CN110155685A - 一种高速转向轮式分拣系统 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种高速转向轮式分拣系统，用以解决现有技术中输送灵活性差、起到有效输送作用的部分相互之间间隙过大导致无法输送小型包裹和软质包裹等问题。其包括用于形成对各组成部件的支撑和对它们的定位的支撑集、用于实现物流输送的转向驱动分拣功能的驱动集、用于实现上方的物流包裹的输送动作的传输集和用于为上方的驱动集和传输集提供动作的动力的传动集。本高速转向轮式分拣系统具有集成度高、体积小、传输部件之间间隙小等优点，并进而具有传输转向灵活、分拣效率高、输送稳定性好、不易出现卡包的优点。

Description

一种高速转向轮式分拣系统

技术领域

本发明涉及物流分拣输送设备技术领域，尤其涉及一种高速转向轮式分拣系统。

背景技术

目前，国内外的物流系统上的分拣设备主要是通过矩阵形式排布分列的若干分拣球。一般其动力通过滚筒作为主动力源，并通过O带进行中间连接，将滚筒动力输送到分拣球上，使分拣球进行旋转运动，其转向一般通过程90°连杆机构，或者拉杆完成转向运动。

现有技术存在的问题及不足之处在于现有的物流分拣设备的分捡球间为保证其换向空间在两个分捡球间设置的防止转动干涉的空间过大，这类过大的间隙会导致较小或软质的包裹无法得到连续的输送传动效果而停滞、卡住进而影响分拣导致分拣不灵活、输送稳定性差。

如公开号为CN107617572A和CN108163443A的专利文件，为保证导轮与导轮之间具有一定的左右摆动的空间，相邻导轮之间的间距较大， 导轮与货物之间的接触面积小，不能对货物进行有效的分拣，同时，在对于一些小型、软质的货物包裹，不仅不能分拣，而且容易卡货。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高速转向轮式分拣系统，用以解决现有技术中输送灵活性差、起到有效输送作用的部分相互之间间隙过大导致无法输送小型包裹和软质包裹等问题，进而具有对包裹类型和重量具有良好、较大的适应性，本高速转向轮式分拣系统具有集成度高、体积小、传输部件之间间隙小等优点，并进而具有传输转向灵活、分拣效率高、输送稳定性好、不易出现卡包的优点。

为实现发明目的，至少采用了如下技术方案：

一种高速转向轮式分拣系统，具有：支撑集：包括支撑底架，所述支撑底架上设有多个呈条形并列排列的外部支架单元，所述外部支架单元包括依次设置的奇数支架单元和偶数支架单元，每一所述外部支架单元上方安装有驱动集；驱动集：包括在每一所述外部支架单元上呈线性均匀设置的转向驱动单元，相邻的奇数支架单元和偶数支架单元上的所述转向驱动单元呈交错间隔排列，所述转向驱动单元包括连接于所述外部支架单元的外部壳体和可转设于所述外部壳体内侧的内部壳体，所述外部壳体表面设有转向同步带轮；传输集：包括分别连接于每一所述转向驱动单元上方的传输单元，所述传输单元包括传输支架、传输通轴、传输二轴和从动辊组，所述传输支架固接于所述外部壳体上端，所述传输二轴和从动辊组相互耦合并位于所述传输支架上，所述传输通轴可转连接于所述内部壳体内，所述传输通轴和所述传输二轴间设有使它们相互耦合的间隔传动组件；传动集：包括输送子集和转动子集，所述输送子集包括位于所述支撑底架的传输动力源和连接所述传输通轴的传输同步带；所述转动子集包括位于每一所述外部支架单元的转向驱动源和连接所述转向驱动源并串联该外部支架单元上的各个转向驱动单元的转向同步带轮的转向同步带。

作为本发明的优选，所述间隔传动组件包括位于所述传输通轴顶部的磁力盘和安装于所述传输二轴的磁力轮，所述磁力轮偏执于所述磁力盘侧面且它们的轴线呈正交状态。

作为本发明的优选，所述外部壳体包括上外壳体和下外壳体，所述外部壳体与所述内部壳体间设有转动连接件，所述转动连接件包括位于所述上外壳体和内部壳体之间的轴承以及位于所述上外壳体和下外壳体之间的承重轴承，所述轴承和所述承重轴承上分别设置有挡圈。

作为本发明的优选，所述内部壳体与所述传输通轴间设有连接件，所述连接件具有至少两个的转动轴承，所述转动轴承均匀分布在所述固定外壳覆盖的所述传输通轴上或者分布在靠近所述固定外壳两端覆盖的所述传输通轴上。

作为本发明的优选，所述从动辊组包括主动滚筒、从动滚筒和覆盖在所述主动滚筒和所述从动滚筒上的传输皮带；所述主动滚筒与所述传输二轴通过连接同步带连接。

作为本发明的优选，所述转向同步带为双面齿同步带；所述转向驱动源具有驱动轮，所述驱动轮设置在所述转向同步带的松边外侧。

作为本发明的优选，所述外部支架单元上设置若干张紧轮单元；所述转向同步带的松边外侧设有至少两个所述张紧轮单元，且所述转向同步带的紧边内侧设有至多两个所述张紧轮单元。

作为本发明的优选，所述奇数支架单元上具有N个传输单元，所述偶数支架单元上具有N-1个所述传输单元，且（N=2、3、4、5·······n）。

作为本发明的优选，所述支撑底架上设置有罩壳，所述罩壳上设置有位于所述偶数支架单元两侧的无动力传输辊。

作为本发明的优选，所述传输通轴下端设有与所述传输同步带连接的双层同步带轮，所述传输同步带包括在每一所述外部支架单元上连接相邻转向驱动单元的传递带和连接不同外部支架单元上的转向驱动单元（410）的集成带。

上述技术方案的有益效果至少在于：

1.通过交错多列的阵列形式可以减少圆周轮式形状的输送装置相互之间的间隙，从而提高俯瞰方向上具有输送功能的投影面积占整体机构投影面积的比例，即集成化程度更高、结构更为紧凑，进而可以有效适应多样化的，尤其是更小、软质的包裹。

2.通过多个同步带实现系统内的驱动、转向、传动等不同动作，且各实现上述动作的零部件通过套接等方式实现高度集成、结构精简的整体轮式架构，具有相对现有O带、连杆更好的承载能力和寿命，同时结构更为紧凑，也具有更好的传动精确性和效率。

3.通过各部件组合形成四个功能集合，实现整体结构的模块化，利于生产和检修。

附图说明

图1为本发明的整体示意图；

图2为本发明隐藏罩壳后的结构示意图；

图3为本发明外部支架单元处的结构示意图；

图4为本发明输送单元和转向驱动单元的结构示意图；

图5为本发明输送单元的侧视示意图；

图6为本发明的转向驱动单元处的结构示意图；

图7为本发明的仰视视角下传输同步带的分布示意图；

图中各项分别为：101传输通轴，1011双层同步带轮，1012磁力盘，104传输二轴，1041磁力轮，106连接件，107传输支架，112内部壳体，122外部壳体，1221上外壳体，1222下外壳体，132转动连接件，1321轴承，1322承重轴承，1323挡圈，142转向同步带轮，152转向同步带，201从动辊组，2011主动滚筒，2012从动滚筒，2013传输皮带，202张紧辊，204输送同步带，400外部支架单元，401奇数支架单元，402偶数支架单元，410转向驱动单元，500传输单元，600罩壳，610无动力传输辊，621张紧轮集成，630传输动力源，700转向驱动源，800传输同步带总成，801传递带，802集成带。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细描述：

如图1、2、3、4、5、6、7所示的一种高速转向轮式分拣系统。其至少具有以下四个功能集合作为组成部分：

第一为支撑集，用于形成对各组成部件的支撑和对它们的定位：包括一个框体结构的钢制或其他硬质材料制成的支撑底架，支撑底架上设有三个呈“一”字的条形并列排列的平板外部支架单元400，外部支架单元400包括以从一端数向另一端的奇偶顺序命名的依次设置的第一和第三块作为奇数支架单元401和第二块作为的偶数支架单元402（在其他优选具体实施方式中的外部指甲单元400数量可以为任一其他整数），每一外部支架单元400上方都安装有若干个驱动集。

第二为驱动集，用于实现物流输送的转向驱动分拣功能：包括在每一外部支架单元400上呈线性均匀设置的若干个转向驱动单元410，相邻的奇数支架单元401和偶数支架单元402上的转向驱动单元410呈交错间隔排列从而具有较小的间隔距离，从而提高单位占地面积下的有效输送面积的占比，转向驱动单元410包括通过螺栓连接于外部支架单元400的外部壳体122和同轴可转安装于外部壳体122内侧的内部壳体112，外部壳体122表面通过螺栓固定安装有呈具有同步齿的齿环形状的转向同步带轮142。

传输集，用于实现上方的物流包裹的输送动作：包括分别连接于每一转向驱动单元410上方的传输单元500，传输单元500包括从转向驱动单元510上方向上延伸的传输支架107、传输通轴101、传输二轴104和从动辊组201，传输支架107固接于外部壳体122上端并可随动，传输二轴104和从动辊组201通过同步带相互耦合并通过轴承座可转固接于传输支架107上，传输通轴101同轴可转连接于内部壳体112内，传输通轴101和传输二轴104间设有使它们相互耦合的间隔传动组件300。

本实施例中的奇数支架单元401上具有4个传输单元500，偶数支架单元402上具有3个传输单元500。并形成交错间隔设置的输送区域（在其他优选的具体实施方式中可以为N=2、3、4、5·······n的任一整数。）

传动集，用于为上方的驱动集和传输集提供动作的动力：包括输送子集和转动子集，输送子集包括安装于支撑底架的传输动力源630和连接传输通轴101为其提供动力的传输同步带800；转动子集包括位于每一外部支架单元400的转向驱动源700和连接转向驱动源700并串联该外部支架单元400上的各个转向驱动单元410的转向同步带轮142使它们可以同步转动的转向同步带152。

在本实施例中，间隔传动组件300包括通过键连接（螺栓连接）固定于传输通轴101顶部的磁力盘1012和键连接安装于传输二轴104的磁力轮1041，磁力轮1041偏执于磁力盘1012侧面且它们的轴线呈正交状态，磁力盘1012和磁力轮1041的表面分别嵌合有同极相近的磁颗粒或者磁条，在磁力盘1012转动时磁颗粒（磁条）之间的同极斥力使得磁力轮1041转动，进而带动传输二周104和从动辊组201转动运行以实现物流输送功能。

本实施例中，外部壳体122包括相互分离的上外壳体1221和下外壳体1222，外部壳体122与内部壳体112间设有转动连接件132，转动连接件132包括位于上外壳体1221和内部壳体112之间使它们转动连接的轴承1321以及位于上外壳体1221和下外壳体1222之间使它们转动连接的承重轴承1322，轴承1321和承重轴承1322上分别设置有挡圈1323来实现对它们的限位定位。通过转动连接件的设置使得外部壳体122和内部壳体112之间可以实现稳定、高效的可转连接。其中下外壳体1222通过螺栓实现将转向驱动单元410固接在外部支架单元400表面，其固定后上外壳体1221与内部壳体即可相对其的转动，上述的转向同步带轮142连接在上外壳体1221上从而实现可带动上方的传输单元500转动的效果。

本实施例中，内部壳体112与传输通轴101间套接有连接件106，连接件106具有至少两个的转动轴承，转动轴承均匀如本实施例一般分布在靠近固定外壳102两端覆盖的传输通轴101上（或在其他具体实施方式中固定在固定外壳102覆盖的传输通轴101上）以实现传输通轴101和内部壳体112之间的稳定可转连接。通过上述连接件106和转动连接件132实现了较小空间内以较高集成化的形式实现外部壳体122、内部壳体112和传输通轴101之间的安装和稳定地相对可转。

本实施例中，从动辊组201包括轴线平行并间隔设置的主动滚筒2011、从动滚筒2012和覆盖在主动滚筒2011和从动滚筒2012上的传输皮带2013，传输皮带2013的上表面露出于传输支架107的顶部从而可以对通过传输单元500顶部的物流包裹实现皮带的摩擦带动输送。主动滚筒2011与传输二轴104通过连接同步带204连接实现轻便稳定、集成化并不易崩断的传动效果。同时传输皮带2013通过设置在传输支架107上的外张紧的张紧辊202对其实现张紧效果。

本实施例中，转向同步带152为双面齿同步带；转向驱动源700为一个安装在外部支架单元400下端并将其输出轴向上穿过外部支架单元伸出并在其端部具有驱动轮的伺服电机，驱动轮设置在转向同步带152的松边外侧。外部支架单元400上通过轴承座安装有若干张紧轮单元621；转向同步带152的松边外侧设有至少两个张紧轮单元621，且转向同步带152的紧边内侧设有至多两个张紧轮单元621。位于松边的张紧轮单元621位于每两个相邻的传输单元500之间，其中驱动轮因其外置也可以起到张紧轮单元621的作用并替代其中的一个，从而缩小整体体积，位于紧边的张紧轮单元621起到进一步的张紧作用。双面齿结构的转向同步带152即可实现在其内外两侧都有啮合同步的效果，有效防止跳齿、滑齿等问题；同时配合伺服电机的转角可控的特性，每一外部支架单元400上的一列传输单元500都可受到其上的转向同步带152的作用实现同步的、转角角度可控的转动方向控制，即在物流包裹通过这一外部支架单元400时其被导向的方向统一，从而保证对物流包裹的快速、准确导向作用，从而可以适应较为复杂的物流输送系统中的精确指向分拣输送。

本实施例中，支撑底架上设置有罩壳600，罩壳600上套装有位于偶数支架单元402两侧的无动力传输辊610，因为偶数支架单元402的传输单元500数量少于奇数支架单元401，即在安装到到支撑底架实现交错间隔安装后的偶数支架单元402的输送宽度窄于奇数支架单元401，故通过滚筒形状的无动力传输辊610填补其较窄的部分，物流包裹通过奇数支架单元401后可以以惯性滚过无动力传输辊610的上方以实现继续输送。

本实施例中，传输通轴101下端螺钉连接有与传输同步带800连接的上下两层环形同步齿的双层同步带轮1011从而能够以两根同步带实现自身从上游传输通轴101的随动和向下游传输通轴101的驱动，传输同步带800包括在每一外部支架单元400上连接相邻转向驱动单元410的传递带801和连接不同外部支架单元400上的转向驱动单元410的集成带802，请参考图7，传递带801为较短的同步带，集成带802为一根较长的将不同外部支架单元400上的转向驱动单元410以六边形耦合连接的同步带，从而通过它们两者的组合形成一个传输动力源630实现同时带动所有的传输通轴101转动，从而具有较少的零部件、精简集成的传动结构和较好的同步输送性能。

以上实施例只是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (10)

1.一种高速转向轮式分拣系统，其特征在于，具有：

支撑集：包括支撑底架，所述支撑底架上设有多个呈条形并列排列的外部支架单元（400），所述外部支架单元（400）包括依次设置的奇数支架单元（401）和偶数支架单元（402），每一所述外部支架单元（400）上方安装有驱动集；

驱动集：包括在每一所述外部支架单元（400）上呈线性均匀设置的转向驱动单元（410），相邻的奇数支架单元（401）和偶数支架单元（402）上的所述转向驱动单元（410）呈交错间隔排列，所述转向驱动单元（410）包括连接于所述外部支架单元（400）的外部壳体（122）和可转设于所述外部壳体（122）内侧的内部壳体（112），所述外部壳体（122）表面设有转向同步带轮（142）；

传输集：包括分别连接于每一所述转向驱动单元410上方的传输单元（500），所述传输单元（500）包括传输支架（107）、传输通轴（101）、传输二轴（104）和从动辊组（201），所述传输支架（107）固接于所述外部壳体122上端，所述传输二轴（104）和从动辊组（201）相互耦合并位于所述传输支架（107）上，所述传输通轴（101）可转连接于所述内部壳体（112）内，所述传输通轴（101）和所述传输二轴（104）间设有使它们相互耦合的间隔传动组件（300）；

传动集：包括输送子集和转动子集，所述输送子集包括位于所述支撑底架的传输动力源（630）和连接所述传输通轴（101）的传输同步带（800）；所述转动子集包括位于每一所述外部支架单元（400）的转向驱动源（700）和连接所述转向驱动源（700）并串联该外部支架单元（400）上的各个转向驱动单元（410）的转向同步带轮（142）的转向同步带（152）。

2.根据权利要求1所述的一种高速转向轮式分拣系统，其特征在于，所述间隔传动组件（300）包括位于所述传输通轴（101）顶部的磁力盘（1012）和安装于所述传输二轴（104）的磁力轮（1041），所述磁力轮（1041）偏执于所述磁力盘（1012）侧面且它们的轴线呈正交状态。

3.根据权利要求1所述的一种高速转向轮式分拣系统，其特征在于，所述外部壳体（122）包括上外壳体（1221）和下外壳体（1222），所述外部壳体（122）与所述内部壳体（112）间设有转动连接件（132），所述转动连接件（132）包括位于所述上外壳体（1221）和内部壳体（112）之间的轴承（1321）以及位于所述上外壳体（1221）和下外壳体（1222）之间的承重轴承（1322），所述轴承（1321）和所述承重轴承（1322）上分别设置有挡圈（1323）。

4.根据权利要求1所述的一种高速转向轮式分拣系统，其特征在于，所述内部壳体（112）与所述传输通轴（101）间设有连接件（106），所述连接件（106）具有至少两个的转动轴承，所述转动轴承均匀分布在所述固定外壳（102）覆盖的所述传输通轴（101）上或者分布在靠近所述固定外壳（102）两端覆盖的所述传输通轴（101）上。

5.根据权利要求1所述的一种高速转向轮式分拣系统，其特征在于，所述从动辊组（201）包括主动滚筒（2011）、从动滚筒（2012）和覆盖在所述主动滚筒（2011）和所述从动滚筒（2012）上的传输皮带（2013）；所述主动滚筒（2011）与所述传输二轴（104）通过连接同步带（204）连接。

6.根据权利要求1所述的一种高速转向轮式分拣系统，其特征在于，所述转向同步带（152）为双面齿同步带；所述转向驱动源（700）具有驱动轮，所述驱动轮设置在所述转向同步带（152）的松边外侧。

7.根据权利要求6所述的一种高速转向轮式分拣系统，其特征在于，所述外部支架单元（400）上设置若干张紧轮单元（621）；所述转向同步带（152）的松边外侧设有至少两个所述张紧轮单元（621），且所述转向同步带（152）的紧边内侧设有至多两个所述张紧轮单元（621）。

8.根据权利要求1所述的一种高速转向轮式分拣系统，其特征在于，所述奇数支架单元（401）上具有N个传输单元（500），所述偶数支架单元（402）上具有N-1个所述传输单元（500），且（N=2、3、4、5·······n）。

9.根据权利要求8所述的一种高速转向轮式分拣系统，其特征在于，所述支撑底架上设置有罩壳（600），所述罩壳（600）上设置有位于所述偶数支架单元（402）两侧的无动力传输辊（610）。

10.根据权利要求1所述的一种高速转向轮式分拣系统，其特征在于，所述传输通轴（101）下端设有与所述传输同步带（800）连接的双层同步带轮（1011），所述传输同步带（800）包括在每一所述外部支架单元（400）上连接相邻转向驱动单元（410）的传递带（801）和连接不同外部支架单元（400）上的转向驱动单元（410）的集成带（802）。