CN111617972B - 一种智能图书分拣机 - Google Patents

Abstract

一种智能图书分拣机，涉及物流拣选设备领域，包括一主支架，所述主支架包括第一支架、第二支架、第三支架及第四支架，其中第一支架处于第二支架正下方，所述第一支架上固定连接有料箱输送机，所述第二支架上固定连接有并联真空分离机构，所述第三支架上固定连接有伸缩输送机，所述第四支架上固定连接有理书输送机。本发明极大程度的解决了图书商品合单物资种类繁多、每日订单量大，下单到货要求时间短等问题，系统能够即时准确的将不同订单的商品进行拆零分拣处理，并能保证图书拆零拣选后的姿态比较规整，通过采用真空吸附的方式进行分拣，可以有效的降低损书率以及扩大拆零拣选尺寸范围。

Description

一种智能图书分拣机

技术领域

本发明涉及涉及物流拣选设备领域，具体涉及一种智能图书分拣机。

背景技术

随着我国经济的发展，图书行业等对物流、仓储业务的需求逐步增多，图书管理信息化的普及，如何实现图书快速可靠分拣、快速盘点、查找、图书整理等的智能化，是一直制约着图书管理行业发展的瓶颈。之前图书仓库内图书的拆包、分拣、分拣等都是由人工完成，由于人工的不可控性，不但增加了人力成本，还降低了图书分拣效率，且分拣错误率较大。

目前市场上也出现了图书分拣机，此类设备包括还书装置、分拣装置和PLC控制装置，上述图书分拣机虽然能实现图书分拣的功能，但是，分拣完掉落入箱子中的图书有一定的速度会造成一定的破损，并且同一个转运箱里的图书杂乱无章，到了订单打包环节，仍需要二次整理，浪费人力物力。

发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种智能图书分拣机，日均图书分拣效率高、损书率低。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种智能图书分拣机，包括一主支架，所述主支架包括第一支架、第二支架、第三支架及第四支架，其中第一支架处于第二支架正下方，所述第一支架上固定连接有料箱输送机，所述第二支架上固定连接有并联真空分离机构，所述第三支架上固定连接有伸缩输送机，所述第四支架上固定连接有理书输送机。

进一步的，所述料箱输送机包括两个分别处于第一支架两侧的传动机构、多组定位机构及顶升机构，第一支架包括两条相对设置的侧边，两个所述侧边上均设有一套驱动料箱前行的传动机构，所述传动机构包括主动链轮与从动链轮，所述从动链轮和主动链轮并列设置并转动连接在侧边上，主动链轮和从动链轮通过链条传动连接，两个所述主动链轮通过一传动轴连接在一起，所述第一支架上安装有传动电机，所述传动电机连接有主动链轮。

进一步的，所述料箱可采用田字型料箱及日字型料箱，所述田字型料箱与日字型料箱底部均设有线性阵列的多个穿孔。

方案细化，所述链条上设有多个链条拨块。

进一步的，所述定位机构包括一安装板，所述安装板上转动连接有一摆动块，在第一支架上安装有定位驱动机构，所述定位驱动机构能够驱使摆动块转动以限制料箱前行。

方案细化，所述摆动块端部设有一接触滚轮。

进一步的，所述顶升机构包括固定在第一支架上的安装板，所述安装板两端分别转动连接有主动皮带轮与从动皮带轮，所述主动皮带轮与从动皮带轮通过皮带传动连接，所述主动皮带轮连接有一顶升电机，所述顶升电机固定在第一支架上，所述皮带上固定连接有一滑块，所述滑块上固定连接有升降板，所述升降板上设有若干插杆，所述插杆与料箱上的穿孔相配合。

进一步的，所述从动皮带轮外侧设有从动防护箱，所述主动皮带轮外侧设有主动防护箱。

进一步的，所述第一支架中部设有多个辅助料箱前行的料箱支撑滚轮条。

进一步的，所述第一支架前端设有进箱检测光电传感器。

进一步的，所述第二支架两侧各设有一固定杆，所述并联真空分离机构包括两组水平移动组件，所述水平移动组件固定连接在固定杆上，所述水平移动组件包括一固定框，所述固定框两端分别转动连接有第一带轮与第二带轮，其中第一带轮与第二带轮通过同步带传动连接，所述同步带上安装有滑动块，所述第一带轮连接有水平电机，所述滑块块上固定连接有一竖直板，所述竖直板上安装有一无杆气缸，所述无杆气缸的滑板固定连接有一水平安装板，所述水平安装板上设有多个真空吸盘。

进一步的，所述水平安装板上设有激光测距光电传感器和/或漫反光电传感器。

进一步的，所述伸缩输送机安装在第三支架上，所述伸缩输送机包括伸缩电机、第一链轮、第二链轮、传动链条、左张紧辊筒、第一从动辊筒、第二从动辊筒、第三从动辊筒、右张紧辊筒、第四从动辊筒、传送带、导轨、导向块、滑移板、连接头及驱动气缸，所述第三支架包括两条相对设置的侧安装板，所述侧安装板下端设有下固定板，其中侧安装板内侧固定安装有导轨，所述导轨上滑动安装有导向块，所述导向块上安装有滑移板，在滑移板上安装有连接头，所述连接头连接有驱动气缸，驱动气缸固定在侧安装板外侧，所述第三支架上安装有伸缩电机，所述伸缩电机连接有第一链轮，所述下固定板上转动连接有第二链轮，所述第一链轮与第二链轮通过传动链条传动连接，所述第二链轮上固定连接有一驱动辊筒，在下固定板内侧转动连接有左张紧辊筒与第一从动辊筒，在侧安装板上转动连接有右张紧辊筒与第四从动辊筒，所述滑移板上转动连接有第二从动辊筒与第三从动辊筒，所述左张紧辊筒、第一从动辊筒、第二从动辊筒、第三从动辊筒、第四从动辊筒、右张紧辊筒及驱动辊通过传送带相连接。

方案细化，两个所述侧安装板之间设有若干连板。

进一步的，所述侧安装板上设有两级推书机构，所述两级推书机构包括一下置气缸，所述下置气缸的伸缩杆上固定连接有一下置板，所述下置板上固定连接有上置气缸，所述上置气缸的伸缩杆连接有一推书板。

方案细化，所述侧安装板上设有一挡书板，所述挡书板处于两级推书机构对侧，挡书板与两级推书机构相配合，避免推动商品过度造成商品从伸缩输送机上掉落。

进一步的，所述侧安装板上设有一换向机构，所述换向机构包括一换向气缸，所述换向气缸的伸缩杆端部安装有一呈梯形的换向推板。

方案细化，所述侧安装板上设有一辅助换向机构，所述辅助换向机构与两级推送机构处于同一侧的侧安装板上。所述辅助换向机构包括一辅助换向气缸，所述辅助换向气缸连接有一辅助推板。

进一步的，两个所述侧安装板之间架设有一检测定位机构，所述检测定位机构包括一安装架，所述安装架上转动连接有一翻板，所述翻板连接有一转轴，所述转轴连接有一摆动杆，所述摆动杆连接有一摆动气缸。

进一步的，所述理书输送机包括一传送带组件，所述传送带组件正上方设有一理书机构，所述理书机构包括侧推支架，两个所述侧推支架中间安装有一无杆推动气缸，所述无杆推动气缸的移动板连接有一连接架，所述连接架连接有一移动推板，所述侧推支架上固定连接有固定抵靠板，所述移动推板与固定抵靠板相配合。

本发明的有益效果是：本发明极大程度的解决了图书商品合单物资种类繁多、每日订单量大，下单到货要求时间短等问题，系统能够即时准确的将不同订单的商品进行拆零分拣处理，并能保证图书拆零拣选后的姿态比较规整，通过采用真空吸附的方式进行分拣，可以有效的降低损书率以及扩大拆零拣选尺寸范围。

附图说明

图1为本发明的三维结构示意图；

图2为料箱输送机的三维结构示意图；

图3为田字型料箱的三维结构示意图；

图4为日字型料箱的三维结构示意图；

图5为并联真空分离机构的三维结构示意图；

图6为伸缩输送机及理书输送机连接时的三维结构示意图；

图7为图2中A处的局部放大图；

图8为伸缩输送机的主视图；

图9为伸缩输送机的动作原理示意图。

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，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图9所示，一种智能图书分拣机，包括一主支架100，所述主支架从左往后依次设置有并联真空分离机构200、伸缩输送机300及理书输送机400，所述并联真空分离机构200正下方设有料箱输送机500，所述料箱输送机固定在主支架上。

该智能图书分拣具有四个工作步骤:

1、料箱输送机输送料箱并将料箱中的商品顶起；

2、并联真空分离机构检测商品位置并抓取商品平移至伸缩输送机正上方；

3、伸缩输送机借助皮带伸缩接收商品并进行定位检测控制；

4、理书输送机对商品进行换向并进行定位检测控制，为图书下个合单取书环节做好预备工作。

下面将结合各个机构的附图对本案作进一步地解释说明。

至少一个实施例中，所述主支架由几个分支架构成，不同的分支架上安装有本案的相关部件。

具体在本实施例中，参见图1，所述主支架包括第一支架110、第二支架120、第三支架130及第四支架140，其中第一支架处于第二支架正下方。所述第一支架上固定连接有料箱输送机500，所述第二支架上固定连接有并联真空分离机构200，所述第三支架上固定连接有伸缩输送机300，所述第四支架上固定连接有理书输送机400。

至少一个实施例中，参见图2，所述料箱输送机500包括两个分别处于第一支架两侧的传动机构510、多组定位机构540及顶升机构550，第一支架包括两条相对设置的侧边111，两个所述侧边上均设有一套驱动料箱前行的传动机构510，所述传动机构包括主动链轮512与从动链轮511，所述从动链轮和主动链轮并列设置并转动连接在侧边上，主动链轮和从动链轮通过链条传动连接513，两个所述主动链轮通过一传动轴515连接在一起，所述第一支架上安装有传动电机516，所述传动电机连接有主动链轮。

值得注意的是，该传动机构510也可采用倍速链、同步齿形带、平带传动。

在本实施例中，所述料箱可采用田字型料箱1及日字型料箱2，也可根据实际需求自行设计，如图3及图4所示，所述田字型料箱与日字型料箱底部均设有线性阵列的多个穿孔。

方案细化，所述链条上设有多个链条拨块514。通过链条拨块的设计，方便料箱在两个链条上移动。

如图7所示，所述定位机构540包括一安装板541，所述安装板上转动连接有一摆动块544，在第一支架上安装有定位驱动机构543，所述定位驱动机构能够驱使摆动块转动以限制料箱在定位机构上的前行，也能够驱使摆动块转动使得摆动块处于料箱底部，使得摆动块无法阻碍料箱运动。所述定位驱动可为电动缸、电动伸缩杆、气缸及液压缸。

方案细化，所述摆动块端部设有一接触滚轮545，避免摆动块尖端对料箱造成破坏。

所述顶升机构550包括固定在第一支架上的安装板551，所述安装板两端分别转动连接有主动皮带轮与从动皮带轮，所述主动皮带轮与从动皮带轮通过皮带传动连接，所述主动皮带轮连接有一顶升电机554，所述顶升电机固定在第一支架上，所述皮带上固定连接有一滑块，所述滑块上固定连接有升降板555，所述升降板上设有若干插杆556，所述插杆的数量及位置与田字型料箱、日字型料箱上的穿孔相配合。通过顶升电机的驱动可使得升降板上下移动，进而带动插杆上下移动，当料箱处于两个传动机构中间并借助定位机构定位时，顶升机构的插杆可插入穿孔中并顶起料箱中的商品(书籍或者试卷等等)。

进一步的，为了防尘设计，所述从动皮带轮外侧设有从动防护箱552，所述主动皮带轮外侧设有主动防护箱553。

进一步的，所述第一支架中部设有多个辅助料箱前行的料箱支撑滚轮条530。

进一步的，所述第一支架前端设有进箱检测光电传感器520，通过检测光电的设置可用于监控料箱的放入时间、位置及类型。进箱检测光电传感器可以设置有多个。

至少一个实施例中，参见图5，所述第二支架两侧各设有一固定杆121，所述并联真空分离机构200包括两组水平移动组件210，所述水平移动组件固定连接在固定杆上，所述水平移动组件包括一固定框211，所述固定框两端分别转动连接有第一带轮与第二带轮，其中第一带轮与第二带轮通过同步带传动连接，所述同步带上安装有滑动块213，所述第一带轮连接有水平电机212，所述滑块块上固定连接有一竖直板220，所述竖直板上安装有一无杆气缸230，所述无杆气缸的滑板231固定连接有一水平安装板240，所述水平安装板上设有多个真空吸盘250，可有效的将商品移动至伸缩输送机。

进一步的，所述水平安装板上还设有激光测距光电传感器260和/或漫反光电传感器270。

至少一个实施例中，如图7、图8及图9所示，所述伸缩输送机300安装在第三支架130上，所述伸缩输送机包括伸缩电机371、第一链轮372、第二链轮373、传动链条374、左张紧辊筒375、第一从动辊筒376、第二从动辊筒377、第三从动辊筒378、右张紧辊筒3710、第四从动辊筒379、传送带3711、导轨3712、导向块3713、滑移板3714、连接头3715及驱动气缸3716，所述第三支架包括两条相对设置的侧安装板131，所述侧安装板下端设有下固定板132，其中侧安装板内侧固定安装有导轨3712，所述导轨上滑动安装有导向块3713，所述导向块上安装有滑移板3714，在滑移板上安装有连接头3715，所述连接头连接有驱动气缸3716，其中驱动气缸固定在侧安装板外侧。通过驱动气缸的伸缩可实现滑移板沿着导轨移动。

所述第三支架上安装有伸缩电机371，所述伸缩电机连接有第一链轮372，所述下固定板上转动连接有第二链轮373，所述第一链轮与第二链轮通过传动链条374传动连接，所述第二链轮上固定连接有一驱动辊筒，在下固定板内侧转动连接有左张紧辊筒375与第一从动辊筒376，与之配合的是，在侧安装板上转动连接有右张紧辊筒3710与第四从动辊筒379，所述滑移板上转动连接有第二从动辊筒377与第三从动辊筒378，所述左张紧辊筒、第一从动辊筒、第二从动辊筒、第三从动辊筒、第四从动辊筒、右张紧辊筒及驱动辊通过传送带3711相连接。

方案细化，两个所述侧安装板之间设有若干连板。

至少一个实施例中，所述侧安装板上设有两级推书机构310，所述两级推书机构310包括一下置气缸311，所述下置气缸的伸缩杆上固定连接有一下置板，所述下置板上固定连接有上置气缸312，所述上置气缸的伸缩杆连接有一推书板313。通过两级推书机构设计，可将商品推送至侧安装板一侧。

方案细化，所述侧安装板上设有一挡书板320，所述挡书板处于两级推书机构对侧，挡书板与两级推书机构相配合，避免推动商品过度造成商品从伸缩输送机上掉落。

进一步的，所述侧安装板上设有一换向机构330，所述换向机构包括一换向气缸331，所述换向气缸的伸缩杆端部安装有一呈梯形的换向推板332。其中换向气缸与挡书板处于同一侧的侧安装板上。与之配合的是，所述侧安装板上设有一辅助换向机构340，所述辅助换向机构与两级推送机构处于同一侧的侧安装板上。所述辅助换向机构包括一辅助换向气缸341，所述辅助换向气缸连接有一辅助推板342。

方案细化，所述两级推书机构与辅助换向机构之间设有检测光电传感器350。

进一步的，两个所述侧安装板之间架设有一检测定位机构360，所述检测定位机构包括一安装架361，所述安装架上转动连接有一翻板363，所述翻板连接有一转轴362，所述转轴连接有一摆动杆364，所述摆动杆连接有一摆动气缸365，所述摆动气缸驱使翻板转动，以使得商品通过该检测定位机构或将商品阻挡在翻板前侧，并可通过设置在安装架上的多个检测光电传感器来检测该处的商品位置。

至少一个实施例中，所述理书输送机400包括一传送带组件，所述传送带组件安装在第四支架140上，所述传送带组件包括换向电机，换向主带轮，换向从动轮，换向传送带，其中换向主带轮、换向从动轮均转动连接在第四支架上，所述换向主带轮、换向从动轮通过换向传送带连接，环形主带轮连接有换向电机，所述传送带组件正上方设有一理书机构410，所述理书机构包括侧推支架411，两个所述侧推支架中间安装有一无杆推动气缸412，所述无杆推动气缸的移动板413连接有一连接架414，所述连接架连接有一移动推板415，与之配合的是，所述侧推支架上固定连接有固定抵靠板416，所述移动推板与固定抵靠板相配合，通过该理书机构的设计，可适用于不同的商品推送至固定抵靠板一侧，例如大16开图书、小16开图书、大32开图书及小32开图书等等。

工作方式，当取32开的书(采用田字型料箱装载)时，单个顶升机构动作，当取16开的图书(采用日字型料箱装载)时，两个顶升机构同时动作，插杆穿过料箱底部的穿孔，可将整垛图书的最上面一本顶升至并联真空分离机构的真空吸盘处；并联真空分离机构用于将顶起的图书吸附分离到下个工位，水平移动组件连接有无杆气缸，已实现往复直线取书动作，具有较高的效率，真空吸盘的设计可有效的将图书移动至伸缩输送机；伸缩输送机，滑移板可由气缸驱动，根据料箱中取书位置的不同，可使传送带3711伸长或缩回一个指定的距离，从而完成承接图书的作用，并伸缩输送机上设置有一组16开的换向气缸，可根据上位机指令对16开的图书自动转向动作，并将图书输送至理书输送机；理书输送机包括理书机构，理书机构可将图书推送至理书输送机一侧，为图书下个合单取书环节做好预备工作。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (9)

1.一种智能图书分拣机，其特征在于，包括一主支架，所述主支架包括第一支架、第二支架、第三支架及第四支架，其中第一支架处于第二支架正下方，所述第一支架上固定连接有料箱输送机，所述第二支架上固定连接有并联真空分离机构，所述第三支架上固定连接有伸缩输送机，所述第四支架上固定连接有理书输送机；

所述伸缩输送机包括伸缩电机、第一链轮、第二链轮、传动链条、左张紧辊筒、第一从动辊筒、第二从动辊筒、第三从动辊筒、右张紧辊筒、第四从动辊筒、传送带、导轨、导向块、滑移板、连接头及驱动气缸，所述第三支架包括两条相对设置的侧安装板，所述侧安装板下端设有下固定板，其中侧安装板内侧固定安装有导轨，所述导轨上滑动安装有导向块，所述导向块上安装有滑移板，在滑移板上安装有连接头，所述连接头连接有驱动气缸，驱动气缸固定在侧安装板外侧，所述第三支架上安装有伸缩电机，所述伸缩电机连接有第一链轮，所述下固定板上转动连接有第二链轮，所述第一链轮与第二链轮通过传动链条传动连接，所述第二链轮上固定连接有一驱动辊筒，在下固定板内侧转动连接有左张紧辊筒与第一从动辊筒，在侧安装板上转动连接有右张紧辊筒与第四从动辊筒，所述滑移板上转动连接有第二从动辊筒与第三从动辊筒，所述左张紧辊筒、第一从动辊筒、第二从动辊筒、第三从动辊筒、第四从动辊筒、右张紧辊筒及驱动辊通过传送带相连接。

2.根据权利要求1所述的智能图书分拣机，其特征在于，所述料箱输送机包括两个分别处于第一支架两侧的传动机构、多组定位机构及顶升机构，第一支架包括两条相对设置的侧边，两个所述侧边上均设有一套驱动料箱前行的传动机构，所述传动机构包括主动链轮与从动链轮，所述从动链轮和主动链轮并列设置并转动连接在侧边上，主动链轮和从动链轮通过链条传动连接，两个所述主动链轮通过一传动轴连接在一起，所述第一支架上安装有传动电机，所述传动电机连接有主动链轮。

3.根据权利要求2所述的智能图书分拣机，其特征在于，所述定位机构包括一安装板，所述安装板上转动连接有一摆动块，在第一支架上安装有定位驱动机构，所述定位驱动机构能够驱使摆动块转动以限制料箱前行。

4.根据权利要求2所述的智能图书分拣机，其特征在于，所述顶升机构包括固定在第一支架上的安装板，所述安装板两端分别转动连接有主动皮带轮与从动皮带轮，所述主动皮带轮与从动皮带轮通过皮带传动连接，所述主动皮带轮连接有一顶升电机，所述顶升电机固定在第一支架上，所述皮带上固定连接有一滑块，所述滑块上固定连接有升降板，所述升降板上设有若干插杆，所述插杆与料箱上的穿孔相配合。

5.根据权利要求4所述的智能图书分拣机，其特征在于，所述第二支架两侧各设有一固定杆，所述并联真空分离机构包括两组水平移动组件，所述水平移动组件固定连接在固定杆上，所述水平移动组件包括一固定框，所述固定框两端分别转动连接有第一带轮与第二带轮，其中第一带轮与第二带轮通过同步带传动连接，所述同步带上安装有滑动块，所述第一带轮连接有水平电机，所述滑动 块上固定连接有一竖直板，所述竖直板上安装有一无杆气缸，所述无杆气缸的滑板固定连接有一水平安装板，所述水平安装板上设有多个真空吸盘。

6.根据权利要求1所述的智能图书分拣机，其特征在于，所述侧安装板上设有两级推书机构，所述两级推书机构包括一下置气缸，所述下置气缸的伸缩杆上固定连接有一下置板，所述下置板上固定连接有上置气缸，所述上置气缸的伸缩杆连接有一推书板。

7.根据权利要求1所述的智能图书分拣机，其特征在于，所述侧安装板上设有一换向机构，所述换向机构包括一换向气缸，所述换向气缸的伸缩杆端部安装有一呈梯形的换向推板。

8.根据权利要求1所述的智能图书分拣机，其特征在于，两个所述侧安装板之间架设有一检测定位机构，所述检测定位机构包括一安装架，所述安装架上转动连接有一翻板，所述翻板连接有一转轴，所述转轴连接有一摆动杆，所述摆动杆连接有一摆动气缸。

9.根据权利要求1所述的智能图书分拣机，其特征在于，所述理书输送机包括一传送带组件，所述传送带组件正上方设有一理书机构，所述理书机构包括侧推支架，两个所述侧推支架中间安装有一无杆推动气缸，所述无杆推动气缸的移动板连接有一连接架，所述连接架连接有一移动推板，所述侧推支架上固定连接有固定抵靠板，所述移动推板与固定抵靠板相配合。

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