CN116197125B - 一种用于物流分类的自动化分拣机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于物流分类的自动化分拣机，包括机架、传动机构、摆动机构和摆轮机构，摆轮机构包括导轮、传动轮、顶部锥齿轮、底部锥齿轮，传动轮的两端分别设有同轴设置的滚轮部和锥齿轮部，导轮的底部与滚轮部的顶部相接触，传动机构包括传动轴、传动电机，每个传动轴上套设固定有多个传动锥齿轮，传动锥齿轮的数量和位置与摆轮机构的数量和位置相对应，位于同一组内相邻的摆轮机构所对应的传动锥齿轮朝向相反，位于同一组内相邻的摆轮机构的顶部锥齿轮相啮合的锥齿轮部位于相背的一侧，摆动机构与各个摆轮机构的套管相连用于驱动套管转动。本发明的用于物流分类的自动化分拣机采用刚性传动，可以承受较大负荷，运行稳定。

Description

一种用于物流分类的自动化分拣机

技术领域

本发明涉及一种分拣机，属于物流传输设备技术领域。

背景技术

自动分拣机是按照预先设定的计算机指令对物品进行分拣，并将分检出的物品送达指定位置的机械。随着激光扫描、条码及计算机控制技术的发展，自动分拣机在物流中的使用日益普遍。被检货物经由各种方式，如人工搬运、机械搬运、自动化搬运等送入分检系统，经合流后汇集到一条输送机上。

中国专利文献CN208199690U公开了一种斜轮分拣机的斜摆轮传动结构，包括机架，机架上安装有电机，电机的输出轴上安装有第一链轮，第一链轮通过第一链条与第二链轮连接，第二链轮安装在主动轴上，主动轴上安装有第三链轮，主动轴上安装有若干个主动轮，主动轮通过第一皮带与转轮连接，转轮通过转轴转动连接在支架上，支架转动连接在安装板上，支架的侧面安装有拨杆，拨杆通过连杆与转向轴活动连接。该专利在传动机构上增设转向功能。

中国专利公开号CN110015534A公开了分拣机，其包括若干个滚轮传送机构、用于驱动各滚轮传送机构同步转动的传送驱动机构和用于驱动各滚轮传送机构同步转向的转向驱动机构；每个滚轮传送机构都包括固定座和滚轮传送模组；传送驱动机构包括电机、若干个分别用于与各滚轮传送模组传动连接的传动轴、用于带动一列传动轴同步转动的第一带传动组件以及若干个分别用于带动各行传动轴同步转动的第二带传动组件；转向驱动机构包括若干个用于分别与各列固定座连接的第一连接构件、用于带动各第一连接构件同步摆动的第二连接构件和用于驱动第二连接构件运动的动力构件。

中国专利文献CN108438845A公开了一种双摆分拣机，包括：盖板，其上等距离设置有若干传动模组；传动模组，其包括行走模组、旋转盖、传动锥齿轮、多楔带轮、定位轴套、固定轴承座和传动摆动轴；摆动气缸，其输出端与动力连杆相连，动力连杆的一侧设有摆动连杆，动力连杆和摆动连杆与位于顶端的一列传动模组相连并能带动传动模组摆动；以及传动机构，其设置在位于电机固定座下方的一列传动模组之间并通过多楔带与之相连，其另一端通过多楔带与传动电机相连。

以上这些分拣机摆轮的驱动中用到了同步带或皮带属于柔性传动，缓冲性好，传动精度较高，但是扭矩较小，高速运行时并不适用于载荷较重的货物运输，一旦负荷过高容易损坏，维修保养周期较短。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种采用刚性传动，可以承受较大负荷，运行稳定性好的用于物流分类的自动化分拣机。

本发明为解决上述技术问题提出的一种技术方案是：一种用于物流分类的自动化分拣机，其特征在于：包括机架、传动机构、摆动机构和摆轮机构；所述摆轮机构包括导轮、传动轮、顶部锥齿轮、底部锥齿轮、连杆、套管和转向架；所述导轮和传动轮水平方向设置且转动连接在转向架上，所述传动轮的两端分别设有同轴设置的滚轮部和锥齿轮部，所述锥齿轮部位于滚轮部的内侧，所述导轮位于传动轮的上方且导轮的底部与滚轮部的顶部相接触，所述顶部锥齿轮、连杆和底部锥齿轮从上至下依次同轴设置且固定连接在一起，所述套管套设在连杆的中段且与连杆转动连接，所述套管转动连接在机架上，所述转向架的底部固定连接在套管的顶端，所述顶部锥齿轮相对于转向架的底部中心偏心设置从而使得顶部锥齿轮与传动轮其中一侧的锥齿轮部相啮合；所述传动机构包括传动轴、传动电机和传动锥齿轮；所述传动轴有多个沿水平方向等间距排布且转动连接在机架上，所述传动电机用于驱动各个传动轴同步转动；所述摆轮机构有多组且每组有多个，每组摆轮机构对应一个传动轴且位于该传动轴的上方，位于同一组内的摆轮机构依次等间距设置，每个传动轴上套设固定有多个传动锥齿轮；所述传动锥齿轮的数量和位置与摆轮机构的数量和位置相对应，传动锥齿轮与相应的底部锥齿轮相啮合；位于同一组内相邻的摆轮机构所对应的传动锥齿轮朝向相反，位于同一组内相邻的摆轮机构的顶部锥齿轮相啮合的锥齿轮部位于相背的一侧；所述摆动机构与各个摆轮机构的套管相连用于驱动套管转动。

为了使得导轮与传动轮之间有足够的摩擦力，一种优选的技术方案是：上述摆轮机构还包括拉簧；所述转向架呈U型，所述导轮设有沿其轴线穿过导轮的导轮转轴，所述导轮转动连接在导轮转轴上，所述转向架的两侧侧板顶部设有沿竖直方向设置的滑槽，所述导轮转轴的两端分别限位于相应的滑槽内且能沿滑槽上下滑动，所述传动轮设有沿其轴线穿过传动轮的传动轮转轴，所述传动轮转轴的两端分别固定连接在转向架的相应侧板上，所述导轮转轴的两端端部分别与位于下方的传动轮转轴的相应端部通过拉簧相连。

为了保证传动机构的可靠性，一种优选的技术方案是：上述传动机构还包括主动链轮、从动链轮、链条；所述传动电机安装在机架上，所述主动链轮套设固定在传动电机的输出轴上，所述从动链轮套设固定在传动轴上，所述链条缠绕在主动链轮和从动链轮上形成链轮链条传动结构。传动机构可以根据需要设置多组。

上述机架上设有水平板，所述水平板上设有固定连接在水平板上的轴承座，所述轴承座的数量和位置与摆轮机构的数量和位置相对应，所述摆轮机构的套管穿设于相应的轴承座内且通过轴承与轴承座转动连接。

为了保证摆轮机构摆动的可靠性，一种优选的技术方案是：上述摆动机构包括摆动电机、旋转件、摆动板和连接件；摆动板水平方向设置且位于轴承座与转向架之间，所述摆动板上开设有供套管穿过的开口；所述摆动电机固定连接在水平板的底部，所述摆动电机的输出轴向上穿过摆动板，所述旋转件和连接件均沿水平方向设置，所述旋转件套设固定在摆动电机的输出轴的顶端，所述旋转件的一端与摆动板相铰接，所述连接件的一端固定连接在套管上，所述连接件的另一端与摆动板相铰接；所述摆动电机的轴心与其中一组摆轮机构的套管轴心位于一直线上，所述旋转件相铰接的转动轴心与连接件相铰接的转动轴心位于一直线上。摆动机构可以根据需要设置多组。

上述摆动电机是具有行星减速机构的步进电机，所述摆动电机设有多个。

上述水平板的上方设有顶盖，所述摆轮机构的转向架上方设有旋盖，所述导轮的顶部伸出旋盖，所述顶盖的顶部开设有与摆轮机构形状和位置相匹配的缺口，所述旋盖位于缺口内。

上述传动电机是具有减速机构的伺服电机。

相邻一组的摆轮机构位置交错设置，从而使得与同组摆轮机构呈斜向45°方向的摆轮机构排列成一直线。摆轮机构旋动45°后可以改变输送方向。

上述传动轴至少有三个，相邻的三个传动轴中至少有一个的旋转方向与其他的相反

本发明具有积极的效果：本发明的用于物流分类的自动化分拣机驱动摆轮机构的导轮转动的各个传动连接都是刚性连接，可以提供较大的扭矩，承受较大载荷，应对较重货物的运输分拣。为了提高分拣效率，导轮的转速较高，由于从传动轴到多组锥齿轮再到导轮经过了多组传动的传递，分拣货物又是间歇性工作，载荷较大时，如果锥齿轮传动都往同一方向，传动组件会长期受到同一水平方向的力，长时间运行，各组传动组件之间的间隙会越来越大，并且传动轴上的传动锥齿轮如果转动方向一致会对传动轴造成较大的扭转应力，对设备运行的稳定性不利。本发明的用于物流分类的自动化分拣机，将传动轮设有对称的锥齿轮部，相邻的摆轮机构所对应的传动锥齿轮朝向相反，转动方向相反，再通过顶部锥齿轮与不同侧的锥齿轮部相啮合，使得导轮最终的转动方向是相同的。本发明的用于物流分类的自动化分拣机通过这种巧妙的设计使得刚性传动的受力更加均匀，相邻的传动组件互相制约可以缓冲间隙性重载荷造成的零部件闯动，有效的减少零部件的磨损，延长设备的维修保养周期。

附图说明

下面结合附图对本发明的用于物流分类的自动化分拣机进一步说明。

图1为实施例的分拣机的俯视结构示意图；

图2为实施例的分拣机的侧面结构示意图；

图3为图2中的分拣机另一个侧面的传动结构示意图；

图4为图2中的分拣机左侧局部的结构示意图；

图5为图2中的分拣机的摆轮机构的结构示意图。

上述附图的标记如下：

机架1，水平板11，轴承座12，顶盖13，

传动轴21，传动电机22，主动链轮23，从动链轮24，链条25，传动锥齿轮26，

摆动电机31，旋转件32，摆动板33，连接件34，

摆轮机构4，导轮41，导轮转轴411，传动轮42，滚轮部421，锥齿轮部422，传动轮转轴423，顶部锥齿轮43，底部锥齿轮44，连杆45，套管46，转向架47，滑槽471，拉簧48，旋盖49。

具体实施方式

实施例

见图1，本实施例的用于物流分类的自动化分拣机，包括机架1、传动机构、摆动机构和摆轮机构4。

见图5，摆轮机构4包括导轮41、传动轮42、顶部锥齿轮43、底部锥齿轮44、连杆45、套管46、转向架47和拉簧48。导轮41和传动轮42水平方向设置且转动连接在转向架47上。传动轮42的两端分别设有同轴设置的滚轮部421和锥齿轮部422，锥齿轮部422位于滚轮部421的内侧。导轮41位于传动轮42的上方且导轮41的底部与滚轮部421的顶部相接触。顶部锥齿轮43、连杆45和底部锥齿轮44从上至下依次同轴设置且固定连接在一起。套管46套设在连杆45的中段且与连杆45转动连接。套管46转动连接在机架1上，转向架47的底部固定连接在套管46的顶端。顶部锥齿轮43相对于转向架47的底部中心偏心设置从而使得顶部锥齿轮43与传动轮42其中一侧的锥齿轮部422相啮合。转向架47呈U型，导轮41设有沿其轴线穿过导轮41的导轮转轴411，导轮41通过套设在导轮转轴411两端的轴承转动连接在导轮转轴411上。转向架47的两侧侧板顶部设有沿竖直方向设置的滑槽471，导轮转轴411的两端分别限位于相应的滑槽471内且能沿滑槽471上下滑动。传动轮42设有沿其轴线穿过传动轮42的传动轮转轴423，传动轮转轴423的两端分别固定连接在转向架47的相应侧板上。导轮转轴411的两端端部分别与位于下方的传动轮转轴423的相应端部通过拉簧48相连。

见图2和图3，传动机构包括传动轴21、传动电机22、主动链轮23、从动链轮24、链条25和传动锥齿轮26。传动机构有两组，其中一组传动机构的传动轴21有五个，另一组传动机构的传动轴21有六个，传动轴21沿水平方向等间距排布且转动连接在机架1上，传动电机22用于驱动各个传动轴21同步转动。传动电机22安装在机架1上，主动链轮23套设固定在传动电机22的输出轴上，从动链轮24套设固定在传动轴21上，链条25缠绕在主动链轮23和从动链轮24上形成链轮链条传动结构。传动电机22是具有减速机构的伺服电机。

见图1、3和4，摆动机构包括摆动电机31、旋转件32、摆动板33和连接件34。摆动板33水平方向设置且位于轴承座12与转向架47之间。摆动板33上开设有供套管46穿过的开口。摆动电机31固定连接在水平板11的底部，摆动电机31的输出轴向上穿过摆动板33。旋转件32和连接件34均沿水平方向设置，旋转件32套设固定在摆动电机31的输出轴的顶端，旋转件32的一端与摆动板33相铰接。连接件34的一端固定连接在套管46上，连接件34的另一端与摆动板33相铰接。摆动电机31的轴心与其中一组摆轮机构4的套管46轴心位于一直线上，旋转件32相铰接的转动轴心与连接件34相铰接的转动轴心位于一直线上。摆动电机31是具有行星减速机构的步进电机。摆动机构有两组，每组的摆动电机31设有两个。

见图2、3和4，机架1上设有水平板11，水平板11上设有固定连接在水平板11上的轴承座12，轴承座12的数量和位置与摆轮机构4的数量和位置相对应，摆轮机构4的套管46穿设于相应的轴承座12内且通过轴承与轴承座12转动连接。水平板11的上方设有顶盖13，摆轮机构4的转向架47上方设有旋盖49，导轮41的顶部伸出旋盖49，顶盖13的顶部开设有与摆轮机构4形状和位置相匹配的缺口，旋盖49位于缺口内。

见图1至图4，摆轮机构4有十一排，每排有九个或十个，每组摆轮机构4对应一个传动轴21且位于该传动轴21的上方。位于同一组内的摆轮机构4依次等间距设置，每个传动轴21上套设固定有多个传动锥齿轮26。传动锥齿轮26的数量和位置与摆轮机构4的数量和位置相对应，传动锥齿轮26与相应的底部锥齿轮44相啮合。位于同一组内相邻的摆轮机构4所对应的传动锥齿轮26朝向相反，位于同一组内相邻的摆轮机构4的顶部锥齿轮43相啮合的锥齿轮部422位于相背的一侧，相邻的三个传动轴21中至少有一个的旋转方向与其他的相反。例如图3中位于左侧的传动机构，传动轴21依次是正、反、反、正、正旋转，图3中位于右侧的传动机构，传动轴21依次是正、反、正、反、反、正旋转。

本实施例的用于物流分类的自动化分拣机，在使用时，传动电机22通过链轮链条结构带动所有的传动轴21进行正转或反转，传动轴21上的传动锥齿轮26进行旋转从而带动底部锥齿轮44、顶部锥齿轮43和连杆45旋转，顶部锥齿轮43带动传动轮42转动，从而通过摩擦力使得导轮41旋转对货物进行输送。相反方向转动的传动锥齿轮26依靠顶部锥齿轮43啮合不同侧的锥齿轮部422，使得即使传动轴21的转动方向不同，传动锥齿轮26的转动方向不同，但是所有的导轮41转动方向相同。摆轮机构4需要摆动转向时，摆动电机31带动旋转件32旋转，从而摆动板33连同连接件34带动套管46旋转相同的角度。

显然，上述实施方式仅仅是为清楚地说明本发明实施方式所作的举例，而并非是对本发明实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种用于物流分类的自动化分拣机，其特征在于：包括机架（1）、传动机构、摆动机构（3）和摆轮机构（4）；

所述摆轮机构（4）包括导轮（41）、传动轮（42）、顶部锥齿轮（43）、底部锥齿轮（44）、连杆（45）、套管（46）和转向架（47）；所述导轮（41）和传动轮（42）水平方向设置且转动连接在转向架（47）上，所述传动轮（42）的两端分别设有同轴设置的滚轮部（421）和锥齿轮部（422），所述锥齿轮部（422）位于滚轮部（421）的内侧，所述导轮（41）的底部与滚轮部（421）的顶部相接触，所述顶部锥齿轮（43）、连杆（45）和底部锥齿轮（44）从上至下依次同轴设置且固定连接在一起，所述套管（46）套设在连杆（45）的中段且与连杆（45）转动连接，所述套管（46）转动连接在机架（1）上，所述转向架（47）的底部固定连接在套管（46）的顶端，所述顶部锥齿轮（43）相对于转向架（47）的底部中心偏心设置从而使得顶部锥齿轮（43）与传动轮（42）其中一侧的锥齿轮部（422）相啮合；

所述传动机构包括传动轴（21）、传动电机（22）和传动锥齿轮（26）；所述传动轴（21）有多个并沿水平方向等间距排布且转动连接在机架（1）上，所述传动电机（22）用于驱动各个传动轴（21）同步转动；

所述摆轮机构（4）有多组且每组有多个，每组摆轮机构（4）对应一个传动轴（21）且位于该传动轴（21）的上方，位于同一组内的摆轮机构（4）依次等间距设置，每个传动轴（21）上套设固定有多个传动锥齿轮（26）；所述传动锥齿轮（26）的数量和位置与摆轮机构（4）的数量和位置相对应，传动锥齿轮（26）与相应的底部锥齿轮（44）相啮合；位于同一组内相邻的摆轮机构（4）所对应的传动锥齿轮（26）朝向相反，位于同一组内相邻的摆轮机构（4）的顶部锥齿轮（43）相啮合的锥齿轮部（422）位于相背的一侧；

所述摆动机构与各个摆轮机构（4）的套管（46）相连用于驱动套管（46）转动。

2.根据权利要求1所述的一种用于物流分类的自动化分拣机，其特征在于：所述摆轮机构（4）还包括拉簧（48）；所述转向架（47）呈U型，所述导轮（41）设有沿其轴线穿过导轮（41）的导轮转轴（411），所述导轮（41）转动连接在导轮转轴（411）上，所述转向架（47）的两侧侧板顶部设有沿竖直方向设置的滑槽（471），所述导轮转轴（411）的两端分别限位于相应的滑槽（471）内且能沿滑槽（471）上下滑动，所述传动轮（42）设有沿其轴线穿过传动轮（42）的传动轮转轴（423），所述传动轮转轴（423）的两端分别固定连接在转向架（47）的相应侧板上，所述导轮转轴（411）的两端端部分别与位于下方的传动轮转轴（423）的相应端部通过拉簧（48）相连。

3.根据权利要求1所述的一种用于物流分类的自动化分拣机，其特征在于：所述传动机构还包括主动链轮（23）、从动链轮（24）、链条（25）；所述传动电机（22）安装在机架（1）上，所述主动链轮（23）套设固定在传动电机（22）的输出轴上，所述从动链轮（24）套设固定在传动轴（21）上，所述链条（25）缠绕在主动链轮（23）和从动链轮（24）上形成链轮链条传动结构。

4.根据权利要求1所述的一种用于物流分类的自动化分拣机，其特征在于：所述机架（1）上设有水平板（11），所述水平板（11）上设有固定连接在水平板（11）上的轴承座（12），所述轴承座（12）的数量和位置与摆轮机构（4）的数量和位置相对应，所述摆轮机构（4）的套管（46）穿设于相应的轴承座（12）内且通过轴承与轴承座（12）转动连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于物流分类的自动化分拣机，其特征在于：所述摆动机构包括摆动电机（31）、旋转件（32）、摆动板（33）和连接件（34）；摆动板（33）水平方向设置且位于轴承座（12）与转向架（47）之间，所述摆动板（33）上开设有供套管（46）穿过的开口；所述摆动电机（31）固定连接在水平板（11）的底部，所述摆动电机（31）的输出轴向上穿过摆动板（33），所述旋转件（32）和连接件（34）均沿水平方向设置，所述旋转件（32）套设固定在摆动电机（31）的输出轴的顶端，所述旋转件（32）的一端与摆动板（33）相铰接，所述连接件（34）的一端固定连接在套管（46）上，所述连接件（34）的另一端与摆动板（33）相铰接；所述摆动电机（31）的轴心与其中一组摆轮机构（4）的套管（46）轴心位于一直线上，所述旋转件（32）相铰接的转动轴心与连接件（34）相铰接的转动轴心位于一直线上。

6.根据权利要求5所述的一种用于物流分类的自动化分拣机，其特征在于：所述摆动电机（31）是具有行星减速机构的步进电机，所述摆动电机（31）设有多个。

7.根据权利要求4所述的一种用于物流分类的自动化分拣机，其特征在于：所述水平板（11）的上方设有顶盖（13），所述摆轮机构（4）的转向架（47）上方设有旋盖（49），所述导轮（41）的顶部伸出旋盖（49），所述顶盖（13）的顶部开设有与摆轮机构（4）形状和位置相匹配的缺口，所述旋盖（49）位于缺口内。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的一种用于物流分类的自动化分拣机，其特征在于：所述传动电机（22）是具有减速机构的伺服电机。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的一种用于物流分类的自动化分拣机，其特征在于：所述传动轴（21）至少有三个，相邻的三个传动轴（21）中至少有一个的旋转方向与其他的相反。

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