CN207401776U - 转盘落袋式自动分拣系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种转盘落袋式自动分拣系统，包括：托盘设备、多个分拣框、底板开闭装置和打开位置确定装置。托盘设备具有支架；多个托盘，托盘的底部设置有可开闭的底板；以及转盘和转盘驱动部，托盘分别连接到转盘以随转盘转动，转盘经由支架可旋转地支撑。分拣框大致沿圆圈依次设置在托盘下方以接收从托盘坠下的物品。打开位置确定装置包括物品ID识别部且基于识别的物品ID确定放置物品的托盘在对应分拣框上方的打开位置。底板开闭装置在托盘到达所述打开位置时打开所述底板。本实用新型的方案中，通过转盘把人找料袋转变为人等转盘，转盘比人快，提升了效率，减轻了劳动强度，提高了分拣效率。

Description

转盘落袋式自动分拣系统

技术领域

本实用新型的实施例涉及物流分拣领域，尤其涉及一种自动分拣系统。

背景技术

随着电商的跃进式发展，中国每天有将近一亿个包裹在运转，其中70％的包裹是依赖人工分拣，尤其是高速发展中的中小型电商和快递公司，包裹分拣基本靠人工。随着用工荒，物流人力成本逐年上升，企业对自动化的需求大幅增大。

当前在市场比较常见的自动分拣技术有机器人、环形交叉带、皮带斜轮和人工分拣等。机器人和环形交叉带通过自动读码、自动识别目的地和自动投放技术，可以完成每小时15000件左右，满足几百个目的地的分拣方案，适用于大型快递企业运转中心的小件包裹分拣。皮带斜轮分拣是通过对皮带上的包裹自动读码，自动识别目的地，通过一分三或者一分二的斜轮模组，每小时可以完成2000件左右，满足几个或者十几个目的地的分拣技术，主要适用于中大型企业的大件分拣。人工分拣依赖人工识别目的地，投放到不同目的地料框的方式分拣，适用于目的地不超过20个的小件包裹分拣。

下表为目前的分拣方式的对比。

物流快递行业的班车每天定点发车，因此各级网点和转运中心均有分拣时限要求。每天有1-3万小件包裹的中小型企业，目前主要靠人工分拣，尤其是使用了大量兼职的小时工，未经培训，不熟悉业务，责任心不强，操作效率低，易出错，成本高，管理难。而软包装的小包裹依靠斜轮分拣的话容易被卡住，而大型交叉带或者机器人自动分拣系统投资过大，中小型企业投资不起。中小型快递企业，尤其是跨境电商和国际物流企业，包裹大多数为软包装的小件包裹，急需一种成本较低、适合软包装小包裹的自动分拣设备。

实用新型内容

为缓解或解决现有技术中的问题的至少一个方面，提出本实用新型。

本实用新型的实施例提出了一种转盘落袋式自动分拣系统，包括：

托盘设备，具有：支架；多个托盘，所述多个托盘依次间隔开，每一个托盘的底部设置有可开闭的底板；以及驱动装置，所述驱动装置包括转盘以及转盘驱动部，所述多个托盘分别连接到转盘以随转盘匀速转动，所述转盘经由所述支架可旋转地支撑；

多个分拣框，所述多个分拣框大致沿圆圈依次设置在托盘下方以接收从托盘坠下的物品，所述多个分拣框包括最上游分拣框和最下游分拣框；

打开位置确定装置，所述打开位置确定装置包括物品ID识别部且基于识别的物品ID确定放置物品的托盘在对应分拣框上方的打开位置；以及

底板开闭装置，所述底板开闭装置在托盘到达所述打开位置时打开所述底板。

在可选的实施例中，所述转盘驱动部包括转子、转子安装部和驱动转子旋转的驱动源，所述转子安装部经由所述支架固定，所述转子连接到所述转盘。

在可选的实施例中，所述多个分拣框大致沿圆圈布置，且在转盘转动方向上最下游分拣框与最上游分拣框之间设置有相当于至少一个分拣框的空出位置；所述物品ID识别部的位置与所述空出位置对应。

在可选的实施例中，所述多个分拣框包括回收框，所述回收框在所有分拣框中为所述最下游分拣框，所述回收框适于回收没有落入其他分拣框内的物品。

在可选的实施例中，所述空出位置包括第一空出位置和第二空出位置，每一个空出位置相当于一个分拣框位置；所述第一空出位置紧邻回收框；所述物品ID识别部与第二空出位置对应。

在可选的实施例中，所述多个托盘包括基准托盘；所述打开位置确定装置包括定位部和关联部；所述定位部包括：基准件，设置在基准托盘上；以及检测件，与所述基准件配合，所述检测件基于与基准件有关的信号确定基准托盘的初始位置，其中：所述定位部基于所述初始位置、所述多个托盘中的其他托盘与基准托盘之间的位置关系以及转盘转速确定托盘的位置；所述关联部确定与物品对应的托盘在对应分拣框上方的打开位置。

在可选的实施例中，所述基准件为基准挡板；所述检测件为基准光电检测开关，所述基准挡板适于挡住基准光电检测开关的光路。

在可选的实施例中，所述基准光电检测开关设置在回收框与第一空出位置之间。

在可选的实施例中，所述定位部包括托盘挡板和托盘光电检测开关，所述托盘挡板的延伸长度小于基准挡板的延伸长度以不会延伸到基准检测开关的光路中，托盘光电检测开关与基准光电检测开关大致设置在同一竖直平面中。

在可选的实施例中，所述托盘具有托盘框；所述底板为通过枢转轴连接在托盘框上的枢转板；所述底板开闭装置包括与托盘对应设置的打开部和设置在每一个托盘框上的搭扣件；所述搭扣件具有阻挡块、搭扣转轴、搭扣固定件、复位扭簧、搭扣转臂，所述阻挡块具有阻挡面，所述搭扣转轴连接搭扣转臂与阻挡面，所述复位扭簧一端设置在搭扣固定件上，另一端作用在搭扣转轴或者搭扣转臂上，用于复位阻挡块到初始阻挡位置；所述搭扣转臂与搭扣转轴成大致90度角度连接且远离托盘框延伸，在所述初始阻挡位置，所述阻挡面位于处于关闭位置的枢转板的下方以阻止枢转板打开；所述打开部包括伸缩单元，所述伸缩单元能够在预定时刻被驱动以伸出到所述搭扣转臂的转动路径中从而拨动搭扣转臂转动，以及在预定时间段后从所述转动路径缩回，所述搭扣转臂的转动使得阻挡面处于允许枢转板打开的位置。

在可选的实施例中，所述搭扣转轴偏心连接到所述阻挡面。

在可选的实施例中，所述底板包括两扇枢转板，所述两扇枢转板经由连杆机构联动。

在可选的实施例中，所述连杆机构设置有施力弹簧，所述施力弹簧施加将所述两扇枢转板打开的力。

在可选的实施例中，所述托盘设备还包括控制盘，固定设置在支架与转盘之间，控制盘具有供转子穿过的孔；且所述伸缩单元设置在所述控制盘上。

在可选的实施例中，所述分拣系统还包括底板闭合复位单元，所述复位单元具有引导面，所述引导面的迎向移动过来的枢转板的前端低于引导面的后端，在竖直方向上，所述后端的顶部所在的高度与处于关闭状态的枢转板的底面的高度大致相同；所述阻挡块具有复位用斜面，所述复位用斜面设置成所述枢转板向关闭位置枢转时与枢转板的边缘接触。

在可选的实施例中，所述复位单元设置在所述控制盘上，设置在最下游分拣框与第一空出位置之间。

在可选的实施例中，所述基准光电检测开关和所述托盘光电检测开关设置在所述控制盘上，且在转盘的转动方向上，光电检测开关位于复位单元之后而位于第一空出位置。

在可选的实施例中，所述打开位置确定装置包括多个信号发送部和多个信号接收部，每一个信号发送部发送的信号不同，且每一个信号接收部仅基于一个对应的信号发送部发送的信号向底板开闭装置发送将底板打开的指令；所述多个信号发送部分别与所述多个托盘对应且所述多个信号接收部分别与所述多个分拣框对应，或者所述多个信号发送部分别与所述多个分拣框对应且所述多个信号接收部分别与所述多个托盘对应；且基于物品ID，对应的信号接收部仅接收特定信号。

在可选的实施例中，为每一个分拣框对应设置光电开关，用于检测分拣框是否装满。

在可选的实施例中，所述底板为卷绕板，所述卷绕板适于被卷绕以及沿托盘底部的导轨移动，所述底板开闭装置包括驱动所述卷绕板沿托盘底部的导轨移动的驱动部；或者所述底板为插板，所述插板设置在托盘底部可沿托盘底部移动，所述底板开闭装置包括驱动所述插板沿托盘底部移动的驱动部；或者所述底板为枢转板，所述枢转板经由枢转轴连接在托盘的底部，所述底板开闭装置包括驱动所述枢转板枢转的驱动部，所述驱动部包括电机、卷轴以及适于卷绕在卷轴上的索条，所述索条的一端固定在卷轴上，另一端固定在枢转板上，所述电机转动卷轴将索条卷绕在卷轴上从而将枢转到下方的枢转板枢转回到关闭位置；或者所述底板为枢转板，所述枢转板经由枢转轴连接在托盘的底部，所述底板开闭装置包括驱动所述枢转板枢转的驱动部，所述驱动部包括由液压缸或者气压缸驱动的伸缩杆，所述伸缩杆的自由端连接到枢转板上。

在可选的实施例中，所述打开位置确定装置和所述底板开闭装置构成分拣控制设备。

在可选的实施例中，所述转盘的直径大约为2m，所述转盘的转速为10转/分钟；所述多个托盘包括12个托盘，以等角度依次布置在所述转盘的外边缘上。

基于本实用新型的技术方案，自动分拣可以代替传统的人工分拣，满足了中小型企业自动化分拣的低成本需求，节省人力，提高分拣效率，减少分拣错误。

附图说明

图1为根据本实用新型的一个示例性实施例的转盘落袋式自动分拣系统的俯视图；

图2为图1中的分拣系统的正视图；

图3为图1中的分拣系统的侧视图；

图4为根据本实用新型的一个示例性实施例的分拣系统部分结构的分解示意图；

图5为根据本实用新型的一个示例性实施例的分拣系统的转盘驱动部的示意图；

图6为图1中的分拣系统中安装了托盘的转盘的结构示意图；

图7为根据本实用新型的一个示例性实施例的分拣框的布置示意图；

图8为根据本实用新型的一个示例性实施例的分拣框的结构示意图；

图9为根据本实用新型的一个示例性实施例的物品ID识别部的结构示意图；

图10为根据本实用新型的一个示例性实施例的托盘的结构示意图；

图11为图10中的托盘底板处于打开状态的示意图，其中还示出了复位单元的示例性结构示意图；

图12为示例性示出底板打开的示意图；

图13为根据本实用新型的一个示例性实施例的搭扣件的结构示意图；

图14为根据本实用新型的一个示例性实施例的基准托盘的结构示意图；以及

图15为根据本实用新型的一个示例性实施例的控制盘的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本实用新型实施方式的说明旨在对本实用新型的总体实用新型构思进行解释，而不应当理解为对本实用新型的一种限制。

首先参照附图描述根据本实用新型的示例性实施例的转盘落袋式自动分拣系统。如图1-7所示，根据本实用新型的分拣系统包括托盘设备、多个分拣框、打开位置确定装置、底板开闭装置。

参见图4、10-11，托盘设备具有支架110、依次间隔开的多个托盘120以及驱动装置，每一个托盘120的底部设置有可开闭的底板121，所述驱动装置包括转盘131以及转盘驱动部132，所述多个托盘120分别连接到转盘131以随转盘131转动，所述转盘131经由所述支架110可旋转地支撑。

支架110可以是多种形式，只要可以可旋转的支撑转盘131即可，都在本实用新型的保护范围之内。在附图中，支架110为三角支架，其支脚固定在地面上，并且具有上平面1101，上平面1101与后面提及的控制盘140以及转子安装部1322固定，为整个系统提供支撑。

虽然没有示出，支架110也可以包括支撑转盘131的滚动轴承，转盘适于在滚动轴承上转动，滚动轴承设置在预定轨道上，且该轨道由相应的支撑件支撑。对于驱动装置而言，相应的，支撑件上可以设置驱动齿轮，转盘底部或者侧缘可以设置从动齿轮，由驱动齿轮驱动从动齿轮以带动转盘转动。

托盘120可以通过螺栓连接到转盘上。明显的，如本领域技术人员能够理解的，为了不阻挡底板打开，托盘120基本上设置在转盘的径向边缘之外。托盘120与转盘131之间的连接方式不限于螺栓连接，还可以是铆接、焊接等。

托盘120的底板121可以为多种形式，只要适于开闭且能够让托盘120中的物品快速落下即可。

底板121可以是一扇门，也可以是两扇门，如图12所示。在图12中，所述底板121包括两扇枢转板，所述两扇枢转板经由连杆机构123联动。

如图10、12所示，所述连杆机构123设置有施力弹簧1231，所述施力弹簧1231施加将所述两扇枢转板打开的力，以帮助枢转板快速打开。

参见图4和5，所述转盘驱动部132包括转子1321、转子安装部1322和驱动转子旋转的驱动源1323，所述转子安装部1322经由所述支架110固定，所述转子1321连接到所述转盘131。驱动源可以是伺服电机或其他可以驱动转盘转动的机构。转子可以经由减速器与驱动源相连接。

在可选的实施例中，托盘包括11个普通托盘和1个基准托盘，转盘可以按照10转/分钟的转速均匀旋转。

如图1-3、7示例性所示，多个分拣框200大致沿圆圈依次设置在托盘120下方以接收从托盘坠下的物品，所述多个分拣框200包括最上游分拣框201和最下游分拣框202。

如图7所示，所述多个分拣框200可以大致沿圆圈布置，且在转盘转动方向上最下游分拣框202与最上游分拣框201之间设置有相当于至少一个分拣框的空出位置。所述物品ID识别部310的位置与所述空出位置对应。

在可选的实施例中，所述多个分拣框包括回收框，所述回收框在所有分拣框中为所述最下游分拣框202，所述回收框适于回收没有落入其他分拣框内的物品。换言之，一旦托盘移动到回收框上方，该托盘中的物品就会下落到回收框中。

如图7所示，所述空出位置包括第一空出位置K1和第二空出位置K2，每一个空出位置相当于一个分拣框位置；所述第一空出位置紧邻回收框202；所述物品ID识别部与第二空出位置对应。第一空出位置K1可以是上料位即对应于操作工的操作位，操作工可以在该位置向托盘中放置包裹或物品。第二空出位置可以是扫描识别位。

图8中示出了分拣框的结构。分拣框可以设置暂停按钮210，一旦按下该暂停按钮，就可以发送不打开底板的信号。在一个示例性实施例中，分拣框包括框和编织袋，框用于支撑编织袋，编织袋用于收纳包裹或者物品。分拣好的物品可以通过编织袋取走。在更换编织袋时，可以按下暂停按钮210。

在图示的实施例中，一共设置了9个分拣框位置，分别对应不同的目的地，一个垃圾筐，用于收纳所有没有读取的条码或者没有响应目的地的物品或者包裹。

打开位置确定装置包括物品ID识别部310(参见图2-3以及图9)且基于识别的物品ID确定放置物品的托盘在对应分拣框上方的打开位置。物品ID识别部310可以为如图9所示的条码阅读器，该阅读器可以通过扫描或者摄像以读取物品(其条码对应于物品ID，且该物品放置在托盘中时条码朝上)的条码，从而获得物品ID。物品ID识别部310一旦识别了物品ID，就将该物品ID发送到相关的控制单元。条码阅读器可以选择录像读码或者激光读码。

下面描述打开位置确定装置的一个示例性实施例。在该实施例中：

所述多个托盘包括如图14所示的一个基准托盘；

所述打开位置确定装置包括定位部和关联部；

所述定位部包括：基准件321(如图6和14)，设置在基准托盘上；以及检测件322(参见图15)，与所述基准件配合，所述检测件基于与基准件有关的信号确定基准托盘的初始位置，

其中：

所述定位部基于所述初始位置、所述多个托盘中的其他托盘与基准托盘之间的位置关系以及转盘转速确定托盘的位置；

所述关联部确定与物品对应的托盘在对应分拣框上方的打开位置。

如图14所示，所述基准件321可以为基准挡板；所述检测件322为例如图15中示出的基准光电检测开关，所述基准挡板适于挡住基准光电检测开关的光路。

所述基准光电检测开关设置在回收框202与第一空出位置K1之间。

所述定位部320还可包括托盘挡板(未示出)和托盘光电检测开关323(见图15)，所述托盘挡板的延伸长度小于基准挡板的延伸长度以不会延伸到基准检测开关的光路中，托盘光电检测开关与基准光电检测开关大致设置在同一竖直平面中。

基准光电检测开关322和托盘光电检测开关323用于定位托盘位置，基准光电检测开关用于检测基准托盘，当基准光电检测开关被基准挡板挡住的时候，给系统一个开关信号，系统定位基准托盘位置，消息系统累计误差，计算出每一个托盘所在的位置。托盘光电检测开关用于检测通过的托盘，每通过一个托盘，托盘光电检测开关向控制系统发射一个开关信号，则控制系统累计加一，每一个托盘的位置依次旋转30度角(例如在转盘上以相同间隔依次设置了12个托盘，每转过一个托盘，转盘就转过了30度)，系统就知道了每一个托盘所在的位置。

虽然没有示出，所述打开位置确定装置可以包括多个信号发送部和多个信号接收部，每一个信号发送部发送的信号不同，且每一个信号接收部仅基于一个对应的信号发送部发送的信号向底板开闭装置发送将底板打开的指令；所述多个信号发送部分别与所述多个托盘对应且所述多个信号接收部分别与所述多个分拣框对应，或者所述多个信号发送部分别与所述多个分拣框对应且所述多个信号接收部分别与所述多个托盘对应；且基于物品ID，对应的信号接收部仅接收特定信号。

底板开闭装置在托盘120到达所述打开位置时打开所述底板121。

下面描述底板开闭装置的示例性实施例，在该实施例中：

如图10和11所示，所述托盘120具有托盘框122，所述底板121为通过枢转轴1211(参见图11)连接在托盘框122上的枢转板；

所述底板开闭装置400包括与托盘对应设置的打开部和设置在每一个托盘框上的搭扣件420；

如图13所示，所述搭扣件420具有阻挡块421、搭扣转轴422、搭扣固定件423、复位扭簧424、搭扣转臂425，所述阻挡块421具有阻挡面A，所述搭扣转轴422连接搭扣转臂425与阻挡面A，所述复位扭簧424一端设置在搭扣固定件423上，另一端作用在搭扣转轴或者搭扣转臂上，用于复位阻挡块到初始阻挡位置；

如图12、13所示，所述搭扣转臂425与搭扣转轴422成大致90度角度连接且远离托盘框延伸，在所述初始阻挡位置，如图12所示，所述阻挡面位于处于关闭位置的枢转板121的下方以阻止枢转板121打开；

如图12所示，所述打开部包括伸缩单元410，所述伸缩单元410能够在预定时刻被驱动以伸出到所述搭扣转臂的转动路径中从而拨动搭扣转臂转动，以及在预定时间段后从所述转动路径缩回，所述搭扣转臂的转动使得阻挡面处于允许枢转板打开的位置。

伸缩单元410可以基于来自定位部的信息而在预定时刻伸出。

如图13所示，阻挡块421还包括斜面B，该斜面B是通过削去阻挡块的一个角形成的。这个斜面B有助于让阻挡块421快速从枢转板121的打开通道移开。

在上述实施例中，如图12示意性所示，搭扣转臂425向纸外转动，伸缩单元410的端部抵接搭扣转臂425的端部。

在上述实施例中，如图11、12所示，所述搭扣转轴422可偏心连接到所述阻挡面A。如此，可以使得阻挡块绕转轴轴线4221(参见图11)转动以尽快从阻挡位移动到非阻挡位，而且在底板闭合而与阻挡块的复位用斜面4211接触时，也容易使得阻挡块绕转轴轴线4221转动以允许底板闭合到位。

在上述实施例中，预定时间可以基于转盘的转速、托盘的数量以及底板的打开速度确定。

在上述实施例中，伸缩单元可以是电磁驱动或者液压驱动或者气压驱动的推杆。

虽然没有示出，可选的，所述底板为卷绕板，所述卷绕板适于被卷绕以及沿托盘底部的导轨移动，所述底板开闭装置包括驱动所述卷绕板沿托盘底部的导轨移动的驱动部；或者所述底板为插板，所述插板设置在托盘底部可沿托盘底部移动，所述底板开闭装置包括驱动所述插板沿托盘底部移动的驱动部；或者所述底板为枢转板，所述枢转板经由枢转轴连接在托盘的底部，所述底板开闭装置包括驱动所述枢转板枢转的驱动部，所述驱动部包括电机、卷轴以及适于卷绕在卷轴上的索条，所述索条的一端固定在卷轴上，另一端固定在枢转板上，所述电机转动卷轴将索条卷绕在卷轴上从而将枢转到下方的枢转板枢转回到关闭位置；或者所述底板为枢转板，所述枢转板经由枢转轴连接在托盘的底部，所述底板开闭装置包括驱动所述枢转板枢转的驱动部，所述驱动部包括由液压缸或者气压缸驱动的伸缩杆，所述伸缩杆的自由端连接到枢转板上。

在示例性实施例中，如图4、15所示，所述托盘设备还可包括控制盘140，其固定设置在支架110与转盘131之间，控制盘140具有供转子1321穿过的孔141；且所述伸缩单元410设置在所述控制盘140上。

如图4、15所示，所述分拣系统还包括底板闭合复位单元500，所述复位单元500具有引导面510，所述引导面510的迎向移动过来的枢转板的前端低于引导面的后端，在竖直方向上，所述后端的顶部所在的高度与处于关闭状态的枢转板的底面的高度大致相同；所述阻挡块421具有复位用斜面4211(参见图13)，所述复位用斜面4211设置成所述枢转板121向关闭位置枢转时与枢转板121的边缘接触。

如图15所示，所述复位单元500设置在所述控制盘140上，设置在最下游分拣框202与第一空出位置K1之间。

如图15所示，所述基准光电检测开关322和所述托盘光电检测开关323设置在所述控制盘140上，且在转盘的转动方向上，光电检测开关均位于复位单元500之后而位于第一空出位置。

如图15所示，所述光电开关324可以设置在所述控制盘140上。可选的，光电开关324也可以直接设置在分拣框上。

可以采用其他的设置来替代控制盘140。例如，设置在控制盘上的部件可以设置在托盘下方或者围绕托盘设置的固定架上，该固定架可以不用支架支撑。

可选的，为每一个分拣框对应设置光电开关324(参见图15)，用于检测分拣框是否装满。

下面参照图10-15描述分拣门或者底板的打开方式，以两扇枢转底板为例。

两扇底板121通过轴和托盘框连接，两扇底板121的门轴(对应于枢转轴1211)通过连杆机构123级联，保证同时打开和同时关闭。在门轴和连杆之间装有扭簧(对应于施力弹簧1231)，提供分拣门打开的助力。在搭扣轴(对应于搭扣转轴422)上安装有扭簧(对应于复位扭簧424)，为搭扣复位提供动力。当装载有包裹(对应于物品)的托盘转到目的地料框(对应于分拣框)位置时，电磁推杆(对应于伸缩单元410)伸出，挡住搭扣开关(对应于搭扣转臂425)运动线路，搭扣开关延轴向向托盘运动的反向转动，带动搭扣(对应于阻挡块421)转动，搭扣开关面(对应于阻挡面A)转出，分拣门在扭簧和重力作用下，快速打开。

下面参照图10-15描述分拣门或者底板的复位方式，以两扇枢转底板为例。

复位挡片(对应于复位单元500)固定在控制盘140上，安装在垃圾位(对应于回收框所在位置)和上料位(对应于回收框之后的第二空出位置)之间，每一个托盘沿如图11、12中所示的方向R经过的时候，复位挡片的复位斜板(其具有引导面510)挡住转动的分拣门，逐步向上托起分拣门，分拣门的边缘与阻挡块421的复位用斜面4211接触而挤开该斜面，阻挡块延着垂直的轴向转动，阻挡块转出；分拣门转到到水平位置时，阻挡块在扭簧(对应于复位扭簧424)的作用下复位，阻挡面A挡住分拣门，防止分拣门掉落。

下面示例性描述根据本实用新型的自动分拣工作原理。

自动分拣系统布局一般设置条码阅读器所在方向垂直投影对应的位置为读码位，每一个包裹在该位置被阅读条码。按照转盘旋转方向，反方向前一个托盘的位置为上料位，操作工在这里把要把分拣的包裹条码向上，放入转来的落袋式托盘。上料位前一个位置为垃圾框，用于收纳所有无法分拣的包裹，包括无法阅读条码和和没有目的地的包裹。上料位光电开关一般设置为基准位，以12个托盘为例，12个托盘中有一个是基准托盘，基准托盘设置有一个较长的挡板(复位挡板)，当基准光电开关检测到基准托盘的光电信号后，定义基准托盘ID为0，之后按照例如10转每分钟的转动速度，每检测到一个托盘通过，增加30度，计算出每一个托盘所在的位置。基准托盘每一圈到达基准位置时进行基准校验，消除累计误差，确保位置准确。在转盘下面的控制盘上装有光电开关和电磁推杆，光电开关用于检测检测料框是否已经装满，如果装满了，给自动分拣控制系统一个信号，则该料框暂停工作直到操作工换袋后，给出复位信号，该料框位重新开始正常下料。电磁推杆在接到分拣控制系统的命令后，接通电源，在电磁铁的作用下，伸出推杆，拨开托盘开关，打开分拣门，完成分拣动作。在垃圾位和上料位之间，安装有复位挡片，所有托盘在此位置关上分拣门复位。

在图中，例如，自动分拣系统的转盘按照逆时针方向，带动托盘按照例如10转/分钟的速度匀速旋转。操作工在上料位把包裹面单向上，放入转来的托盘。托盘转到读码位时，条码阅读器阅读包裹ID，上传到自动分拣控制设备中的控制单元。自动分拣控制设备中的控制单元把包裹ID和托盘ID一一对应，即完成扫描到的包裹ID目前对应的托盘ID，然后根据包裹ID对应的目的地地址，查询包裹目的地对应的料框位置。当匀速转动的托盘转到目的地料框位置时，自动分拣控制设备的控制单元控制电磁推杆以打开托盘分拣门，包裹掉落到目的地料框。如果包裹条码没有对应位置信息，则控制单元控制电磁推杆在垃圾位打开分拣门，把包裹扔进尾料框或者垃圾筐，通过人工和其他的方法进行处理。托盘转到复位挡片的位置后的过程中，分拣门关闭，到达第二空出位置时，可以准备上料。

根据现场大量案例验证，线速1米/秒的速度，人工上料完全可行。转盘落袋式分拣系统设计直径2米的转盘按照10转/分钟的速度旋转，托盘的线速度约为1米/秒，落袋式转盘分拣系统理论上可以完成7200件/小时分拣效率。实际上，由于需要理货等其他辅助工作，本实用新型的示例性方案每小时可以完成5000左右小包裹的自动分拣。

由于系统自动识别条码和自动匹配目的地，降低了分拣的差错率。采用统一规格生产，降低了生产成本，为市场推广提供了前提条件。采用落袋式分拣技术，解决了软包装小件包裹不易检测，容易卡住的问题。此外，转盘式自动分拣系统简单的机械设计，相比环形导轨设计，减少了托盘和导轨的摩擦，大大减少了设备损耗和故障，满足了不同客户的现场需求。

人工分拣需要对操作工进行训练，甚至专门的培训。尤其是跨境电商和国际快递公司，需要操作工有一定的技术基础。使用转盘落袋式分拣系统，大大降低了工人培训难度。

本实用新型的方案涉及可应用于软包装的小件包裹的落袋式转盘自动分拣系统。落袋式转盘自动分拣系统通过转盘带着快递包裹匀速转动，通过固定在顶部的条码阅读器阅读包裹ID，通过控制软件或者控制单元绑定包裹和托盘ID，把包裹ID和托盘位置关联，在对应目的地位置，控制单元控制电磁阀以打开托盘的底板，包裹落入对应目的地料袋，从而实现小包裹的分拣，这尤其适用于分拣种类不超过30个的中小型企业。

在本实用新型的示例性技术方案中：通过转盘把人找料袋转变为人等转盘，转盘比人快，提升了效率，减轻了劳动强度，提高了分拣效率；落袋式托盘，可以例如在0.5秒内快速打开托盘底部；利用视频解码或者扫码可以满足自动化分拣中快速读码的要求。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (23)

1.一种转盘落袋式自动分拣系统，包括：

托盘设备，具有：支架；多个托盘，所述多个托盘依次间隔开，每一个托盘的底部设置有可开闭的底板；以及驱动装置，所述驱动装置包括转盘以及转盘驱动部，所述多个托盘分别连接到转盘以随转盘匀速转动，所述转盘经由所述支架可旋转地支撑；

多个分拣框，所述多个分拣框大致沿圆圈依次设置在托盘下方以接收从托盘坠下的物品，所述多个分拣框包括最上游分拣框和最下游分拣框；

打开位置确定装置，所述打开位置确定装置包括物品ID识别部且基于识别的物品ID确定放置物品的托盘在对应分拣框上方的打开位置；以及

底板开闭装置，所述底板开闭装置在托盘到达所述打开位置时打开所述底板。

2.根据权利要求1所述的分拣系统，其特征在于：

所述转盘驱动部包括转子、转子安装部和驱动转子旋转的驱动源，所述转子安装部经由所述支架固定，所述转子连接到所述转盘。

3.根据权利要求1所述的分拣系统，其特征在于：

所述多个分拣框大致沿圆圈布置，且在转盘转动方向上最下游分拣框与最上游分拣框之间设置有相当于至少一个分拣框的空出位置；

所述物品ID识别部的位置与所述空出位置对应。

4.根据权利要求3所述的分拣系统，其特征在于：

所述多个分拣框包括回收框，所述回收框在所有分拣框中为所述最下游分拣框，所述回收框适于回收没有落入其他分拣框内的物品。

5.根据权利要求4所述的分拣系统，其特征在于：

所述空出位置包括第一空出位置和第二空出位置，每一个空出位置相当于一个分拣框位置；

所述第一空出位置紧邻回收框；

所述物品ID识别部与第二空出位置对应。

6.根据权利要求5所述的分拣系统，其特征在于：

所述多个托盘包括基准托盘；

所述打开位置确定装置包括定位部和关联部；

所述定位部包括：基准件，设置在基准托盘上；以及检测件，与所述基准件配合，所述检测件基于与基准件有关的信号确定基准托盘的初始位置，

其中：

所述定位部基于所述初始位置、所述多个托盘中的其他托盘与基准托盘之间的位置关系以及转盘转速确定托盘的位置；

所述关联部确定与物品对应的托盘在对应分拣框上方的打开位置。

7.根据权利要求6所述的分拣系统，其特征在于：

所述基准件为基准挡板；

所述检测件为基准光电检测开关，所述基准挡板适于挡住基准光电检测开关的光路。

8.根据权利要求7所述的分拣系统，其特征在于：

所述基准光电检测开关设置在回收框与第一空出位置之间。

9.根据权利要求7所述的分拣系统，其特征在于：

所述定位部包括托盘挡板和托盘光电检测开关，所述托盘挡板的延伸长度小于基准挡板的延伸长度以不会延伸到基准检测开关的光路中，托盘光电检测开关与基准光电检测开关大致设置在同一竖直平面中。

10.根据权利要求6所述的分拣系统，其特征在于：

所述托盘具有托盘框；

所述底板为通过枢转轴连接在托盘框上的枢转板；

所述底板开闭装置包括与托盘对应设置的打开部和设置在每一个托盘框上的搭扣件；

所述搭扣件具有阻挡块、搭扣转轴、搭扣固定件、复位扭簧、搭扣转臂，所述阻挡块具有阻挡面，所述搭扣转轴连接搭扣转臂与阻挡面，所述复位扭簧一端设置在搭扣固定件上，另一端作用在搭扣转轴或者搭扣转臂上，用于复位阻挡块到初始阻挡位置；

所述搭扣转臂与搭扣转轴成大致90度角度连接且远离托盘框延伸，在所述初始阻挡位置，所述阻挡面位于处于关闭位置的枢转板的下方以阻止枢转板打开；

所述打开部包括伸缩单元，所述伸缩单元能够在预定时刻被驱动以伸出到所述搭扣转臂的转动路径中从而拨动搭扣转臂转动，以及在预定时间段后从所述转动路径缩回，所述搭扣转臂的转动使得阻挡面处于允许枢转板打开的位置。

11.根据权利要求10所述的分拣系统，其特征在于：

所述搭扣转轴偏心连接到所述阻挡面。

12.根据权利要求10所述的分拣系统，其特征在于：

所述底板包括两扇枢转板，所述两扇枢转板经由连杆机构联动。

13.根据权利要求12所述的分拣系统，其特征在于：

所述连杆机构设置有施力弹簧，所述施力弹簧施加将所述两扇枢转板打开的力。

14.根据权利要求10所述的分拣系统，其特征在于：

所述托盘设备还包括控制盘，固定设置在支架与转盘之间，控制盘具有供转子穿过的孔；且

所述伸缩单元设置在所述控制盘上。

15.根据权利要求14所述的分拣系统，其特征在于：

所述分拣系统还包括底板闭合复位单元，所述复位单元具有引导面，所述引导面的迎向移动过来的枢转板的前端低于引导面的后端，在竖直方向上，所述后端的顶部所在的高度与处于关闭状态的枢转板的底面的高度大致相同；

所述阻挡块具有复位用斜面，所述复位用斜面设置成所述枢转板向关闭位置枢转时与枢转板的边缘接触。

16.根据权利要求15所述的分拣系统，其特征在于：

所述复位单元设置在所述控制盘上，设置在最下游分拣框与第一空出位置之间。

17.根据权利要求16所述的分拣系统，其特征在于：

所述基准光电检测开关和所述托盘光电检测开关设置在所述控制盘上，且在转盘的转动方向上，光电检测开关位于复位单元之后而位于第一空出位置。

18.根据权利要求17所述的分拣系统，其特征在于：

为每一个分拣框对应设置光电开关，用于检测分拣框是否装满。

19.根据权利要求18所述的分拣系统，其特征在于：

所述光电开关设置在所述控制盘上。

20.根据权利要求1所述的分拣系统，其特征在于：

所述打开位置确定装置包括多个信号发送部和多个信号接收部，每一个信号发送部发送的信号不同，且每一个信号接收部仅基于一个对应的信号发送部发送的信号向底板开闭装置发送将底板打开的指令；

所述多个信号发送部分别与所述多个托盘对应且所述多个信号接收部分别与所述多个分拣框对应，或者所述多个信号发送部分别与所述多个分拣框对应且所述多个信号接收部分别与所述多个托盘对应；且

基于物品ID，对应的信号接收部仅接收特定信号。

21.根据权利要求1所述的分拣系统，其特征在于：

所述底板为卷绕板，所述卷绕板适于被卷绕以及沿托盘底部的导轨移动，所述底板开闭装置包括驱动所述卷绕板沿托盘底部的导轨移动的驱动部；或者

所述底板为插板，所述插板设置在托盘底部可沿托盘底部移动，所述底板开闭装置包括驱动所述插板沿托盘底部移动的驱动部；或者

所述底板为枢转板，所述枢转板经由枢转轴连接在托盘的底部，所述底板开闭装置包括驱动所述枢转板枢转的驱动部，所述驱动部包括电机、卷轴以及适于卷绕在卷轴上的索条，所述索条的一端固定在卷轴上，另一端固定在枢转板上，所述电机转动卷轴将索条卷绕在卷轴上从而将枢转到下方的枢转板枢转回到关闭位置；或者

所述底板为枢转板，所述枢转板经由枢转轴连接在托盘的底部，所述底板开闭装置包括驱动所述枢转板枢转的驱动部，所述驱动部包括由液压缸或者气压缸驱动的伸缩杆，所述伸缩杆的自由端连接到枢转板上。

22.根据权利要求1所述的分拣系统，其特征在于：

所述打开位置确定装置和所述底板开闭装置构成分拣控制设备。

23.根据权利要求1所述的分拣系统，其特征在于：

所述转盘的直径大约为2m，所述转盘的转速为10转/分钟；

所述多个托盘包括12个托盘，以等角度依次布置在所述转盘的外边缘上。