CN111689188A - 一种换向输送装置及换向控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换向输送装置及换向控制方法，包括底板、托板、万向球、辊轮，底板上端面沿对角线设置有辊轮，辊轮独立控制，底板上端面未设置辊轮的区域设置有托板，托板上端面固定有若干个万向球。本发明构造简单、设计合理、安装方便、成本低廉，操作方便，能自由控制输送方向，辊轮与万向球的配合使用，有效对各种物料进行输送，可实现任意方向的输送，也可原地打转换向，适用范围广，适用性强。

Description

一种换向输送装置及换向控制方法

(本申请的实施例1要求申请号为：202020825262.2，申请日为2020年5月18日的优先权；本申请的权利要求1-3要求申请号为：202020825262.2，申请日为2020年5月18日的优先权)

技术领域

本发明涉及输送带输送技术领域，更具体的说是涉及一种换向输送装置及换向控制方法。

背景技术

目前，换向输送装置通常采用两台并按照一定角度放置的输送机、通过具有一定弯曲角度和弧度的输送带、通过在辊轮输送带中嵌入升降机构、采用麦克纳姆轮式机构来实现换向输送、通过在输送带上加装自动挡板等方案来实现换向输送。

但是采用按照一定角度放置的输送机和采用在辊轮输送带中嵌入升降机构实现换向输送，机构多、结构复杂、安装不便、维修难以及换向输送角度单一，且又不能使被输送物体原地打转变换方向；采用弯曲角度和弧度的输送带换向输送，安装精度要求高、占用空间大，自动化程度低，维护难度大，不能平稳的输送物体，难以控制物体输送的方向，存在物体冲撞到旁边挡杆，甚至冲出输送轨道，而且只适用于输送轻的物体，换向输送方向单一，又不能使被输送物体原地打转变换方向，对输送的物料具有一定的局限性；采用麦克纳姆轮式机构实现换向输送，加工、安装精度要求高，控制难度大、价格昂贵、承载能力低，无法普遍使用；采用在输送带上加装自动挡板实现换向输送，普遍用于物流分拣当中，但是只适用于比较轻的物料输送，对于比较重的物料，自动挡板承受不住。

因此，如何提供一种构造简单、设计合理、安装方便、成本低廉，操作方便，承载能力强、能自由控制输送方向的换向输送带是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种构造简单、设计合理、安装方便、成本低廉，操作方便，承载能力强、能自由控制输送方向的换向输送带；

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种换向输送装置，包括底板、托板、万向球、辊轮，所述底板上端面沿对角线设置有4个所述辊轮，所述辊轮独立控制，所述底板上端面未设置辊轮的区域设置有托板，所述托板上端面固定有若干个万向球；

所述辊轮之间夹角为90°；

所述万向球的上端点与所述辊轮的上端面在同一水平面内。

优选地，所述辊轮传动方式为带传动或链传动。

优选地，所述托板下端面设置有固定块，所述固定块与所述底板固定连接。

一种换向输送装置的换向控制方法，其特征在于，包括以下内容：

设定所述底板上端面中心为原点并建立XOY坐标系；其中，坐标系中X轴与所述底板边线平行；

要求物料输送方向为所述底板边线平行时，设定物料输送方向为X轴正方向，此时，位于Y轴负半区的2个象限内的辊轮负转动，位于Y轴正半区的2个象限内的辊轮正转动；

要求物料输送方向为所述底板的对角线方向时，设定物料输送方向为与X轴正方向有+45°夹角方向，此时，位于第一和第三象限的辊轮停止转动，位于第二象限的辊轮正转动，位于第四象限的辊轮负转动；

要求物料原地转动时，此时，位于四个象限内的辊轮同向转动。

优选地，通过匹配辊轮之间的速度差来实现输送角度的改变。

优选地，通过设置辊轮间的夹角配合辊轮之间的速度差来实现输送角度的改变。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种换向输送装置，本发明通过四根独立控制的辊轮的运动合成控制辊轮与被送物体表面的摩擦力方向，从而实现被输送物体朝任意方向输送，也可原地打转，从而改变被输送物体姿态朝向，使用范围广，能输送板型、盘型、箱体等类型的物体，适用性强，控制方法简单，结构简单，运行平稳，易维护，成本低，耐用性好，局部损坏也不影响使用，可靠性极高，适用性强，输送平稳无冲击。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的立体结构示意图；

图2附图为本发明提供的第一种角度结构示意图；

图3附图为本发明提供的第二种角度结构示意图；

图4附图为本发明提供的中心位置结构放大图；

图5附图为本发明建立XOY坐标系示意图；

图6附图为本发明提供的物料沿X轴方向输送的辊轮转动控制示意图；

图7附图为本发明提供的物料原地转动的辊轮转动控制示意图；

图8附图为本发明提供的物料沿轴线方向输送的辊轮转动控制示意图；

图9附图为本发明提供的物料沿与X轴线成30°夹角方向输送时，匹配辊轮转速差的控制示意图；

图10附图为本发明提供的物料沿与X轴线成30°夹角方向输送时，改变辊轮之间的夹角，同时匹配辊轮转速的控制示意图；

图11附图为本发明提供的物料沿任意角度方向输送时，改变辊轮的布置角度，并调整每个辊轮转速的控制示意图；

图中：1、底板；2、辊轮；3、万向球；4、托板；5、L型支架；6、固定块；7、中心孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例公开了一种换向输送装置，包括底板1、辊轮2、万向球3、托板4，底板1为一矩形金属板，矩形底板1的四个角通过螺丝固定连接有L型支架6，底板1的中心位置设置有用于传动带或者链条通过的中心孔7，围绕着中心孔7且对应矩形四个角设置有L型支架5。

在本实施例中，辊轮2通过L型支架5固定在底板1的上端面，辊轮2沿底板1的对角线设置，设置四个辊轮2，在对角线上的两个辊轮2为一组，设置有两组，两组辊轮2交叉设置在底板1上，两个相邻的辊轮2的夹角为90度；在底板上，没有设置辊轮2的区域设置有托板4，托板4的上端面设有若干个万向球3，万向球3的上端与辊轮2的上端面在同一水平面。

在本实施例中，辊轮2数量为4个，4个辊轮2的输入端设置在底板1的中心位置处，可选择通过传动带连接输入端，对辊轮2进行传动，也可以选择齿轮传动对辊轮2进行传动。

在本实施例中，4个辊轮2对应4个动力装置，可以为传动带传动或链条将传动，独立控制，互不影响，优选为电动滚筒。

在本实施例中，托盘4设置在底板1上端面没有设置辊轮2的区域，托盘4的上端面设置有多个万向球3，托盘4的下端面通过固定块6与底板固定连接。

本实施例的换向输送装置，其换向装置的技术点在于托板4上的万向球3和辊轮2，其动力由电动机通过带传动或链传动的方式将动力输入至辊轮2，每一个辊轮2都是独立控制，通过控制每个辊轮2的转动方向和转速既可实现任意方向的输送，又可原地打转，变换各种朝向姿态，保证前后左右的输送顺畅，可输送板型、盘型、箱体等类型的物料；万向球3承载物料，可承载板型、盘型、箱体等类型的物料，辊轮2与物料的摩擦力使产品移动，配合独立控制的辊轮2可实现换向，万向球3与物料的摩擦力能进一步使产品移动。

本实施例工作原理：

主要是用于输送***自动实现物体的换向输送，要实现不同方向的输送，则需要提供不同方向的摩擦力。本实施例通过辊轮2的运动合成产生摩擦力的合成，并作用在物体上，从而改变物体的运动方向。万向球3起到承载作用，承载能力大，且能够使物体在输送过程中保持平稳。

辊轮2驱动形式多样，可以是电动滚筒，也可以是带传动、链传动等，每根都能够独立控制，包括转速及转动方向，优选为电动滚筒。

辊轮2一共有4根，呈十字形布置，即相邻辊轮2之间的夹角为90°。通过控制这4根辊轮2的转动方向和转速既可实现任意方向的输送，又可原地打转，变换各种朝向姿态，前后左右和原地打转的输送最为顺畅，工作效率最高，因为输送件与辊轮2之间不发生打滑，辊轮2可根据输送的物体表面来决定是否采用包胶辊轮，即如果输送的物体表面比较光滑，可采用包胶辊轮来提高输送摩擦力，从而保证输送的持续性和稳定性。

另外，90度布置，对前后左右，原地打转是效率最高，最顺畅，无打滑，如果想不是相互成90度变向(换向)的，那么辊轮2的夹角要相应改变，根据速度合成，对应摩擦力合力，使得物体不在辊轮上打滑，从而实现平稳的换向输送。

实施例2

一种换向输送装置的换向控制方法，包括以下内容：

设定所述底板上端面中心为原点并建立XOY坐标系(如图5)；其中，坐标系中X轴与所述底板边线平行；

1)要求物料输送方向为所述底板边线平行时，设定物料输送方向为X轴正方向，此时，位于Y轴负半区的2个象限内的辊轮负转动，位于Y轴正半区的2个象限内的辊轮正转动；

在本实施例中，具体控制方法示例如图6所示。

当输送方向为X轴正向时，当四根辊轮均按照实线所示箭头方向以相同转速转动时，通过摩擦力合成，总摩擦力方向向右，从而带动物料向X轴正向输送；

当输送方向为X轴负向时，当四根辊轮均按照虚线所示箭头方向以相同转速转动时，通过摩擦力合成，总摩擦力方向向左，从而带动物料就向X轴负输送。

2)要求物料输送方向为所述底板的对角线方向时，设定物料输送方向为与X轴正方向有+45°夹角方向，此时，位于第一和第三象限的辊轮停止转动，位于第二象限的辊轮正转动，位于第四象限的辊轮负转动；

在本实施例中，具体控制方法示例如图7所示，要求物料能够朝着图示45°方向输送，位于第一和第三象限的辊轮停止转动，位于第二象限的辊轮正转动，位于第四象限的辊轮负转动。

3)要求物料原地转动时，此时，位于四个象限内的辊轮同向转动；

在本实施例中，具体控制方法示例如图8所示，图中的实线和虚线表示不同方向的输送。

当四根辊轮均按照实线所示箭头方向以相同转速转动时，各个辊轮提供给物料的摩擦力大小相同，方向围绕换向装置中心逆时针旋转，从而使得物料逆时针原地打转；

当四根辊轮均按照虚线所示箭头方向以相同转速转动时，各个辊轮提供给物料的摩擦力大小相同，方向围绕换向装置中心顺时针旋转，从而使得物料顺时针原地打转。

4)除上述物料输送方向要求外，其他任意方向输送均通过匹配辊轮之间的速度差来实现。

如图9所示，采用在不改变辊轮之间的夹角的情况下，通过匹配辊轮之间的速度差的方法，运用此类方法实现换向输送，在某些方向会出现打滑现象，效率也低，但是匹配好辊轮速度关系，通过辊轮速度合成能够均实现输送。

如图9所示，朝向30°方向换向输送，此类换向输送要克服输送方向上的辊轮的摩擦力，摩擦力最大，输送最不顺畅，易出现打滑，效率最低。

更进一步地，还可以通过改变辊轮之间的夹角，并匹配辊轮之间转速差来实现。

在本实施例中，如图10所示，朝向30°方向换向输送，采用改变辊轮之间的夹角，并匹配辊轮之间转速差的方法。其中，30°换向输送也要克服输送方向上的辊轮的摩擦力，此类摩擦力最大，故此类换向输送方式最不顺畅，易出现打滑，效率最低。但可通过将四根辊轮均设计为可浮动，即可解决此类问题。

5)当输送***中输送方向不对称，即输送带或输送辊道两边的摆放角度不一样时，换向输送装置中的辊轮就要调整好辊轮摆放角度，以及匹配好辊轮之间的转速。在换向输送***中，若存在多个角度的换向需要，即换向输送装置就要满足多个角度的转运，但是无法通过调整辊轮角度及速度匹配关系来防止打滑并提高效率。如图11所示，辊道之间的布置角度都不一样，这样的输送方向复杂，需要通过详细计算才能做出最佳的辊轮摆放位置和辊轮的速度匹配关系，此外辊轮的长度也可能不一样。

对于此类输送***，换向输送效率高的只有一个，但是都可以通过改变辊轮长度、布置辊轮之间的角度和匹配辊轮的转速，结合速度合成来实现，即使效率不高，但也能满足基本的换向需求。

注：在本申请中，负转动指的是面向辊轮远离底板中心的轴向端面观看时辊轮顺时针转动；正转动指的是面向辊轮远离底板中心的轴向端面观看时辊轮逆时针转动。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种换向输送装置，其特征在于，包括底板、托板、万向球、辊轮，所述底板上端面沿对角线设置有4个所述辊轮，所述辊轮独立控制，所述底板上端面未设置辊轮的区域设置有托板，所述托板上端面固定有若干个万向球；

所述辊轮之间夹角为90°；

所述万向球的上端点与所述辊轮的上端面在同一水平面内。

2.如权利要求1所述的一种换向输送装置，其特征在于，所述辊轮传动方式为带传动或链传动。

3.如权利要求1所述的一种换向输送装置，其特征在于，所述托板下端面设置有固定块，所述固定块与所述底板固定连接。

4.一种换向输送装置的换向控制方法，其特征在于，包括以下内容：

设定所述底板上端面中心为原点并建立XOY坐标系；其中，坐标系中X轴与所述底板边线平行；

要求物料输送方向为所述底板边线平行时，设定物料输送方向为X轴正方向，此时，位于Y轴负半区的2个象限内的辊轮负转动，位于Y轴正半区的2个象限内的辊轮正转动；

要求物料输送方向为所述底板的对角线方向时，设定物料输送方向为与X轴正方向有+45°夹角方向，此时，位于第一和第三象限的辊轮停止转动，位于第二象限的辊轮正转动，位于第四象限的辊轮负转动；

要求物料原地转动时，此时，位于四个象限内的辊轮同向转动。

5.如权利要求4所述的一种换向输送装置的换向控制方法，其特征在于，通过匹配辊轮之间的速度差来实现输送角度的改变。

6.如权利要求5所述的一种换向输送装置的换向控制方法，其特征在于，通过设置辊轮间的夹角配合辊轮之间的速度差来实现输送角度的改变。

Images