CN103406277A - 一种托辊式双向转辙器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种托辊式双向转辙器，其特征在于：包括传动模块，转向模块；传动模块的电机带动一组相互平行的辊轴转动，辊轴上固定设有下滚轮,下滚轮通过传动带对其上方的上滚轮传动；转向模块包括上滚轮定位板，位于上滚轮与下滚轮之间，其上设有上滚轮定位座，上滚轮由C形支架支撑，C形支架下方设有垂直转轴，竖直转轴与所述上滚轮定位座铰接；上滚轮定位板上还设有传动带孔，供传动带从中穿过连接上下滚轮；所述转向模块还包括水平的移动框体，位于上滚轮与上滚轮定位板之间；C形支架底面有一连杆与移动框体上对应的销轴进行铰接；转向模块还包括水平的伺服电动缸，伺服电动缸与移动框体连接，拉动或推动移动框体。

Description

一种托辊式双向转辙器

技术领域

本发明涉及一种用于包裹等货物分拣的转辙器，具体来说，是一种托辊式双向转辙器，属于转辙器技术领域。

背景技术

物流分拣设备中,转辙器是必备的部件之一，且机器代替人工分拣工作后,成本和效率是优先考虑的因素。转辙器效率的高低直接制约了整个分拣设备的效率。经调研，目前转辙器效率方面是行业瓶颈。

转辙器是引导机车或货物行进中转向的设备。其中，托辊式转辙器一般用于包裹等货物的分拣。现有的托辊式转辙器，其结构如图1所示，其工作原理描述如下：动力源带动一组相互平行的主动辊55同步转动，主动辊55上的带轮53同步转动，带轮53通过O形带与其上方的转向轮54连接，并对转向轮54实现传动，转向轮54固定在条板上，条板固定在左右一对架体52上，架体52的端部与凸轮51接触。

继续参见图1，当需要对货物进行转向输送的操作时，凸轮电机50通过传动装置带动凸轮51转动，凸轮51将两侧的架体52顶起，转向轮54随架体向上移动，最终使得转向轮54的高度略高于输送线体的高度，当货物随输送线体移动到转向轮54的位置后，随转向轮54的转动方向运动，实现了货物的转向分拣；当货物不需要转向时，电机50带动凸轮51转动到低位，架体52随凸轮51下落，使得转向轮54的高度低于输送线体的高度，从而货物沿输送线体向前输送而不进行转向。

这种形式的托辊式转辙器是目前常见的用于包裹分拣输送的转辙器，其缺点在于：

1、转向轮54的方向都是固定朝一个方向，因此只能对一个方向实现转向分拣，分拣效率较低。

2、每次需要转向时都需要凸轮51将两侧的架体52分别顶起，操作较繁琐，而且需要克服重力，传动机构可靠性较差，容易受到损伤。

3、架体52被凸轮51顶起，架体除了竖直方向运动之外，X向的水平方向也有一定位移，为了确保转向轮54与两侧主动轴55上的带轮53的留有足够的安全间距，转向轮与X向上相邻转向轮之间的间距较大，一般需要120mm左右，间距大的缺点是对输送包裹的大小有限制，不能输送体积过小的包裹，因此转辙器的应用也受到了限制。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：现有的托辊式转辙器，只能朝一个方向实现转向分拣，分拣效率低；需要将架体顶起，操作繁琐，传动机构可靠性较差；转向轮沿X向的间距较大，不能输送体积过小的包裹，因此转辙器的应用也受到了限制。

本发明采取以下技术方案：

一种托辊式双向转辙器，包括传动模块，转向模块；所述传动模块包括电机2，所述电机2通过传动机构带动一组相互平行的辊轴8转动，所述辊轴8上固定设有下滚轮9,所述下滚轮9上方设有与其一一对应的上滚轮14,所述下滚轮9通过传动带10对其上方的上滚轮14传动，所述上滚轮14所在平面与输送线体相接，带动负载的货物前进；所述转向模块包括上滚轮定位板23，所述上滚轮定位板23位于上滚轮14与下滚轮9之间，其上设有上滚轮定位座，所述上滚轮14由C形支架20支撑，C形支架20下方设有垂直转轴，所述垂直转轴与所述上滚轮定位座铰接；所述上滚轮定位板23上还设有传动带孔24，供传动带10从其中穿过连接上下滚轮；所述转向模块还包括水平的移动框体17，所述移动框体17位于上滚轮14与上滚轮定位板23之间；所述C形支架20底面还与水平的连杆19一端铰接，所有连杆19另一端与移动框体17上对应的销轴17a进行铰接；所述转向模块还包括水平的伺服电动缸15，所述伺服电动缸15与移动盘框体17连接，拉动或推动所述移动框体17。

本发明的托辊式双向转辙器，其传动模块部分：采用电机和传动机构带动一组辊轴同步转动，再利用辊轴上的下滚轮9通过传动带10带动其上方的上滚轮14转动，上滚轮14提供承接并驱动货物向前移动，上述这部分构思与现有技术是一致的，但是，上滚轮14所在平面与输送线***于同一高度这点与现有技术是不同的，从而无需使用凸轮、凸轮电机、架体等装置，无需将上滚轮14所在的平面向上顶起。

其转向模块部分：这部分是本发明的重点，首先，上滚轮14的布置和固定方式，是与现有技术有很大不同的，上滚轮14需要绕垂直方向的轴向进行旋转，因此其下部需要通过垂直转轴与其下方上滚轮定位板23上的上滚轮定位座进行铰接配合；其次，给固定上滚轮的C形支架20提供一个旋转力臂，即，在C形支架下部铰接连杆19；第三，为了使所有的上滚轮14进行同步转动，在上滚轮定位板23和上滚轮14之间设置水平的移动框体17.移动框体17与上滚轮14之间不形成干涉，而只是通过其上的销轴17a与连杆19进行铰接，只要确保移动框体的刚度和尺寸精度，就能保证所有的连杆19的转动一致性，上滚轮定位板23上设置传动带孔24，供传动带10从该孔中穿过，并能够随上滚轮14的转动在该孔中来回扭动。

进一步的，所述移动框体17呈矩形，其四个角位置分别设有垂直导向轮21和水平导向轮22，分别在侧板上设置的对应滑轨内滑动。这样能够提高移动框体17与侧板配合的精度，提高其刚度，从而确保所有连杆19的转动一致性，同时也降低了移动框体17移动时的摩擦力。

进一步的，所述移动框体17包括一对平行的支撑杆,其上水平固定布置若干根平行的杆件18，所述销轴17a设置在所述杆件18上，结构更简洁，材料利用效率高。

进一步的，所述伺服电动缸15通过连接轴16连接在所述支撑杆的中部，使得结构更合理，确保移动框体17受力均衡。

进一步的，所述伺服电动缸15拉动或推动所述移动框体17，所述连杆19带动所述上滚轮14的转动角度范围为-45°、0°、45°，实现了双向转辙，连同原始输送方向共三个方向的输送分拣。

进一步的，所述传动带孔24呈半圆环形，供所述传动带10在其内进行扭动转向，半圆环形的传动带孔便于传动带10传递上下滚轮动力，在上滚轮转动角度时使传动带10有足够空间。

本发明的有益效果在于：

1）普通托辊式转辙器效率普遍在900件/小时，最高能达到1200件/小时。本发明实现了双向转辙，共三个方向的输送分拣，分拣效率大大提高，能够使分拣效率达到4000件/小时。

2）无需凸轮、凸轮电机、架体等装置，无需转向时将上滚轮所在的平面向上顶起，简化了结构和操作，提高了可靠性。

3）相对对比技术的转辙器，转向轮沿X向的间距可以缩小20-50cm，提高了转向轮的密集度，从而能够输送体积更小的包裹，扩大了转辙器的应用。

4）减少了人力成本，长期以往，会大大降低生产成本。

5）提高了场地利用率。双向转辙器的使用，可以使物体在三个方向上进行选择分路。在原有分拣***中，需要达到此功能至少需要两台以上转辙器，且交错分布。现将此部分集成于一体，成本降低的同时，分拣场地更加紧凑。

附图说明

图1是现有技术的托辊式转辙器的结构示意图。其中，设线体输送方向为X向，与其水平垂直的方向为Y向。

图2是本发明的托辊式双向转辙器的立体结构示意图。

图3是本发明的托辊式双向转辙器的主视图。

图4是图3中左侧结构的放大示意图。

图5是本发明的托辊式双向转辙器的俯视图。

图6是本发明的托辊式双向转辙器的左视图。

图7是本发明的托辊式双向转辙器内部，移动框体与伺服电动缸进行连接的俯视图。上滚轮采用了省略画法，右下角仅显示了一个顺时针转动45°后的上滚轮。

图8是图7中右下角位置的放大示意图。

图9是图7中移动框体的示意图。

图10是移动框体的立体结构示意图。

图11是四氟电动缸及其与移动框体进行连接的连接轴的立体结构示意图。

图12是上滚轮的立体示意图，上滚轮由C形支架进行固定，C形支架底面与连杆铰接，C形支架底面还固定设有用于与上滚轮定位板进行铰接的竖直转轴。

图13是图12的主视图。

其中，1、侧板，2、电机，3、电机转接盘，4、轴，5、多挈带轮，6、压轮，7、多挈带，8、辊轴，9、下滚轮，10、传动带，14、上滚轮，15、伺服电动缸，16、连接轴，17、移动框体，17a、销轴，18、杆件，19、连杆，20、C形支架，21、竖直导向轮，22、水平导向轮，23、上滚轮定位板，24、传动带孔。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步说明。

参见图2-图12，托辊式双向转辙器，包括传动模块，转向模块；所述传动模块包括电机2，所述电机2通过传动机构带动一组相互平行的辊轴8转动，所述辊轴8上固定设有下滚轮9,所述下滚轮9上方设有与其一一对应的上滚轮14,所述下滚轮9通过传动带10对其上方的上滚轮14传动，所述上滚轮14所在平面与输送线体平面对齐，带动负载的货物前进；所述转向模块包括上滚轮定位板23，所述上滚轮定位板23位于上滚轮14与下滚轮9之间，其上设有上滚轮定位座，所述上滚轮14由C形支架20支撑，C形支架20下方设有垂直转轴，所述垂直转轴与所述上滚轮定位座孔铰接；所述上滚轮定位板23上还设有传动带孔24，供传动带10从其中穿过；所述转向模块还包括水平的移动框体17，所述移动框体17位于上滚轮14与上滚轮定位板23之间；所述C形支架20底面还与水平的连杆19一端铰接，所有连杆19另一端与移动框体17上对应的销轴17a进行铰接；所述转向模块还包括水平的伺服电动缸15，所述伺服电动缸15与移动框体17连接，拉动或推动所述移动框体17。

参见图9-图10，所述移动框体17呈矩形，其四个角位置分别设有竖直导向轮21和水平导向轮22，分别在侧板上设置的对应滑轨内滑动，起到运动导向作用。同时能够提高移动框体17与侧板配合的精度，提高其刚度，从而确保所有连杆19的转动一致性，也降低了移动框体17移动时的摩擦力。

所述移动框体17包括一对平行的支撑杆,其上水平固定布置若干根平行的杆件18，所述销轴17a设置在所述杆件18上，结构更简洁，材料利用效率高。

参见图7，伺服电动缸15通过连接轴16连接在所述支撑杆的中部，使得结构更合理，确保移动框体17受力均衡。

参见图7、8，所述伺服电动缸15拉动或推动所述移动框体17，所述连杆19带动所述上滚轮14的转动角度范围为-45°、0°、45°，实现了双向转辙，连同原始输送方向共三个方向的输送分拣。

所述传动带孔24呈半圆环形，供所述传动带10在其内进行扭动转向，半圆环形的传动带孔便于传动带10传递上下滚轮动力，在上滚轮转动角度时使传动带10有足够空间。

参见图2-图6，其传动模块部分：电机2通过电机转接盘3和电机支撑轴固定在侧板1上。首个多挈带轮通过紧定螺钉固定在由电机2引出的轴4上。参见图7，通过多挈带7和压轮6将多挈带轮上的动力向前传动。参见图3，多挈带轮5通过紧定螺钉连接在辊轴8上，同时下滚轮9通过紧定螺钉连接在辊轴8上，至此多挈带轮5上的动力传递给了下滚轮9。再通过O型的传动带10，将动力传递给上滚轮14，带动物体前进。

参见图7-图13，其转向模块部分：这部是本发明的重点，首先，上滚轮14的布置和固定方式，是与现有技术有很大不同的，上滚轮14需要绕垂直方向的轴向进行旋转，因此其下部需要通过垂直转轴与其下方上滚轮定位板23上的上滚轮定位座进行铰接配合；其次，给固定上滚轮的C形支架20提供一个旋转力臂，即，在C形支架下部铰接连杆19；第三，为了使所有的上滚轮14进行同步转动，在上滚轮定位板23和上滚轮14之间设置水平的移动框体17.移动框体17与上滚轮14之间不形成干涉，而只是通过其上的销轴17a与连杆19进行铰接，所有的销轴17a在移动框体17上等距设置，只要确保移动框体的刚度和尺寸精度，就能保证所有的连杆19的转动一致性，上滚轮定位座23上设置传动带孔24，供传动带10从该孔中穿过，并能够随上滚轮14的转动在该孔中来回扭动。

Claims (6)

1.一种托辊式双向转辙器，其特征在于：

包括传动模块，转向模块；

所述传动模块包括电机（2），所述电机（2）通过传动机构带动一组相互平行的辊轴（8）转动，所述辊轴（8）上固定设有下滚轮（9）,所述下滚轮（9）上方设有与其一一对应的上滚轮（14）,所述下滚轮（9）通过传动带（10）对其上方的上滚轮（14）传动，所述上滚轮（14）所在平面与输送线体相接；

所述转向模块包括上滚轮定位板（23），所述上滚轮定位板（23）位于上滚轮（14）与下滚轮（9）之间，其上设有上滚轮定位座，所述上滚轮（14）由C形支架（20）支撑，C形支架（20）下方设有垂直转轴，所述垂直转轴与所述上滚轮定位座铰接；所述上滚轮定位板（23）上还设有传动带孔（24），供传动带（10）从其中穿过连接上下滚轮；

所述转向模块还包括水平的移动框体（17），所述移动框体（17）位于上滚轮（14）与上滚轮定位板（23）之间；所述C形支架（20）底面还与水平的连杆（19）一端铰接，连杆（19）另一端与移动框体（17）上对应的销轴（17a）进行铰接；

所述转向模块还包括水平的伺服电动缸（15），所述伺服电动缸（15）与移动框体（17）连接，拉动或推动所述移动框体（17）。

2.如权利要求1所述的托辊式双向转辙器，其特征在于：所述移动框体（17）呈矩形，其四个角位置分别设有竖直导向轮（21）和水平导向轮（22），分别在侧板上设置的对应滑轨内滑动。

3.如权利要求1所述的托辊式双向转辙器，其特征在于：所述移动框体（17）包括一对平行的支撑杆,其上水平布置若干根平行的杆件（18），所述销轴（17a）设置在所述杆件（18）上。

4.如权利要求3所述的托辊式双向转辙器，其特征在于：所述伺服电动缸（15）通过连接轴（16）连接在所述支撑杆的中部。

5.如权利要求1所述的托辊式双向转辙器，其特征在于：所述伺服电动缸（15）拉动或推动所述移动框体（17），所述连杆（19）带动所述C形支架（20）使上滚轮（14）转动-45°、0°、45°。

6.如权利要求5所述的托辊式双向转辙器，其特征在于：所述传动带孔（24）呈半圆环形，供所述传动带（10）在其内进行扭动转向。

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