CN203889594U

CN203889594U - 分拣和输送系统

Info

Publication number: CN203889594U
Application number: CN201320598984.9U
Authority: CN
Inventors: H·A·克里拉德; H·J·凯克霍芬
Original assignee: CSI INDUSTRIES BV
Current assignee: CSI INDUSTRIES BV; CSI Ind BV
Priority date: 2013-08-19
Filing date: 2013-09-26
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2023-09-26
Also published as: NL1040341C2

Abstract

分拣和输送系统，尤其是用于输送系统（100）的分拣站（110），包括多个输送单元（1），每一输送单元包括：垂直枢轴（30），其具有一垂直设置的纵轴（32）；轴承衬套（31），其安装在垂直枢轴（30）的上端，轴承衬套（31）与纵轴（32）成90度角；转轮（111），其由两个固定在公共轴（17）上的碟状圆盘（15、16）组成，公共轴（17）可转动地容纳于轴承衬套（31）中。分拣站（110）进一步包括用于驱动所有转轮（111）转动的驱动机构和，用于使所有转轮（111）绕其垂直枢轴线（32）枢转的枢转机构。垂直枢轴（30）安装在相对较厚的框板中。

Description

分拣和输送系统

技术领域

本实用新型大体上涉及通过一支承传送装置运输对象的领域。

背景技术

有一些需要沿预设路径输送对象的情况。这种情况的例子包括:

-对象沿若干加工站输送的制造过程；

-包装系统；

-在例如空运港处的行李装卸运输系统；

-用于分发邮件和/或包裹的物流系统。

一种类型的输送系统包括机械式或磁式地抓紧所涉及对象的夹具。

另一种类型的输送系统为支承类型的，对象置于一支承面上。这些系统可粗略地划分为移动系统和固定系统。在移动系统中，支承面与对象一起移动；一个实例为输送带。在固定系统中，就系统中的位置而言支承面为静止的。本实用新型涉及到固定系统。

可能是对象只需从一个源位置输送到一个目的位置，但通常可能从若干源位置搜集对象并可能分发至若干目的位置。因此，输送系统在一个或多个位置处具有决定将一对象发送至一个或另一个目的位置的站点。这种站点(之后称之为“分拣站”)包括至少一个用于接收进入对象的入口，并包括至少一个用于传递对象的输出端，以及进一步包括可控制的输送机构，用于选择性地将一对象从输入端输送至选定的其中一个输出端。本实用新型具体涉及这种分拣站。

在一具体的示范性实施例中，本实用新型涉及一种包裹分发设备中用于分发箱盒型包裹的分拣站，并就该实施例对本实用新型作进一步的说明，但是需要注意的是本实用新型并不局限于该实施例。

荷兰专利1035527公开了一包裹分拣站，对象在其中由一排转轮支承。所述转轮安装在一大体垂直的支承臂的上端。相对于该支承臂，转轮被驱动绕垂直于输送方向延伸的水平轴转动。该支承臂本身可绕其纵轴(即垂直轴)旋转，且可占用至少两个与分拣站对应的不同输出端相连的角位置。驱动所述转轮绕所述水平旋转轴转动将会引起置于那些转轮上的包裹在水平方向上向前移动。垂直臂角位置的选择将决定水平面上的输送方向。

实用新型内容

本实用新型的目的是改进现有技术中的分拣站。

附图说明

本实用新型的这些及其他方面、特征和优点将参照附图通过以下一个或多个优选实施例进行进一步的说明，其中相同的附图标记表示相同或相似的部件，且其中:

图1A为在第一输出端输出包裹时输送系统的分拣站的俯视示意图；

图1B为图1A中的拣选站在第二输出端输出包裹时的俯视示意图；

图2A为根据本实用新型的一种输送单元的透视图；

图2B为图2A中所示的输送单元各个部件的分解图；

图3A为图2A中的输送单元的球状主体的水平剖面示意图；

图3B为根据包含旋转轴的一垂直面，球状主体的垂直剖面示意图；

图4为输送单元的一齿轮组件的透视图；

图5A为箱匣单元的透视图；

图5B为只有共用传动皮带加上箱匣单元的其中一个输送单元的透视图；

图5C为箱匣单元的输入端齿轮机构的透视图；

图5D为箱匣单元的皮带张紧机构的透视图；

图6A为具有一切换机构的箱匣单元的透视图；

图6B为切换机构的一部分的更详细的透视图；

图6C为切换机构的联接臂的更详细的透视图；

图7A为分拣站的一示范性实施例的透视图；

图7B为图7A中的分拣站的透视图，显示了一个箱匣单元以及升起的盖板；

图8为图7A中的分拣站的驱动部件的透视示意图；

图9为一方框图，图示地说明了用于分拣站执行器的一控制装置；

图10为根据本实用新型的输送系统的分拣站的俯视示意图，在第一输出端输出第一包裹，同时将第二包裹发送至第二输出端。

具体实施方式

图1A为输送系统100的分拣站110的俯视示意图。在该俯视图中，可认为分拣站110的左手侧是一入口。第一输送器101将包裹P输送至分拣站110的入口。在该俯视图中，可认为分拣站110的右手侧是第一输出端，并连接至第二输送器102。在该俯视图中，可认为分拣站110的上侧是第二输出端，并连接至第三输送器103。向第一输送器101的供货和从第二输送器102及第三输送器103卸货的输送设计是不相关的。荷兰专利1035527公开的现有技术设计中，分拣站110包括一排受驱动绕一水平轴旋转的转轮111。每一转轮上的小箭头显示了所述转轮的上部(即实际上接触和支承对象的部分)的运动方向。转轮的朝向可以通过绕一垂直轴转动所述转轮来设置。在图1A所描述的情形中，设置转轮111的角定向以使转轮111将接收到的包裹P向第一输出端即第二输送器102输送。在图1B所描述的情形中，已将转轮向左相对于所述垂直轴转动一定的旋转角，以使转轮111将接收到的包裹P向第二输出端即第三输送器103输送。

转轮111为将被表示为输送单元1的一单元的一部分。图2A为根据本实用新型的一输送单元1的透视图，而图2B为显示输送单元1的各个部件的分解图；应注意，为简洁起见将这些部件固定至一起的固定机构和联接机构并未显示。

输送单元1的中心部件为垂直枢轴30，其安装于一框架中，下文将作更详细地说明，垂直枢轴30具有一垂直设置的纵轴32。枢轴30在其顶端具有与纵轴32成90度角的轴承衬套31。转轮111实际上实施为一双转轮，且包括两个固定在公共轴17上的碟状圆盘15、16，公共轴17可转动地容纳于轴承衬套31中。轴17具有一纵轴33，正常使用中其位于一水平面内。当旋转时，圆盘15、16和公共轴17作为一个集成的整体绕纵轴33旋转。

圆盘15、16的周边设置有各自的摩擦环21、22，其在使用中与被输送对象接触。在本文中用于环21、22的合适材料为聚氨酯。

在圆盘15、16的外表面上设置有绕各自的圆盘旋转的盖18、19。由轴17，圆盘15、16，盖18、19和环21、22组成的整个旋转体以附图标记12表示。

在圆盘15、16之间，一保护罩11通过例如螺丝固定至轴承衬套31。在所示的实施例中，为了简化安装，保护罩11包括两个月牙形的保护罩半部13、14。

盖18、19和保护罩11的形状如此设置以使旋转体12的外部轮廓与保护罩11一起构成大体上的球形；旋转体12和保护罩11的组合将表示为球形主体10。

因为安全方面的原因，输送单元1的大部将安装于一盖板34之下，仅球形主体10的上半部延伸通过所述盖板上的一开孔。图3A为球形主体10和具有对应开孔35的盖板34的水平剖面示意图，而图3B为根据包含旋转轴33的一垂直面，球形主体10的垂直剖面示意图。在图3A的视图中，可清楚地看到，保护罩11的水平尺寸比环21、22的外半径更大，且保护罩11的外表面在水平方向上凸起弯曲，优选地按照一圆形部分，以使板34的内缘和球形主体10的外表面之间的缝隙尽可能的小，而与球形主体10的角位置无关。在图3B的视图中，可清楚地看到，从轴17上方测量的保护罩11的垂直尺寸比环21、22的外半径小，以便保证被输送对象P仅接触到环21、22的外表面。

再次参照图2A和2B，输送单元1进一步包括一安装用于绕枢轴30转动的齿轮组件40。为此，齿轮组件40具有一延伸通过齿轮组件40的通孔41。齿轮组件40包括用于接收驱动力的输入齿轮42，以及用于将驱动力传递至旋转体12，特别是传递至具有环21、22的圆盘15、16的输出齿轮43。输入齿轮42和输出齿轮43可以为固定在一公共轴上的两个分离的齿轮，但也可以作为一集成的整体由一体的材料制成。

图4为更大比例的齿轮组件40的透视图。输入齿轮42为直齿圆柱齿轮，其直齿44在一柱面上平行于旋转轴32延伸。输出齿轮43为锥形齿轮，其具有位于一锥形面上且在一通过旋转轴32的虚拟平面内延伸的齿45。锥形输出齿轮43的最宽侧朝向输入齿轮42。

锥形输出齿轮43与旋转体12的锥形输入齿轮23啮合。图4还显示了带有公共轴17的圆盘15的其中第一个的内表面，并图示出锥形输入齿轮23与该圆盘15的该内表面一体成型。应注意，相对的圆盘16不与锥形输出齿轮43啮合。

随后将更详细地说明，输入齿轮42由传动皮带驱动转动。该绕垂直轴32的转动经由齿轮43/23传递至旋转体12以使其绕水平轴33旋转。

本实用新型的锥形齿轮43和23的形状截然不同。锥形输出齿轮43的顶角，即两个相对的齿之间封闭的角度为约80度。齿轮43具有16个齿，每个齿的齿厚在2-3mm的范围内，长度约为9mm且齿高约为4mm。

有利地，多个输送单元1安装于箱匣单元500内，箱匣单元500具有一所有输送单元1共用的驱动器。图5A为箱匣单元500的透视图，在这种情况下其包括两排每排5个的输送单元。箱匣单元500包括水平安装的中心金属框板501，优选地为铝框板，其具有多个用于容纳各自的枢轴30的通孔。每一个这种通孔可设置有用于对应的枢轴的轴承(简洁起见未显示)。

在现有技术中，箱匣单元包括两个相互平行的相对较薄的框板，其用于安装枢轴。尽管这是合适的，但问题是两个框板需要相当准确地定位。相反使用一个厚框板的优点是其更容易使容纳孔准确地处于正确的位置上。框板501可合适地具有30-40mm的厚度，优选地约为35mm。

图5A还显示了用于输送单元1的输入齿轮42的一共用传动皮带510。该皮带510优选地为一双面带齿皮带，即在其两个相对侧都包括齿。图5B为仅显示共用传动皮带510加上输送单元1的其中一个的透视图；能够看出皮带510围绕不同的齿轮42以Z字形的方式设置，以使皮带和每一齿轮42之间的接触角尽可能的大，通常至少90度。这样就允许通过皮带传动相对较大的力。应该清楚的是邻近的齿轮42将相互反方向地转动，且同样也适用于邻近的锥形输出齿轮43。为了保证主体12都在同一方向旋转，邻近主体12的齿轮分别与一个圆盘15或另一个圆盘16接触。

图5A还显示了在两排输送单元1之间的一位置处，箱匣500设置有一输入齿轮机构520。图5C为该输入齿轮机构520更详细的透视图。输入齿轮机构520具有一安装用于在框板501中转动的中心轴521，中心轴521在其下端具有第一齿轮522且在其上端具有第二齿轮523。如图所示，驱动皮带501的第二齿轮523优选地具有一比第一齿轮522更小的直径。

图5A还显示了在两排输送单元1之间的一位置处，箱匣500设置有皮带张紧机构530。图5D为更详细地显示该皮带张紧机构530的透视图。皮带张紧机构530包括一承载自由活动的张紧轮532的载板531。皮带张紧机构530进一步包括固定至框板501的锚架533。载板531安装至框板501，以便其能够在一个平行于框板501，且平行于两排的输送单元1的方向上平移。联接构件534将载板531联接至锚架533。在操作中，联接构件534在皮带510上施加一张力。为了移除皮带，及为了维护或替换，其使锚架533松开，锚架533优选地为一快捷搭扣架。

箱匣单元500进一步包括一切换机构560，其用于切换球形主体的方向(参照图1A和1B的描述)。图6A为与图5A中的箱匣单元500类似的透视图，也显示了切换机构560。图6B为更详细地显示切换机构560的一部分的透视图。在每排输送单元1处，切换机构560包括沿相应那排输送单元1延伸的切换杆561，其设置在框板501下面。更详细地如图6C所示，在每一输送单元1处，切换机构560进一步包括数字“8”造型的联接臂562，其具有夹箝至对应的输送单元1的枢轴30的第一端部563，且其具有枢转地联接至切换杆561的第二端部564。切换杆561在其纵向方向上为可移动的。应该清楚，当切换杆561移动时，对应排的输送单元1的所有的枢轴30同时移动。切换机构560进一步包括可控执行器570，其用于设定切换杆561的位置。一控制器(简洁起见图中未显示)控制执行器570。

根据本实用新型的一具体的方面，执行器570为气动执行器。与电动执行器相比，气动执行器具有零件更少、造价更低、更耐用和对破坏性干扰信号更低敏感的优点。

在所示的实施例中，执行器570包括两个气缸571a、571b，其各自具有连接在一起的活塞572a、572b。执行器570具有其平行于切换杆561延伸的纵轴。执行器570的第一端部573枢转地连接到箱匣框架502，执行器570的相对的第二端部574枢转地连接到切换杆561。如此，切换杆561就能够跟随联接臂562的运动。

图7A为显示准备好安装在输送系统的分拣站110的一示范性实施例的透视图。分拣站110包括一框架箱700，其中安装有两个箱匣单元500。可以有超过两个的箱匣单元500。图7B为相似的视图，其为了更加明晰显示了一个箱匣单元500，以及提起的盖板34。图中显示了站点110还包括若干置于箱匣单元500上游的从动辊710；在所示的例子中，辊的数量为5个。每一个辊710的纵轴垂直于输送方向延伸，且大体上延伸跨过站点110的整个宽度。能够看出相邻的辊紧密地设置在一起，其之间仅具有小的间隙。所述辊用作接收从供给输送器101进入的对象，并以与输送单元1的旋转体12同样的圆周速度驱动。这是通过辊710和具有一共用驱动马达的箱匣单元500来保证的。图8为显示分拣站110的驱动部件的透视示意图。共用的驱动马达以附图标记800表示。对应于图7A的两个箱匣单元500，所示为两个输入齿轮机构520，其第一齿轮522由第一传动皮带810驱动，而第一传动皮带810在其第一输出端由共用的驱动马达800驱动。共用的驱动马达800的第二输出端驱动第二传动皮带820，第二传动皮带820经由一联接器(图中未显示)驱动第三皮带(图中未显示)，第三皮带驱动所有的辊。

图9为一方框图，其图示地说明了控制装置900控制各排输送单元1的不同执行器570。该图表显示控制装置900具有多个输出端901a、901b、901c...，其分别联接至各自的执行器570a、570b、570c...，如此控制装置900可独立地控制每一个执行器。尽管控制装置900可以同时控制所有执行器，以便同时切换所有输送单元1，但优选的是从最接近入口侧辊710的那一排输送单元1开始顺次地控制执行器570。这样的益处是连续的对象可更紧密地彼此跟从，从而增加站点的容量。例如，当第一对象P1输送至旁侧时，第二对象P2可能已往顺直向前的方向输送，如图10所示。附图标记112表示刚从旁侧位置切换至顺直向前位置的上一排输送单元1。附图标记113表示将要从旁侧位置切换至顺直向前位置的下一排输送单元1，其不再用于输送第一对象P1，而即将接收第二对象P2。

本领域的技术人员应清楚，本实用新型并不局限于上述的示范性实施例，在如权利要求所限定的本实用新型的保护范围内可以有各种不同的修改和变化。例如，可通过一个单个的物体、单元或处理器执行两个或更多的功能。即使某些特征在不同的从属权利要求中引用，本实用新型也涉及包括这些共有特征的实施例。权利要求中的任何附图标记都不应该理解为限制该权利要求的范围。

上文已经参照方框图对本实用新型进行了说明，其说明了根据本实用新型的装置的功能块。应理解，这些功能块中的一个或多个可在硬件中实现，在该硬件中这种功能块的功能通过单独的硬件部件执行，但也可能这些功能块中的一个或多个通过软件来实现，这样该功能块的功能就通过计算机程序或可编程装置(例如微处理器、微控制器、数字信号处理机等)的一个或多个命令行来执行。

Claims

1.用于输送系统(100)的分拣站(110)，分拣站(110)包括多个输送单元(1)，每一输送单元包括：

－垂直枢轴(30)，其具有一垂直设置的纵轴(32)；

－轴承衬套(31)，其安装在垂直枢轴(30)的上端，轴承衬套(31)与纵轴(32)成90度角；

－转轮(111)，其由两个固定在公共轴(17)上的碟形圆盘(15、16)组成，公共轴(17)可转动地容纳于轴承衬套(31)中；

分拣站(110)进一步包括用于驱动所有转轮(111)转动的驱动机构和用于使所有转轮(111)绕其垂直枢轴线(32)枢转的枢转机构；

其中垂直枢轴(30)安装在框板中。

2.根据权利要求1所述的分拣站，其中所述框板由铝制成。

3.根据权利要求1或2所述的分拣站，其中所述框板的厚度为35mm。

4.用于输送系统(100)的分拣站(110)，所述分拣站(110)包括多个输送单元(1)，每一输送单元包括：

－垂直枢轴(30)，其具有一垂直设置的纵轴(32)；

其中每一输送单元进一步包括固定至轴承衬套(31)的保护罩(11)，所述保护罩(11)位于圆盘(15、16)之间，

其中保护罩(11)的外表面在水平方向上凸起弯曲；

其中保护罩(11)的水平尺寸比圆盘(15、16)的外半径更大；

且其中保护罩(11)的垂直尺寸，在公共轴(17)上方测量，比圆盘(15、16)的外半径小。

5.用于输送系统(100)的分拣站(110)，所述分拣站(110)包括多个输送单元(1)，每一输送单元包括：

－垂直枢轴(30)，其具有一垂直设置的纵轴(32)；

其中每一输送单元进一步包括安装用于绕枢轴(30)转动的齿轮组件(40)，所述齿轮组件(40)包括用于接收驱动力的输入齿轮(42)以及用于将驱动力传递至圆盘(15、16)的输出齿轮(43)，输出齿轮(43)相对于输入齿轮(42)固定；

其中输出齿轮(43)为锥形齿轮，其具有位于一锥形面上且在一通过旋转轴(32)的虚拟平面内延伸的齿(45)；

其中每一输送单元进一步包括一锥形输入齿轮(23)，在圆盘(15、16)其中一个的内表面上一体成型，并与齿轮组件(40)的锥形输出齿轮(43)啮合；

其中锥形输出齿轮(43)的顶角，即两个相对的齿之间围成的角度为80度；

且其中锥形输出齿轮(43)具有16个齿，每一个都具有在2-3mm范围内的厚度，9mm的长度及4mm的高度。

6.用于输送系统(100)的分拣站(110)，所述分拣站(110)包括多个输送单元(1)，每一输送单元包括：

－垂直枢轴(30)，其具有一垂直设置的纵轴(32)；

其中所述分拣站(110)包括至少一个箱匣单元(500)，所述箱匣单元(500)包括多个带有一共用驱动器的输送单元(1)。

7.根据权利要求6所述的分拣站，其中箱匣单元(500)包括一中心金属框板(501)，所述中心金属框板(501)具有多个用于容纳相应的输送单元(1)的各自的枢轴(30)的通孔。

8.根据权利要求6或7所述的分拣站，其中每一输送单元进一步包括安装用于绕枢轴(30)转动的齿轮组件(40)，所述齿轮组件(40)包括用于接收驱动力的输入齿轮(42)以及用于将驱动力传递至圆盘(15、16)的输出齿轮(43)，输出齿轮(43)相对于输入齿轮(42)固定；

其中每一输送单元进一步包括锥形输入齿轮(23)，在圆盘(15、16)的其中一个的内表面上一体成型，并与齿轮组件(40)的锥形输出齿轮(43)啮合；

且其中锥形齿轮(43)具有16个齿，每一个都具有在2-3mm范围内的厚度，9mm的长度及4mm的高度。

9.根据权利要求8所述的分拣站，其中所述箱匣单元(500)包括两排输送单元(1)，且其中驱动机构进一步包括传动皮带(510)，所述传动皮带(510)与箱匣单元(500)的所有齿轮组件(40)的所有输入齿轮(42)啮合。

10.根据权利要求9所述的分拣站，其中传动皮带(510)为双面带齿皮带，其以相反的方向驱动同一排中相邻的齿轮组件(40)。

11.根据权利要求6所述的分拣站，其中箱匣单元(500)包括至少两排输送单元(1)，且其中枢转机构(560)每排输送单元包括有一切换杆(561)，其中每一输送单元(1)设置有联接器臂(562)，所述联接器臂(562)具有夹箝至对应的输送单元的枢轴轴(30)的第一端(563)且具有枢转地联接至切换杆(561)的第二端(564)；

其中切换杆(561)在其纵向方向上为可移动的，且其中枢转机构(560)包括一可控执行器(570)，用于设定切换杆(561)的位置；

其中执行器(570)为气动执行器。

12.根据权利要求11所述的分拣站，其中执行器(570)包括两个气缸(571a、571b)，其具有各自连接在一起的活塞(572a、572b)，执行器(570)的第一端(573)枢转地连接到箱匣框架(502)且其相对的第二端(574)枢转地连接到切换杆(561)。

13.根据权利要求6或11所述的分拣站，其中箱匣单元(500)包括至少两排输送单元(1)，且其中枢转机构(560)每排输送单元包括有一切换杆(561)，其中每一输送单元(1)设置有联接器臂(562)，所述联接器臂(562)具有夹箝至对应的输送单元的枢转轴(30)的第一端(563)且具有枢转地联接至切换杆(561)的第二端(564)；

其中切换杆(561)在其纵向方向上为可移动的，且其中枢转机构(560)包括一用于设定切换杆(561)的位置的可控执行器(570)；

其中所述分拣站进一步包括用于控制所有执行器的控制装置(900)，其中控制装置(900)设计为独立地控制各自的执行器(570a、570b、570c...)。

14.根据权利要求13所述的分拣站，其中控制装置(900)设计为在输送方向上顺次地控制各自的执行器(570a、570b、570c...)，其中运输单元(1)的某一排执行器在前一个对象(P1)已离开这些运输单元(1)的时刻和下一个对象(P2)到达这些运输单元(1)的时刻之间的时间窗口内受控，以使运输单元(1)的第一组将在第一方向输送前一个对象(P1)而将在第二方向输送下一个对象(P2)。

15.用于输送系统(100)的分拣站(110)，所述分拣站(110)包括多个输送单元(1)，每一输送单元包括：

－垂直枢轴(30)，其具有一垂直设置的纵轴(32)；

分拣站(110)进一步包括用于驱动所有转轮(111)转动的驱动机构，和用于使所有转轮(111)绕其垂直枢轴线(32)枢转的枢转机构；

其中分拣站(110)进一步包括多个设置于输送单元(1)上游的从动辊(710)。

16.根据权利要求15所述的分拣站，其中从动辊(710)设置在分拣站的入口处。

17.根据权利要求15或16所述的分拣站，其中相邻的从动辊(710)设置为紧密贴近在一起，其之间仅有小的间隙。

18.根据权利要求15或16所述的分拣站，其中从动辊(710)和输送单元(1)由共用驱动马达(800)驱动。

19.根据权利要求18所述的分拣站，其中从动辊(710)和输送单元(1)以相互一致的圆周速度驱动。