CN117259214A - 一种电商货物分拣设备及其分拣方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及货物分拣领域，尤其涉及一种电商货物分拣设备及其分拣方法，所述电商货物分拣设备包括机架及依流水线设于机架上的输入输送带、用于将货物侧向推出的侧推机构、以及输出输送带，机架上位于侧推机构的一侧还设有转向机构，机架上位于输出输送带的一侧设有缓存工位，缓存工位用于承接转向机构输出的货物，机架上设置有用于将缓存工位上的货物推入输出输送带的推入机构；转向机构包括设于机架上的四个以上的转盘、用于驱动转盘的转向驱动装置、设于多个转盘上的转动轮、用于驱动转动轮的滚动驱动装置及设于机架上位于各转盘周侧的滚珠。其解决了货物分拣过程中进行转向时大大降低效率的技术问题。基于此，还提出一种电商货物分拣方法。

Description

一种电商货物分拣设备及其分拣方法

技术领域

本发明涉及货物分拣领域，尤其涉及一种电商货物分拣设备及其分拣方法。

背景技术

目前，物流分拣的自动化应用已经较多，要实现分拣过程中的货物转向的机构也较多，如中国专利公开号：CN111744798A公开的一种分拣设备及物流分拣系统，所述分拣设备通过设置多个的传输单元，且多个传输单元相互独立工作，这样可以避免当有部分传输单元传动动力不足或失效时导致整个分拣设备无法进行传动，提高了传动效率；同时所述传输单元至少与一个转向单元连接，当所述转向单元为多个时，所述转向单元可以根据实际分拣工作的需要对多个所述传输单元的运动方向按照一定的规则进行改变，这样多个待分拣物体可以同时被分拣，可以节约分拣时间进一步的提高了分拣效率。

但是，在分拣过程中实现转向，往往需要牺牲运行的速度，也就降低了运行效率，而且这种降低往往是较大的。因为，转向往往需要降低较多的速度来保证稳定性。基于这一问题，行业中也已经有了大量的研究，也在逐步改进，但仍然具备有较大的改进空间。本申请人也是基于这一技术问题，展开了较多的研究，为实现转向时保证较高的效率。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提出一种电商货物分拣设备，其解决了目前分拣过程中进行转向时大大降低效率的技术问题。并且，基于此，还提出一种电商货物分拣方法。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种电商货物分拣设备，包括机架及依流水线设于机架上的输入输送带、用于将货物侧向推出的侧推机构、以及输出输送带，所述机架上位于侧推机构的一侧还设有转向机构，所述转向机构用于承接侧推机构推出的货物，并实现货物的转向，所述机架上位于输出输送带的一侧设有缓存工位，所述缓存工位用于承接转向机构输出的货物，所述机架上设置有用于将缓存工位上的货物推入输出输送带的推入机构；

所述转向机构包括设于机架上的四个以上的转盘、用于驱动转盘的转向驱动装置、设于多个转盘上的转动轮、用于驱动转动轮的滚动驱动装置及设于机架上位于各转盘周侧的滚珠；

所述侧推机构包括设于机架上的侧推支架、可转动地设于侧推支架上的前输送辊、可转动地设于侧推支架上的后输送辊、可转动地设于侧推支架上位于前输送辊与后输送辊之间的摆动辊轮组、驱动摆动辊轮组进行转动的第一摆动驱动装置、可转动地设于机架上的摆动板及驱动摆动板进行摆动的第二摆动驱动装置，所述侧推支架之间设置有支撑板，所述摆动辊轮组包括多个可转动地设于支撑板上的座体、设于座体上的两个辊轮及平行于支撑板设置的连接板，各座体的底部与连接板铰接相连，其中一座体上设置有一摆动耳，所述摆动耳与第一摆动驱动装置铰接相连。

进一步的，所述前输送辊、后输送辊及各辊轮分别突出于侧推支架的上表面，所述辊轮的突出高度大于前输送辊和/或后输送辊的突出高度，差值为1-5mm。

进一步的，所述侧推支架上设置有用于驱动前输送辊的第一转动驱动装置，所述侧推支架上设置有用于驱动后输送辊的第二转动驱动装置，当进行侧推输送时，后输送辊的输送速度小于前输送辊的输送速度。

进一步的，所述摆动板内设置有中空腔，所述摆动板靠近转向机构的一侧上设置多个与中空腔连通的气孔，所述摆动板的中空腔与外部的供气设备相连通。

进一步的，所述转盘下端设置有转向架，所述转向架的下端与转向驱动装置的输出轴相连，各转动轮可转动地设于转向架上，各转动轮的上端穿过转盘伸出转盘上端面，滚动驱动装置设置于转向架上，各转动轮分别与滚动驱动装置传动相连。

进一步的，所述机架上设置有一安装平板，各转向驱动装置设于安装平板上，所述转向架下端上设置有多个与安装平板接触滚动的行走轮，各行走轮环绕转向驱动装置的输出轴设置。

进一步的，所述机架上位于缓存工位远离转向机构的一侧上设置有挡料机构，所述挡料机构包括设于机架上的第一伸缩驱动装置、铰接设于第一伸缩驱动装置上的挡料板及一端铰接设于机架上的第二伸缩驱动装置，所述第二伸缩驱动装置设于挡料板远离输出输送带的一侧，所述第二伸缩驱动装置与挡料板铰接相连，所述第二伸缩驱动装置用于实现挡料板的倾斜挡料。

进一步的，所述推入机构包括一推动驱动机构、设于推动驱动机构上的倾斜驱动装置、以及设于倾斜驱动装置上的推板，所述倾斜驱动装置用于实现推板的倾斜角度的推送。

一种应用与上述电商货物分拣设备的电商货物分拣方法，包括以下步骤：

第一步，货物由输入输送带输入，当识别到货物的姿态不符合预定姿态时，进行标记，并给出货物的转动预期；

第二步，货物输入侧推机构，摆动辊轮组转动，并且摆动板摆动，形成对货物的导向，将货物导入至转向机构，而后摆动板、摆动滚轮组复位；

第三步，货物进入转向机构时，根据标记给定的转动预期，对多个转盘进行分别控制，形成不同的转动方向，并且对各转盘上的转动轮的速度进行控制，实现不同的转动速度，从而实现对货物的转向；

第四步，转向后，输入至缓存工位，当下一个货物进入至转向机构时，利用推入机构将位于缓存工位上的货物推入至输出输送带，并且在推出的过程中，利用挡料机构与推入机构的配合，实现货物与输出输送带形成夹角，夹角大小为5-45度，货物远离转向机构且靠近输出输送带的一端先进入输出输送带。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本方案利用输入输送带、侧推机构、输出输送带、转向机构、缓存工位、推入机构的设置，可以实现货物在需要实现姿态调节时，快速进入转向机构中进行转向，而后在缓存工位中实现缓存，而当下一个货物进入转向机构时，缓存工位中的货物则在推入机构的作用下进入输出输送带，由此完成交替，可以极大地降低对输送的干扰，实现高效的输送。解决现有技术中转向而带来的效率大大降低的技术问题。

2、侧推机构利用摆动滚轮组与摆动板配合的方式，可以实现有效、快速的导出，而且这种侧推可以使得货物具有一定的初角度，更加有利于转向机构中的转向。而且摆动板与摆动滚轮组的摆动是瞬间完成的，会使得货物在被侧推的同时产生逆时针旋转的趋势，从而使得后续的转向更为便捷。

3、前输送辊、后输送辊的设置，且辊轮的突出高度大于前输送辊和/或后输送辊的突出高度，可以给予转向更好的初始状态，达到更加高效地转向的目的。当进行侧推输送时，后输送辊的输送速度小于前输送辊的输送速度，而且后输送辊是可以进行反转的，其目的就是在于增加货物前端阻力，达到给与转动趋势的目的，而且前输送辊的转动速度是可以大于输入输送带的输送速度的，也即使得货物加速摆脱，实现快速脱离输入输送带、侧推机构，避免阻碍后续的货物的输入。

4、摆动板的中空腔、气孔的设置，可以使得摆动板在摆动时同时喷气，形成气垫的状态，避免与货物接触摩擦，造成外包装的损坏，且可以有效增加侧推的效果。

5、行走轮的设置，可以使得转向架的转动更加平稳，对于转向驱动装置的负载较小，有效保证转向驱动装置的稳定，有效保证转向架转动的平稳。

6、挡料机构的第一伸缩驱动装置主要用于实现挡料板的左右横移，第二伸缩驱动机构主要用于实现挡料板的倾斜转动。配合上推入机构的倾斜驱动装置、推板的设置，可以使得货物在推入输出输送带时呈现5-45度的倾斜。由于输出输送带是具有一定的速度的，当货物进入时必然有一部分先接触输出输送带，这个时候，很容易造成输入的货物的姿态产生较大的偏斜，而只要设定对应输出输送带输送速度的倾斜角度，就会使得货物以倾斜姿态进入时，该倾斜状态会被输出输送带逐渐矫正，达到货物完整进入时具有一个较好的姿态。而后，只要利用简单的导向板或导杆等机构就可以实现姿态的完整复位。

7、一种电商货物分拣方法是基于电商货物分拣装置而设置的，可以大大提高货物分拣时转向效率，使得货物由侧推剔除，到转向后缓存，再到输入的整个过程的高效、稳定进行。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的工作状态图。

图3是侧推机构俯视结构示意图。

图4是侧推机构的仰视结构示意图。

图5是侧推机构的主视结构示意图。

图6是转向机构的立体结构示意图。

图7是转向机构的主视结构示意图。

图8是转盘、转向架、转动轮配合的立体结构示意图。

图9是图8的正视结构示意图。

图10是图9中A-A处的剖视结构示意图。

图11是多个转盘转动方向的示意图。

附图标记：

1、输入输送带；

2、侧推机构；21、侧推支架；211、支撑板；22、前输送辊；221、第一转动驱动装置；23、后输送辊；231、第二转动驱动装置；24、第一摆动驱动装置；25、摆动板；251、中空腔；252、气孔；26、第二摆动驱动装置；271、座体；272、辊轮；273、连接板；274、摆动耳；

3、输出输送带；

4、转向机构；41、转盘；42、转向驱动装置；43、转动轮；44、滚动驱动装置；45、滚珠；46、转向架；47、安装平板；48、行走轮；49、负压吸附孔；

5、缓存工位；

6、推入机构；61、推动驱动机构；62、倾斜驱动装置；63、推板；

7、挡料机构；71、第一伸缩驱动装置；72、挡料板；73、第二伸缩驱动装置；

8、滚轮防护板；

9、货物。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

参考图1至图11，本实施例提供一种电商货物分拣设备，包括机架及依流水线设于机架上的输入输送带1、用于将货物9侧向推出的侧推机构2、输出输送带3，所述机架上位于侧推机构2的一侧还设有转向机构4，所述转向机构4用于承接侧推机构2推出的货物9，并实现货物9的转向，所述机架上位于输出输送带3的一侧设有缓存工位5，所述缓存工位5用于承接转向机构4输出的货物9，所述机架上设置有用于将缓存工位5上的货物9推入输出输送带3的推入机构6；所述转向机构4包括设于机架上的四个以上的转盘41、用于驱动转盘41的转向驱动装置42、设于多个转盘41上的转动轮43、用于驱动转动轮43的滚动驱动装置44及设于机架上位于各转盘41周侧的滚珠45。

所述转盘41下端设置有转向架46，所述转向架46的下端与转向驱动装置42的输出轴相连，各转动轮43可转动地设于转向架46上，各转动轮43的上端穿过转盘41伸出转盘41上端面，滚动驱动装置44设置于转向架46上，各转动轮43分别与滚动驱动装置44传动相连。所述机架上设置有一安装平板47，各转向驱动装置42设于安装平板47上，所述转向架46下端上设置有多个与安装平板47接触滚动的行走轮48，各行走轮48环绕转向驱动装置42的输出轴设置。

所述转向机构4远离侧推机构2的一侧上设置有滚轮防护板8，其为可转动地设置有多个轴承的板体，用于防止货物9掉出转向架46。

而且为了实现货物9的打滑，在多个滚珠45的位置上，可以设置有多个负压吸附孔49，负压吸附孔49用于货物9在进入转向机构4后产生负压吸附力，但是该负压吸附力并不是使得货物9吸附在上面，由于转动轮43与滚珠45的存在，货物9也不可能吸附在上面，其目的是在于增加货物9与转动轮43之间的摩擦力，从而有利于货物9的转动。

所述侧推机构2包括设于机架上的侧推支架21、可转动地设于侧推支架21上的前输送辊22、可转动地设于侧推支架21后输送辊23、可转动地设于侧推支架21上位于前输送辊22与后输送辊23之间的摆动辊轮组、驱动摆动辊轮组进行转动的第一摆动驱动装置24、可转动地设于机架上的摆动板25及驱动摆动板25进行摆动的第二摆动驱动装置26，所述侧推支架21之间设置有支撑板211，所述摆动辊轮组包括多个可转动地设于支撑板211上的座体271、设于座体271上的两个辊轮272及平行于支撑板211设置的连接板273，各座体271的底部与连接板273铰接相连，其中一座体271上设置有一摆动耳274，所述摆动耳274与第一摆动驱动装置24铰接相连。所述前输送辊22、后输送辊23及各辊轮272分别突出于侧推支架21的上表面，所述辊轮272的突出高度大于前输送辊22和/或后输送辊23的突出高度，差值为1-5mm。所述侧推支架21上设置有用于驱动前输送辊22的第一转动驱动装置221，所述侧推支架21上设置有用于驱动后输送辊23的第二转动驱动装置231，当进行侧推输送时，后输送辊23的输送速度小于前输送辊22的输送速度。所述摆动板25内设置有中空腔251，所述摆动板25靠近转向机构4的一侧上设置多个与中空腔251连通的气孔252，所述摆动板25的中空腔251与外部的供气设备相连通。

所述机架上位于缓存工位5远离转向机构4的一侧上设置有挡料机构7，所述挡料机构7包括设于机架上的第一伸缩驱动装置71、铰接设于第一伸缩驱动装置71上的挡料板72及一端铰接设于机架上的第二伸缩驱动装置73，所述第二伸缩驱动装置73设于挡料板72远离输出输送带3的一侧，所述第二伸缩驱动装置73与挡料板72铰接相连，所述第二伸缩驱动装置73用于实现挡料板72的倾斜挡料。

所述推入机构6包括一推动驱动机构61、设于推动驱动机构61上的倾斜驱动装置62、设于倾斜驱动装置62上的推板63，所述倾斜驱动装置62用于实现推板63的倾斜角度的推送。

上述第一转动驱动装置221、第二转动驱动装置231、第一摆动驱动装置24、第二摆动驱动装置26、转向驱动装置42、滚动驱动装置44、倾斜驱动装置62均可以为伺服电机，也可以为普通电机或其他能够实现转动驱动的机构。上述推动驱动机构61、第一伸缩驱动装置71、第二伸缩驱动装置73均为电推杆，也可以为气缸或油缸或其他能够实现直线推动的机构。

再参考图2所示，货物9在需要实现转向时，这里以转动180度为例，在侧推时，货物9已经有了约30度的初始角度，在进入转向机构4后已经达到了90度左右的转动角度，而在进入缓存装置时，还存在有30度左右的倾斜角度未完成，而在进入输出输送带3后，基本完成180度的转向。

本方案设置有六个转盘41，各转盘41由于转动都是独立的，在货物9进入转向转向机构4后，各转动的大致转动方向如图11所示，其中的转动轮43转动方向如各转盘41内的箭头方向所示。在实现基本完成转向后，预留约5%-10%的转动角度用于惯性预留，如这里的货物9要实现转向至150度，但是实际上，只要转动140度左右即可，剩余的转向由惯性完成。再参考图11所示，在转动至140度左右后，也即是货物9处于准备输出转向机构4、输入缓存机构的时候，最右边的两个转盘41会逆着输送方向转动，使得货物9的转向稳定在140度左右，而后所有转盘41水平向右转动，实现倾斜输出。当然，具体的角度都会根据不同的货物9、不同的输送速度来确定的。而且，推入机构6、挡板机构会配合转向机构4进行承接的配合，也即是提前进行倾斜。在推入机构6与挡板机构的配合下，可以根据实际的需要来调整货物9进入输出输送带3的角度。

而为了方便获取货物9的姿态，可以在输入输送带1和/或转向机构4的上方或前端上方设置高速摄像头（图中未示出），通过高速摄像头的实时捕捉，来定位货物9的姿态，从而方便于实现转向角度的有效控制。

基于上述的一种电商货物分拣设备，还提出一种基于同一发明构思的电商货物分拣方法，包括以下步骤：

第一步，货物9由输入输送带1输入，当识别到货物9的姿态不符合预定姿态时，进行标记，并给出货物9的转动预期；

第二步，货物9输入侧推机构2，摆动辊轮组转动，并且摆动板25摆动，形成对货物9的导向，将货物9导入至转向机构4，而后摆动板25和摆动滚轮组复位；

第三步，货物9进入转向机构4时，根据标记给定的转动预期，对多个转盘41进行分别控制，形成不同的转动方向，并且对各转盘41上的转动轮43的速度进行控制，实现不同的转动速度，从而实现对货物9的转向；

第四步，转向后，输入至缓存工位5，当下一个货物9进入至转向机构4时，利用推入机构6将位于缓存工位5上的货物9推入至输出输送带3，并且在推出的过程中，利用挡料机构7与推入机构6的配合，实现货物9与输出输送带3形成夹角，夹角大小为5-45度，货物9远离转向机构4且靠近输出输送带3的一端先进入输出输送带3。

本方案可以实现货物9在需要实现姿态调节时，快速进入转向机构4中进行转向，而后在缓存工位5中实现缓存，而当下一个货物9进入转向机构4时，缓存工位5中的货物9则在推入机构6的作用下进入输出输送带3，由此完成交替，可以极大地降低对输送的干扰，实现高效的输送。解决现有技术中转向而带来的效率大大降低的技术问题。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电商货物分拣设备，其特征在于：包括机架及依流水线设于机架上的输入输送带、用于将货物侧向推出的侧推机构、以及输出输送带，所述机架上位于侧推机构的一侧还设有转向机构，所述转向机构用于承接侧推机构推出的货物，并实现货物的转向，所述机架上位于输出输送带的一侧设有缓存工位，所述缓存工位用于承接转向机构输出的货物，所述机架上设置有用于将缓存工位上的货物推入输出输送带的推入机构；

所述转向机构包括设于机架上的四个以上的转盘、用于驱动转盘的转向驱动装置、设于多个转盘上的转动轮、用于驱动转动轮的滚动驱动装置及设于机架上位于各转盘周侧的滚珠；

所述侧推机构包括设于机架上的侧推支架、可转动地设于侧推支架上的前输送辊、可转动地设于侧推支架上的后输送辊、可转动地设于侧推支架上位于前输送辊与后输送辊之间的摆动辊轮组、驱动摆动辊轮组进行转动的第一摆动驱动装置、可转动地设于机架上的摆动板及驱动摆动板进行摆动的第二摆动驱动装置，所述侧推支架之间设置有支撑板，所述摆动辊轮组包括多个可转动地设于支撑板上的座体、设于座体上的两个辊轮及平行于支撑板设置的连接板，各座体的底部与连接板铰接相连，其中一座体上设置有一摆动耳，所述摆动耳与第一摆动驱动装置铰接相连。

2.根据权利要求1所述的一种电商货物分拣设备，其特征在于：所述前输送辊、后输送辊及各辊轮分别突出于侧推支架的上表面，所述辊轮的突出高度大于前输送辊和/或后输送辊的突出高度，差值为1-5mm。

3.根据权利要求2所述的一种电商货物分拣设备，其特征在于：所述侧推支架上设置有用于驱动前输送辊的第一转动驱动装置，所述侧推支架上设置有用于驱动后输送辊的第二转动驱动装置，当进行侧推输送时，后输送辊的输送速度小于前输送辊的输送速度。

4.根据权利要求1所述的一种电商货物分拣设备，其特征在于：所述摆动板内设置有中空腔，所述摆动板靠近转向机构的一侧上设置多个与中空腔连通的气孔，所述摆动板的中空腔与外部的供气设备相连通。

5.根据权利要求1所述的一种电商货物分拣设备，其特征在于：所述转盘下端设置有转向架，所述转向架的下端与转向驱动装置的输出轴相连，各转动轮可转动地设于转向架上，各转动轮的上端穿过转盘伸出转盘上端面，滚动驱动装置设置于转向架上，各转动轮分别与滚动驱动装置传动相连。

6.根据权利要求5所述的一种电商货物分拣设备，其特征在于：所述机架上设置有一安装平板，各转向驱动装置设于安装平板上，所述转向架下端上设置有多个与安装平板接触滚动的行走轮，各行走轮环绕转向驱动装置的输出轴设置。

7.根据权利要求1所述的一种电商货物分拣设备，其特征在于：所述机架上位于缓存工位远离转向机构的一侧上设置有挡料机构，所述挡料机构包括设于机架上的第一伸缩驱动装置、铰接设于第一伸缩驱动装置上的挡料板及一端铰接设于机架上的第二伸缩驱动装置，所述第二伸缩驱动装置设于挡料板远离输出输送带的一侧，所述第二伸缩驱动装置与挡料板铰接相连，所述第二伸缩驱动装置用于实现挡料板的倾斜挡料。

8.根据权利要求1所述的一种电商货物分拣设备，其特征在于：所述推入机构包括一推动驱动机构、设于推动驱动机构上的倾斜驱动装置、以及设于倾斜驱动装置上的推板，所述倾斜驱动装置用于实现推板的倾斜角度的推送。

9.一种电商货物分拣方法，应用于权利要求1至7任一权利要求所述的一种电商货物分拣设备，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，货物由输入输送带输入，当识别到货物的姿态不符合预定姿态时，进行标记，并给出货物的转动预期；

第二步，货物输入侧推机构，摆动辊轮组转动，并且摆动板摆动，形成对货物的导向，将货物导入至转向机构，而后摆动板和摆动滚轮组复位；

第三步，货物进入转向机构时，根据标记给定的转动预期，对多个转盘进行分别控制，形成不同的转动方向，并且对各转盘上的转动轮的速度进行控制，实现不同的转动速度，从而实现对货物的转向；

第四步，转向后，输入至缓存工位，当下一个货物进入至转向机构时，利用推入机构将位于缓存工位上的货物推入至输出输送带，并且在推出的过程中，利用挡料机构与推入机构的配合，实现货物与输出输送带形成夹角，夹角大小为5-45度，货物远离转向机构且靠近输出输送带的一端先进入输出输送带。