CN111085450A - 一种无动力交叉带自动分拣机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无动力交叉带自动分拣机，包括前端扫描装置、支撑底座、同步带传送装置、无动力交叉带分拣小车、分拣口判别装置以及外部动力装置。前端扫描装置包括工业相机、光源和信息处理系统，同步带传送装置包括同步轮、同步带、电机和导轨，无动力交叉带分拣小车包括滑块、摩擦轮、机械传动装置和皮带分拣平台，分拣口判别装置采用光电传感器进行判断，外部动力装置包括推出机构。系统通过机器视觉处理面单信息，由组态王控制界面将控制信号传递给PLC控制系统控制硬件动作，实现小车机械结构动作，完成分拣。本发明效率高、成本低，能够有效解决人工分拣效率低、差错率高，而类似产品价格昂贵、空间占用大的难题。

Description

一种无动力交叉带自动分拣机

技术领域

本发明涉及物流货物分拣领域，特别是一种无动力交叉带自动分拣机。

背景技术

近年来，随着网购方式的不断流行，物流行业得到快速发展，人们对快递配送效率的要求也越来越高，其中各快递分拣中心的分拣效率是重要的影响因素。快递分拣中心一般是依据顾客的订单信息，将快递按照不同的派送区域要求分拣出来，随着分拣作业量不断增加，采用自动化程度较高的分拣设备进行作业已经成为必然发展趋势。

在分拣中心的设备配备方面，二级分拨中心，目前国内使用比较多的就是皮带输送机加人工分拣的形式，人工分拣速度慢，效率低，且员工由于生理因素如疲劳、注意力无法长时间集中等影响限制，误辨率高，漏检或错检时有发生；时间局限，人工分拣时间都在上午，派送只能在下午，不能随时给客户服务。一级分拨中心是自动分拣设备比较多的区域，常见的分拣形式包括环形交叉带分拣机等，而现有的环形交叉带分拣机虽然分拣效率高，可靠性好，但是占地面积大，且造价成本高昂，维修成本也较高，在一般地级区域的分拣中心难以推广。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种无动力交叉带自动分拣机，该无动力交叉带自动分拣机结构简单、系统安全可靠、工作效率高、成本低廉，能够满足各种规模的快递分拣中心分拣单件物品的高效率分拣设备需求。

本发明的具体技术方案如下：一种无动力交叉带自动分拣机，包括用于分拣小车循环的同步带传送装置，传送装置中的滑块上设有无动力交叉带分拣小车、前端扫描装置、分拣口判别装置以及外部动力装置。

所述的同步带传送装置括同步轮、同步带、伺服电机、导轨和变频调速器，用于给所述的分拣小车提供循环动力。

所述的摩擦轮交叉带分拣小车包括摩擦轮、支撑板、滑块、传动机构、皮带分拣平台，皮带分拣平台包括皮带和摩擦轴，传动机构通过摩擦轮传动，经过锥齿轮与圆柱齿轮传动，将动力传递到摩擦轴，从而带动分拣皮带传送，各分拣小车通过支撑板固定在同步带传送装置的滑块上。

所述前端扫描装置包括外部设备安装型材、工业相机、外部光源以及电容式触摸一体机，工业相机与外部光源在安装型材上，并且位于同步带传送装置上方，电容式触摸一体机采用外部落地式支架，并且作为信息处理系统的载体。

所述的分拣口判别装置使用光电传感器，沿同步带传送装置运行方向合理布置在外部动力装置前方，其发射端与接收端分别安装在外部设备型材结构上，并且布置在同步带传送装置的导轨两侧。

所述的外部动力装置包括推出机构，推出机构使用气缸作为执行件，沿同步带传送装置运输方向等距安装在光电传感器后方，且两侧布置。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述的同步带传送装置的导轨直接安装在支撑底座上平面，所述的同步带传送装置的同步带轮安装在支撑底座上平面的四角，同步带轮通过安装在其下方的伺服电机进行转动，并同时带动同步带开始传动，所述的同步带传送装置的滑块通过连接器与同步带连接，从而带动滑块在导轨上做循环运动。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述无动力交叉带分拣小车通过底部支撑板与同步带传送装置中的滑块相连接来实现运动，滑块与同步带通过链接器连接，以保证滑块上的分拣小车之间的距离保持不变，所述的分拣小车无动力源，与所述的推出机构通过摩擦轮滚动形成相对运动产生动力，从而带动小车上的摩擦轴转动进而带动皮带，使快递落入对应分拣口。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述的外部光源照射区域为工业相机的拍摄区域，所述的工业相机安装角度与所述的分拣小车皮带分拣平台成直角，所述的电容式触摸一体机与所述的工业相机以及PLC控制系统使用数据线进行连接，通过halcon图像识别软件处理工业相机拍摄信息，经组态王软件提取信息进行处理，最后将控制信息传递给PLC控制系统控制硬件动作；

作为上述技术方案的进一步描述：

所述的外部动力装置的动力源为气泵，通过PLC控制系统实现快递两侧分拣，当信息处理系统判断分拣小车上的快递属于同步带传送装置某侧分拣区域时，通过光电传感器触发，进行动作使得分拣小车上的皮带向同步带传送装置对应侧运行，从而配合推出机构实现准确分拣。

由于采用上述技术方案，本发明取得了以下明显效果：

1)主环动力源采用同步带传送装置，安装简便，速度快且稳定性好，经济性高；

2)分拣小车无需自带动力源，无动力交叉带分拣小车通过摩擦轮与推动设备相接触产生相对运动，带动小车皮带转动，实现分拣，可节约整机成本，且布置便捷，占地面积小；

3)无需快递数据库网络对接，采用机器视觉技术直接提取纸质面单具体信息，效率高，通用性好。

附图说明

图1是本发明自动分拣机的结构示意图；

图2是本发明前端扫描装置正视示意图

图3是本发明支撑底座三维示意图；

图4是本发明同步带传送装置三维图；

图5是本发明无动力交叉带分拣小车三维图；

图6是本发明推出机构三维图；

图7是本发明分拣口判别装置俯视图；

具体实施方式

参见图1，本发明提供一种无动力交叉带自动分拣机，包括前端扫描装置1、支撑底座2、同步带传送装置3、无动力交叉带分拣小车4以及外部动力装置5。

参见图2，前端扫描装置1包括型材支架11、外部光源12、工业相机13以及电容式触摸一体机，外部光源12与工业相机13安装在型材支架11上，并且位于同步带传送装置3上方，电容式触摸一体机采用外部落地式支架安装，并且作为信息处理系统的载体。

参见图3，支撑底座2包括底座支架21、底座平台22、光电传感器23以及放置快递袋的快递袋圈24，光电传感器23沿导轨两侧合理布置在外部动力装置前方，其发射端与接收端分别安装在底座平台22上，快递袋圈24放置在外部动力装置后方。

参见图4，同步带传送装置3包括同步带轮31、导轨32、同步带33以及伺服电机34，导轨32直接安装在支撑底座2的底座平台22的上平面，四个同步带轮31分别安装在与导轨22的四个圆角有同心圆位置关系的底座平台22上，伺服电机34带动同步带轮31转动，从而带动同步带33。

参见图5，无动力交叉带分拣小车4包括与导轨32相连接的滑块46、支撑板47以及传动机构，滑块46包括链接器44、卡在导轨两侧的滚轮45，传动机构通过摩擦轮41传动，经过转角器42中的锥齿轮43传动，传递到圆柱齿轮48和圆柱齿轮49从而带动小型皮带410使摩擦轴411转动，带动小车分拣平台皮带412。

参见图6，推出机构5包括气缸主体53、推杆52以及与摩擦轮41接触的平板51。

实施例1：

参见图5，无动力交叉带分拣小车4通过链接器44与同步带33相连接来实现运动，滑块46中的滚轮45卡在导轨32两侧从而确保小车沿导轨运动，支撑板47固定安装在滑块上，通过支撑底座上的光电传感器23来准确判断摩擦轮交叉带分拣小车4的实时位置，在达到分拣条件时，光电传感器23作为开关信号，推出机构5动作，气缸推出后，摩擦轮41与推出机构5的平板51接触摩擦，发生相对运动，经过转角器42中的锥齿轮43传动，传递到圆柱齿轮48和圆柱齿轮49从而带动小型皮带410使摩擦轴411转动，带动小车分拣平台皮带412，使快递落入快递袋圈24，由于该小车是中心对称结构，所以可以进行内侧分拣。

实施例2：

参见图7，分拣口判别装置使用光电传感器23，在转弯段设置光电传感器23作为触发，一组作为工业相机动作触发，一组作为组态程序刷新触发，在两组触发后，系统可识别快递的关键信息，如单号和位置信息等，为后续分拣提供判断依据；

光电传感器23与推出机构5配合安装，一组光电传感器23控制两组推出机构5，光电传感器201控制分拣口1与分拣口2的推出机构5，光电传感器202控制分拣口3与分拣口4，光电传感器203控制分拣口5与分拣口6，光电传感器204控制分拣口7与分拣口8，光电传感器205控制分拣口9与分拣口10，以此类推，根据直线段的长度确定光电传感器23与分拣口的数量，光电传感器23在达到组态给的分拣条件时，对应分拣口的推出机构5动作，完成分拣。

实施例3：

参见图1，前端扫描装置1包括工业相机13、外部光源12以及电容式触摸一体机，工业相机13与外部光源12安装在型材支架11上，并且位于同步带传送装置3上方，电容式触摸一体机采用外部落地式支架结构，并且作为信息处理系统的载体。

快递在上包后，经过一组光电传感器23触发，工业相机13拍摄一次，通过halcon软件进行处理，提取出其中的关键分拣信息，存入TXT文本中，载着快递的分拣小车4经过下一组光电传感器23触发，组态程序运行一次，提取TXT文本中的信息，作为判别条件进行信息处理，将此快递的分向信息以及分拣口信息传递给组态界面，控制plc控制系统动作，在对应分拣口的光电传感器23达到分拣条件后，控制plc控制系统动作，进行分拣。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种无动力交叉带自动分拣机，其特征在于：包括用于分拣小车循环的同步带传送装置，传送装置中的滑块上设有无动力交叉带分拣小车、前端扫描装置、分拣口判别装置以及外部动力装置；

所述的同步带传送装置包括同步轮、同步带、伺服电机、导轨和变频调速器，用于给所述的分拣小车提供循环动力；

所述的无动力交叉带分拣小车包括摩擦轮、支撑板、滑块、传动机构、皮带分拣平台，皮带分拣平台又包括皮带和摩擦轴，传动机构通过摩擦轮传动，经过锥齿轮与圆柱齿轮传动，将动力传递到皮带分拣平台的摩擦轴，从而带动分拣皮带传送，各分拣小车通过支撑板固定在同步带传送装置的滑块上；

所述前端扫描装置包括外部设备安装型材、工业相机、外部光源以及电容式触摸一体机，工业相机与外部光源在安装型材上，并且位于同步带传送装置上方，电容式触摸一体机采用外部落地式支架结构，并且作为信息处理系统的载体；

所述的分拣口判别装置使用光电传感器，沿同步带传送装置运行方向合理布置在外部动力装置前方，其发射端与接收端分别安装在外部设备型材结构上，并且布置在同步带传送装置的导轨两侧；

所述的外部动力装置包括推出机构，推出机构使用气缸作为执行件，沿同步带传送装置运输方向等距安装在光电传感器后方，且两侧布置。

2.根据权利要求1所述的无动力交叉带自动分拣机，其特征在于：所述的同步带传送装置的导轨直接安装在支撑底座上平面，所述的同步带传送装置的同步带轮安装在支撑底座上平面的四角，同步带轮通过安装在其下方的伺服电机进行转动，并同时带动同步带开始传动，所述的同步带传送装置的滑块通过连接器与同步带连接，从而带动滑块在导轨上做循环运动。

3.根据权利要求1所述的无动力交叉带自动分拣机，其特征在于：所述无动力交叉带分拣小车通过底部支撑板与滑块相连接来实现运动，滑块与同步带通过链接器连接，以保证滑块上的分拣小车之间的距离保持不变，所述的分拣小车无动力源，与所述的推出机构通过摩擦轮滚动形成相对运动产生动力，从而带动小车上的摩擦轴转动进而带动皮带，使快递落入对应分拣口。

4.根据权利要求1所述的无动力交叉带自动分拣机，其特征在于：所述的外部光源照射区域为工业相机的拍摄区域，所述的工业相机安装角度与所述的分拣小车皮带分拣平台成直角，所述的电容式触摸一体机与所述的工业相机以及PLC控制系统使用数据线进行连接，通过halcon图像识别软件处理工业相机拍摄信息，经组态王软件提取信息进行处理，最后将控制信息传递给PLC控制系统控制硬件动作。

5.根据权利要求1所述的无动力交叉带自动分拣机，其特征在于：所述的外部动力装置的动力源为气泵，通过PLC控制系统实现快递两侧分拣，当信息处理系统判断分拣小车上的快递属于同步带传送装置某侧分拣区域时，通过光电传感器触发，进行动作使得分拣小车上的皮带向同步带传送装置对应侧运行，从而配合推出机构实现准确分拣。

Images