CN109335568A - 摩擦驱动装置、交叉带分拣机及交叉带分拣系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了摩擦驱动装置、交叉带分拣机及交叉带分拣系统，其中摩擦驱动装置，包括至少一对保持微间隙且轴线平行的驱动轮，两个所述驱动轮可转动地设置于一安装板上且由同一电机驱动自转，它们的自转方向相反。本方案设计精巧，结构简单，通过特殊的皮带传动机构的设置，使一个电机驱动两个驱动轮转动，相对于已有的摩擦驱动结构，省去了一个电机，设备成本大大降低，同时相对于两个电机的运行能耗，单电机的能耗更低，同时传动结构的维修更换成本也更低。

Description

摩擦驱动装置、交叉带分拣机及交叉带分拣系统

技术领域

本发明涉及物流分拣领域，尤其是摩擦驱动装置、交叉带分拣机及交叉带分拣系统。

背景技术

交叉带分拣机是物流分拣中常用的分拣设备，其由主驱动带式输送机和载有小型带式输送机的台车(简称“小车”)联接在一起，当“小车”移动到所规定的分拣位置时，转动皮带，完成把商品分拣送出的任务。

现有的小车驱动方式往往是电机+链轮+链条的方式，一方面，小车需要连接到链条上，增加了组装难度，另一方面，由于链条的节距限制，小车之间的间隙相对较大，导致了小车布设数量的减少；并且，由于动力点的数量有限，为了保证足够的驱动力，链条的长度往往需要控制在合理的范围，而链条长度的限制又给环线的延长带来阻碍，不利于进行线路的扩展。

也有一些采用摩擦驱动的动力方式进行驱动的交叉带分拣机，如专利申请号为201720689640 .7的中国专利，其采用两个电机分别驱动两个滚轮转动的方式，实现位于两个滚轮之间的物体的驱动，这种结构虽然解决了链式驱动的不足，但是需要两个电机，增加了设备成本及能耗。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种单电机驱动的摩擦驱动装置、交叉带分拣机及交叉带分拣系统。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

摩擦驱动装置，包括至少一对保持微间隙且轴线平行的驱动轮，两个所述驱动轮可转动地设置于一安装板上且由同一电机驱动自转，它们的自转方向相反。

优选的，所述的摩擦驱动装置中，所述电机通过皮带传动组件连接两个所述驱动轮。

优选的，所述的摩擦驱动装置中，所述皮带传动组件包括与电机连接的主动轮、支撑轮及传动皮带，所述支撑轮、两个驱动轮依次与传动皮带接触，且支撑轮位于所述传动皮带围合的区域内，所述驱动轮中的一个位于所述传动皮带围合的区域外，一个位于传动皮带围合的区域内。

优选的，所述的摩擦驱动装置中，还包括与每个所述驱动轮配对的从动轮，且一对驱动轮和从动轮之间套装一皮带，两个皮带的输送面平行且保持间隙。

优选的，所述的摩擦驱动装置中，所述驱动轮及从动轮为多楔带轮，所述皮带为多楔带。

交叉带分拣机，包括至少一环形轨道及至少一组可滑动地设置于其上的交叉带小车，所述交叉带小车由上述任一的摩擦驱动装置驱动。

优选的，所述的交叉带分拣机中，所述环形轨道水平布置或纵向布置。

优选的，所述的交叉带分拣机中，所述环形轨道为两条，且具有高度差，每条环形轨道上设置有一组交叉带小车。

优选的，所述的交叉带分拣机中，所述环形轨道上可转动地设置有由两组交叉带小车构成的并排的输送环线。

交叉带分拣系统，包括上述任一的交叉带分拣机，还包括与所述交叉带分拣机衔接的上包线、下包格口及控制系统工作的工控机。

优选的，所述的交叉带分拣系统中，所述上包线集成有扫码、动态称重、测体积中的至少一种设备。

优选的，所述的交叉带分拣系统中，所述上包线包括使箱式包裹的至少一条棱和与上包线衔接的交叉带小车的输送方向平行的定向结构。

本发明技术方案的优点主要体现在：

本方案设计精巧，结构简单，通过特殊的皮带传动机构的设置，使一个电机驱动两个驱动轮转动，相对于已有的摩擦驱动结构，省去了一个电机，设备成本大大降低，同时相对于两个电机的运行能耗，单电机的能耗更低，同时传动结构的维修更换成本也更低。

使驱动轮与从动轮采用多楔带轮，从而能够有效的放置驱动皮带跑偏的问题，有利于保证驱动的稳定性，同时增加驱动皮带，有利于增加摩擦驱动机构与物体之间的接触面积，从而增大驱动力。

本方案的摩擦驱动结构，便于根据应用场景需要进行位置和数量的调整，应用的灵活性好。

本方案的分拣系统，通过对环形轨道的合理设计及交叉带小车的合理设计，使系统具有多种不同的组合形式，从而可以根据不同的应用场合进行合理调整，灵活性佳，适用范围广。

通过在一条环形轨道内使用两套小车，可以在不增加占地面积的前提下，利用环线内部的空间，增加交叉带小车的数量，从而增加分拣格口的数量，提高分拣机的使用效率，降低了设备的成本，同时使两个输送环形的交叉带小车之间可以进行包裹的转载，因此能够减少小车的空置率，同时提高上包的灵活性，降低了上包线的布设要求和占用空间。

当采用轨道纵置的方式时，可以充分利用纵向空间，避免现有技术中采用水平布设的方式需要较大的水平空间的问题，对于应用场地的要求大大降低，应用的灵活性增加。

采用双层环形轨道的布局方式，能够在不增加占地面积的同时，进一步增加分拣设备的数量，从而成倍的提高分拣能力。

在上包线上设置包裹定向装置，能够使包裹以统一的形态输送到交叉带小车上且在交叉带小车保持摆正状态，便于后续的分拣作业。

通过改善动态称重段的辊筒的动平衡性能，减弱辊筒高速转动时产生的振动，从而减小输送线产生的振动对传感器测量精度的影响，改进后最终的误差可控制在±30g内，相对与常规的±50-±100的误差范围，称重精度极大的提高。

通过对动态称重段辊筒壁厚的设计，进一步改进辊筒的平衡精度，为称重精度的提高提供了可能。

动态称重段辊筒造型的设计，能够充分利用皮带与辊筒紧贴时的形状特性，避免出现皮带跑偏的问题。

动态称重段中的轴承反向安装，一来可以增加设备的美观性，避免出现外凸的问题，同时能够减小同一辊筒连接的两个轴承上的顶丝的距离，以降低顶丝出现松动的风险，进而保证轴与轴承连接的牢固性，降低辊筒出现振动的可能性，有利于减小振动，保证称重精度的实现。

附图说明

图 1 是本发明的摩擦驱动装置的俯视图；

图 2 是本发明的摩擦驱动装置的立体图；

图 3是本发明的交叉带分拣机的局部侧视图；

图4是本发明的交叉带分拣机水平布置的结构示意图；

图5是本发明的交叉带分拣机纵向布置的结构示意图；

图6是本发明的交叉带分拣机中具有双层环形轨道和双输送环形的结构示意图；

图7是本发明的上包线的结构示意图；

图8是本发明中的动态称重段的示意图；

图9 是本发明中的动态称重段中的输送机的辊筒示意图；

图10是本发明中的动态称重段中轴承反装示意图。

具体实施方式

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

下面结合附图对本发明揭示的摩擦驱动装置进行阐述，如附图1、附图2所示，包括至少一对保持微间隙3且轴线平行的驱动轮1、2，两个所述驱动轮1、2可转动地设置于一安装板4上且由同一电机5驱动自转，它们的自转方向相反。

当有一物体位于两个所述驱动轮1、2之间且分别与它们接触时，此时电机5驱动两个驱动轮1、2转动，由于驱动轮1、2分别与物体相对的表面接触，且它们的转动方向相反，因此它们与物体表面之间的摩擦力方向相同，从而推动物体移动。

为了使两个驱动轮1、2由一个电机5驱动，需要使所述电机5通过一传动机构连接所述驱动轮1、2，所述传动机构可以是齿轮传动机构，也可以是链条+链轮构成的传动机构，在优选的实施例中，所述电机5通过皮带传动组件6连接两个所述驱动轮1、2。

具体来看，如附图1所示，所述皮带传动组件6包括可转动地设置于安装座65上的且与电机5连接的主动轮61、支撑轮62及传动皮带63，所述主动轮61位于所述驱动轮1、2的下方，所述支撑轮位于两个驱动轮1、2的上方，且所述支撑轮62、两个驱动轮1、2依次与传动皮带63接触，同时使所述支撑轮62位于所述传动皮带63围合的区域内，所述驱动轮1、2中的一个位于所述传动皮带63围合的区域外，一个位于传动皮带围合的区域内，从而传动皮带在两个驱动轮1、2之间呈S形形态。

另外，如附图1所示，所述皮带传动组件6还包括用于使传动皮带63与支撑轮62贴紧的张紧轮64，所述张紧轮位于所述主动轮61和支撑轮62之间且位于所述传动皮带围合成的区域外。

进一步，为了增大摩擦驱动装置与物体的接触面积以增加摩擦力，因此，附图1、附图2所示，所述摩擦驱动装置还包括与每个所述驱动轮1、2配对的从动轮7、8，且一对驱动轮和从动轮之间套装一驱动皮带9，两个驱动皮带9的输送面平行且保持间隙，并且所述驱动皮带9位于所述传动皮带63的上方。

同时，为了防止驱动皮带9在所述驱动轮1、2及从动轮7、8上跑偏，影响驱动力的问题，如附图2所示，所述驱动轮1、2及从动轮7、8为多楔带轮，对应的所述驱动皮带9为相匹配的多楔带。

本发明的另一实施例中揭示了一种交叉带分拣机，如附图3所示，包括至少一环形轨道200及一组逐一连接且可滑动地且设置于环形轨道200上的交叉带小车300，所述交叉带小车300由所述的摩擦驱动装置100驱动。

其中，所述环形轨道200可以是如附图4所示的水平布置，并且环形轨道200的布设形状可以是不规则环线，也可以是圆形、椭圆形或腰形或圆角矩形等规则形状，优选所述环形轨道200为圆角矩形状，在另一实施例中，所述环形轨道200也可以是如附图5所示的呈纵向布置，即包括具有高度差的上层、下层及衔接它们的衔接段。

并且，在环形轨道200是纵置时，交叉带小车300运行到下层时，其在重力作用下会存在与环形轨道脱离的趋势，因此，附图3所示，在所述环形轨道200的两侧面板上分别形成有供交叉带小车上的轮通行的滑动槽，从而可以通过滑动槽为交叉带上的轮提供支撑，保证其能够沿环形轨道继续滑动。

另外，如附图4所示，在所述环形轨道200上可以仅有一个由一组交叉带小车300构成的一个输送环线，当然在另一实施例中，如附图6所示，所述环形轨道200上也可以是可转动地设置有由两组交叉带小车300构成的两个并排的输送环线。

进一步的，在一优选的实施例中，如附图6所示，所述环形轨道200为两条，且具有高度差，并且两个环形轨道1在水平面上的投影重合，每条环形轨道200上设置有至少一组依次连接的交叉带小车300，从而可以进一步提高纵向空间的利用率，在相同占地面积的条件下，成倍的提高分拣能力。

所述交叉带小车300可以是已知的各种结构，优选的实施例中，如附图3所示，其包括车架3001，所述车架3001上设置有可沿环形轨道滚动的一对滚轮3002及一对定向轮3003、皮带输送机3004及位于两个所述驱动皮带9之间从而由所述摩擦驱动装置100驱动的驱动板3005，其中，所述皮带输送机3004可以是已知的各种结构，在此不再赘述；并且，当一条轨道上设置有由两组交叉带小车300构成的两个输送环线时，两个输送环线中的并排的两个交叉带小车300可以具有同一个可在所述环形轨道200上滑动的车架，也可分别具有车架。

工作时，每个交叉带小车300上的驱动板3005逐一通过两条驱动皮带9的摩擦驱动前移，从而使整条输送环线沿所述环形轨道200持续的转动，并且根据需要的输送环形速度，可以增加相应的摩擦驱动装置100的数量，从而增加驱动点以改变驱动力大小。

本发明进一步揭示了交叉带分拣系统，如附图4所示，包括上述的交叉带分拣机，还包括与所述交叉带分拣机衔接的上包线400、下包格口500及控制系统工作的工控机（图中未示出）。

其中，如附图7所示，所述上包线400可以具有如下结构，其包括依次衔接的供包段4002、动态称重段4003及加速输送段4004，所述供包段4002处设置包裹定向装置4001，并且，在所述供包段4002、动态称重段4003及加速输送段4004的一个或多个上通过支架4007设置有条码和/或二维码识别装置4005和体积测量装置4006。

所述包裹定向装置4001包括一直角定位槽（图中未示出），所述直角定位槽的一个平面与一个同上包线衔接的交叉带小车的皮带输送机的辊筒的轴线方向平行，在进行箱式包裹定位时，使包裹的两个垂直的面分别与直角定位槽的两个面贴合，从而能够使箱式包裹移动到小车上时，包裹的一条棱能够与交差带小车的输送方向平行，此时，上包线输送的包裹能够在对应的交叉带小车上处于摆正状态。

如附图8所示，所述动态称重段4003包括基架10、通过称重传感器20连接在所述基架10上的输送线30及与所述称重传感器10通信的称重仪表40，所述称重仪表40用于进行各种称重设置及结果显示，其连接整个系统的工控机。

所述基架10可以是各种可行的材质或形状，满足其能够提供稳定的支撑即可，优选的，如附图8所示，其包括至少四个通过型材连接成一体的立柱101，每个立柱101的顶面设置有一所述称重传感器20，所述称重传感器20可以是已知的各种称重传感器，如S型、悬臂型、轮辐式、板环式、膜盒式、桥式、柱筒式等各种样式、各种型号、各种品牌的产品。

四个所述称重传感器20上设置有所述输送线30，所述输送线30可以是皮带输送机或辊筒输送机，优选以皮带输送机为例，如附图8所示，所述输送线30包括支架302，所述支架302具有四个设置于四个所述称重传感器20上的支脚3021，所述支架302的两端分别可转动地架设一辊筒301，所述辊筒301的平衡精度等级不低于G16，两个所述辊筒301上套装有皮带303，且至少一辊筒301的转轴连接驱动其转动的动力装置304，所述动力装置304可以是各种可行的方式，如电机+减速机+轮+皮带或电机+减速机+齿轮+链条或直接用电机+减速机的结构，所述动力装置304驱动所述皮带303的输送速度不低于80m/min。

进一步，由于常规的辊筒301是热轧钢材质，制作成型后，辊筒筒壁不同区域的壁厚不均匀，从而导致其平衡精度相对较差，因此在辊筒形成后，用铣刀将从辊筒内壁处削去一层，并且，如附图9所示，使所述滚筒的中间区域3011的壁厚大于其两侧区域3012的壁厚；另外，发明人研究发现，辊筒301的筒壁越厚，重量越大，其受到的惯性越大，就越容易出现动不平衡，因此控制所述辊筒301的中间区域3011的壁厚在6-8mm，其两侧区域3012的壁厚在4±1mm。

另外，如果所述辊筒301的表面是平面时，在辊筒301转动时，其上的皮带303易出现跑偏的情况，给设备运行的稳定性和输送的安全性，因此，在设计时，如附图9所示，将所述辊筒301设置为中间区域3011的直径大于其两侧区域3012的直径，且两侧区域3012呈现为外端小，内端大的圆台状，从而皮带303与辊筒301贴紧时，其呈现为弓形，从而能够增加其平移的难度，避免发生皮带跑偏。

进一步，为了增加皮带303与辊筒301的贴合度，如附图8所示，在所述支架302上还可转动地设置有一延伸方向与所述辊筒301相同且位于两个辊筒301之间的张紧辊305，所述张紧辊305与下层皮带331的底面抵靠，且其顶点位于所述辊筒301的最低点的上方，从而所述下层皮带3031与张紧辊305的接触点到上层皮带3032的距离小于辊筒301的直径。

同时，如附图10所示，每个所述辊筒301通过一对外球面带座轴承306安装在支架302上，正常安装时，所述外球面带座轴承306的突出端朝外（即正向安装），这样，两个顶丝之间的距离相对较远，从而更易受到轴承动不平衡的影响出现松脱，因此，本方案中使所述外球面带座轴承36反向安装在支架302上，及两个外球面带座轴承306的突出端朝内设置且相对。

工作时，人工或通过自动化设备间包裹放置于所述包裹定向装置4001处定向，并通过供包段4002输送至动态称重段4003，在动态称重段4003，所述条码或二维码识别装置读取包裹上的条码或二维码，获取包裹的路径等信息，另外，所述称重传感器、体积测量装置分别测量包裹的重量及体积，并与该包裹的信息绑定并存储于工控机中，获取相应信息后的包裹被输送到加速输送段4004进行加速并转移到一空置的交叉带小车300上，当交叉带小车300随环形轨道200转动到达目的地后，交叉带小车200上的皮带输送机启动将包裹卸包。

本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.摩擦驱动装置，其特征在于：包括至少一对保持微间隙（3）且轴线平行的驱动轮（1、2），两个所述驱动轮（1、2）可转动地设置于一安装板（4）上且由同一电机（5）驱动自转，它们的自转方向相反。

2.根据权利要求1所述的摩擦驱动装置，其特征在于：所述电机（5）通过皮带传动组件（6）连接两个所述驱动轮（1、2）。

3.根据权利要求2所述的摩擦驱动装置，其特征在于：所述皮带传动组件（6）包括与电机（5）连接的主动轮（61）、支撑轮（62）及传动皮带（63），所述支撑轮（62）、两个驱动轮(1、2)依次与传动皮带接触，且支撑轮（62）位于所述传动皮带（63）围合的区域内，所述驱动轮（1、2）中的一个位于所述传动皮带（63）围合的区域外，一个位于传动皮带围合的区域内。

4.根据权利要求1所述的摩擦驱动装置，其特征在于：还包括与每个所述驱动轮（1、2）配对的从动轮（7、8），且一对驱动轮和从动轮之间套装一驱动皮带（9），两个皮带的输送面平行且保持间隙。

5.根据权利要求4所述的摩擦驱动装置，其特征在于：所述驱动轮（1、2）及从动轮（7、8）为多楔带轮，所述驱动皮带（9）为多楔带。

6.交叉带分拣机，包括至少一环形轨道（200）及至少一组可滑动地设置于其上的交叉带小车（300），其特征在于：所述交叉带小车由权利要求1-5任一所述的摩擦驱动装置（100）驱动。

7.根据权利要求6所述的交叉带分拣机，其特征在于：所述环形轨道（200）水平布置或纵向布置。

8.根据权利要求6所述的交叉带分拣机，其特征在于：所述环形轨道（200）为两条，且具有高度差，每条环形轨道（200）上设置有一组交叉带小车（300）。

9.根据权利要求6所述的交叉带分拣机，其特征在于：所述环形轨道（200）上可转动地设置有由两组交叉带小车（300）构成的并排的输送环线。

10.交叉带分拣系统，其特征在于：包括权利要求6-9任一所述的交叉带分拣机，还包括与所述交叉带分拣机衔接的上包线、下包格口及控制系统工作的工控机。

11.根据权利要求10所述的交叉带分拣系统，其特征在于：所述上包线集成有扫码、动态称重、测体积中的至少一种设备。

12.根据权利要求10所述的交叉带分拣系统，其特征在于：所述上包线包括使箱式包裹的至少一条棱和与上包线衔接的交叉带小车的输送方向平行的定向结构。