CN112207042B - 一种小散物件自动分拣系统及分拣方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动化分拣设备，具体公开了一种小散物件自动分拣系统及分拣方法。该小散物件自动分拣系统至少包括进料模块、分拣模块和出料模块，所述得的进料模块包括转运机构、托举机构和翻转机构，托举机构包括托举平台和驱动托举平台在竖直方向升降的第一驱动组件；翻转机构包括朝向托举平台设置的承载臂；所述的分拣模块包括计数分拣机构和输送机构，其中的计数分拣机构位于翻转机构下方，其中的输送机构包括输送带和驱动输送带双向输送的第四驱动组件；所述的出料模块包括与输送带远离托举平台一端对应的接料平台，所述的接料平台低于输送带设置。以上所述的小散物件自动分拣系统针对小散物件进行分拣和计数操作，自动化程度高。

Description

一种小散物件自动分拣系统及分拣方法

技术领域

本发明涉及一种自动化分拣设备，具体涉及一种小散物件自动分拣系统及分拣方法。

背景技术

随着工业化及物流运输的逐步发展，智能化仓储管理应运而生，其中智能化仓储管理的主要功能之一为产品的有序自动分拣，以智能化自动分拣替代人工分拣，提高分拣效率，降低仓储管理成本。

授权公告号为CN 210311992U的中国发明专利公开了一种配网应急物资智能化储备库，包括至少一排货架、至少一组输送机、至少一组接料机构以及至少一组堆垛机构。堆垛机构用于实现物料箱的上下料以及物料的出料，接料机构将堆垛机构推出的物料传送至输送机上并由输送机送出，如此实现了物料的自动化分拣以及输送，使用者只需在取料工位取料即可，分拣效率有了飞跃性的提升。

上述智能化储备库可以很好的对货架上体积相对较大或标准包装状态下的货物进行存放和管理，但对于小散物件很难进行有效的分拣操作。特别是针对垫片、接头、螺钉螺母等小散物件，每一类都有系列繁杂的型号，并且通常在出仓时需要较为精确的计数，这在现有的智能化储备库中很难实现。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种小散物件自动分拣系统及分拣方法，对小散物件进行分拣和计数操作，自动化程度高。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：一种小散物件自动分拣系统，至少包括进料模块、分拣模块和出料模块，所述得的进料模块包括转运机构、托举机构和翻转机构，其中的托举机构包括托举平台和驱动托举平台在竖直方向升降的第一驱动组件；其中的转运机构包括用于转运储料盒的机械臂，所述的机械臂位于托举平台一侧；其中的翻转机构包括朝向托举平台设置的承载臂、驱动承载臂沿水平方向运动的第二驱动组件，及驱动承载臂翻转的第三驱动组件；所述的分拣模块包括计数分拣机构和输送机构，其中的计数分拣机构位于翻转机构下方，且所述计数分拣机构的进料口与承载臂对应，出料口与输送机构对应；其中的输送机构包括输送带和驱动输送带双向输送的第四驱动组件；所述输送带的一端与托举平台对应；所述的出料模块包括与输送带远离托举平台一端对应的接料平台，所述的接料平台低于输送带设置。

进料模块实现小散物件的自动化输送和投料，然后以计数分拣机构有序将小散物件排出至输送带，并统计排出的小散物件数量，输送带正转将排出的小散物件输送至接料平台。当所需的特定数量的小散物件分拣输送完成之后，计数分拣装置排出全部的小散物件至输送带上，并通过输送带的反转输送会储料盒，完成整个分拣工作。

本申请实现了小散物件的自动化计数分拣，提高了分拣效率，同时对于小散物件的种类适应性好，适用范围广。

作为优选，所述的转运机构还包括位于托举平台一侧的预存平台，所述预存平台远离托举平台的一侧设有第一推杆机构。在连续进行不同类型小散物件的分拣时，当前一种小散物件分拣操作时，装有后一个小散物件的储料盒可以预先防止在预存平台。在前一种小散物件分拣完成并从托举平台取下后，第一推杆机构推动预存平台的储料盒进入托举平台，开始下一种小散物件的分拣操作。两种小散物件分拣操作的连贯性更好，进一步提高分拣效率。

作为优选，所述的转运机构还包括水平运动的行走小车，所述的机械臂设置在行走小车上。行走小车在预存平台、托举平台和货架之间运动，完成储料盒的转运操作。

作为优选，所述的第二驱动组件包括顶部导轨，所述的顶部导轨上活动连接有承载基座，所述的第二驱动组件还包括驱动承载基座沿顶部导轨运动的驱动器；所述的承载臂旋转活动连接在承载基座上，且所述承载臂相对于承载基座的旋转中心位于水平方向上；所述的第三驱动组件包括设置在承载基座上并与承载臂连接的旋转电机。

作为优选，所述的分拣模块还包括第六驱动组件；所述的第六驱动组件包括设置在机架上沿输送带长度方向延伸的水平导轨，所述的输送带与水平导轨活动连接，所述的第六驱动组件还包括驱动输送带沿导轨运动的驱动器。

在托举平台升降过程中，输送带向出料平台一端移动，为托举平台的运动留出空间。在输送带反转排出剩余小散物件的时，输送带向托举平台一端移动，并移动至储料盒上端，使剩余小散物件刚好掉落至储料盒内。

作为优选，所述托举平台下方设有支撑柱；还包括第五驱动组件，所述的第五驱动组件包括与机架旋转活动连接的套筒，及驱动套筒相对于机架转动的驱动器，所述的套筒套设在支撑柱外；所述的支撑柱与套筒在轴向上滑动连接，在周向上同步转动。

作为优选，还包括与托举平台对应的料盘，所述的料盘上分布有至少两个储料盒，所述的储料盒上设有与承载臂匹配的承插孔。

当料盘上的储料盒不止一个时，通过旋转托举平台，调整储料盒与输送带之间的相对位置关系，使输送带与特定的储料盒对齐。

作为优选，所述的出料模块还包括第二推杆机构和取料区，所述的接料平台位于第二推杆机构和取料区之间，所述的接料平台与取料区之间设有引导板。接料区内接收输送带排出的设定数量的小散物件之后，通过第二推杆推至取料区。在这个过程中，引导板起到过渡和引导作用。

作为优选，所述的取料区设有料箱平台，所述料箱平台靠近接料平台的一端与机架旋转活动连接，另一端通过第七驱动组件与机架连接；所述料箱平台相对于机架的旋转中心位于水平方向，且所述的第七驱动组件驱动料箱平台相对于机架旋转。

在完成一次小散物件分拣并推动至取料区之后，第七驱动组件驱动料箱平台旋转，同时带动料箱旋转，料箱内的货物在重力作用下会向后滑动，留出料箱内前端的空间，为下一次分拣货物腾出足够空间，充分利用了料箱内的空间，为多次连续分拣货物创造条件。

一种基于如上所述的小散物件自动分拣系统的小散物件自动分拣方法，至少包括以下步骤：

步骤一 转运机构将装有小散物件的储料盒转运至托举平台；

步骤二 托举平台上升，将储料盒托举至翻转机构的高度；翻转机构水平运动从托举平台取下储料盒；

步骤三 翻转机构运动至计数分拣机构进料口，承载臂翻转将储料盒中的小散物件倾倒至计数分拣机构；承载臂复位并将储料盒转运至托举平台；托举平台下降至输送带以下高度；

步骤四 计数分拣机构工作，从出料口分拣出设定数量的小散物件并排出至输送带上；输送带正转将分拣出小散物件输送至接料平台；

步骤五 分拣出的小散物件全部送出后，计数分拣机构将剩余的小散物件全部输出至输送带；输送带反转将剩余小散物件输送回托举平台上的储料盒内，完成一次分拣操作；

步骤六 转运模块将装有小散物件的储料盒从托举平台取下。

附图说明

图1为本实施例小散物件自动分拣系统的结构示意图；

图2为本实施例小散物件自动分拣系统中托举机构的结构示意图；

图3为本实施例小散物件自动分拣系统中翻转机构的结构示意图；

图4为本实施例小散物件自动分拣系统的俯视图；

图5为本实施例小散物件自动分拣系统另一状态的俯视图；

图6为本实施例小散物件自动分拣系统输送带反向排出剩余小散物件状态的俯视图；

图7为本实施例小散物件自动分拣系统托举平台提升状态的结构示意图；

图8为本实施例小散物件自动分拣系统翻转机构取料状态的结构示意图；

图9为本实施例小散物件自动分拣系统翻转机构翻转状态的结构示意图；

图10为本实施例小散物件自动分拣系统输送带反向排出剩余小散物件状态的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

如图1-3所示，一种小散物件自动分拣系统，至少包括进料模块、分拣模块5和出料模块6，所述得的进料模块包括转运机构1、托举机构3和翻转机构4。其中的托举机构3包括托举平台31和驱动托举平台31在竖直方向升降的第一驱动组件33。所述托举平台31下方设有支撑柱311，所述的第一驱动组件33包括丝杆螺母传动结构331。

如图1-3所示，还包括第五驱动组件32，所述的第五驱动组件32包括与机架旋转活动连接的套筒321，及驱动套筒321相对于机架转动的驱动器，所述的套筒321套设在支撑柱311外，其中的驱动器可以为旋转电机，并通过齿轮传动形式驱动套筒321旋转。所述的支撑柱311与套筒321在轴向上滑动连接，在周向上通过定位销连接实现同步转动，对应的在支撑柱311上设置与定位销匹配的长条形销孔，为支撑柱311相对于套筒321的轴向滑动留出空间。还包括与托举平台31对应的料盘，所述的料盘上分布有至少两个储料盒2，所述的储料盒2上设有与承载臂45匹配的承插孔。当料盘上的储料盒2不止一个时，通过旋转托举平台31，调整储料盒2与输送带52之间的相对位置关系，使输送带52与特定的储料盒2对齐。

如图1-3所示，所述的转运机构1还包括位于托举平台31一侧的预存平台12，所述预存平台12远离托举平台31的一侧设有第一推杆机构11。在连续进行不同类型小散物件的分拣时，当前一种小散物件分拣操作时，装有后一个小散物件的储料盒2可以预先防止在预存平台12。在前一种小散物件分拣完成并从托举平台31取下后，第一推杆机构11推动预存平台12的储料盒2进入托举平台31，开始下一种小散物件的分拣操作。两种小散物件分拣操作的连贯性更好，进一步提高分拣效率。

如图4-6所示，所述的转运机构1还包括水平运动的行走小车14，及用于转运储料盒2的机械臂13，所述的机械臂13位于托举平台31一侧，所述的转运机构1还包括所述的机械臂13设置在行走小车14上。行走小车14在预存平台12、托举平台31和货架之间运动，完成储料盒2的转运操作。

如图3所示，所述的翻转机构4包括朝向托举平台31设置的承载臂45、驱动承载臂45沿水平方向运动的第二驱动组件42，及驱动承载臂45翻转的第三驱动组件43，其中的第二驱动组件42可以为电缸、气缸或电机。所述的第二驱动组件42包括顶部导轨41，所述的顶部导轨41上活动连接有承载基座44，所述的第二驱动组件42还包括驱动承载基座44沿顶部导轨41运动的驱动器。所述的承载臂45旋转活动连接在承载基座44上，且所述承载臂45相对于承载基座44的旋转中心位于水平方向上；所述的第三驱动组件43包括设置在承载基座44上并与承载臂45连接的旋转电机。

如图1、图4和图5所示，所述的分拣模块5包括计数分拣机构51和输送机构，其中的计数分拣机构51位于翻转机构4下方，且所述计数分拣机构51的进料口与承载臂45对应，出料口与输送机构对应，所述的计数分拣机构51包括振动盘。其中的输送机构包括输送带52和驱动输送带52双向输送的第四驱动组件53，所述输送带52的一端与托举平台31对应。其中的第四驱动组件53为电机。

如图1、图4和图5所示，所述的分拣模块5还包括第六驱动组件，所述的第六驱动组件包括设置在机架上沿输送带52长度方向延伸的水平导轨，所述的输送带52与水平导轨活动连接，所述的第六驱动组件还包括驱动输送带52沿导轨运动的驱动器。其中的驱动器可以为电缸、气缸或电机。

在托举平台31升降过程中，输送带52向出料平台一端移动，为托举平台31的运动留出空间。在输送带52反转排出剩余小散物件的时，输送带52向托举平台31一端移动，并移动至储料盒2上端，使剩余小散物件刚好掉落至储料盒2内。

如图1所示，所述的出料模块6包括与输送带52远离托举平台31一端对应的接料平台62，所述的接料平台62低于输送带52设置。所述的出料模块6还包括第二推杆机构61和取料区64，所述的接料平台62位于第二推杆机构61和取料区64之间，所述的接料平台62与取料区64之间设有引导板63。接料区内接收输送带52排出的设定数量的小散物件之后，通过第二推杆推至取料区64。在这个过程中，引导板63起到过渡和引导作用。

如图1所示，所述的取料区64设有料箱平台641，所述料箱平台641靠近接料平台62的一端与机架旋转活动连接，另一端通过第七驱动组件642与机架连接。所述料箱平台641相对于机架的旋转中心位于水平方向，且所述的第七驱动组件642驱动料箱平台641相对于机架旋转。其中的第七驱动组件642可以是电缸、气缸或直线电机。

如图10所示，在完成一次小散物件分拣并推动至取料区64之后，第七驱动组件642驱动料箱平台641旋转，同时带动接货箱7旋转，接货箱7内的货物在重力作用下会向后滑动，留出接货箱7内前端的空间，为下一次分拣货物腾出足够空间，充分利用了接货箱7内的空间，为多次连续分拣货物创造条件。

本申请实现了小散物件的自动化计数分拣，提高了分拣效率，同时对于小散物件的种类适应性好，适用范围广。

一种基于如上所述的小散物件自动分拣系统的小散物件自动分拣方法，至少包括以下步骤：

步骤一 转运机构1将装有小散物件的储料盒2转运至托举平台31，即如图1所示状态；

步骤二 托举平台31上升，将储料盒2托举至翻转机构4的高度，即如图7所示状态；翻转机构4水平运动从托举平台31取下储料盒2，即如图8所示状态；

步骤三 翻转机构4运动至计数分拣机构51进料口，承载臂45翻转将储料盒2中的小散物件倾倒至计数分拣机构51，即如图9所示状态；承载臂45复位并将储料盒2转运至托举平台31；托举平台31下降至输送带52以下高度；

步骤四 计数分拣机构51工作，从出料口分拣出设定数量的小散物件并排出至输送带52上；输送带52正转将分拣出小散物件输送至接料平台62；

步骤五 分拣出的小散物件全部送出后，计数分拣机构51将剩余的小散物件全部输出至输送带52；输送带52向托举平台31一端移动，同时托举平台31旋转，调整储料盒2与输送带52之间的相对位置；输送带52反转将剩余小散物件输送回托举平台31上的储料盒2内，即如图10所示状态，完成一次分拣操作；

步骤六 转运模块将装有小散物件的储料盒2从托举平台31取下。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种小散物件自动分拣系统，其特征在于，至少包括：

进料模块，包括转运机构、托举机构和翻转机构，

其中的托举机构包括托举平台和驱动托举平台在竖直方向升降的第一驱动组件；

所述托举平台下方设有支撑柱；还包括第五驱动组件，所述的第五驱动组件包括与机架旋转活动连接的套筒，及驱动套筒相对于机架转动的驱动器，所述的套筒套设在支撑柱外；所述的支撑柱与套筒在轴向上滑动连接，在周向上同步转动；

还包括与托举平台对应的料盘，所述的料盘上分布有至少两个储料盒，所述的储料盒上设有与承载臂匹配的承插孔；

其中的转运机构包括用于转运储料盒的机械臂，所述的机械臂位于托举平台一侧；

其中的翻转机构包括朝向托举平台设置的承载臂、驱动承载臂沿水平方向运动的第二驱动组件，及驱动承载臂翻转的第三驱动组件；

分拣模块，包括计数分拣机构和输送机构，

其中的计数分拣机构位于翻转机构下方，且所述计数分拣机构的进料口与承载臂对应，出料口与输送机构对应；

其中的输送机构包括输送带和驱动输送带双向输送的第四驱动组件；所述输送带的一端与托举平台对应；

出料模块，包括与输送带远离托举平台一端对应的接料平台，所述的接料平台低于输送带设置。

2.根据权利要求1所述的小散物件自动分拣系统，其特征在于：所述的转运机构还包括位于托举平台一侧的预存平台，所述预存平台远离托举平台的一侧设有第一推杆机构。

3.根据权利要求1所述的小散物件自动分拣系统，其特征在于：所述的转运机构还包括水平运动的行走小车，所述的机械臂设置在行走小车上。

4.根据权利要求1所述的小散物件自动分拣系统，其特征在于：所述的第二驱动组件包括顶部导轨，所述的顶部导轨上活动连接有承载基座，所述的第二驱动组件还包括驱动承载基座沿顶部导轨运动的驱动器；所述的承载臂旋转活动连接在承载基座上，且所述承载臂相对于承载基座的旋转中心位于水平方向上；所述的第三驱动组件包括设置在承载基座上并与承载臂连接的旋转电机。

5.根据权利要求1所述的小散物件自动分拣系统，其特征在于：所述的分拣模块还包括第六驱动组件；所述的第六驱动组件包括设置在机架上沿输送带长度方向延伸的水平导轨，所述的输送带与水平导轨活动连接，所述的第六驱动组件还包括驱动输送带沿导轨运动的驱动器。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的小散物件自动分拣系统，其特征在于：所述的出料模块还包括第二推杆机构和取料区，所述的接料平台位于第二推杆机构和取料区之间，所述的接料平台与取料区之间设有引导板。

7.根据权利要求6所述的小散物件自动分拣系统，其特征在于：所述的取料区设有料箱平台，所述料箱平台靠近接料平台的一端与机架旋转活动连接，另一端通过第七驱动组件与机架连接；所述料箱平台相对于机架的旋转中心位于水平方向，且所述的第七驱动组件驱动料箱平台相对于机架旋转。

8.一种基于权利要求1-7中任一项所述的小散物件自动分拣系统的小散物件自动分拣方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

步骤一 转运机构将装有小散物件的储料盒转运至托举平台；

步骤二 托举平台上升，将储料盒托举至翻转机构的高度；翻转机构水平运动从托举平台取下储料盒；

步骤三 翻转机构运动至计数分拣机构进料口，承载臂翻转将储料盒中的小散物件倾倒至计数分拣机构；承载臂复位并将储料盒转运至托举平台；托举平台下降至输送带以下高度；

步骤四 计数分拣机构工作，从出料口分拣出设定数量的小散物件并排出至输送带上；输送带正转将分拣出小散物件输送至接料平台；

步骤五 分拣出的小散物件全部送出后，计数分拣机构将剩余的小散物件全部输出至输送带；输送带反转将剩余小散物件输送回托举平台上的储料盒内，完成一次分拣操作；

步骤六 转运模块将装有小散物件的储料盒从托举平台取下。

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