CN112919084A - 全角度分拣输送方法 - Google Patents

Abstract

本发明所述的全角度分拣输送方法，采取以双侧万向球为传动终端的分拣输送机构，万向球上、下部均外露有部分圆弧接触面，以期实现不受限制地360°旋转传动，完成将货物无延迟、无卡顿地输送至各个方向，既有效地提高分拣输送速率、同时实现每个万向球体自带动力、自行调向、货物行进路径多样可变。每个分拣单元设置有一用于提供旋转驱动力的伺服电机，伺服电机驱动旋转架在360°范围内定轴地旋转，以实现货物在不同路径、不同方向上的分拣分流；固定安装于旋转架的电动滚筒与双侧万向输送球底部的外露接触面相互挤压接触，电动滚筒驱动双侧万向输送球转动，双侧万向输送球顶部的外露接触面将所接触的货物向目标方向输送出去。

Description

全角度分拣输送方法

技术领域

本发明涉及一种实现360°分拣与输送的方法，属于物流仓储领域。

背景技术

随着电商物流与生产自动化技术的快速发展，货物分拣与输送系统的规模越来越大，对于现场作业效率有了更高的要求。

目前普遍使用分拣分流设备，功能较单一、仅能执行特定角度范围内的摆向与分拣动作，如各类摆轮分拣机。摆轮分拣机受其自身摆动幅度的结构限制，货物只能接受单一的机械式动作，不能出现变化，否则传动无效；结构原理多为滚轮或皮带，同一瞬时只可进行单一、定向的传动，货物按照既定的方向运动而不可再次调整；如果摆动滚轮或皮带面对多个货物同时抵达，则会出现干涉与卡顿问题。或者仅能依靠惯性无动力传输，依靠上一级输送设备的动力，延续脱离方向，惯性滑行或人工干预。

如在先公开以下内容的专利申请，申请号CN201720182819.3，名称为一种分拣机用转向装置，其主要方案是转向装置包括开有安装孔的安装板、输送轮、输送轮的旋转驱动机构及转向驱动机构、控制器。所述安装板的安装孔上分别安装一个安装架，所述安装架上安装由4个所述输送轮形成的输送轮组，所述旋转驱动机构包括：在所述安装架的底部各设置一套筒并活动安装在所述安装孔中，所述套筒内部设置一转轴，所述转轴与套筒活动连接，所述转轴的下端通过第一传动机构与外部驱动机构连接，所述转轴的上端通过第二传动机构与输送轮连接，所述外部驱动机构的控制端连接到所述控制器。

有鉴于此，特提出本专利申请。

发明内容

本发明所述的全角度分拣输送方法，在于解决上述现有技术存在的问题而采取以双侧万向球为传动终端的分拣输送机构，万向球上、下部均外露有部分圆弧接触面，以期实现不受限制地360°旋转传动，完成将货物无延迟、无卡顿地输送至各个方向，既有效地提高分拣输送速率、同时实现每个万向球体自带动力、自行调向、货物行进路径多样可变、提高整体分拣输送作业的效率与质量。

为实现上述设计目的，所述的全角度分拣输送方法是，每个分拣单元设置有一用于提供旋转驱动力的伺服电机，伺服电机驱动旋转架在360°范围内定轴地旋转，以实现货物在不同路径、不同方向上的分拣分流；

固定安装于旋转架的电动滚筒与双侧万向输送球底部的外露接触面相互挤压接触，电动滚筒驱动双侧万向输送球转动，双侧万向输送球顶部的外露接触面将所接触的货物向目标方向输送出去。

进一步地，所述的全角度分拣输送方法包括有以下组装过程：

1).准备好基座，将轴承装配到基座上；

2).按叠加顺序放置隔套、传动套，传动套和轴承配合夹紧隔套；

3).将伺服电机的驱动轴穿过传动套的内孔，并用M4内六角螺栓搭配平垫、弹垫和螺母将伺服电机固定安装在基座上；

4).用M5沉头螺栓将电机轴端盖紧固在驱动轴端部，电机轴端盖限制轴承、传动套的轴向自由度；

5).将旋转架通过M5沉头螺栓固定安装在传动套上；

6).将电动滚筒的芯轴的两端置于旋转架的定位槽中，并通过M5六角头螺栓将卡扣板与旋转架连接，从而从两端紧固住电动滚筒的芯轴；

7).按上述步骤完成每个分拣单元的装配安装；

8).将双侧万向输送球通过M8沉头螺栓、螺母及平、弹垫等部件安装在安装板上；9).将上述分拣单元的基座通过M8沉头螺栓、螺母及平、弹垫等部件安装在安装板上，因存在设计配合，此时电动滚筒与双侧万向输送球底部的外露接触面相互挤压接触；

10).依照上述步骤7)至9)，将每一分拣模组阵列形式进行组装。

综上内容，本申请所述的全角度分拣输送方法具有以下优点：

1、提出一种全新的分拣输送机理，采用双侧万向球为传动终端，可根据分流方向任意调节货物运动路线，真正实现全角度分拣；

2、分拣输送响应时间较短，能够根据分拣指令随时改变货物输送方向，有利于提高整体分拣输送作业效率；

3、货物在分拣输送装置表面的入口、出口没有绝对性，分拣分流动作能够实现多个货物、不同路径、不同方向的同步运行；

4、采取电滚筒直接输送传动、伺服电机直接旋转控制的分拣方式，取消了中间传动结构，避免了能量损耗；

5、针对分拣输送模组采取直连式传动结构，保证了高速输送状态下传动机构的正常、稳定地运行；

6、旋转架顶部与侧部固定结构得以优化，既可实现高速旋转过程中的有效防松，又

相应地提高了传动过程中各部动作的高度一致性。

附图说明

现结合以下附图来进一步地说明本申请方案；

图1是本申请所述全角度分拣输送装置的结构示意图；

图2是分拣单元与安装板的结构分解示意图；

图3是分拣单元安装后的结构示意图；

图4是如图3结构的垂向剖面示意图；

图5是双向万向输向球的结构分解示意图；

图6-1至图6-10是分拣单元组装、安装至安装板的过程示意图。

在以上附图中，在上述附图中，上压板1，球体2，下托座3，间隔板4，滚珠5，安装孔6，上压板折边9，通孔10，间隔板通孔11，凸环12；

伺服电机40，旋转架41，电动滚筒42，基座43，双侧万向输送球44，卡扣板45；驱动轴40-1，沉头螺栓40-2，电机轴端盖40-3，螺母40-4，定位槽41-1，芯轴42-1，轴承43-1，隔套43-2，传动套43-3；

底架100、安装板200分拣模组300，分拣单元400。

具体实施方式

实施例1，如图1所示，应用本申请所述分拣输送方法的全角度分拣输送装置包括有底架100、安装板200和连接于安装板200的数组分拣模组300，每一组分拣模组300具有排成队列的数个分拣单元400。

其中，每个分拣单元400设置有一用于提供旋转驱动力的伺服电机40，并由该伺服电机40驱动分拣单元400在360°范围内、在安装板200表面定轴地旋转，以实现货物在不同路径、不同方向上的分拣分流。

如图2至图5所示，所述的分拣单元400包括由伺服电机40的驱动轴驱动连接的旋转架41，电动滚筒42固定安装于旋转架41，旋转架41设置在基座43内部；

基座43的顶部固定安装于安装板200，其底部固定安装于伺服电机40；

双侧万向输送球44固定安装于安装板200，其底部的外露接触面与电动滚筒42相互挤压接触；双侧万向输送球44与电动滚筒42形成一定的预压，使两者之间具备一定的相互摩擦力。

所述的双侧万向输送球44，包括相互卡箍连接在一起的上压板1和下托座3，在上压板1、下托座3上分别设置有圆形的通孔10，球体2被限位于上压板1与下托座3之间。

具体地，球体2的一部分分别向两侧穿过上压板1、下托座3上的通孔10，从而球体2在两侧分别形成可接触、用于输送与传动的圆弧形的接触面。

在上压板1与下托座3之间衬垫有一间隔板4，间隔板4的中心设置有允许球体2穿过的间隔板通孔11；

在上压板1、下托座3的中心处，分别通过冲压工艺一体成型制备有外凸的、圆环形的凸环12；在上压板1的凸环12、间隔板4与球体2之间填充有数个呈环状排列的滚珠5；同样地，在下托座3的凸环12、间隔板4与球体2之间填充有数个呈环状排列的滚珠5。间隔板4的作用是阻挡滚珠5因受重力作用而脱离球体2与上压板1、下托座3之间的间隙。并且，间隔板4本身不与球体2发生接触，二者之间的缝隙也不足以让滚珠5通过。

滚珠5主要起到辅助润滑功能，以加强球体2表面的转动灵活性。以下托座3为例，在下托座3内放置一定数量的滚珠5(占双侧万向输送球总体用量的约一半)后再放入球体2，则滚珠5起到辅助支撑与润滑作用，上压板1与下托座3均不与球体2直接接触，而是完全通过滚珠5来保证球体2的自由转动。

在上压板1的周向边缘处设置有上压板折边9；在双侧万向输送球组装加工过程中，通过将上压板折边9进行折弯、从外向内压紧于下托座3的周向边缘，可将上压板1和下托座3进行卡箍紧固。

在上压板1、下托座3、间隔板4的对应位置处分别设置有安装孔6，以将组装加工后的双侧万向输送球44通过螺栓固定安装于安装板200。

所述的双侧万向输送球44，是以上压板1和下托座3的组装装配线为分界，球体2在这一“分界”的两侧均有外露的圆弧形接触面，从而实现球体2的双侧滚动。且由于上压板1和下托座3限制了球体2的最大周向位置处，球体2被限制、不能在线性方向上位移、仅能进行旋转运动。因此，双侧万向输送球44的顶部外露接触面与货物为点接触，当通过电动滚筒42带动双侧万向输送球44转动时，对于所输送或传动的货物状态、朝向不会产生任何干扰，能够保证货物在非运动方向上的自由度不受意外摩擦的影响，传动效率较高。

进一步地，在基座43的底部通孔处依次地套设有轴承43-1、隔套43-2和传动套43-3，传动套43-3和轴承43-1内外配合而夹紧隔套43-2；

伺服电机40的驱动轴40-1穿过传动套43-3的内孔，驱动轴40-1通过M5沉头螺栓40-2与电机轴端盖40-3进行紧固连接，电机轴端盖40-3限制住了轴承43-1、传动套43-3的轴向自由度；

伺服电机40通过M4内六角螺栓搭配平垫、弹垫和螺母40-4固定安装在基座43的底部。

进一步地，旋转架41通过M5沉头螺栓40-2固定安装于传动套43-3；

电动滚筒42的芯轴42-1分别设置在旋转架41的定位槽41-1中，并且芯轴42-1的两端通过螺栓分别与卡扣板45、旋转架41进行固定连接，从而从两端将电动滚筒42的芯轴42-1紧固于旋转架41。

所述全角度分拣输送装置的分拣单元400按功能分为传动、动力与转向三部分，传动部分为双侧万向输送球44，其负责与输送货物直接接触并执行分拣输送动作；动力部分为电动滚筒42，其为双侧万向输送球44的转动提供直接的动力；转向部分为伺服电机40，其通过联轴传动带动电动滚筒42所在的旋转架41在360°范围内定轴地旋转，以最终实现双侧万向输送球44带动货物沿不同路径、不同方向的分流输送。

基于本申请所述的全角度分拣输送装置，多个货物利用上述分拣单元400具备的传动与导向特点，可从任何方向进入分拣输送装置、且可从任何方向离开，也可在分拣输送装置上进行排序、排列、组队与等待等多种作业状态，最终再一并输送离开。

在上述全角度分拣输送装置结构设计的基础上，提出如下全角度分拣输送方法：

每个分拣单元400设置有一用于提供旋转驱动力的伺服电机40，伺服电机40驱动旋转架41在360°范围内定轴地旋转，以实现货物在不同路径、不同方向上的分拣分流；

固定安装于旋转架41的电动滚筒42与双侧万向输送球44底部的外露接触面相互挤压接触，电动滚筒42驱动双侧万向输送球44转动，双侧万向输送球44顶部的外露接触面将所接触的货物向目标方向输送出去。

如图6-1至图6-10所示的组装过程示意如下：

1.准备好基座43，将轴承43-1装配到基座43上。

2.按图示叠加顺序放置隔套43-2、传动套43-3，传动套43-3和轴承43-1配合夹紧隔套43-2。

3.将伺服电机40的驱动轴40-1穿过传动套43-3的内孔，并用M4内六角螺栓搭配平垫、弹垫和螺母40-4将伺服电机40固定安装在基座43上。

4.用M5沉头螺栓40-2将电机轴端盖40-3紧固在驱动轴40-1端部，电机轴端盖40-3限制轴承43-1、传动套43-3的轴向自由度。

5.将旋转架41通过M5沉头螺栓40-2固定安装在传动套43-3上。

6.将电动滚筒42的芯轴42-1的两端置于旋转架41的定位槽41-1中，并通过M5六角头螺栓将卡扣板45与旋转架41连接，从而从两端紧固住电动滚筒42的芯轴42-1。

7.按上述步骤完成每个分拣单元400的装配安装。

8.将双侧万向输送球44通过M8沉头螺栓44-1、螺母及平、弹垫等部件安装在安装板200上。

9.将上述分拣单元400的基座43通过M8沉头螺栓、螺母及平、弹垫等部件安装在安装板200上，因存在设计配合，此时电动滚筒42与双侧万向输送球44底部的外露接触面相互挤压接触。

10.依照上述步骤7至9，将每一分拣模组300阵列形式进行组装。

综上内容，结合附图中给出的实施例仅是实现本发明目的的优选方案。对于所属领域技术人员来说可以据此得到启示，而直接推导出符合本发明设计构思的其他替代结构。由此得到的其他结构特征，也应属于本发明所述的方案范围。

Claims (2)

1.一种全角度分拣输送方法，其特征在于：每个分拣单元设置有一用于提供旋转驱动力的伺服电机，伺服电机驱动旋转架在360°范围内定轴地旋转，以实现货物在不同路径、不同方向上的分拣分流；

固定安装于旋转架的电动滚筒与双侧万向输送球底部的外露接触面相互挤压接触，电动滚筒驱动双侧万向输送球转动，双侧万向输送球顶部的外露接触面将所接触的货物向目标方向输送出去。

2.根据权利要求1所述的全角度分拣输送方法，其特征在于：包括有以下组装过程，

1).准备好基座，将轴承装配到基座上；

2).按叠加顺序放置隔套、传动套，传动套和轴承配合夹紧隔套；

3).将伺服电机的驱动轴穿过传动套的内孔，并用M4内六角螺栓搭配平垫、弹垫和螺母将伺服电机固定安装在基座上；

4).用M5沉头螺栓将电机轴端盖紧固在驱动轴端部，电机轴端盖限制轴承、传动套的轴向自由度；

5).将旋转架通过M5沉头螺栓固定安装在传动套上；

6).将电动滚筒的芯轴的两端置于旋转架的定位槽中，并通过M5六角头螺栓将卡扣板与旋转架连接，从而从两端紧固住电动滚筒的芯轴；

7).按上述步骤完成每个分拣单元的装配安装；

8).将双侧万向输送球通过M8沉头螺栓、螺母及平、弹垫等部件安装在安装板上；

9).将上述分拣单元的基座通过M8沉头螺栓、螺母及平、弹垫等部件安装在安装板上，因存在设计配合，此时电动滚筒与双侧万向输送球底部的外露接触面相互挤压接触；

10).依照上述步骤7)至9)，将每一分拣模组阵列形式进行组装。

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