CN109107905B - 一种利于待分拣物品自动调向装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利于待分拣物品自动调向装置及方法，自动调向装置包括汇交流水线及初级调向系统，汇交流水线两端连接于值机流水线、分拣流水线之间，汇交流水线包括汇交支架和锥形滚轴，汇交支架呈弧形，且汇交支架内侧壁之间、汇交支架内侧壁与分拣流水线支架侧壁之间均设置有锥形滚轮，初级调向系统包括调向板、转轴、支座和调向扭簧，支座分别设置在值机流水线两侧支架上，支座内固定设置有调向扭簧，转轴一端设置在调向扭簧内且与调向扭簧固定连接，转轴另一端固定连接有调向板。该装置及方法可以使得物品在上到分拣流水线时能自动调向至和分拣流水线运动方向平行，便于行李的分拣扫码，同时也便于物品的卸载，避免发生漏扫、丢失或者碰撞损坏。

Description

一种利于待分拣物品自动调向装置及方法

技术领域

本发明涉及行李传送带系统领域，特别是一种利于待分拣物品自动调向装置。

背景技术

随着国内民航运输市场的快速发展，机场进出旅客数量不断增加，要求机场能够给旅客提供更加高效快捷的进港、离港服务，特别是对物品分拣系统的处理能力提出了越来越高的要求，这也使得越来越多的机场开始使用行李自动分拣技术，相对于人工分拣系统来说，行李自动分拣系统具有故障率低，处理速度快，所需工作人员少等优点。目前，国内枢纽或大型机场基本都配备有行李自动分拣系统，可以对旅客的行李进行统一传送、分拣及处理，但是传统的行李自动分拣系统的值机流水线和分拣流水线呈一定角度直接相连，这种连接方式使得分拣系统体积较大，占地较多，且值机流水线和托盘分拣流水线的直接相连也会使得当物品在值机流水线上的位置不正时，物品上到分拣流水线时位置也不正，不便于行李的分拣扫码，影响行李的运送，导致漏扫、甚至发生不必要的财产损失，同时物品位置不正时，尤其物品体积较大时，容易被值机流水线带到两个托盘之间，这样使得行李在卸载时托盘的翻转并不能使得物品被卸下影响行李分拣的准确度，或者卸下的时候会使得物品边角翻转碰撞从而损坏行李。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种利于待分拣物品自动调向装置及方法，可以使得物品在上到分拣流水线时能自动调向至和分拣流水线平行，便于行李的分拣扫码，同时也便于物品的卸载，避免发生漏扫、丢失或者碰撞损坏。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种利于待分拣物品自动调向装置，包括汇交流水线及初级调向系统，所述汇交流水线两端连接于值机流水线、分拣流水线之间，所述汇交流水线包括汇交支架和锥形滚轴，所述汇交支架呈弧形，且汇交支架内侧壁之间、汇交支架内侧壁与分拣流水线支架侧壁之间均设置有若干所述锥形滚轴，所述初级调向系统包括调向板、转轴、支座和调向扭簧，所述支座分别设置在值机流水线两侧支架上，所述支座内固定设置有调向扭簧，所述转轴一端设置在调向扭簧内且与调向扭簧固定连接，所述转轴另一端固定连接有调向板。

优选地，所述锥形滚轴为两端是柱体、中间是锥体的柱状滚轴，所述锥形滚轴两端活动连接于汇交支架两内侧壁、汇交支架内侧壁与分拣流水线支架侧壁。

优选地，所述锥形滚轴两端的柱体截面形状可为圆柱形或圆锥形。

优选地，所述汇交流水线与值机流水线、分拣流水线连接方式为螺纹连接、焊接、胶接、铆接、弹性卡扣连接其中的一种或多种的组合方式。

优选地，所述初级调向系统内的左右两侧调向板、支座位于垂直值机流水线运动方向的同一平面，且所述初级调向系统内的支座与值机流水线支架的连接方式为螺纹连接、焊接、胶接、铆接、弹性卡扣连接其中的一种或多种的组合方式。

优选地，所述值机流水线皮带输送式、滚轮输送式或者两者组合方式，分拣流水线可以是皮带输送式、滚轮输送式、托盘输送方式或者它们的组合方式。

一种基于利于待分拣物品自动调向装置的调向方法，其特征在于：主要包括以下的步骤：

S1、将物品任意放置在值机流水线上，即物品外侧与值机流水线邻近的边线方向和值机流水线运动方向平行或相交，任意放置的物品在值机流水线的带动下向初级调向系统移动；

S2、当物品移动至初级调向系统，若物品外侧边线方向与值机流水线运动方向相交，物品向前运动推动调向板时，调向板会产生的阻力，该阻力和值机流水线产生的动力使得物品发生调向，直至物品受到初级调向系统两侧的调向板阻力相同，此时物品的边缘大致与值机流水线运动方向平行，也完成了对物品的初级调向；

S3、物品通过初级调向系统继续移动至汇交流水线，汇交流水线上的锥形滚轴使得物品在向前运动的过程中发生转向，同时使得物品在向前运动并转向的过程中，物品的运动轨迹处于汇交支架中间且其运动速度方向保持与汇交支架相切；

S4、物品在汇交流水线的带动下继续向前移动，当物品前端接触并滑过分拣流水线时，物品前会受到分拣流水线的作用使得物品沿分拣流水线运动方向移动，使得物品以更大的角速度转向，且以更大的速度向前移动；

S5、物品继续向前移动并转向，当物品的大部分已经运动到分拣流水线上，且物体的末端仍然位于汇交流水线，在分拣流水线的带动下，物品沿着分拣流水线运动方向前移动，且物品末端仍然受到汇交流水线的作用，使得物品继续转动；

S6、当物品离开汇交流水线运动于分拣流水线后，由于S5中物品末端受到汇交流水线的作用力垂直分拣流水线运动方向的分力，该分力的惯性作用使得物品继续转动修改，直到达到物品侧边与分拣流水线支架平行，进而实现物品的自动调向。

优选地，所述S2中物品向前运动推动调向板时，靠初级调向系统较近的物品外边缘首先接触到值机流水线上一侧的调向板，调向板的阻力和值机流水线的动力使得物品调向，物品继续向前移动到物品外边缘接触到另一侧调向板，物品会受到两侧调向板产生的阻力，由于两侧调向板的旋转程度不同，物品受到两侧调向板的阻力也不同，两侧调向板产生的阻力和值机流水线的动力使得物品继续转向，直至物品的边缘与值机流水线运动方向平行。

本发明具有以下优点：（1）本发明提供的一种利于待分拣物品自动调向装置，无论物品的体积大小、轻重、软硬、规则与否，该装置利用初级调向系统和汇交流水线可以实现物品的自动调向，使得物品调向至与分拣流水线平行，便于物品的分拣扫码和卸载；

（2）本发明相较与现有值机流水线与分拣流水线呈锐角相交的分拣系统，采用垂直式的值机流水线与分拣流水线的布置方式可以更加节约机场空间，同时行李运输的距离较小，能够加快行李分拣的速度。

（3）本发明设计的自动调向装置结构简单，且相较于现有对托盘结构改进或者运送控制系统的改进更容易，成本更低，且能达到更好的效果。

附图说明

图1 为本发明结构示意图；

图2 为图1中P区域的结构放大图；

图3 为本发明中的锥形滚轴结构示意图；

图4 为本发明自动调向方法S1示意图；

图5 为本发明自动调向方法S2示意图；

图6 为本发明自动调向方法S2示意图；

图7 为本发明自动调向方法S3示意图；

图8 为本发明自动调向方法S4示意图；

图9 为本发明自动调向方法S5示意图；

图10 为本发明自动调向方法S6示意图；

图11 为本发明自动调向方法S7示意图；

图12 为本发明初级调向系统的结构示意图；

图13 为本发明支座的结构示意图；

图14 为本发明的调向扭簧的结构示意图；

图中：1-值机流水线，2-汇交流水线，3-分拣流水线，4-汇交支架，5-分拣流水线支架，6-锥形滚轴，7-调向板，8-转轴，9-支座，10-调向扭簧，11-物品。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1、图2、图3、图12、图13和图14所示，一种利于待分拣物品自动调向装置，包括汇交流水线2及初级调向系统，所述汇交流水线2两端连接于值机流水线1、分拣流水线3之间，所述汇交流水线2包括汇交支架4和锥形滚轴6，所述汇交支架4呈弧形，且汇交支架4内侧壁之间、汇交支架4内侧壁与分拣流水线支架5侧壁之间均设置有锥形滚轴，所述初级调向系统包括调向板7、转轴8、支座9和调向扭簧10，所述支座9分别设置在值机流水线1两侧支架上，所述支座9内固定设置有调向扭簧10，所述转轴8一端设置在调向扭簧10内且与调向扭簧10固定连接，所述转轴8另一端固定连接有调向板7。

优选地，所述锥形滚轴6为两端是柱体、中间是锥体的柱状滚轴，所述锥形滚轴6两端活动连接于汇交支架4两内侧壁、汇交支架4内侧壁与分拣流水线支架5侧壁。

优选地，所述锥形滚轴6两端的柱体截面形状可为圆柱形或圆锥形。

优选地，所述转轴8截面形状为圆柱形或其上部分为方形、圆形、椭圆形、锥形，下部分为圆形。

优选地，所述初级调向系统内的左右两侧调向板7、支座9位于垂直值机流水线1运动方向的同一平面，且所述初级调向系统内的支座9与值机流水线支架1的连接方式为螺纹连接、焊接、胶接、铆接、弹性卡扣连接其中的一种或多种的组合方式。

所述汇交流水线2与值机流水线1、分拣流水线3连接方式为螺纹连接、焊接、胶接、铆接、弹性卡扣连接等其中的一种或多种的组合方式。

优选地，所述锥形滚轴6设置在所述汇交支架4上，使得物品能够在汇交流水线2上稳定转动，且物品11的运动轨迹处于汇交支架4中间且其运动速度方向保持与汇交支架4相切，最后与分拣流水线3平行。

优选地，至少一个或多个锥形滚轴6在工作状态下是处于主动转动的。

所述值机流水线1皮带输送式、滚轮输送式或者两者组合的方式，分拣流水线3可以是皮带输送式、滚轮输送式、托盘输送方式或者它们组合的方式。

一种利于待分拣物品自动调向方法，主要包括以下的步骤：

S1、工作人员将物品11称重、贴上物品11识别标签并将其放置在值机流水线1上，此时被放置物品11的位置是任意的，即物品11外侧与值机流水线1邻近的边线与值机流水线1运动方向或平行或相交，物品11在值机流水线1的带动下移向初级调向系统，此时过程如图4所示；

S2、当物品11自值机流水线1移动至初级调向系统，若物品11外侧与值机流水线1邻近的边线与值机流水线1运动方向平行，则物品可以正向地通过初级调向系统；若物品11外侧与值机流水线1邻近的边线与值机流水线1运动方向相交，此时物品11的A部先接触到右侧调向板7，则此时右侧调向板7在支座9内部调向扭簧10的作用下阻碍物品11的A部向前运动，与此同时，物品11在值机流水线1的带动下继续向前移动，则此时对于物品11相当于在A部施加一个绕A部的顺时针扭矩，使得物品11有少量的顺时针调向，同时右侧调向板7在物品11的推力作用下绕其转轴8发生一定的偏转角度，综合此时物品11的受力，此过程中物品11的A部先受到右侧调向板7的阻碍，接着扭矩使得其产生一定的顺时针的调向，物品11在值机流水线1的带动下继续向前移动，调向板7在受到物品11的推力作用下绕转轴8旋转一定角度，物品11向前移动直至其接触到左侧的调向板7，此过程如图5、6所示；

S3、物品11在值机流水线1的带到下继续向前移动，此时物品11与左、右调向板7接触并继续向前移动，左、右调向板7在物品11的推力作用下绕转轴8旋转，物品11向前移动的过程中，由于调向板7旋转程度不同，左、右转轴8所受调向扭簧10扭力的不同，物品11也会在左、右调向板7不同的反作用力产生一定的顺时针调向，直至其左、右转轴8所受调向扭簧10扭力完全相同，此时物品11的边线大致与值机流水线1运动方向平行，也完成了对物品11的初级调向功能，此过程如图7所示；

S4、物品11由初级调向系统移动至汇交流水线2后，由于固接于汇交流水线2支架、分拣流水线支架5的锥形滚轴6为两端是柱体、中间是锥体的柱状结构，物品11在锥形滚轴6滚动带动下，在向前移动的过程中发生转向，此时，由于锥形滚轴6中部的锥体结构，调整锥形滚轴6中部锥形结构中最大截面圆直径与最小截面圆直径比，使得物品11在其上部移动过程中，物品11靠近汇交支架4的侧边始终与汇交支架4具有一定距离的相切，即物品的运动轨迹靠近汇交支架中间且其运动速度方向保持与汇交支架相切，这样可以使得物品11具有最大的容纳滑行空间，增大该物品11自动调向装置的谱适性及实用性，最大程度减小物品11与汇交支架4的接触及碰撞，此时物品11左上角的B部并未与分拣支架接触，此过程如图8所示；

S5、物品11继续向前移动转向，物品11左上角的B部接触并滑过分拣流水线3支架5，且整个物品11中心仍位于汇交流水线2的过程中，由于物品11重心处于汇交流水线2上，物品11的主要仍然是在锥形滚轴6带动下向前移动转向，此外，分拣流水线3带动物品11B部沿分拣流水线3运动方向移动，此时，重心处于汇交流水线2上的物品11受到B部处的方向沿分拣流水线3的力的作用，物品11受到的合力作用相当于对物品11产生一个顺时针扭矩作用，此过程中，B部处的方向沿分拣流水线3的力使得物品11继续转角，综合锥形滚轴6对物品11的移动转向作用，在此过程中，物品11则会以更大的角速度向前移动转向，此过程如图9所示；

S6、物品11继续前行移动转向，其右下角的C部仍然位于汇交流水线2，且整个物品11重心位于分拣流水线3的过程中，由于物品11重心处于分拣流水线3上，则此时物品11的主要运动为物品11在分拣流水线3的带动下，沿着分拣流水线3运动方向前行移动，此外，时刻运动的汇交流水线2的带动下，沿着分拣流水线3运动方向前行移动，此外，汇交流水线2上的锥形滚轴6也会带动物品11的C部沿着该滚轴滚动方向、且与C部相交的切线方向运动，将物品11C部的受力分解为沿分拣流水线3运动方向的分力和垂直于分拣流水线3方向的分力，则由于物品11在此过程中重心处于分拣流水线3上，加上物品11C部在此过程中受到垂直于分拣流水线3方向的分力的作用，该分力及目前状态下的重心位置对物品11的作用相当于对于物品11产生一个顺时针扭矩作用，此过程中，C部处的方向垂直于分拣流水线3的分力使得物品11发生转角，此过程如图10所示；

S7、物品11在C部受到垂直于分拣流水线3方向的分力的作用，在接下来过程中，物品11会在该分力对物品11的惯性作用下，绕其处于分拣流水线3上的重心继续顺时针旋转一定的角度，直到达到物品11侧边与分拣流水线支架5平行，进而实现物品11的自动调向。此过程如图11所示。

特别地，在具体实施的过程中，调整锥形滚轴6中间部分的椎体的锥度、每根锥形滚轴6的转动速度以及锥形滚轴6间距，可以使得物品自值机流水线1，经初级调向系统、汇交流水线2，最终到达分拣流水线3的过程中，物品11的最终状态为其边缘与分拣流水线支架5为平行关系，进而实现物品11的自动调向。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不同脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种利于待分拣物品自动调向装置，其特征在于：包括汇交流水线（2）及初级调向系统，所述汇交流水线（2）两端连接于值机流水线（1）、分拣流水线（3）之间，所述汇交流水线（2）包括汇交支架（4）和锥形滚轴（6），所述汇交支架（4）呈弧形，且汇交支架（4）内侧壁之间、汇交支架（4）内侧壁与分拣流水线支架（5）侧壁之间均设置有若干所述锥形滚轴（6），所述初级调向系统包括调向板（7）、转轴（8）、支座（9）和调向扭簧（10），所述支座（9）分别设置在值机流水线（1）两侧支架上，所述支座（9）内固定设置有调向扭簧（10），所述转轴（8）一端设置在调向扭簧（10）内且与调向扭簧（10）固定连接，所述转轴（8）另一端固定连接有调向板（7）。

2.根据权利要求1所述的一种利于待分拣物品自动调向装置，其特征在于：所述锥形滚轴（6）为两端是柱体、中间是锥体的柱状滚轴，所述锥形滚轴（6）两端活动连接于汇交支架（4）两内侧壁、汇交支架（4）内侧壁与分拣流水线支架（5）侧壁。

3.根据权利要求2所述的一种利于待分拣物品自动调向装置，其特征在于：所述锥形滚轴（6）两端的柱体截面形状可为圆柱形或圆锥形。

4.根据权利要求1所述的一种利于待分拣物品自动调向装置，其特征在于：所述汇交流水线（2）与值机流水线（1）、分拣流水线（3）连接方式为螺纹连接、焊接、胶接、铆接、弹性卡扣连接其中的一种或多种的组合方式。

5.根据权利要求1所述的一种利于待分拣物品自动调向装置，其特征在于：所述初级调向系统内的左右两侧调向板（7）、支座（9）位于垂直值机流水线（1）运动方向的同一平面，且所述初级调向系统内的支座（9）与值机流水线支架（1）的连接方式为螺纹连接、焊接、胶接、铆接、弹性卡扣连接其中的一种或多种的组合方式。

6.根据权利要求1所述的一种利于待分拣物品自动调向装置，其特征在于：所述值机流水线（1）是皮带输送式、滚轮输送式或者两者的组合方式，分拣流水线（3）是皮带输送式、滚轮输送式、托盘输送方式或者它们的组合方式。

7.一种基于权利要求1所述利于待分拣物品自动调向装置的调向方法，其特征在于：主要包括以下的步骤：S1、将物品（11）任意放置在值机流水线（1）上，即物品（11）外侧与值机流水线（1）邻近的边线方向和值机流水线（1）运动方向平行或相交，任意放置的物品（11）在值机流水线（1）的带动下向初级调向系统移动；

S2、当物品（11）移动至初级调向系统，若物品（11）外侧边线方向与值机流水线（1）运动方向相交，物品（11）向前运动推动调向板（7）时，调向板（7）会产生的阻力，该阻力和值机流水线产生的动力使得物品（11）发生调向，直至物品（11）受到初级调向系统两侧的调向板（11）阻力相同，此时物品（11）的边缘大致与值机流水线（1）运动方向平行，也完成了对物品（11）的初级调向；

S3、物品（11）通过初级调向系统继续移动至汇交流水线（2），汇交流水线（2）上的锥形滚轴（6）使得物品（11）在向前运动的过程中发生转向，同时使得物品（11）在向前运动并转向的过程中，物品（11）的运动轨迹处于汇交支架（4）中间且其运动速度方向保持与汇交支架（4）相切；

S4、物品（11）在汇交流水线（2）的带动下继续向前移动，当物品（11）前端接触并滑过分拣流水线（3）时，物品（11）前端会受到分拣流水线（3）的作用使得物品沿分拣流水线（3）运动方向移动，使得物品（11）以更大的角速度转向，且以更大的速度向前移动；

S5、物品（11）继续向前移动并转向，当物品（11）的大部分已经运动到分拣流水线（3）上，且物体（11）的末端仍然位于汇交流水线（2），在分拣流水线（3）的带动下，物品（11）沿着分拣流水线（3）运动方向前移动，且物品（11）末端仍然受到汇交流水线（2）的作用，使得物品（11）继续转动；

S6、当物品（11）离开汇交流水线（2）运动于分拣流水线后，由于S5中物品末端受到汇交流水线的作用力垂直分拣流水线（3）运动方向的分力，该分力的惯性作用使得物品（11）继续转动，直到达到物品（11）侧边与分拣流水线支架（5）平行，进而实现物品的自动调向。

8.根据权利要求7所述利于待分拣物品自动调向方法，其特征在于：所述S2中物品（11）向前运动推动调向板（7）时，靠初级调向系统较近的物品（11）外边缘首先接触到值机流水线（1）上一侧的调向板（7），调向板（7）的阻力和值机流水线（1）的动力使得物品（11）调向，物品（11）继续向前移动到物品（11）外边缘接触到另一侧调向板（7），物品（11）会受到两侧调向板（7）产生的阻力，由于两侧调向板（7）的旋转程度不同，物品（11）受到两侧调向板（7）的阻力也不同，两侧调向板（7）产生的阻力和值机流水线（1）的动力使得物品（11）继续转向，直至物品（11）的边缘与值机流水线（1）运动方向平行。