6所示的锁舌机构213串联的多级齿条，外机架30固定在齿条A 208和齿条B 209上，随着齿条的拉开而伸展开。
动力装置10用以驱动丝杠A 200和丝杠B 201的同步转动、以及控制传送带60的运转。动力装置10提供的动力传到丝杠，丝杠转动一方面带动内机架40运动；另一方面带动蜗轮蜗杆转动，与蜗轮同轴的齿轮使齿条运动，多级串联齿条逐节拉开，从而带动整个外机架30向前伸展。
如图7，动力装置10包括电机100、离合器101、丝杠驱动机构和皮带驱动机构50，电机100通过离合器101与丝杠驱动机构和皮带驱动机构50连接。
离合器101可采用牙嵌离合器，电机100输出端连接齿轮C 102，齿轮C 102与牙嵌离合器的齿轮B 103啮合。离合器101包括离合器组A和离合器组B，离合器组A的一个半离合器A1 104固定在主动轴105的一端，另一个半离合器A2 106固定在第一从动轴107的一端，第一从动轴107的另一端固定有锥齿轮A1 108；离合器组B的一个半离合器B1 109固定在主动轴105另一端，另一个半离合器B2110固定在第二从动轴(链轮轴)111的一端。
丝杠驱动机构包括转轴A 112、转轴B 113和转轴C 114，转轴B 113和转轴C 114在同一直线上且均与转轴A 112相交。转轴A的一端具有锥齿轮A2 115，另一端具有锥齿轮B1116，锥齿轮A2 115与锥齿轮A1 108啮合。转轴B 113的一端具有与锥齿轮B1 116啮合的锥齿轮B2 117，另一端具有锥齿轮C1 118。转轴C 114的一端具有与锥齿轮B1 116啮合的锥齿轮B3 120，另一端具有锥齿轮D1 121。丝杠驱动机构的各个零部件固定在支撑板123上。
丝杠A 200中主动链轮210所在端具有锥齿轮C2 119，锥齿轮C2 119与锥齿轮C1118啮合；丝杠B 201中主动链轮210所在端具有锥齿轮D2 122，锥齿轮D2 122与锥齿轮D1121啮合。电机100提供的动力经过锥齿轮系的传递，丝杠A 200和丝杠B 201同步运转，进而使得快递输送装置更顺畅地展开或收缩。
通过拨动机构(图中未示出)拨动主动轴105，使离合器组A和离合器组B的两半离合器端面上的牙互相嵌合或脱开以达到主、从动轴的离合。例如向左拨动主动轴105时，半离合器A1 104端面上的牙与半离合器A2 106端面上的牙互相嵌合，电机转动，进而带动锥齿轮系的运转，实现快递输送装置的展开或收缩；向右拨动主动轴105时，半离合器B1 109端面上的牙与半离合器B2 110端面上的牙互相嵌合，电机转动，带动第二从动轴(链轮轴)111的运转，链轮轴111与承载传送带60的一个固定滚筒300通过链传动的方式连接构成皮带驱动机构50，链轮轴111转动从而使皮带运转。
当然动力装置10可以是其他方式的，例如丝杠A 200、丝杠B 201和链轮轴111由三个独立的电机分别驱动，并保证丝杠A 200和丝杠B 201的同步运转。
在上述几种实施例中的伸缩式快递输送装置还具有快递分拣系统，以对传送带60上的快递进行分拣。分拣系统包括扫描装置、处理器、多个机械臂以及与机械臂数量一致的快递收纳装置。
扫描装置扫描快递上的识别码，例如二维码或条形码，识别码中存储有快递的识别信息。处理器对扫描装置扫描到的信息进行处理，查询扫描装置所扫描的快递的类别，然后控制机械臂动作，将同一类别的快递分拣到相同的快递收纳装置内，其中快递的类别可以是快递要投送的地点。
机械臂可以是气缸，设置在传送带60的一侧，快递收纳装置设置在传送带60的另一侧，且正对机械臂。在机械臂上设有检测是否有快递通过的检测开关，检测开关可以是光电传感器。处理器可以采用PLC，对分拣系统各个部件以及动力装置10的电机100的动作进行控制。
在使用本发明的伸缩式快递传输装置时，将离合器向左调，使得离合器组B的半离合器B1 109与半离合器B2 110脱开，离合器组A的半离合器A1 104与半离合器A2 106端面上的牙互相嵌合，电机100转动驱动锥齿轮系的运转，将动力传到丝杠，丝杠转动带动内机架40运动以及齿条的展开，使外机架30打开；其中电机100向相反方向转动时即可将本发明装置折叠起来。需要传输快递时，将离合器向右调，使得离合器组A的半离合器A1 104与半离合器A2 106脱开，离合器组B的半离合器B1 109与半离合器B2 110端面上的牙互相嵌合，电机100转动驱动链轮轴111运转，链轮轴111带动固定滚筒300运转从而使传送带60运转，实现货物输送。

Claims (6)

1.一种伸缩式快递输送装置，其特征在于，包括动力装置(10)、机架伸缩控制机构(20)、外机架(30)、内机架(40)和传送带(60)；
外机架(30)为伸缩式结构，传送带(60)的一部分设置在外机架(30)的顶部，另一部分设置在外机架(30)的内部，并在外机架(30)上设置多个承载传送带(60)的固定滚筒(300)；
内机架(40)设置在外机架(30)内部，并具有浮动滚筒(400)，位于外机架(30)内部的传送带(60)的一部分缠绕在浮动滚筒(400)上；
机架伸缩控制机构(20)设置在外机架(30)内部，包括丝杠A(200)、丝杠B(201)、蜗杆A(202)、蜗杆B(203)、蜗轮A(204)、蜗轮B(205)、齿轮A(206)、齿轮B(207)、齿条A(208)和齿条B(209)；内机架(40)与丝杠A(200)和丝杠B(201)的螺母连接；丝杠A(200)与蜗杆A(202)、丝杠B(201)与蜗杆B(203)分别通过链传动连接；蜗杆A(202)与蜗轮A(204)啮合，蜗杆B(203)与蜗轮B(205)啮合；蜗轮A(204)与齿轮A(206)同轴连接，齿轮A(206)与齿条A(208)啮合；蜗轮B(205)与齿轮B(207)同轴连接，齿轮B(207)与齿条B(209)啮合；齿条A(208)和齿条B(209)均为可伸缩的多级结构，外机架(30)的两侧固定在齿条A(208)和齿条B(209)上；
动力装置(10)用以驱动丝杠A(200)和丝杠B(201)的同步转动、以及控制传送带(60)的运转。
2.根据权利要求1所述的伸缩式快递输送装置，其特征在于，动力装置(10)包括电机(100)、离合器(101)、丝杠驱动机构和皮带驱动机构，电机(100)通过离合器(101)与丝杠驱动机构和皮带驱动机构(50)连接。
3.根据权利要求2所述的伸缩式快递输送装置，其特征在于，电机(100)输出端连接齿轮C(102)，齿轮C(102)与牙嵌离合器的齿轮B(103)啮合。
4.根据权利要求2所述的伸缩式快递输送装置，其特征在于，离合器(101)包括离合器组A和离合器组B，离合器组A的一个半离合器A1(104)固定在主动轴(105)的一端，另一个半离合器A2(106)固定在第一从动轴(107)的一端，第一从动轴(107)的另一端固定有锥齿轮A1(108)；离合器组B的一个半离合器B1(109)固定在主动轴(105)另一端，另一个半离合器B2(110) 固定在第二从动轴(111)的一端；
丝杠驱动机构包括转轴A(112)、转轴B(113)和转轴C(114)，转轴B(113)和转轴C(114)在同一直线上且均与转轴A(112)相交，转轴A的一端具有锥齿轮A2(115)，另一端具有锥齿轮B1(116)，锥齿轮A2(115)与锥齿轮A1(108)啮合；转轴B(113)的一端具有与锥齿轮B1(116)啮合的锥齿轮B2(117)，另一端具有锥齿轮C1(118)；转轴C(114)的一端具有与锥齿轮B1(116)啮合的锥齿轮B3(120)，另一端具有锥齿轮D1(121)；
丝杠A(200)的一端具有锥齿轮C2(119)，锥齿轮C2(119)与锥齿轮C1(118)啮合；丝杠B(201)的一端具有锥齿轮D2(122)，锥齿轮D2(122)与锥齿轮D1(121)啮合。
5.根据权利要求4所述的伸缩式快递输送装置，其特征在于，第二从动轴(111)与承载传送带(60)的一个固定滚筒(300)通过链传动的方式连接构成所述皮带驱动机构(50)。
6.根据权利要求1～5任一项权利要求所述的伸缩式快递输送装置，其特征在于，还包括快递分拣系统，以对传送带(60)上的快递进行分拣。
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