物品自动理货系统
技术领域
本发明总体来说涉及一种物流运输领域,具体而言,涉及一种物品自动理货系统。
背景技术
随着电商的蓬勃发展带动了快递业的飞速前进,对包裹的运输、分拣的自动化程度要求越来越高。
目前,市场上对于单发件卸货口的物件采用人工整理的模式,将批量堆叠混合物件整理成单件的物品流,再进入后段的分拣主线。现有的物件整理方案,由于包裹是操作人员人工整理成的单件物品流,因此整理的速度慢,效率低,人工成本高。
针对以上缺点,现有技术中提出了自动理货系统,该系统是直线式布局,因此占用厂房空间较大,不利于提高空间利用率。
针对现有技术中堆叠物品的整理方案存在的缺陷,本发明提供一种物品自动理货系统,有效的解决了系统占地面积大的问题。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解,因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种占地面积小的物品自动理货系统。
为实现上述发明的目的,本发明采用如下技术方案:
根据本发明的一个方面,提供了一种物品自动理货系统,用于将堆叠的物品整理成单件物品流,所述物品自动理货系统包括机架组件、输送带组件、调中辊组以及分散辊组。机架组件在垂直方向上沿所述物品的输送方向具有不同高度的架体;输送带组件设置在所述机架组件上,沿所述物品的输送方向,依次包括给料输送带、爬坡输送带、第一窄带以及第二窄带;调中辊组水平地对称布置在所述第一窄带两侧,且具有朝向所述第一窄带汇聚的旋转方向;分散辊组水平地对称布置在所述第二窄带两侧,且具有远离所述第二窄带的旋转方向;其中,所述输送带组件还包括转弯输送带,所述转弯输送带布置在所述给料输送带与所述爬坡输送带之间和/或所述爬坡输送带与所述第一窄带之间,用以将所述物品的输送方向实现90度或180度的转弯,并配合所述机架组件,将所述输送带组件对接成螺旋式的结构。
根据本发明的一实施方式,在水平方向上,所述给料输送带垂直于所述第一窄带。
根据本发明的一实施方式,所述输送带组件包括堆积输送带,布置在所述给料输送带与所述爬坡输送带之间,并通过所述转弯输送带对接,在水平方向上,所述堆积输送带垂直于所述爬坡输送带;
所述堆积输送带包括输送速度依次递减的第一堆积输送带、第二堆积输送带以及第三堆积输送带。
根据本发明的一实施方式,所述第一堆积输送带的速度小于所述给料输送带的速度。
根据本发明的一实施方式,在垂直方向上,所述第二堆积输送带的尾部高于首部。
根据本发明的一实施方式,所述输送带组件包括第三窄带,与所述第二窄带机的尾部对接,用以去除居中但偏心的所述物品。
根据本发明的一实施方式,所述输送带组件包括循环输送带,其位于所述第三窄带两侧,用以将未居中输送或居中但偏心的所述物品返回至所述给料输送带,在水平方向上,所述循环输送带垂直于所述给料输送带。
根据本发明的一实施方式,在垂直方向上,所述调中辊组构成的输送面的高度高于所述第一窄带的输送面的高度。
根据本发明的一实施方式,所述调中辊组构成的输送面的高度高于所述第一窄带的输送面的高度为2mm~4mm。
根据本发明的一实施方式,所述调中辊组构成的输送面的高度高于所述第一窄带的输送面的高度为3mm。
根据本发明的一实施方式,在垂直方向上,所述分散辊组构成的输送面的高度低于所述第二窄带的输送面的高度。
根据本发明的一实施方式,所述分散辊组构成的输送面的高度低于所述第二窄带的输送面的高度为4mm~6mm。
根据本发明的一实施方式,所述分散辊组构成的输送面的高度低于所述第二窄带的输送面的高度为5mm。
根据本发明的一实施方式,所述物品自动理货系统包括靠边辊组,水平地对接于所述第三窄带的尾部,所述靠边辊组的轴心在水平方向上倾斜布置。
根据本发明的一实施方式,所述调中辊组的输送面、所述分散辊组的输送面、所述第三窄带的输送面以及所述靠边辊组的输送面的高度在垂直方向上相同。
由上述技术方案可知,本发明的物品自动理货系统的优点和积极效果在于:
通过在给料输送带与爬坡输送带之间和/或爬坡输送带与第一窄带之间设置转弯输送带,实现物品输送方向的90度或180度的转弯,并结合高度不同的机架组件,使得物品自动理货系统以螺旋式布局,相比现有理货系统的直线式布局,具有占地面积小的优点。
进一步地,通过在给料输送带与爬坡输送带之间设置有堆积输送带,堆积输送带的输送速度逐级递减,使得物品在堆积输送带上进行堆叠,更有利于物品后续的距离来开,且拉开的距离更均匀。
进一步地,将调中辊组的输送面的高度设计成高于第一窄带输送面的高度,这样有利于物品的快速对中,避免了物品撞击第一窄带以及增大物品与第一窄带之间摩擦系数的缺点。
进一步地,将分散辊组的输送面的高度设计成低于第二窄带输送面的高度,这样更有利于物品的居中输送,大大避免了已居中物品向两侧分散情况的出现。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式,本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1是根据一示例性实施方式示出的一种物品自动理货系统的俯视图。
图2是根据一示例性实施方式示出的一种物品自动理货系统的给料输送带的俯视图。
图3是根据一示例性实施方式示出的一种物品自动理货系统的给料输送带的正视图。
图4是根据一示例性实施方式示出的一种物品自动理货系统的堆积输送带的俯视图。
图5是根据一示例性实施方式示出的一种物品自动理货系统的堆积输送带的右视图。
图6是根据一示例性实施方式示出的一种物品自动理货系统的爬坡输送带的俯视图。
图7是根据一示例性实施方式示出的一种物品自动理货系统的爬坡输送带的正视图。
图8是根据一示例性实施方式示出的一种物品自动理货系统的第一窄带和调中辊组的俯视图。
图9是根据一示例性实施方式示出的一种物品自动理货系统的第一窄带和调中辊组的正视图。
图10是根据一示例性实施方式示出的一种物品自动理货系统的第二窄带、第三窄带和分散辊组的俯视图。
图11是根据一示例性实施方式示出的一种物品自动理货系统的第二窄带、第三窄带和分散辊组的正视图。
图12是根据一示例性实施方式示出的一种物品自动理货系统的靠边辊组的俯视图。
图13是根据一示例性实施方式示出的一种物品自动理货系统的靠边辊组的正视图。
图14是根据一示例性实施方式示出的一种物品自动理货系统的循环输送带的俯视图。
图15是根据一示例性实施方式示出的一种物品自动理货系统的循环输送带的正视图。
图16是根据一示例性实施方式示出的调中辊组输送面高于第一窄带的示意图。
图17是根据一示例性实施方式示出的分散辊组输送面低于第二窄带的示意图。
图18是根据一示例性实施方式示出的调中辊组、分散辊组、第三窄带以及靠边辊组组装后的示意图。
其中,附图标记说明如下:
100、输送带组件;110、给料输送带;111、第一水平输送带;112、第二水平输送带;113、伸缩输送带;120、堆积输送带;121、第一堆积输送带;122、第二堆积输送带;123、第三堆积输送带;130、爬坡输送带;131、第一爬坡输送带;132、第二爬坡输送带;133、第三水平输送带;134、第三转弯输送带;135、第四转弯输送带;140、第一窄带;150、第二窄带;160、循环输送带;161、第四水平输送带;162、第一滑槽;163、第五水平输送带;164、第二滑槽;170、第三窄带;210、调中辊组;211、调中辊;220、分散辊组;221、分散辊;230、靠边辊组;231、靠边辊;300、机架组件。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本发明将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。
虽然本说明书中使用相对性的用语,例如“上”、“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系,但是这些术语用于本说明书中仅出于方便,例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是,如果将图标的装置翻转使其上下颠倒,则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语,例如“顶”、“底”等也作具有类似含义。用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等;用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等;用语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等仅作为标记使用,不是对其对象的数量限制。
本发明的物品自动理货系统适用于纸箱、蛇皮袋、防水袋等包裹的整理,广泛应用于快递物流领域,其主要是用于将堆叠的物品整理成单件物品流。
为了便于说明后续的说明,将垂直于地面的方向定义为“在垂直方向上”,将平行于地面的方向定义为“在水平方向上”。
如图1所示,示出了本发明的物品自动理货系统的优选实施例。物品自动理货系统包括机架组件300、输送带组件100、调中辊组210、分散辊组220、靠边辊组230。输送带组件100包括给料输送带110、堆积输送带120、爬坡输送带、第一窄带140、第二窄带150、第三窄带170以及循环输送带160。机架组件300沿着物品的输送方向上,其在垂直方向上的高度是不同的,呈螺旋式结构。按照物品的输送方向,从给料输送带110、堆积输送带120至的路径中,机架组件300的高度大致是逐渐增大的。第一窄带140、第二窄带150和第三窄带170路径中的机架组件300的高度是相同的。循环输送带160对应的机架高度减小的。同样地,布置在机架组件300上的输送带组件100也是呈螺旋式的结构,其高度上的变化同机架组件300一致。螺旋式的布局相比现有技术中直线式的布局,达到了在尽量减小场地的占地面积情况下,还能够实现对堆积物品的高效率整理及输送。
下面结合附图详细说明输送带组件100的空间布置结构。
如图2所示,给料输送带110包括两条伸缩输送带113、第一水平输送带111以及第二水平输送带112。第一水平输送带111的尾部与第二水平输送带112的首部垂直对接,实现了90度的转弯。两条伸缩输送带113布置在第一水平输送带111的左侧,并与第一水平输送带111对接,使得物品从伸缩输送带113输送至第一水平输送带111。应当理解的是,伸缩输送带113的数量还可以设置成一条、三条等,具体的数量可根据待理货物品的数量做相应的增减。
进一步地,伸缩皮带的高度可以设置成高于第一水平输送带111,使得物品刚输送至第一水平输送带111时,具有一定的高度差,达到了初步堆叠物品的效果。
如图3所示,伸缩输送带113、第一水平输送带111以及第二水平输送带112安装在机架组件300上,上述输送带的输送面在垂直方向上的高度大致相同。
如图4所示,堆积输送带120包括第一堆积输送带121、第二堆积输送带122以及第三堆积输送带123。为了使得堆积输送带120整体上的方向平行于给料输送带110,故第一堆积输送带121为90度转弯输送带。同样地,为了使与堆积输送带120相对接的爬坡输送带的方向改变,故第三堆积输送带123为90度转弯输送带。第二堆积输送带122设置在第一堆积输送带121与第三堆积输送带123之间。第一堆积输送带121的首部对接于第二水平输送带112的尾部,后面依次对接第二堆积输送带122和第三堆积输送带123,第三堆积输送带123的尾部朝向给料输送带110的方向,并对接爬坡输送带的首部,实现了物品输送方向的90度转弯。
应当理解的是,第二堆积输送带122可以是水平输送带,也可以是首部低、尾部高的倾斜输送带。在本实施方式中,第二堆积输送带122为倾斜输送带。当上下层堆叠的物品经过第二堆积输送带122时,物品逐渐向高处输送,由于上层物品重力原因,上层物品会从下层物品上脱落掉至第二堆积输送带122上,实现了堆叠物品的分离。
进一步地,第一堆积输送带121、第二堆积输送带122与第三堆积输送带123的输送速度依次递减。由于输送带的速度递减,使得物品在堆积输送带120上进行堆积。堆积后的物品进入输送带速度逐渐变大的爬坡输送带,物品在较低的速度时开始拉开距离,使得堆积后的物品的距离能够拉开的更大,而且拉开的距离更均匀,便于后续的物品调中处理。应当理解的是,第一堆积输送带121、第二堆积输送带122与第三堆积输送带123的输送速度可根据待整理物品数量的多少来随时调整。当物品数量多时,第一、第二和第三堆积输送带123的速度相应增大,但需满足速度依次递减、当物品数量少时,第一、第二和第三堆积输送带123的速度做相应减小。
进一步地,第一堆积输送带121的速度小于第二水平输送带112,这样,物品能够实现最大化的堆积,便于后续的物品拉开距离操作。
如图5所示,第二堆积输送带122为首部低、尾部高的倾斜输送带,第一堆积输送带121在垂直方向上的高度与第二水平输送带112的高度基本相同,经过第二堆积输送带122的爬坡,物品的输送高度逐渐攀升。
如图6所示,爬坡输送带包括第一爬坡输送带131、第二爬坡输送带132、第三水平输送带133、第三转弯输送带134以及第四转弯输送带135。第一爬坡输送带131的首部与第三堆积输送带123对接,第二爬坡输送带132与第一爬坡输送带131对接。第三水平输送带133设置在第二爬坡输送带132尾部的下方,且第三水平输送带133的输送面距离第二爬坡输送带132的尾部具有一定高度差,使得物品经过爬坡输送后,坠落至第三水平输送带133上,可以起到堆叠的物品分离的效果。经过第三转弯输送带134以及第四转弯输送带135的首尾对接,物品输送方向实现了180度的转弯。值得一提的是,按照物品的输送方向,爬坡输送带的速度是逐渐递增的,使得物品从堆积输送带120传送至爬坡输送带上,物品能够拉开足够的距离。
如图7所示,第一爬坡输送带131的首部对接第三堆积输送带123的尾部,且第一爬坡输送带131首部在垂直方向上的高度略低于第三堆积输送带123的高度,经过第二爬坡输送带132,物品的输送高度逐渐攀升,到达一定高度后,物品掉落至第三水平输送带133。第三水平输送带133在垂直方向上的高度略低于第二爬坡输送带132尾部的高度。
如图8所示,第一窄带140的首部对接于第四转弯输送带135。第一窄带140的宽度小于第四转弯输送带135的宽度。在第一窄带140的两侧,分别水平地布置着调中辊组210,作为示例,调中辊组210的每一个辊都是圆形的、金属的,但并不限于此,也可以是圆锥形、非金属的。调中辊组210的每一个调中辊都是在水平方向上倾斜布置的,调中辊远离第一窄带140的一端向物品的输送方向倾斜。作为优选,每一调中辊的倾斜角可以为15度。调中辊组210具有朝向第一窄带140汇聚的旋转方向,使得物品输送至第一窄带140或调中辊组210上时,由于调中辊组210具有向第一窄带140汇聚的旋转方向,则不在第一窄带140上输送的物品,就会被调中辊组210驱动向第一窄带140的方向汇聚。
如图16所示,调中辊组210的输送面的高度在垂直方向上高于第一窄带140的输送面高度,两者之间的距离为d,作为优选,d可以为3mm,但不限于此,也可以是2.5mm或3.5mm。这样的设计有利于物品经过调中辊组210时,能够快速调中。如果第一窄带140输送面的高度高于调中辊组210的输送面,则物品在向第一窄带140汇聚的过程中,会与第一窄带140发生撞击。如果第一窄带140输送面在垂直方向上的高度等于调中辊组210的输送面高度,那么物件在调中过程中会与第一窄带140输送面之间的摩擦系数增大,不利于调中操作。
如图10所示,第二窄带150的首部对接于第一窄带140的尾部,第二窄带150的尾部对接于第三窄带170的首部。第二窄带150的输送面与第一窄带140的输送面高度相同。第二窄带150的两侧水平地设置分散辊组220。分散辊组220的每一分散辊也是在水平方向上相对第二窄带150是倾斜设置的,其倾斜方向与调中辊的倾斜方向相反,即分散辊的靠近第二窄带150的一端向物品的输送方向倾斜,作为优选,倾斜角度可以为15度。分散辊组220具有远离第二窄带150的旋转方向。物品经过第一窄带140的输送后,保持居中位置的,会由第一窄带140输送至第二窄带150。物品偏心的,则会由分散辊组220逐渐向两侧输送。
如图17所示,分散辊组220的输送面在垂直方向上低于第二窄带150的输送面高度,两者之间的距离为L,作为优选,L可以为5mm,但并不限于此,也可以为4.5mm或4mm。这样的设计有利于保证物品可在第二窄带150的输送面上居中输送。如果第二窄带150的输送面高度低于或者等于分散辊组220的输送面高度,则会由于分散辊组220的作用,使得已居中的物品向两侧输送,不能形成单列的物品流。
如图1和图14所示,循环输送带160包括第四水平输送带161、第一滑槽162、第五水平输送带163以及第二滑槽164。第四水平输送带161设置在第二窄带150与第三窄带170的上方,且位于第二水平输送带112的下方。第五水平输送带163设置在第二窄带150与第三窄带170的下方,且位于第一爬坡输送带131与第二爬坡输送带132的上方。具体地,第四水平输送带161与第五水平输送带163平行于第二水平输送带112,且第四、第五水平输送带与第二水平输送带112的输送方向相反。第四水平输送带161、第五水平输送带163分别通过第一滑槽162、第二滑槽164对接于第一水平输送带111。从分散辊组220和第三窄带170上掉落的物品先经过第三窄带170两侧的滑槽分别滑落至第四水平输送带161和第五水平输送带163上,再经过第一滑槽162和第二滑槽164滑落至第一水平输送带111上继续进行物品的理货操作,直至形成单件物品流。两级滑槽的设置,解决了第三窄带170与第一水平输送带111在垂直方向上的高度差过大的问题。
如图12所示,示出的是靠边辊组230的示意图。多个靠边辊构成的输送面对接于第三窄带170。靠边辊水平设置,并相对第三窄带170具有倾斜角度。靠边辊的倾斜方向可根据物品的靠边方向设置不同的倾斜方向。举例说明,如图1所示,如果需要物品向上方靠边,则靠边辊的上端向第三窄带170方向倾斜,如果需要物品向下方靠边,则靠边辊的上端向远离第三窄带170方向倾斜。
如图18所示,示出的调中辊组210、分散辊组220、第三窄带170以及靠边辊组230组装后的示意图。由图中可看出,调中辊组210、分散辊组220、第三窄带170以及靠边辊组230的各个输送面在垂直方向上的高度基本相等。结合图1和图18所示,在垂直方向上,调中辊组210、分散辊组220、第三窄带170以及靠边辊组230在同一水平面上,高于给料输送带110、堆积输送带120以及爬坡输送带组成的输送面。
第一窄带140的带宽为110~190mm,优选为150mm。第二窄带150的带宽为210~290mm,优选为250mm。第三窄带170的带宽为310~390mm,优选为350mm。
下面结合图1所示,介绍物品在本发明的物品自动理货系统工作过程中的输送方向的变化情况:
首先,物品进入伸缩输送带113向右输送,进入第一水平皮带机111向上输送,经过第二水平皮带机112向右输送;
其次,物品经过第一堆积输送带121,实现90度的转弯,从而向下输送,再经过第三堆积输送带123,实现90度的转弯,从而向左输送;
最后,物品经过两个依次对接的第三转弯输送带134和第四转弯输送带135,实现180°的转弯,从而向右输送,进入第一窄带140。未居中输送的物品或居中但偏心的物品经过第三窄带170两侧的滑槽掉落至第四水平输送带161和第五水平输送带163,向左被输送至第一水平输送,循环进入物品自动理货系统,直至居中输送。
下面介绍物品在本发明的物品自动理货系统工作过程中的输送高度的变化情况:
首先,物品在给料输送带110和第一堆积输送带121上时,物品的输送高度基本保持不变;
其次,物品经过第二堆积输送带122,由于第二堆积输送带122是倾斜设置的,物品的输送高度逐渐攀升,直至被输送至第三堆积输送带123,物品输送高度保持水平;
再次,物品经过第一爬坡输送带131、第二爬坡输送带132,输送高度逐渐攀升,之后进入输送高度降低的第三水平输送带133,第三水平输送带133在垂直方向的高度高于第三堆积输送带123的高度;
最后,物品经过第三转弯输送带134、第四转弯输送带135进入第一窄带140,此过程中,物品的输送高度基本保持不变。如果物品经过第二窄带150后,未居中输送或居中但偏心的,则其会进入循环输送带160,其输送高度降低。
应可理解的是,本发明不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本发明能够具有其他实施方式,并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本发明的范围内。应可理解的是,本说明书公开和限定的本发明延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本发明的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本发明的最佳方式,并且将使本领域技术人员能够利用本发明。