CN115667102A - 缓冲器分拣 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分拣系统，所述分拣系统具有可插入在供应包裹的例如滑道的卸货处和例如轮式箱柜的多个目的地容器之间的缓冲器。所述缓冲器临时堆积包裹，以确保在溢出状况期间将包裹正确地递送到所分配的目的地容器。所述缓冲器可以以在水平、竖直或倾斜平面中操作的各种方式来实现。

Description

缓冲器分拣
技术领域
本发明总体上涉及动力驱动输送机，并且更特别地涉及分拣输送机和经缓冲的多目的地卸货。
背景技术
在各种行业中，如在包裹和邮包处理中，分拣输送机用于将包裹分拣到目的地容器中，如箱柜、袋子、筐或提箱。通常，包裹从主分拣输送机卸到滑道上，每个滑道通向多个目的地容器。滑道上的包裹溢出可能导致包裹被错误地分拣到错误的目的地容器。如果包裹间间距不足以保证准确分拣，包裹将被重新循环或剔除，以防止误分拣。
发明内容
体现本发明的特征的分拣系统的一种形式包括多个容器、供应包裹的卸货处、以及被布置成从卸货处接收所述包裹中的至少一些的缓冲器。每个包裹都被运往其分配的容器。所述缓冲器具有用于从所述卸货处接收所述包裹并将所述包裹存放在所述容器中的隔室。驱动器机构实现所述隔室和所述容器之间的相对移动，使得任何隔室中的包裹被存放在所分配的容器中。
分拣系统的另一形式包括可一起移动的多个容器、供应包裹的卸货处和被布置成当来自所述卸货处的包裹的供应超过预定速率时从所述卸货处接收包裹的缓冲器。每个包裹都被运往其所分配的容器。所述缓冲器具有多个隔室，在所述多个隔室中从所述卸货处接收所述包裹，并且所述包裹从所述多个隔室存放在所述容器中。缓冲器驱动器联接到所述缓冲器以相对于所述容器移动所述隔室，或者容器驱动器联接到容器以相对于所述隔室移动所述容器，或者两者都有，使得任何隔室中的包裹存放在所分配的容器中。
附图说明
图1A至图1I是体现本发明的特征的、执行示例性分拣顺序的分拣系统的一个形式的等距视图。
图2是图1A至图1I中的缓冲器的等距视图。
图3A至图3C是图2的缓冲器的打开和关闭机构的、示出了其操作的放大等距视图。
图4是可用于图1A至图1I中的分拣系统的缓冲器的第二形式的等距视图。
图5是可用于如图1A至图1I中的分拣系统的缓冲器的第三形式的等距视图。
图6是用于分拣系统的体现了本发明特征的竖直缓冲器的等距视图。
图7是图6的竖直缓冲器的侧视图。
图8A和图8B是体现本发明的特征的用于分拣系统的以两种状态示出的缓冲器的另一形式的等距视图。
图9A至图9C是将包裹分拣到容器中的缓冲器的机器人形式的等距顺序视图。
图10A至图10I是体现本发明的特征的在溢出期间执行分拣顺序的缓冲器的另一形式的等距视图。
图11A和图11B是用于图10A至10I中的缓冲器的条板致动器的放大等距视图。
图12是用于如图4、图5、图6、图8A、图9A或图10A中的分拣系统的控制系统的框图。
具体实施方式
体现本发明的特征的分拣系统的一个形式在图1A至图1I中示出。分拣系统20包括将包裹分拣到多个卸货处的主分拣输送机(未示出)。在这个实例中，每个卸货处被示出为滑道12，该滑道通过重力将包裹14递送到多个容器16，如轮式箱柜。缓冲器18插入在卸货滑道12的下端20和容器16之间。缓冲器具有一系列多个隔室22，该多个隔室被侧向延伸穿过缓冲器的宽度的壁24分离。缓冲器18的底部处的轮26骑在每侧下方的轨道28中。轨道28安装在支撑腿30上。缓冲器18的每个隔室22具有门32，该门充当支撑包裹14的底板。门32可以被打开以允许包裹落入到所分配的容器16中。
如图1B所示，缓冲器18可沿导轨28双向移动，如双向箭头34所示。类似地，一列容器16可独立于缓冲器18并且在与该缓冲器相同的相反方向上在轮36上移动，如双向箭头38所示。容器36骑在两个轨道28和它们的腿30之间。容器36作为组由容器驱动器驱动，该容器驱动器可以是任何方便的驱动器机构，如电动齿条齿轮系统、线性致动器、电动轮、双向输送带或线性马达。缓冲器18由类似的缓冲器驱动器在箭头34的方向上进行驱动。用于缓冲器驱动器的驱动器机构和用于容器驱动器的驱动器机构是独立的机构，它们独立地但是相互协调地驱动缓冲器和容器。因为容器可以被移动，所以滑道12可以是固定的。缓冲器驱动器和容器驱动器一起形成驱动器机构，该驱动器机构实现缓冲器18中的隔室22相对于容器16的移动。
图1A至图1I描绘了示例性的操作顺序，该操作顺序示出了经缓冲的分拣系统在溢出情况(当滑道卸货处12上的包裹的供应超过预定速率，并且该预定速率大于容器移动器足够快地移动容器以跟上包裹的供应的能力时)期间如何操作。在图1A中示出了先前分别分配给目的地容器R2、R1、R3、R1的包裹P1、P2、P3、P4，这些包裹在重力下以单个纵列沿着滑道12向下滑动。在分配给容器R2的第一包裹P1到达滑道12的下端20之前，容器驱动器移动一列容器R1、R2、R3，使得在包裹P1从滑道12的端部落下时，所分配的容器R2被定位成接收该包裹，如图1B所示。下一包裹P2被分配到容器R1。如图1C所示，容器驱动器将分配给第二包裹P2的容器R1移动到滑道12的下端20下方，以接收包裹P2。因此，前两个包裹P1，P2绕过了缓冲器12。分配给容器R3的第三包裹P3跟在第二包裹P2后面太近，使得容器驱动器不能及时移动容器以将所分配的容器R2定位在滑道12的下端20下方。相反地，缓冲器驱动器移动缓冲器18，使得包裹P3被接收在隔室C1中，该隔室被定位在滑道12的下端20下方，如图1D所示。如图1E所示，紧跟在第三包裹P3之后并被分配给容器R1的第四包裹P4被接收在第二隔室C2中，该第二隔室移动到滑道12的下端20处的接收位置。随着滑道12上的溢出状况被清除，容器驱动器移动容器，使得分配给第四包裹P4的容器R1被定位在隔室C2下面，如图1F所示，并且C2的门32被打开，以允许包裹P4落入到其所分配的容器R1中。接下来，被驱动的容器或被驱动的缓冲器18或两者开始移动，以将第三包裹的所分配的容器R3定位在P3的隔室C1下方，如图1G所示。同时，先前打开的隔室C2的门32关闭。在图1H中，隔室C1被示出为被定位在P3的所分配的容器R3的上方。然后，隔室C1的门32被其致动器打开，以将第三包裹P3落入到其所分配的容器R3。然后，致动器关闭门32，并且缓冲器和容器被移动到位，以将下一包裹存放到其所分配的容器中。位于沿着卸货滑道12的或卸货滑道的上游的感测位置处的位置传感器40可以用于检测沿着滑道向下前进的包裹，并量计运量流量。当流量足够大时，使用缓冲器。当流量较低时，缓冲器18完全被定位在滑道12下方，并且包裹14在没有缓冲的情况下直接从滑道存放到所分配的容器中。
图1A至图1I中的缓冲器18的更多细节在图2和图3A至图3C中示出。所示的缓冲器18具有三个隔室C1至C3，但是可以有更多隔室。每一个隔室C1至C3由四个壁构成：两个纵向延伸的侧壁42和两个侧向延伸的分隔器壁24、或者一个分隔器壁和一个端壁44。轮36附接到从侧壁42侧向地向外延伸的支柱46上。门32包括一对面板48、49，当门关闭时，其面对的内端50在隔室C1至C3的侧向中部相遇。每个面板48、49由一系列铰接板条52制成，这些板条形成铰接式半扇门。面板48、49的外端51支撑提供后张力的配重54。
图3A至图3C示出了从缓冲器18的下侧打开门32的顺序。仅示出了一个面板48，但是两个面板类似地操作。呈线性致动器56(电动、液压或气动)形式的开门器具有气缸58，该气缸在一端处附接到每个隔室的每一端处的缓冲器18的底部。致动器的臂60附接到ScottRussell联动机构上。臂60可线性延伸穿过气缸58的相对端。臂60的外端可枢转地连接到第一连杆62的一个端部，该第一连杆的相对端可枢转地连接到面板48的底部、靠近其内端50的侧向中部。较短的第二连杆63在一个端部处可枢转地附接到第一连杆条62的中部处的枢转点64。第二连杆的相对端在缓冲器底部和气缸58的臂端之间可枢转地附接到缓冲器18的底部。门32在图3A中被示出为关闭的。在图3B中，臂60被示出为主要从引导件58延伸，以将面板48与另一面板49分离。在图3C中，致动器的臂60完全延伸以完全打开门32。在打开和关闭门32时，在每个面板上一起操作致动器56。致动器67外部的惰辊65提供了引导件，面板48围绕该引导件平滑地铰接。除了两个面板，门可以由单个面板制成，但是它会更长并且需要更多的时间来打开和关闭。
缓冲器的另一形式在图4中示出。缓冲器66具有由两个平坦面板70、71制成的门68，这两个平坦面板沿着每个隔室C的侧部附接到缓冲器的底部。沿着每个隔室C的侧部的电动铰链开门器(未示出)在打开和关闭位置之间使面板70、71摆动。图5示出了具有门74的缓冲器72，该门包括由开门致动器(未示出)控制的一对滑动面板76、77。图4和图5的双面板门68、74可以被更长的单面板门替换，但是打开和关闭门可能需要更长时间。
图6和图7中示出了体现本发明的特征的分拣系统的另一形式。沿着卸货滑道12向下滑道并被运往所分配的容器R的包裹P被堆积在缓冲器80中。缓冲器80包括一系列桶形件82，该系列桶形件用作可围绕竖直跑道84一起移动的缓冲器隔室。形成桶形件隔室82的底板的铰接活板门86打开，以将包裹落入到其所分配的容器中。跑道84包含两条同心带——内带88和外带89。台车90可枢转地附接到桶形件82上，并固定在两条带之间的台车位置处。在桶形件82围绕跑道84行进时，枢转连接将桶形件门86保持为桶形件的底板。缓冲器驱动器围绕跑道84双向驱动桶形件82，以将隔室82直接定位在分配给隔室中的包裹的容器R的正上方。然后，每个桶形件82上的致动器(未示出)将门86摆动打开，以将包裹P落入到其目的地容器R中。容器驱动器包含致动器或马达(未示出)，该致动器或马达在竖直跑道84的任一直道上桶形件82下方将容器R来回移动到位。跑道缓冲器驱动器和容器驱动器一起形成驱动器机构，该驱动器机构实现缓冲器80中的桶形件82相对于容器R的移动。并且尽管仅示出了两个容器R，但是更多容器也是可能的。
图8A和图8B示出了使用条板式降落器输送带91作为缓冲器92的分拣系统的另一形式，该缓冲器接收来上游卸货处的包裹。延伸穿过带91的宽度并且沿着带的长度间隔开的条板94在连续条板之间形成隔室C。该带通常由缓冲器驱动器(包含例如马达驱动的滑轮或链轮)驱动。容器驱动器(未示出)如箭头96所示将容器R作为组来回移动，以将分配给最底部包裹的容器定位在降落器缓冲器92的底端98下方降落器带91上。缓冲器驱动器和容器驱动器一起形成驱动器机构，该驱动器机构实现缓冲器带91中的隔室C相对于容器R的移动。在图8A中，容器R2被定位成接收所分配的包裹P1。在图8B中，容器已经相对于固定缓冲器92移动到位以便所分配的容器R1接收下一包裹P2。降落器带91以停停走走的方式被驱动，使得只有当所分配的容器被定位成接收包裹时，含有包裹的最下面的隔室C才从降落器的端部被卸下。
图9A至图9C示出了其中机器人100移动堆积在具有端部止挡件104的工作台102上的包裹的分拣系统。爪106从机器人臂108向下延伸以抓取所选择的包裹P。然后机器人100旋转，直到爪106及其包裹P在所分配的容器R正上方。然后机器人100释放爪106，并且包裹P落入到其所分配的容器R中。
图10A至图10I中示出了体现本发明的特征的分拣系统的另一形式。在这种形式中，隔室C由弹出式条板110形成，这些条板形成从上游卸货处接收包裹的滑道缓冲器114的滑动面或底板112的一部分。容器R1、R2通过电动齿条齿轮容器驱动器116一起移动，该电动齿条齿轮容器驱动器构成实现缓冲器114中的隔室C相对于容器R1、R2的移动的驱动器机构。在缓冲器114上的溢出状况期间，条板110被升起，以将包裹限制在形成在所升起的条板后面的隔室C。当条板110下降并形成滑道114的底板的一部分时，包裹可以滑过下降的条板并沿着滑道向下滑动。
图10A至图10E示出了将包裹P1存放到其所分配的容器R1的顺序。在图10A至图10D中，包裹P1被示出为被升起的条板110停在最下面的隔室C中，因为其所分配的容器R1不在滑道缓冲器114的下端下方位置。在图10D中，齿轮齿条式容器驱动器116在箭头118的方向上移动容器R1、R2，以将分配给最下面的包裹P1的容器R1定位在缓冲器114的下端，以接收所分配的包裹P1。如图10E所示，最下面的条板110下降，以允许包裹P1落入到其分配的目的地容器R1中。图10F和图10G示出了将第二包裹P2存放到容器R2中的顺序。在P2的隔室的下端处的条板110保持在升起的阻挡位置。容器驱动器移动容器，以将所分配的容器R2放置在滑道缓冲器114的端部下面的位置。一旦容器R2就位，隔室C下方的条板就下降使得包裹P2就可以不受阻碍地沿着滑道114向下滑动，进入所分配的容器R2。分配给容器R1的第三包裹P3被图10H中的升起的条板110阻挡，而包裹前面的其他条板保持下降。如图10I所示，当容器驱动器116已经将所分配的容器R1移动到滑道114端部位置时，剩余的升起的条板110下降，以允许包裹P3在关闭的条板上沿着滑道向下滑动，并进入其所分配的容器R1。
如图11A和11B所示，弹出式条板110由线性致动器120升起和下降，该线性致动器在一个端部处附接到滑道114的底部，并且在另一端部处通过致动器的臂122和可枢转链接件124附接到条板。当臂122如图11A中那样缩回时，条板110下降到其非阻挡位置。当致动器的臂122如图11B所示伸出时，条板110升起到其阻挡位置。除了使用铰接式弹出条板，滑道缓冲器可以由可平移的弹出条板制成，致动器通过滑动面中的狭槽垂直于滑道的滑动面将这些条板从下降的非阻挡位置滑动到限定了隔室的下前端的升起的阻挡位置。
图12中示出了所描述的分拣系统中的任何一个的控制系统。如处理器或其他可编程装置的主控制器130执行存储在程序存储器中的指令来控制分拣系统。控制器130从标记读取传感器132收集进入主分拣输送机的每个包裹上的标识标记。根据标识标记，控制器130将目的地容器分配给每个包裹。控制器使用来自沿着分拣系统的长度的位置传感器40的位置信息来跟踪每个包裹并将其转移到其分配的目的地。控制器130控制：(a)分拣统中的输送机驱动器电机和分流器134；(b)容器驱动器136；(c)缓冲器驱动器138；以及(d)缓冲器致动器140，例如，隔室开门器或弹出式条板致动器。
尽管已经针对几个示例性形式描述了本发明，但是其他形式也是可能的。举例来说，这些形式中的任一个中的致动器可实现为线性致动器，如气动、液压或电磁致动器，或通过能够沿着滑轨平移滑件的其它等效装置实现为齿条和小齿轮致动器。并且卸货处可以是滑道或将包裹递送到缓冲器的其他类型的输送机或输送机机构。术语“包裹”意在泛指任何可输送的物体，如信封、纸箱、盒子和邮包。并且在形式中的一些中示出的其他特征可在形式中搞得其他形式中使用。因此，如这几个示例所表明，权利要求书的范围并不意味着限于详细公开的示例性形式。

Claims (22)

1.一种分拣系统，所述分拣系统包括：
多个容器；
供应包裹的卸货处，每个包裹被运往分配给所述包裹的所述容器；
缓冲器，所述缓冲器被布置成从所述卸货处接收所述包裹中的至少一些，并且具有用于从所述卸货处接收所述包裹并将所述包裹存放在所述容器中的多个隔室；
驱动器机构，所述驱动器机构实现所述隔室和所述容器之间的相对移动，使得任何隔室中的包裹被存放在所分配的容器中。
2.根据权利要求1所述的分拣系统，其中所述卸货处将未被接收在所述缓冲器中的所述包裹直接供应至它们的所分配的容器。
3.根据权利要求1所述的分拣系统，其中驱动器机构包括仅移动所述多个隔室的缓冲器驱动器和仅移动所述多个容器的容器驱动器中的至少一者。
4.根据权利要求3所述的分拣系统，其中所述缓冲器驱动器包含一对轨道和在所述缓冲器上沿着所述轨道滑行的滚轮。
5.根据权利要求1所述的分拣系统，其中容器的数量等于隔室的数量。
6.根据权利要求1所述的分拣系统，其中所述多个容器对齐，并且所述多个隔室对齐并平行于所述多个对齐的容器。
7.根据权利要求1所述的分拣系统，其中所述隔室中的每一个具有门，所述门在关闭位置能够选择性地关闭以支撑包裹，并且在打开位置能够选择性地打开以将包裹落入到所分配的容器中。
8.根据权利要求7所述的分拣系统，其中所述门具有在所述打开和关闭位置之间摆动的两个面板。
9.根据权利要求7所述的分拣系统，其中所述门具有在所述打开和关闭位置之间滑动的两个面板。
10.根据权利要求9所述的分拣系统，其中每个面板从面对另一面板的内端的内端延伸到外端，其中每个面板包含一系列铰接的板条和在所述外端处附接到所述板条的配重。
11.根据权利要求1所述的分拣系统，其中所述卸货处是滑道。
12.根据权利要求1所述的分拣系统，其中所述缓冲器包括输送带，所述输送带具有将所述带分成所述隔室的条板。
13.根据权利要求1所述的分拣系统，其中所述缓冲器包括具有条板的滑道，所述条板能够选择性地从允许包裹沿着所述滑道的底板向下滑动的下降位置和阻挡包裹的升起位置移动。
14.根据权利要求13所述的分拣系统，其中处于所述下降位置的所述条板形成所述滑道的所述底板的一部分，而处于所述升起位置的所述条板将两个隔室彼此分离。
15.根据权利要求1所述的分拣系统，其中所述缓冲器的所述隔室由一系列桶形件形成，每个桶形件在底部处具有可选择性打开的活板门，并且其中所述缓冲器包含所述一系列桶形件围绕其运行的竖直跑道。
16.一种分拣系统，所述分拣系统包括：
能够一起移动的多个容器；
供应包裹的卸货处，每个包裹被运往分配给所述包裹的所述容器；
缓冲器，所述缓冲器被布置成当来自所述卸货处的包裹的供应超过预定速率时从所述卸货处接收包裹，其中所述缓冲器具有用于从所述卸货处接收所述包裹并将所述包裹存放在所述容器中的多个隔室；
缓冲器驱动器或容器驱动器中的至少一者，所述缓冲器驱动器联接到所述缓冲器以相对于所述容器移动所述隔室，所述容器驱动器联接到所述容器以相对于所述隔室移动所述容器，使得任何隔室中的包裹存放在所分配的容器中。
17.根据权利要求16所述的分拣系统，其中所述缓冲器驱动器包含一对轨道和在所述缓冲器上沿着所述轨道滑行的滚轮。
18.根据权利要求16所述的分拣系统，其中所述隔室中的每一个具有致动器和门，所述致动器在所述门的关闭位置选择性地关闭所述门以支撑包裹，并且所述致动器在所述门的打开位置选择性地打开所述门以将包裹落入到所分配的容器中。
19.根据权利要求16所述的分拣系统，其中所述缓冲器包括输送带，所述输送带具有将所述带分成所述隔室的条板。
20.根据权利要求16所述的分拣系统，其中所述缓冲器包括具有条板的滑道，所述条板能够选择性地从允许包裹沿着所述滑道的底板向下滑动的下降位置和阻挡包裹的升起位置移动。
21.根据权利要求20所述的分拣系统，其中处于所述下降位置的所述条板形成所述滑道的所述底板的一部分，而处于所述升起位置的所述条板将两个隔室彼此分离。
22.根据权利要求16所述的分拣系统，其中所述缓冲器的所述隔室由一系列桶形件形成，每个桶形件在底部处具有可选择性打开的活板门，并且其中所述缓冲器包含所述一系列桶形件围绕其运行的竖直跑道。
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