CN118529433A - 一种分拣机构的行走装置、分拣机构及分拣系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分拣机构的行走装置、分拣机构及分拣系统，其中，行走装置能够沿着轨道运动，所述行走装置包括轮架，所述轮架上安装有位于所述轨道的上方的上支撑轮，还安装有分置于所述轨道的两侧的第一夹轮与第二夹轮；所述第一夹轮与所述第二夹轮之间的最小距离大于所述轨道的宽度；所述轮架受到扭转力矩，所述扭转力矩使得所述第一夹轮以及所述第二夹轮分别与所述轨道的两侧接触。本发明中行走装置的结构设计，可以使第一夹轮与第二夹轮与轨道的两侧面分别始终接触，且不需要设置弹性夹紧机构即可实现对轨道宽度变化的自适应微调，保证行走装置沿轨道运转的顺滑性。行走装置的结构简单，成本低。

Description

一种分拣机构的行走装置、分拣机构及分拣系统

技术领域

本发明涉及货物分拣技术领域，特别是涉及一种分拣机构的行走装置、分拣机构及分拣系统。

背景技术

货物自动分拣系统是实现智能物流的关键技术之一，能够自动识别、分类、输送并导向各类货物至指定位置，不仅大幅提高了分拣效率与准确性，还显著降低了运营成本与错误率。现有技术中，专利CN 117208450 A公开了一种循环分拣系统，其通过沿着闭合路径运行的分播单元将货物分播至货架的不同货格上，实现货物的按订单分拣。该专利中，分播单元通过由四个呈X形布局的导轮构成的行走轮装置沿着轨道运动，实际运行时该行走轮装置不仅成本高，工字形的轨道复杂，而且对轨道的精度要求高，运行阻力较大。

其他现有技术中，专利CN107555106A公开了一种轨道移动装置，其包括位于轨道上侧的主动轮以及位于轨道两侧的两个从动轮，两个从动轮的中心连线与轨道的延伸方向垂直，这种结构中，为了保证两个从动轮与轨道侧壁贴合，两个从动力的间距较小，则轨道有拐弯时转弯阻力大容易卡塞，为了降低运行阻力，将两个从动轮的最小间距设置得大于轨道宽度，则不能保证从动轮与轨道侧壁的贴合，行走时易产生异响。为了解决这个问题，专利CN 215096301 U公开了一种轨道行走设备，其除了包含主动轮与置于轨道两侧的从动轮，两个从动轮之间设置有弹性机构使得两个从动轮具有相对靠近趋势，以保证从动轮与轨道接触，该结构中，虽然能够使得从动轮能够随着轨道自适应调节间距减少了运行的卡顿，但是该方案提升了结构的复杂性与制造成本。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种结构简单、成本低且运行顺畅的分拣机构的行走装置、分拣机构及分拣系统。

技术方案：为实现上述目的，本发明的分拣机构的行走装置，其能够沿着闭合的轨道运动，本方案中，轨道具有直线段与弯曲段。所述行走装置包括轮架，所述轮架上安装有分置于所述轨道的两侧的第一夹轮与第二夹轮；

所述第一夹轮与所述第二夹轮之间的最小距离大于所述轨道的宽度；所述轮架受到扭转力矩，所述扭转力矩使得所述轮架具有相对于所述轨道旋转的运动趋势，如此使得所述第一夹轮以及所述第二夹轮分别与所述轨道的两侧接触。上述扭转力矩可以是通过专门的装置直接提供给所述轮架的，但是作为优选，扭转力矩是轮架所受到的牵引力产生的间接效果，牵引力不仅产生扭转力矩，还能够牵引行走装置整体相对于轨道运动。

当行走装置沿着直线段行走时，第一夹轮与第二夹轮两者的中心连线相对于直线段的延伸方向倾斜布局；当行走装置沿着弯曲段行走时，经过第一夹轮与第二夹轮两者中心的直线是不经过行走装置所在位置的圆弧段的圆心的。

进一步地，所述轮架受到外部的牵引力而相对于所述轨道运动；相对于所述行走装置在俯视方向上的质心，所述牵引力是偏置设置的，如此，牵引力能够使得轮架具有相对于轨道旋转的运动趋势，不需要另外单独设置向所述轮架施加扭转力矩的装置。

本方案中，行走装置固定安装在分拣机构的机架上，上述牵引力由机架通过机架与轮架两者之间的连接结构向轮架施加。这种结构中，机架是随着轮架一起微量偏转以适应轨道因加工精度等问题产生的宽窄变化的，由于轨道的宽窄变化幅度很小，因此，机架的偏转幅度很细微，不会影响分拣机构整体运行。

进一步地，所述轮架连接所述分拣机构的机架，且所述机架与所述轮架之间安装有向所述轮架施加扭转力矩的扭转机构。扭转机构的形式可以是扭簧等一切能够提供扭转力矩的结构。此方案中，机架不随轮架进行自适应偏转运动，扭转机构不会影响到机架的姿态。

一种分拣机构，所述分拣机构包括机架以及安装在所述机架上的投送机构，所述机架上还安装有上述的行走装置。

进一步地，所述机架上安装有上下分散布局的至少两组所述行走装置，以保持机架的稳定性。轨道的数量与行走装置的数量一致且一一对应配合；至少一组所述行走装置的所述轮架上还安装有位于对应所述轨道上方的上支撑轮。

进一步地，所述上支撑轮转动安装在过渡轮架上，两者的相对转动轴平置；所述过渡轮架相对于所述轮架转动安装，且两者的相对转动轴竖置。如此，行走装置相对于轨道运转时，当运行到弯曲段时，过渡轮架能够按需自适应转动以降低上支撑轮的行走阻力，提升行走装置整体的运行流畅度。

进一步地，所述投送机构包括升降驱动机构以及能够被所述升降驱动机构驱动的投送单元。所述投送单元可以是皮带机构，滚筒机构或者翻板机构。

一种分拣系统，其包括轨道以及上述的分拣机构，所述轨道安装在立架上；多个所述分拣机构串联连接；至少部分所述分拣机构受到直接的驱动作用力。当不是全部的所述分拣机构受到直接的驱动作用力时，未受到直接驱动作用力的分拣机构受到相邻的分拣机构的牵引和/或推动而运动，如此所有分拣机构构成的串联体能够同步运行。

当轮架相对于机架固定安装，无论上述分拣机构直接受到驱动作用力，还是受到相邻分拣机构的牵引或推动作用，轮架受到的牵引力都是机架间接提供，该牵引力相对于行走装置整体的俯视质心都是偏置的，能够对轮架产生扭转作用，使得第一夹轮与第二夹轮均分别与对应的轨道侧面接触。

进一步地，相邻的所述分拣机构之间通过连接机构建立连接关系；所述连接机构包括能够相对多向转动的第一单元与第二单元，所述第一单元与所述第二单元分别连接相邻两个所述分拣机构的所述机架。所述第一单元以及所述第二单元之间通过球铰链、球轴承或万向节连接，以实现第一单元与第二单元的相对于多向转动。

进一步地，所述立架上安装有沿着所述轨道布局的电磁驱动装置；所述分拣机构上安装有受推件，受推件可以是永磁体，也可以是铁板、铝板等金属板；始终有部分所述分拣机构上的所述受推件受到所述电磁驱动装置的电磁推动作用，如此，所有分拣机构组成的串联体能够受到连续的推动力而连续运动。

有益效果：本发明的分拣机构的行走装置、分拣机构及分拣系统，具有如下有益效果：

（1）行走装置的结构设计，可以使第一夹轮和第二夹轮分别与轨道的两侧面分别始终接触，且不需要设置弹性夹紧机构即可实现对轨道宽度变化的自适应微调，保证行走装置沿轨道运转的顺滑性，由于两个夹轮之间的最小距离大于轨道的最大宽度，因此行走装置完全不会相对于轨道卡塞。上述行走装置的结构简单，成本低。

（2）在优选方案中，扭转力矩是轮架所受到的牵引力产生的间接效果，牵引力不仅产生扭转力矩，还能够牵引行走装置整体相对于轨道运动，不需要专门设置对轮架施加扭转力矩的机构。

（3）相邻分拣机构之间活动连接，相互存在牵引关系以及扶持关系，所有分拣机构构成的串联体能够相对于轨道平稳运转，且各分拣机构能够分别按需自适应微调姿态。

（4）通过安装在立架上的多个电磁驱动装置推动分拣机构上的受推件，使得始终有一部分分拣机构直接受到推动作用，其他分拣机构受到牵引作用，保证串联体能够整体运行。

附图说明

图1为第一实施例中行走装置的结构图；

图2为第一实施例中行走装置与轨道的关系图；

图3为第二实施例中分拣机构的结构图；

图4为分拣机构的结构图；

图5为分拣系统的布局图；

图6为立架上电磁驱动机构的布局图；

图7为分拣系统的局部放大结构图；

图8为分拣系统的局部剖视结构图；

图9为图5中A部分的放大结构图。

图中：1-轨道；1a-直线段；1b-弯曲段；2-行走装置；21-轮架；22-上支撑轮；23-第一夹轮；24-第二夹轮；25-过渡轮架；3-机架；4-投送机构；41-升降驱动机构；42-投送单元；5-连接机构；51-第一单元；52-第二单元；6-立架；7-电磁驱动装置；8-受推件；9-扭转机构；10-投送格口；11-输入机构。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

实施例一

本实施例公开了一种分拣机构的行走装置2，如图1所示，其能够沿着轨道1运动，本实施例中，轨道1具有直线段1a与弯曲段1b。所述行走装置2包括轮架21，所述轮架21上安装有位于所述轨道1的上方的上支撑轮22，还安装有分置于所述轨道1的两侧的第一夹轮23与第二夹轮24；如图2所示，所述第一夹轮23与所述第二夹轮24之间的最小距离d大于所述轨道1的宽度w；所述轮架21受到扭转力矩，所述扭转力矩使得所述轮架21具有相对于所述轨道1旋转的运动趋势，如此使得所述第一夹轮23以及所述第二夹轮24分别与所述轨道1的两侧接触。

当行走装置2沿着直线段1a行走时，第一夹轮23与第二夹轮24两者的中心连线相对于直线段1a的延伸方向倾斜布局（如图2所示）；如图8所示，当行走装置2沿着弯曲段1b行走时，经过第一夹轮23与第二夹轮24两者的中心的直线s是不经过行走装置2所在位置的圆弧段的圆心O的。

采用上述结构，可以使第一夹轮23和第二夹轮24分别与轨道1的两侧面分别始终接触，且不需要设置弹性夹紧机构即可实现对轨道1宽度变化的自适应微调，保证行走装置2沿轨道1运转的顺滑性，由于两个夹轮之间的最小距离大于轨道1的最大宽度，因此行走装置2完全不会相对于轨道1卡塞。上述行走装置2的结构简单，成本低。

本实施例，如图2所示，扭转力矩是轮架21所受到的牵引力F产生的间接效果，牵引力F不仅产生扭转力矩，还能够牵引行走装置2整体相对于轨道1运动。具体的，所述轮架21受到外部的牵引力F而相对于所述轨道1运动；相对于所述行走装置2在俯视方向上的质心，所述牵引力F是偏置设置的，如此，牵引力F能够使得轮架21具有相对于轨道1旋转的运动趋势，不需要另外单独设置向所述轮架21施加扭转力矩的装置。

本实施例中，行走装置2固定安装在分拣机构的机架3上，上述牵引力F由机架3通过机架3与轮架21两者之间的连接结构向轮架21施加。这种结构中，机架3是随着轮架21一起微量偏转以适应轨道1因加工精度等问题产生的宽窄变化的，由于轨道1的宽窄变化幅度很小，因此，机架3的偏转幅度很细微，不会影响分拣机构整体运行。

所述上支撑轮22转动安装在过渡轮架25上，两者的相对转动轴平置；所述过渡轮架25相对于所述轮架21转动安装，且两者的相对转动轴竖置。如此，行走装置2相对于轨道1运转时，当运行到弯曲段1b时，过渡轮架25能够按需自适应转动以降低上支撑轮22的行走阻力，提升行走装置2整体的运行流畅度。

实施例二

本实施例公开了一种分拣机构的行走装置2，如图3所示，其能够沿着轨道1运动，本实施例中，轨道1具有直线段1a与弯曲段1b。所述行走装置2包括轮架21，所述轮架21上安装有位于所述轨道1的上方的上支撑轮22，还安装有分置于所述轨道1的两侧的第一夹轮23与第二夹轮24。

所述轮架21连接所述分拣机构的机架3，且所述机架3与所述轮架21之间安装有向所述轮架21施加扭转力矩的扭转机构9。扭转机构的形式可以是扭簧等一切能够提供弹性扭转力矩的结构。此实施例中，机架3不随轮架21进行自适应偏转运动，扭转机构不会影响到机架3的姿态。

所述上支撑轮22转动安装在过渡轮架25上，两者的相对转动轴平置；所述过渡轮架25相对于所述轮架21转动安装，且两者的相对转动轴竖置。如此，行走装置2相对于轨道1运转时，当运行到弯曲段1b时，过渡轮架25能够按需自适应转动以降低上支撑轮22的行走阻力，提升行走装置2整体的运行流畅度。

实施例三

本实施例提供了一种分拣机构A，如图4所示，所述分拣机构A包括机架3以及安装在所述机架3上的投送机构4，所述机架3上还安装有上述的行走装置2。

所述机架3上安装有上下分散布局的至少两组所述行走装置2，其中可以只有一组行走装置2具有上述上支撑轮22。图示实施例中为两组行走装置2，两者上下布局，以保持机架3的稳定性。轨道1的数量与行走装置2的数量一致且一一对应配合。

所述投送机构4包括升降驱动机构41以及能够被所述升降驱动机构41驱动的投送单元42。所述投送单元42可以是皮带机构，滚筒机构或者翻板机构。

实施例四

本实施例提供一种分拣系统，如图5所示，其包括轨道1以及上述的分拣机构A，所述轨道1安装在立架6上；如图7-8所示，多个所述分拣机构A串联连接；至少部分所述分拣机构A受到直接的驱动作用力。当不是全部的所述分拣机构A受到直接的驱动作用力时，未受到直接驱动作用力的分拣机构A受到相邻的分拣机构A的牵引和/或推动而运动，如此所有分拣机构A构成的串联体能够同步运行。此外，轨道1为环形轨道，环形轨道的外围设置有多层在竖面内阵列布局的投送格口10，还包括用于向投送装置42输入货物的输入机构11，投送单元42在行走装置2与升降驱动机构41的双重作用下，可以到达任意一个投送格口10投送货物，所有分拣机构A构成的串联体能够在一次循环运动过程中完成与分拣机构A等数量的货物的投送，投送效率高，且同时能够处理的订单数量也很多。

当轮架21相对于机架3固定安装，无论上述分拣机构A直接受到驱动作用力，还是受到相邻分拣机构A的牵引或推动作用，轮架21受到的牵引力都是机架3间接提供，该牵引力相对于行走装置2整体的俯视质心都是偏置的，能够对轮架21产生扭转作用，使得第一夹轮23与第二夹轮24均分别与对应的轨道侧面接触。

优选地，相邻的所述分拣机构A之间通过连接机构5建立连接关系；如图9所示，所述连接机构5包括能够多向相对转动的第一单元51与第二单元52，所述第一单元51与所述第二单元52分别连接相邻两个所述分拣机构A的所述机架3。所述第一单元51以及所述第二单元52之间通过球铰链、球轴承或万向节连接，以实现第一单元51与第二单元52的相对于多向转动，这样相邻分拣机构A之间存在牵引关系，且各分拣机构A能够分别按需自适应微调姿态。图示实施例中，第一单元51为轴承座，第二单元52为连接销，两个单元之间设置有球轴承。

优选地，如图6所示，所述立架6上安装有沿着所述轨道1布局的电磁驱动装置7；如图4所示，所述分拣机构A上安装有受推件8，受推件8可以是永磁体，也可以是钢板、铝板等金属板；始终有部分所述分拣机构A上的所述受推件8受到所述电磁驱动装置7的电磁推动作用，如此，所有分拣机构A组成的串联体能够受到连续的推动力而连续运动。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种分拣机构的行走装置，其能够沿着轨道（1）运动，所述轨道（1）具有直线段（1a）与弯曲段（1b）；所述行走装置包括轮架（21），所述轮架（21）上安装有分置于所述轨道（1）的两侧的第一夹轮（23）与第二夹轮（24）；

其特征在于：

所述第一夹轮（23）与所述第二夹轮（24）之间的最小距离大于所述轨道（1）的宽度；所述轮架（21）受到扭转力矩，所述扭转力矩使得所述第一夹轮（23）以及所述第二夹轮（24）分别与所述轨道（1）的两侧接触；当行走装置沿着所述直线段（1a）行走时，所述第一夹轮（23）与所述第二夹轮（24）两者的中心连线相对于所述直线段（1a）的延伸方向倾斜布局；当行走装置沿着所述弯曲段（1b）行走时，经过所述第一夹轮（23）与第二夹轮（24）两者中心的直线不经过行走装置所在位置的圆弧段的圆心。

2.根据权利要求1所述的分拣机构的行走装置，其特征在于，所述轮架（21）受到外部的牵引力而相对于所述轨道（1）运动；相对于所述行走装置在俯视方向上的质心，所述牵引力是偏置设置的。

3.根据权利要求1所述的分拣机构的行走装置，其特征在于，所述轮架（21）连接分拣机构的机架（3），且所述机架（3）与所述轮架（21）之间安装有向所述轮架（21）施加扭转力矩的扭转机构（9）。

4.一种分拣机构，其特征在于，其包括机架（3）以及安装在所述机架（3）上的投送机构（4），所述机架（3）上还安装有权利要求1-3任一项所述的行走装置。

5.根据权利要求4所述的分拣机构，其特征在于，所述机架（3）上安装有上下分散布局的至少两组所述行走装置，至少一组所述行走装置的所述轮架（21）上还安装有上支撑轮（22），所述上支撑轮（22）与对应的所述轨道（1）的上端接触。

6.根据权利要求5所述的分拣机构，其特征在于，所述上支撑轮（22）转动安装在过渡轮架（25）上；所述过渡轮架（25）相对于所述轮架（21）转动安装，且两者的相对转动轴竖置。

7.根据权利要求4所述的分拣机构，其特征在于，所述投送机构（4）包括升降驱动机构（41）以及能够被所述升降驱动机构（41）驱动的投送单元（42）。

8.一种分拣系统，其特征在于，其包括轨道（1）以及权利要求4所述的分拣机构，所述轨道（1）安装在立架（6）上；多个所述分拣机构串联连接；至少部分所述分拣机构受到直接的驱动作用力。

9.根据权利要求8所述的分拣系统，其特征在于，相邻的所述分拣机构之间通过连接机构（5）建立连接关系；所述连接机构（5）包括能够相对多向转动的第一单元（51）与第二单元（52），所述第一单元（51）与所述第二单元（52）分别连接相邻两个所述分拣机构的所述机架（3）。

10.根据权利要求8所述的分拣系统，其特征在于，所述立架（6）上安装有沿着所述轨道（1）布局的电磁驱动装置（7）；所述分拣机构上安装有受推件（8）；始终有部分所述分拣机构上的所述受推件（8）受到所述电磁驱动装置（7）的推动作用。