CN110153015B - 一种单组联排物流斜轮分拣装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单组联排物流斜轮分拣装置，属于物流设备输送技术领域，包括机架，机架上设有若干个斜轮组、斜轮组驱动结构、斜轮组转向机构；所述斜轮组驱动结构包括若干个摩擦轮、摩擦动力组、驱动电机；摩擦轮设置在对应固定梁下方；摩擦牵引轮与对应的摩擦轮紧密贴合形成摩擦传动机构；摩擦牵引轮的动力由驱动电机提供；所述斜轮组转向机构包括转向电机、转向块、转向轴、换向曲柄、牵引杆；转向轴通过换向曲柄带动牵引杆左右运动，进而带动斜轮组上的滚轮座进行左右运动，实现斜轮组滚轮座的转向。本发明转向灵活度好，占用空间小、易于分拣小体积物件。

Description

一种单组联排物流斜轮分拣装置

技术领域

本发明涉及物流设备输送技术领域，具体为一种单组联排物流斜轮分拣装置。

技术背景

在当今的电子商务时代，全球物流产业有了新的发展趋势。现代物流服务的核心目标是在物流过程中以最小的综合成本来满足顾客的需求。现在电商的快速崛起和行业的需求，对于仓储物流配送这一重要环节的需求和要求也在不断提高。目前，随着快递业用人成本的不断提升、客户对服务质量的要求也不断提高，人工分拣已无法满足市场需求，因此出现自动分拣设备。

现有技术中，在2012年以前，分拣流水线一般都采用人工操作的方法进行分类，这种手工分拣方式工作量大且工作效率低，也有部分企业采用自动分拣机进行自动分拣。但是，分拣装置采用顶起机构设计将货物分离，该操作复杂且需要配置一套顶升装置，成本很高；2013年湖州锐格物流科技有限公司在此基础上，发明了一种“箱式物料高速斜轮分拣机”(授权公告号CN 202717344 U)，包括高速皮带机、分路器、岔道，分路器采用双旋转轮的设计，分拣时，由气缸带动旋转连杆驱动旋转支座转动，旋转支座与旋转轮连接，因此带动旋转轮旋转实现货物的分拣。该设计增大了转向的可靠性，使得输送较小的货物成为可能，由于该旋转轮的摆动使用气缸驱动，换向是否受气压影响，灵活性、准确性是否受到影响有待进一步验证；由于齿轮传动的精确性，齿轮系的实际应用不断扩大，山东洛杰斯特物流科技有限公司公开了一种“斜轮移载机及分拣机”(申请公布号CN 108408371 A)，包括固定架、第一驱动电机以及转向轮、齿轮座和底座。转向轮、齿轮座和底座一一对应设置，转向轮连接在齿轮座上，使转向轮的转动能够完成对物件的输送，齿轮座连接在底座上，使齿轮座通过在底座上的旋转能够完成转向轮角度调节，底座则固定在固定架上，使多个转向轮呈多列排布，保证能够完成对物件的承载输送。通过齿轮传动能够使斜轮移载机整体结构紧凑，占用空间小，但是转向轮角度的改变需要第二齿轮的驱动，多列组合的转向轮与多个第二齿轮相啮合，在实际应用中，转向轮的同时同步转向，多组复杂齿轮系的应用在维修、保养，这些缺点都是降低分拣效率的因素；2017年湘潭大学的刘柏希在“一种多方位物流分拣转向装置”(申请公布号CN 106903062 A)专利中，针对一些分拣转向装置的转向方位固定于某个单一角度，在分拣系统中的布局适应能力较差问题，将基座、转向滚筒组、侧安装板、上盖板等相配合，采用不同的电机驱动摇杆机构和滚轮，滚轮持续转动不断输送货物时，转向滚筒可以根据分拣转向的需要，通过摇杆机构来调节转向滚筒的转动角度，使其在需要转向时转过所需要的角度，使用范围广泛，货物输送方向灵活多变。现有技术中，分拣装置动作的执行过程中会对分拣物品产生刚性冲击，对外包装产生破坏，甚至影响到包装内易碎物品的安全。在实际应用过程中，物件分拣装置与输入、输出传送装置采用一体化设计，在高速分拣转向操作中容易损坏，且更换困难，使用成本高、后期维护便利性较差。因此，需要一种新的物品自动分拣机构和分拣技术方案解决这些问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单组联排物流斜轮分拣装置，以缓解现有技术中的斜轮分拣装置中的斜轮转向灵活度差，占用空间大以及分拣小体积物件困难的技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种单组联排物流斜轮分拣装置，包括机架，其特征是，所述机架上设有若干个斜轮组、斜轮组驱动结构、斜轮组转向机构；

所述斜轮组包括若干个滚轮座，滚轮座中设置滚轮，若干个滚轮座可转动地设置在机架上对应的固定梁上；

所述斜轮组驱动结构包括若干个摩擦轮、摩擦动力组、驱动电机；

所述摩擦轮与固定梁一一对应，摩擦轮设置在对应固定梁下方；摩擦轮与对应的固定梁上的滚轮通过传动带相连接；

所述摩擦动力组位于摩擦轮的下方，摩擦动力组包括若干个摩擦牵引轮，摩擦牵引轮与摩擦轮平行设置，摩擦牵引轮与对应的摩擦轮紧密贴合形成摩擦传动机构；摩擦牵引轮的动力由驱动电机提供；

所述斜轮组转向机构包括转向电机、转向块、转向轴、换向曲柄、牵引杆；转向电机输出轴与驱动电机输出轴垂直设置，转向电机输出轴上设置转向块，转向块与转向电机输出轴同轴设置，转向块上偏心设置转向轴；每根固定梁下方均设有牵引杆；牵引杆分别与对应的滚轮座、换向曲柄相连接；转向轴通过换向曲柄带动牵引杆左右运动，进而带动斜轮组上的滚轮座进行左右运动，实现斜轮组滚轮座的转向。

优选的，所述摩擦动力组还包括轮架，轮架固定在机架上，轮架与摩擦轮垂直设置，轮架上沿长度方向设置若干个摩擦牵引轮，摩擦牵引轮的中心滚轴端部设置带轮；

相邻的摩擦牵引轮之间的轮架上设置胶轮，胶轮与带轮位于轮架同侧；胶轮与相邻摩擦牵引轮上的带轮均通过传动带相连接；驱动电机输出轴上的主动带轮与其中一个胶轮通过传动带相连接。

优选的，所述换向曲柄上设有通孔，转向轴伸入换向曲柄通孔内。

优选的，所述换向曲柄通孔的形状为腰形孔，腰型孔前后设置。

优选的，所述牵引杆上沿长度方向铰连接有若干个牵引架，牵引架与斜轮组上的滚轮座一一对应；牵引架为7字形结构，牵引架与牵引杆铰连接，牵引架与斜轮组对应的滚轮座固定连接；牵引杆端部与换向曲柄铰连接。

优选的，所述换向曲柄为梳形结构，换向曲柄上铰连接有若干个牵引杆，通过一个换向曲柄实现若干个斜轮组的转向。

优选的，所述每个摩擦牵引轮与其相邻的两根摩擦轮紧密贴合形成摩擦传动机构。

优选的，所述转向电机采用伺服电机。

优选的，所述驱动电机采用变频电机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.该装置采用转动电机和转向电机的双电机设置，在分拣过程中完成分流动作更可靠；

2.转向电机、转向块、转向轴和换向曲柄的相互配合，共同完成转向动作，该转向设计合理，角度偏转灵活；

3.斜轮的转动依靠动力摩擦组的传动，摩擦牵引轮与摩擦轮通过摩擦传动，较传统传动的方式更稳定，同时减少噪音，提高零件的使用寿命；

4.控制线路的双电机分别采用伺服电机和变频电机，具有抑制共膜干扰的能力，提高分拣效率。

附图说明

图1为一种单组联排物流斜轮分拣装置的结构图；

图2为一种单组联排物流斜轮分拣装置斜轮组的结构图；

图3为一种单组联排物流斜轮分拣装置摩擦轮组的结构图；

图4为一种单组联排物流斜轮分拣装置的主视图；

图5为一种单组联排物流斜轮分拣装置的俯视图；

图6为一种单组联排物流斜轮分拣装置的转向连接放大图；

图7为一种单组联排物流斜轮分拣装置的滚轮转动结构图；

图8为一种单组联排物流斜轮分拣装置的转向机构示意图；

图9为一种单组联排物流斜轮分拣控制图。

图中：侧板1、斜轮组2、固定梁3、安装板4、摩擦轮5、摩擦动力组6、驱动电机7、支座8、连接板9、转向电机10、角铁11、换向曲柄12、转向电机支架13、转动电机支架14、主动带轮15、V型带16、转向轴17、转向块18、盖板21、滚轮22、支撑杆23、牵引杆24、牵引架241、滚轮座25、胶轮架61、安装座62、轴承63、滚轴64、摩擦牵引轮65、带轮66、胶轮67。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-9所示，一种单组联排物流斜轮分拣装置，包括侧板1、斜轮组2、固定梁3、安装板4、摩擦轮5、摩擦动力组6、驱动电机7、支座8、连接板9、转向电机10、角铁11、换向曲柄12、转向电机支架13、转动电机支架14、主动带轮15、V型带16和转向轴17。

两组安装板4成对设置在连接板9的两端，围成一个正方形的壳体，一组连接板成对在安装板4的底部。另一组连接板9成对设置在安装板4中部，用于支撑摩擦动力组6。

安装板4的上端设置有多个斜轮组2，斜轮组2的两侧设置侧板。斜轮组2组成多排组件，设置在两端侧板1的中间，斜轮组2的正下方设置摩擦动力组6，摩擦动力组6固定安装在连接板9上，一对转向电机10设置在一侧安装板4上，安装板4的四个底角连接有四个支座8，四个角铁11安装在安装板上，便于前后两个安装板4的固定。

单排斜轮组2上设置10个滚轮22，滚轮22上连接有圆形盖板21，每一滚轮22与滚轮座25相配合，组成单个滚动模组，设置在滚轮座25内，10个滚轮设置成一排设置在固定梁3上，滚轮座25可转动地设置在固定梁上3。滚轮座25设置在固定梁3，但不是固定连接。固定梁3的下方设置有牵引杆24，10个滚轮座分别通过螺纹连接固定在对应牵引架241上，牵引架241与牵引杆24铰连接，牵引杆24的一端连接在换向曲柄12上，五个牵引杆24连接在同一个换向曲柄12上。

换向曲柄12上设置有腰形孔，与腰形孔配合连接的转向轴17键连接在转向块18上，转向块18设置在换向曲柄12底部，转向块18与转向电机10是同轴连接，而转向轴17是偏心设置在转向块18上；转向电机10竖直固定在安装板上，转向电机10的伸出轴与转向块18键连接。转向电机10的收到脉冲信号，发生动作带动转向块的轴向旋转，通过偏心设置的转向轴17,可实现换向曲柄12的运动，间接可实现滚轮22的角度偏转。转向轴在换向曲柄的腰形孔内运动，牵引杆进行左右运动，滚轮发生定量角度的偏转,定量角度可以为左右45°。

转向电机带动转向块逆时针转动时，带动转动轴向右后方运动，转向轴带动换向曲柄向右后方运动，换向曲柄带动牵引杆向右运动，通过牵引架实现滚轮座向右偏转。之后，转向电机带动转向块顺时针转动时，回到中心位置，即滚轮的中心轴与横梁平行设置。接着转向电机带动带动转动轴向左后方运动，转向轴带动换向曲柄向左后方运动，换向曲柄带动牵引杆进行向左运动，通过牵引架实现滚轮座向左偏转。多根摩擦轮组安装在安装板4上，摩擦轮5平行于固定梁3，两端固定在安装板4上，与固定梁3成一一对应关系。摩擦轮组的下方设置摩擦动力组6，摩擦动力组6与摩擦轮5组成垂直关系，摩擦动力组6两端连接在安装板4上。

摩擦动力组6包括胶轮架61、安装座62、轴承63、滚轴64、摩擦牵引轮65、带轮66和胶轮67，所述胶轮架61两侧设有多对通孔，通孔的外侧固定连接安装座62，安装座内嵌有轴承63，一对安装座62内设置一根滚轴64，滚轴上设置有带轮66，胶轮架61的一侧上设置有多组胶轮67，与滚轴64平行设置，胶轮61与带轮66采用V型带连接，胶轮67与带轮66成交错布置，通过V型带连接传动。

摩擦动力组6设置在摩擦轮5下方，与摩擦轮5紧密贴合，摩擦动力组6的下方设置转向电机10，驱动电机7设置在连接板9上，与胶轮架61成垂直关系，驱动电机7的输出轴连接有主动带轮15，主动带轮15与其中一个胶轮67采用V形带连接，胶轮67通过V型带连接带轮66。摩擦轮与胶轮架垂直设置，胶轮架上的摩擦牵引轮与摩擦轮轴向平行分布，单支摩擦牵引轮与两根摩擦轮紧密贴合。

该物流斜轮分拣装置的工作原理：驱动电机7在电驱动下，带动与其连接的主动带轮15转动，通过V型带连接的胶轮架61上的胶轮67转动，间接实现胶轮架61上的带轮66转动，带轮66与摩擦牵引轮65采用摩擦传动，摩擦轮5与摩擦牵引轮65同步转动，摩擦轮5通过V型带连接的滚轮22发生转动，可实现斜轮组2上的货物向前输送；在需要分拣时，设置在安装板4上的转向电机10在脉冲激励下，电机输出轴转动，促使转向块18上的转向轴17发生偏转，在转向轴17的连接作用下，换向曲柄12发生位移，拖动牵引杆24横向位移，在滚轮座25的作用下滚轮22便可实现角度的偏转，达到货物分流的目的，在完成分流动作后，转向电机10在脉冲作用下，转向块18恢复到原位置，换向曲柄12、牵引杆24在推力作用下，将滚轮22转回一定角度，恢复直线运动。

分拣控制为可编程逻辑控制电路PLC，滚轮22上的货物直线运动采用变频电机驱动，在Smart200ST40主控制电路控制下，控制信号回到零位，随后启动主变频器，RS485串行总线连接变频电机，变频电机以额定速度连续运行，保证滚轮的连续平稳运动。转向电机10采用伺服电机在Smart200ST40主控制电路激励下，在需要货物分流时，转向电机10动作一次，转向块18发生偏转，换向曲柄12位置偏移，滚轮22角度偏转，可对货物进行分流，转向电机10再一次激励，转向块18回到原位置，滚轮22回到原位置，货物继续做前进运动。

Claims (7)

1.一种单组联排物流斜轮分拣装置，包括机架，其特征是，所述机架上设有若干个斜轮组(2)、斜轮组驱动结构、斜轮组转向机构；

所述斜轮组(2)包括若干个滚轮座(25)，滚轮座(25)中设置滚轮(22)，若干个滚轮座(25)可转动地设置在机架上对应的固定梁(3)上；

所述斜轮组驱动结构包括若干个摩擦轮(5)、摩擦动力组(6)、驱动电机(7)；

所述摩擦轮(5)与固定梁(3)一一对应，摩擦轮(5)设置在对应固定梁(3)下方；摩擦轮(5)与对应的固定梁(3)上的滚轮(22)通过传动带相连接；

所述摩擦动力组(6)位于摩擦轮(5)的下方，摩擦动力组(6)包括若干个摩擦牵引轮(65)，摩擦牵引轮(65)与摩擦轮(5)平行设置，摩擦牵引轮(65)与对应的摩擦轮(5)紧密贴合形成摩擦传动机构；摩擦牵引轮(65)的动力由驱动电机(7)提供；

所述斜轮组转向机构包括转向电机(10)、转向块(18)、转向轴(17)、换向曲柄(12)、牵引杆(24)；转向电机(10)输出轴与驱动电机(7)输出轴垂直设置，转向电机(10)输出轴上设置转向块(18)，转向块(18)与转向电机(10)输出轴同轴设置，转向块(18)上偏心设置转向轴(17)；每根固定梁(3)下方均设有牵引杆(24)；牵引杆(24)分别与对应的滚轮座(25)、换向曲柄(12)相连接；转向轴(17)通过换向曲柄(12)带动牵引杆(24)左右运动，进而带动斜轮组上的滚轮座(25)进行左右运动，实现斜轮组滚轮座(25)的转向；

所述转向电机(10)采用伺服电机；所述驱动电机(7)采用变频电机，伺服电机经由伺服驱动器与PLC控制器相连接，伺服驱动器通过脉冲控制伺服电机；变频电机通过主变频器与PLC控制器相连接，主变频器与PLC控制器之间通过RS485通信协议进行通信。

2.根据权利要求1所述的一种单组联排物流斜轮分拣装置，其特征是，所述摩擦动力组(6)还包括轮架，轮架固定在机架上，轮架与摩擦轮(5)垂直设置，轮架上沿长度方向设置若干个摩擦牵引轮(65)，摩擦牵引轮(65)的中心滚轴(64)端部设置带轮(66)；

相邻的摩擦牵引轮(65)之间的轮架上设置胶轮(67)，胶轮(67)与带轮(66)位于轮架同侧；胶轮(67)与相邻摩擦牵引轮(65)上的带轮(66)均通过传动带相连接；驱动电机(7)输出轴上的主动带轮(15)与其中一个胶轮(67)通过传动带相连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种单组联排物流斜轮分拣装置，其特征是，所述换向曲柄(12)上设有通孔，转向轴(17)伸入换向曲柄(12)通孔内。

4.根据权利要求3所述的一种单组联排物流斜轮分拣装置，其特征是，所述换向曲柄(12)通孔的形状为腰形孔，腰型孔前后设置。

5.根据权利要求1所述的一种单组联排物流斜轮分拣装置，其特征是，所述牵引杆(24)上沿长度方向铰连接有若干个牵引架(241)，牵引架(241)与斜轮组(2)上的滚轮座(25)一一对应；牵引架(241)为7字形结构，牵引架(241)与牵引杆(24)铰连接，牵引架(241)与斜轮组(2)对应的滚轮座(25)固定连接；牵引杆(24)端部与换向曲柄(12)铰连接。

6.根据权利要求1所述的一种单组联排物流斜轮分拣装置，其特征是，所述换向曲柄(12)为梳形结构，换向曲柄(12)上铰连接有若干个牵引杆(24)，通过一个换向曲柄实现若干个斜轮组(2)的转向。

7.根据权利要求1所述的一种单组联排物流斜轮分拣装置，其特征是，所述每个摩擦牵引轮(65)与其相邻的两根摩擦轮(5)紧密贴合形成摩擦传动机构。

Images