CN107051892A - 可拓展快件分拨装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可拓展快件分拨装置，现有快件分拨装置需要按照场地专门定制，价格昂贵。因此许多快递公司的快递分拨还是由人工完成，其分拨效率低，劳动强度大。本发明介绍模块化快件分拨装置，硬件由传动部分、转向部分和辅助部分三部分构成；本发明改变了整体式分拨装置为可拓展式(模块化)分拨装置，可根据场地任意拼装，大大降低了成本。本发明采用多组矢量轮组利用快件本身的惯性来分离发往不同地区的快件。提高了快件分拨的工作效率，降低了人工劳动强度，提高了快件分拨的准确性。

Description

可拓展快件分拨装置
技术领域
本发明涉及一种可拓展快件分拨装置。
背景技术
随着中国电子商务的快速发展，中国快递业保持着快速发展的势头。中国快递年业务量已经突破200亿件大关，2015年”双十一”业务高峰期，单日处理量突破1.6亿件。然而快件的分拣***并没有随业务量的上升而发展。目前，在很多快递公司里，都还是靠”人工+传动带”的形式来分拣因此快递乱象丛生，其中之一就是暴力分拣,其根本原因就是快递的分拨作业完全依靠人工进行。
发明内容
本发明针对小型快递公司没有资金购买成套的快递分拨***，而目前使用效率低下的人工加传送带的分拣形式的问题，提供了一种可拓展快件分拨装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种可拓展快件分拨装置，其特征在于，包括识别传送机构、传动机构、转向机构和控制单元；识别传送机构、传动机构、转向机构依次布置；
所述识别传送机构包括第一机架、第一光轴、第二光轴、主动齿轮、从动齿轮、手柄、第一滚筒、第一传送带、第一连接板、挡板、第一直流电机安装架、第一同步带轮、第一同步带、第二滚筒、第二同步带轮、第一直流电机、主动锥齿轮、从动锥齿轮、滚珠丝杆、滚珠螺母；所述第一光轴和第二光轴均铰接在第一机架的一侧，主动齿轮固定在第一光轴上，从动齿轮固定在第二光轴上，主动齿轮和从动齿轮啮合传动，第一光轴上端固定有从动锥齿轮，第一机架上铰接有第一滚筒和第二滚筒，第一直流电机通过第一直流电机安装架安装在第一机架上，第一同步带轮安装在第一直流电机的输出轴上，第二同步带轮与第二滚筒固定连接，第一同步带安装在第一同步带轮和第二同步带轮之间，第一传送带套在第一滚筒和第二滚筒上，一对滚珠丝杆对称铰接在第一传送带的两侧，其中一根滚珠丝杆与第二光轴相连，每根滚珠丝杆上均套有滚珠螺母，两个滚珠螺母通过第一连接板相连，挡板垂直固定在第一连接板上；
所述传动机构包括第三滚筒、第二弹簧铰链、第四滚筒、第二传送带、第一弹簧铰链、第二机架、第二直流电机、第三同步带轮、第二直流电机安装架、第二同步带、第五滚筒、第四同步带轮；第三滚筒、第四滚筒和第五滚筒依次铰接在第二机架上，第二传送带套在第四滚筒和第五滚筒之间，第二直流电机通过第二直流电机安装架安装在第二机架上，第三同步带轮安装在第二直流电机的输出轴上，第四同步带轮与第五滚筒固定连接，第二同步带安装在第三同步带轮和第四同步带轮之间；第一弹簧铰链和第二弹簧铰链安装在第二传送带的两侧、布置在第二传送带的两个对角处，第一弹簧铰链和第二弹簧铰链与第二传送带的传动方向的夹角为锐角；
所述转向机构包括第三机架、第三直流电机、第三直流电机安装架、滑轮、滑轮座、第三连接板；第三机架上矩形整列布置滑轮座，滑轮铰接在滑轮座上，所有滑轮座的一端均与第三机架铰接，所有滑轮座的另一端均与第三连接板铰接，第三直流电机通过第三直流电机安装架安装在第三机架上，第三直流电机与第三连接板之间安装有曲柄摇杆机构。
所述控制单元包括第一光电开关、第二光电开关、条形扫码器、红外避障感应器和单片机；所述第一光电开关安装在第二机架上、布置在第二传送带旁；第二光电开关和条形扫码器均布置在识别传送机构和传动机构之间；所述红外避障感应器安装在与第三连接板同一高度的第三机架上；所述第一光电开关、第二光电开关、条形扫码器、红外避障感应器、第一直流电机、第二直流电机、第三直流电机均与单片机相连。
进一步的，所述传动机构还包括第一地脚，所述第一地脚安装在第四滚筒一侧的第二机架的底部；所述转向机构还包括第二地脚，第三机架的下部一侧安装一对第二地脚，传动部分的带地脚端和转向部分的带地脚端靠在一起。
本发明的有益效果如下：由于一整套的快递分拨***过于昂贵，并且安装麻烦，因此，本发明提出了采用分离式的结构，由传动部分和分离部分两部分构成；本发明改变了整体式分拨装置为可分离式分拨装置，可根据场地任意拼装，大大降低了成本。本发明采用自动扫码装置来识别出快件的目的地信息，多组矢量轮组利用快件本身的惯性来分离发往不同地区的快件。提高了快件分拨的工作效率，降低了工人劳动强度，提高了快件分拨的准确性。
附图说明
图1是本发明一种拓展后的示意图；
图2是本发明识别传送机构的主视图；
图3是图2的俯视图；
图4是图2的左视图；
图5是本发明传动机构的主视图；
图6是图5的俯视图；
图7是本发明转向机构的主视图；
图8是图7的俯视图；
图9是图7的仰视图；
图10是本发明另外一种扩展示意图；
图中：识别传送机构1、传动机构2、转向机构3、第一机架101、第一光轴102、第二光轴103、主动齿轮104、从动齿轮105、手柄106、第一滚筒107、第一传送带108、第一连接板109、挡板110、第一直流电机安装架111、第一同步带轮112、第一同步带113、第二滚筒114、第二同步带轮115、第一直流电机116、从动锥齿轮117、主动锥齿轮118、滚珠丝杆119、滚珠螺母120、第一地脚201、第三滚筒202、第二弹簧铰链203、第四滚筒204、第二传送带205、第一弹簧铰链206、第二机架207、第二直流电机208、第三同步带轮209、第二直流电机安装架210、第二同步带211、第五滚筒212、第四同步带轮213、第三机架301、第三直流电机302、第三直流电机安装架303、第二连接板304、滑轮305、第二地脚306、滑轮座307、第三连接板308、第四连接板309、第一光电开关401。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
本发明提供一种可拓展快件分拨装置，现有快件分拨装置需要按照场地专门定制，价格昂贵。因此许多快递公司的快递分拨还是由人工完成，其分拨效率低，劳动强度大。本发明模块化，由识别传送机构1、传动机构2、转向机构3构成；本发明改变了整体式分拨装置为可分离式分拨装置，可根据场地任意拼装，大大降低了成本。本发明采用自动扫码装置来识别出快件的目的地信息，多组矢量轮组利用快件本身的惯性来分离发往不同地区的快件。提高了快件分拨的工作效率，降低了人工工作强度，提高了快件分拨的准确性。如图1所示，将识别传送机构1、传动机构2、转向机构3、传动机构2、转向机构3、传动机构2、转向机构3、传动机构2依次布置形成一套分拨***，根据实际情况，布置传动机构2和转向机构3的数量。一种可拓展快件分拨装置包括识别传送机构1、传动机构2、转向机构3和控制单元；识别传送机构1、传动机构2、转向机构3依次布置；
如图2-4所示，所述识别传送机构1包括第一机架101、第一光轴102、第二光轴103、主动齿轮104、从动齿轮105、手柄106、第一滚筒107、第一传送带108、第一连接板109、挡板110、第一直流电机安装架111、第一同步带轮112、第一同步带113、第二滚筒114、第二同步带轮115、第一直流电机116、从动锥齿轮117、主动锥齿轮118、滚珠丝杆119、滚珠螺母120；所述第一光轴102和第二光轴103均铰接在第一机架101的一侧，主动齿轮104固定在第一光轴102上，从动齿轮105固定在第二光轴103上，主动齿轮104和从动齿轮105啮合传动，第一光轴102上端固定有从动锥齿轮117，第一机架101上铰接有第一滚筒107和第二滚筒114，第一直流电机116通过第一直流电机安装架111安装在第一机架101上，第一同步带轮112安装在第一直流电机116的输出轴上，第二同步带轮115与第二滚筒114固定连接，第一同步带113安装在第二同步带轮115和第一同步带轮112之间，第一传送带108套在第一滚筒105和第二滚筒114上，一对滚珠丝杆119对称铰接在第一传送带108的两侧，其中一根滚珠丝杆120与第二光轴103相连，每根滚珠丝杆119上均套有滚珠螺母120，两个滚珠螺母120通过第一连接板109相连，挡板110垂直固定在第一连接板109上，用于阻挡快件，通过转动手柄106，实现挡板110的升降。
如图5-6所示，所述传动机构2包括第一地脚201、第三滚筒202、第二弹簧铰链203、第四滚筒204、第二传送带205、第一弹簧铰链206、第二机架207、第二直流电机208、第三同步带轮209、第二直流电机安装架210、第二同步带211、第五滚筒212、第四同步带轮213；第三滚筒202、第四滚筒204和第五滚筒212依次铰接在第二机架207上，第二传送带205套在第四滚筒204和第五滚筒212之间，第二直流电机208通过第二直流电机安装架210安装在第二机架207上，第三同步带轮209安装在第二直流电机208的输出轴上，第四同步带轮213与第五滚筒212固定连接，第二同步带211安装在第三同步带轮209和第四同步带轮213之间，第一地脚201安装在第四滚筒204一侧的第二机架207的底部，其目的是为了快件顺利掉落，角度约为5度，视传送带速度而定；第一弹簧铰链206和第二弹簧铰链203安装在第二传送带205的两侧、布置在第二传送带205的两个对角处，第一弹簧铰链206和第二弹簧合页铰链203与第二传送带205的传动方向的夹角为锐角，安装弹簧铰链的作用是为了调节快件的姿态，使其不靠近传送带边缘，从而让快件按预定轨迹运动；
如图7-9所示，所述转向机构3包括第三机架301、第三直流电机302、第三直流电机安装架303、滑轮305、第二地脚306、滑轮座307、第三连接板308；第三机架301上矩形整列布置滑轮座307，滑轮306铰接在滑轮座307上，所有滑轮座307的一端均与第三机架301铰接，所有滑轮座307的另一端均与第三连接板308铰接，第三直流电机302通过第三直流电机安装架303安装在第三机架301上，第三直流电机302与第三连接板308之间安装有曲柄摇杆机构，所述曲柄摇杆机构由第二连接板304和第四连接板309组成，第二连接板304作为曲柄，固定安装在第三直流电机302的输出轴上，第四连接板309作为连杆，其一端与第二连接板304铰接，另一端与第三连接板308铰接；第三机架301的下部一侧安装一对第二地脚306，传动部分2的带地脚端和转向部分3的带地脚端靠在一起，由此，当快件运动速度不快时，也能从滑轮上滑下来。
所述控制单元包括第一光电开关401、第二光电开关、条形扫码器、红外避障感应器和单片机；所述第一光电开关401安装在第二机架207上、布置在第二传送带205旁，第一光电开关的作用为感应传动机构2上是否有物体经过；第二光电开关和条形扫码器均布置在识别传送机构1和传动机构2之间，第二光电开关的作用为识别出没有扫到码的快件；所述红外避障感应器安装在与第三连接板308同一高度的第三机架301上，其作用是控制滑轮305的偏转角度；所述第一光电开关、第二光电开关、条形扫码器、红外避障感应器、第一直流电机116、第二直流电机208、第三直流电机302均与单片机相连。所述单片机可以采用STM32型号单片机，但不限于此。
图10为本发明的另一种扩展示意图，根据实际情况，布置传动机构2和转向机构3的数量。
下面介绍一下本发明的工作流程：
准备快件1、快件2、快件3来完成分拣操作(并不是只能放上三个快件，此处只为举例说明)。
步骤1.给控制单元上电，使第一传送带108和第二传送带205往同一个方向运动，并摇动手柄106，根据快递件的大小，使第一连接板109处于合适的高度；
步骤2.将快件1、快件2、快件3条形码朝上，从上至下依次叠放放置在第一传送带108上，此时受到第一传送带108的摩擦力的作用，使快件堆向前，直至碰到挡板110，最下面快件1继续向前，而其上方的快件被挡板110阻挡，停止向前。快件1继续向前，当快件1与其上的快件不接触时，快件2掉落并与快件1朝着同一个方向运动，由于快件2被阻挡了一段时间，快件1和快件2产生了一定的间距，因此不会发生快件2没扫到码却没有被单片机记录的情况(当2个快件挨在一起时，只能被第二光电开关识别为一个物体)，以后的快件按此类推。快件继续向前，当经过识别传送机构1和传动机构2之间时，分为两类，一种没扫到码，即条形扫码器没有检测到有条形码而第二光电开关却检测到有物体通过，单片机将其标记为在最后一个出口下去，一种有扫到码，即条形扫码器有检测到有条形码且与此同时第二光电开关也检测到有物体通过，其上的条形码被条形扫码器扫到，根据初始在单片机上设定的情况，将该类快件输送到对应的转向机构(由接下来的布置在各段传动机构上的第一光电开关401的触发次数决定各转向机构3上轮组的姿态)，快件就从这个转向机构下落；
步骤3.快件在第二传送带205上运动，直至被第二机架207上的第一光电开关401检测到，此时会传输信息至单片机内，单片机控制第三直流电机302转动，通过曲柄摇杆机构带动滑轮座307转动，从而带动滑轮座307上轮组共同向左(右)摆动。如果此快件上所携带的信息(多个快件上依次标有对应的信息，信息是从所扫到的条形码上通过采集得到的，不会相互发生干扰)为转向机构掉落，轮组便偏转向没有传动部分的一侧，掉落至预先准备好的快件装载物之中(由红外避障感应器来控制各转向机构3上轮组的偏转角度)；若不是，轮组则偏转向有传动部分的一侧，直至其到对应口下去，如果不安装第一弹簧铰链206或第二弹簧铰链203,则会使快件不按预定轨迹运动，从而发生错误，弹簧铰链可以调整快件姿态，使快件一直在传动部分的中部向前运动，按预定轨迹直至其到对应口下去，即落至地面或者某种预先放置的容器中或者下一段传动部分；若有快件没有扫到码，则将此快件单独赋值，让其在最后一个转向装置掉落；
步骤4.重复步骤2。

Claims (2)

1.一种可拓展快件分拨装置，其特征在于，包括识别传送机构(1)、传动机构(2)、转向机构(3)和控制单元等；识别传送机构(1)、传动机构(2)、转向机构(3)依次布置。
所述识别传送机构(1)包括第一机架(101)、第一光轴(102)、第二光轴(103)、主动齿轮(104)、从动齿轮(105)、手柄(106)、第一滚筒(107)、第一传送带(108)、第一连接板(109)、挡板(110)、第一直流电机安装架(111)、第一同步带轮(112)、第一同步带(113)、第二滚筒(114)、第二同步带轮(115)、第一直流电机(116)、从动锥齿轮(117)、主动锥齿轮(118)、滚珠丝杆(119)、滚珠螺母(120)；所述第一光轴(102)和第二光轴(103)均铰接在第一机架(101)的一侧，主动齿轮(104)固定在第一光轴(102)上，从动齿轮(105)固定在第二光轴(103)上，主动齿轮(104)和从动齿轮(105)啮合传动，第一光轴(102)上端固定有从动锥齿轮(117)，第一机架(101)上铰接有第一滚筒(105)和第二滚筒(114)，第一直流电机(116)通过第一直流电机安装架(111)安装在第一机架(101)上，第一同步带轮(112)安装在第一直流电机(116)的输出轴上，第二同步带轮(115)与第二滚筒(114)固定连接，第一同步带(113)安装在第一同步带轮(112)和第二同步带轮(115)之间，第一传送带(108)套在第一滚筒(107)和第二滚筒(114)上，一对滚珠丝杆(119)对称铰接在第一传送带(108)的两侧，其中一根滚珠丝杆(120)与第二光轴(103)相连，每根滚珠丝杆(119)上均套有滚珠螺母(120)，两个滚珠螺母(120)通过第一连接板(109)相连，挡板(110)垂直固定在第一连接板(109)上。
所述传动机构(2)包括第三滚筒(202)、第二弹簧铰链(203)、第四滚筒(204)、第二传送带(205)、第一弹簧铰链(206)、第二机架(207)、第二直流电机(208)、第三同步带轮(209)、第二直流电机安装架(210)、第二同步带(211)、第五滚筒(212)、第四同步带轮(213)；第三滚筒(202)、第四滚筒(204)和第五滚筒(212)依次铰接在第二机架(207)上，第二传送带(205)套在第四滚筒(204)和第五滚筒(212)之间，第二直流电机(208)通过第二直流电机安装架(210)安装在第二机架(207)上，第三同步带轮(209)安装在第二直流电机(208)的输出轴上，第四同步带轮(213)与第五滚筒(212)固定连接，第二同步带(211)安装在第三同步带轮(209)和第四同步带轮(213)之间；第一弹簧铰链(206)和第二弹簧铰链(203)安装在第二传送带(205)的两侧、布置在第二传送带(205)的两个对角处，第一弹簧铰链(206)和第二弹簧铰链(203)与第二传送带(205)的传动方向的夹角为锐角。
所述转向机构(3)包括第三机架(301)、第三直流电机(302)、第三直流电机安装架(303)、滑轮(305)、滑轮座(307)、第三连接板(308)；第三机架(301)上矩形整列布置滑轮座(307)，滑轮(306)铰接在滑轮座(307)上，所有滑轮座(307)的一端均与第三机架(301)铰接，所有滑轮座(307)的另一端均与第三连接板(308)铰接，第三直流电机(302)通过第三直流电机安装架(303)安装在第三机架(301)上，第三直流电机(302)与第三连接板(308)之间安装有曲柄摇杆机构。
所述控制单元包括第一光电开关、第二光电开关、条形扫码器、红外避障感应器和单片机；所述第一光电开关(401)安装在第二机架(207)上、布置在第二传送带(205)旁；第二光电开关和条形扫码器均布置在识别传送机构(1)和传动机构(2)之间；所述红外避障感应器安装在与第三连接板(308)同一高度的第三机架(301)上；所述第一光电开关(401)、第二光电开关、条形扫码器、红外避障感应器、第一直流电机(116)、第二直流电机(208)、第三直流电机(302)均与单片机相连。
2.根据权利要求1所述的可拓展快件分拨装置，其特征在于，所述传动机构(2)还包括第一地脚(201)，所述第一地脚(201)安装在第四滚筒(204)一侧的第二机架(207)的底部；所述转向机构(3)还包括第二地脚(306)，第三机架(301)的下部一侧安装一对第二地脚(306)，传动部分(2)的带地脚端和转向部分(3)的带地脚端靠在一起。
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