CN114291505A - 一种直线电机驱动式窄带分拣机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型的电滚筒式窄带分拣机,包括机架、环形链条和第二小车,环形链条的上端沿水平方向进行传送;第二小车的两端分别固定在两个环形链条上,安装架上转动连接有沿水平方向布置的皮带,皮带由固定在安装架上的电滚筒驱动;第二小车连续铺满整个环形链条的外周。本发明中可以精简掉现有的电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮、窄带分拣中的所有岔道、拨叉以及导轨,让整个设备的结构更加简单,后期维护方便;尤其是,本是发明采用直线电机替代现有的电机以及减速机构,可降低噪音,保护工人的听力,同时可提高链轮的运行速度,加快包裹的分拣速率,还可节能降耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种直线电机驱动式窄带分拣机,属于物流自动化分拣设备技术领域。
背景技术
传统的窄带分拣机采用的是减速电机驱动链轮链条传动,链条的传送速度有限制,导致包裹的分拣的效率不高,且减速电机传动的噪音较大,工人长期处于高噪音的五物流分拣车间,工人的听力容易受损;且减速电机的传动机械损耗大,导致能耗较高。
直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能,而不需要任何中间转换机构的传动装置。它可以看成是一台旋转电机按径向剖开,并展成平面而成。
直线电机也称线性电机,线性马达,直线马达,推杆马达。最常用的直线电机类型是平板式、U型槽式和管式。线圈的典型组成是三相,由霍尔元件实现无刷换相。
直线电机的工作原理如下:初级相当于电机的定子,次级相当于电机的转子;当初级绕组通入交流电源时,便在气隙中产生行波磁场,次级在行波磁场切割下,将感应出电动势并产生电流,该电流与气隙中的磁场相作用就产生电磁推力。初级和次级可交换,如果初级固定,则次级在推力作用下做直线运动;反之,则初级做直线运动。
电滚筒即电动滚筒,是一种将电机和减速器共同置于滚筒体内部的新型驱动装置。它主要应用于固定式和移动式带式输送机、替代传统的电动机,减速器在驱动滚筒之外的分离式驱动装置。
电动滚筒具有结构紧凑、传动效率高、噪声低、使用寿命长,运转平稳、工作可靠、密封性好、占据空间小、安装方便等诸多优点,并且适合在各种恶劣环境条件下工作。
但是由于电机和减速器均设置在电滚筒内部,因此电滚筒的散热问题需要重点解决。
目前电滚筒的冷却方式主要有风冷和油冷,其中油冷的效果较佳,这种电动滚筒也称为间接油冷式电动滚筒。电动滚筒内有一定的冷却油液,由于滚筒体不停地旋转,筒体上刮油板将油液不停地浇到电动机和齿轮上,带走电动机和齿轮工作时产生的热量,把热量传递到滚筒体壁上,加速电机散热,并对齿轮产生润滑作用。油冷式电动滚筒的关键是电动机内部不允许进入油液上述方式中电机的散热方式为间接散热,电滚筒的散热效果仍然不是很理想。
且,电滚筒使用一段时间过后,电滚筒内部的冷却油量可能会减小,每次浇在滚筒电机上的油量变小,过少的冷却油无法满足滚筒电机的散热。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供一种直线电机驱动式窄带分拣机,以解决传统的窄带分拣机通过减速电机驱动链轮链条传动,导致包裹分拣效率不高的问题。
本发明采取的技术方案为:一种直线电机驱动式窄带分拣机,包括机架、环形链条和第二小车,所述环形链条在驱动机构的驱动下在竖直面内转动,所述环形链条的上端沿水平方向进行传送;所述环形链条的数量设置为两个并且相互对齐;所述第二小车包括安装架,所述安装架的两端分别固定在两个所述环形链条上,所述安装架上转动连接有沿水平方向布置的皮带,所述皮带由固定在安装架上的电滚筒驱动,所述皮带的传送方向与所述环形链条的传送方向垂直;所述第二小车连续铺满整个环形链条的外周;所述驱动机构为直线电机,所述直线电机包括初级和次级,所述初级固定在机架上并且与所述环形链条的上端平行,所述初级电性连接有交流电源;每个所述第二小车上均固定有一个次级。
优选的,所述交流电源为220V交流供电线。
优选的,所述直线电机为U型槽直线电机。
优选的,所述电滚筒的数量设置为两个,两个电滚筒分别位于所述皮带的两端,两个所述电滚筒的安装方向相反。
优选的,所述电滚筒为油冷式电滚筒。
优选的,所述电滚筒包括筒身,所述筒身的左右两端分别转动连接有前轴和后轴,筒身内部设置有滚筒电机,筒身内部位于滚筒电机两侧的部分上滑动密封连接有滑板,滑板与电滚筒同轴布置,两个滑板之间填充有冷却油,电滚筒内部设置有伸缩机构,当筒身旋转时,伸缩机构使两个滑板相互远离,当筒身静止时,伸缩机构使两个滑板相互靠近。
优选的,所述伸缩机构包括平行四边形机构,所述平行四边形机构的四条边依次相互铰接在一起,所述平行四边形机构上相对的两个顶点分别与滑板以及电滚筒的端面固定,所述平行四边形机构上另外两个相对的顶点为自由端。
优选的,所述自由端上设置有配重块。
优选的,所述平行四边形机构的数量设置为2个并且对称分布在电滚筒的两端。
本发明的有益效果:
1.与现有技术相比,本发明中第二小车整体与环形链条同步运动,当第二小车运动至指定的位置后,第二小车上的电滚筒驱动皮带左右运动实现包裹的左右传送,第二小车的左右运动的动力由电滚筒提供,可以精简掉现有的窄带分拣中的中所有岔道、拨叉以及导轨,让整个设备的结构更加简单,方便后期维护方便。
2.与现有技术相比,本发明采用直线电机替代现有的电机以及减速机构,可降低噪音,保护工人的听力,同时可提高链轮的运行速度,加快包裹的分拣速率,还可节能降耗。
3.特别是,与现有技术相比,本申请方案中小车每次传送的过程中,电滚筒转动,两个滑板相互远离增大冷却油与筒身的接触面积,冷却油与筒身快速换热,当小车停止的过程中,电滚筒停止转动,两个滑板相互靠近挤压冷却油使滚筒电机浸没在冷却油中,实现滚筒电机与冷却油的快速换热,确保滚筒电机下次工作时温度不会超标,相比现有的油冷式电滚筒,本申请相当于每次都用温度更低的冷却油对滚筒电机进行浸没冷却,本申请的换热效果优于现有的油冷式电滚筒。并且,现有的电滚筒使用一段时间过后,电滚筒内部的冷却油量可能会减小,每次浇在滚筒电机上的油量变小,过少的冷却油无法满足滚筒电机的散热,而本申请方案不受冷却油量减少的限制,两个滑板可在一定范围内始终将冷却油挤压至将滚筒电机包裹,确保滚筒电机的冷却效果。
附图说明
图1为现有的窄带分拣机的整体结构俯视图;
图2为现有的窄带分拣机的内部结构示意图;
图3为现有的第一小车结构示意图;
图4为本发明的整体结构俯视图;
图5为本发明内部结构示意图;
图6为本发明第二小车结构示意图;
图7为本发明直线电机的结构示意图。
图8为电滚筒内部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
实施例1:
如图1-图3所示,现有的窄带分拣机包括机架10、环形链条14和第一小车15,机架10上固定有电机11,电机11为伺服电机11,电机11的输出轴上沿竖直方向布置,电机11的输出轴上固定有轴线沿竖直方向布置的第一锥齿轮,第一锥齿轮啮合有轴线沿水平方向布置第二锥齿轮,第二锥齿轮通过转轴固定连接有两个圆柱齿轮12,两个圆柱齿轮12均套设在转轴上,机架10上远离转轴的另一端转动连接有另一个转轴,另一个转轴上也固定套设有两个圆柱齿轮12,两个转轴左右对齐,机架10上与电机11所在侧壁靠近的两个圆柱齿轮12同平面并且啮合有同一个环形链条14,另外两个圆柱齿轮12共平面并且啮合有另外一个环形链条14,圆柱齿轮12位于对应的环形链条14的内侧。
如图1-图3所示,小车包括安装架,安装架的两端分别固定在两个环形链条14上,小车的两端固定有滑轮151,机架10上设置有两条与滑轮151配合的滑轨,安装架上转动连接有两个相互对齐的滚筒,两个滚筒的轴线沿水平方向布置,两个滚筒的外周套设有皮带,皮带的传送方向与环形链条14的传送方向垂直;第一小车15连续铺满整个环形链条14的外周。如图2所示,皮带的下端固定有轴线沿竖直方向布置的拨叉轴152。
如图1-图3所示,机架10上位于第一小车15下方的位置设置有分拣轨道16、中间岔道17、中间拨叉、分拣岔道18以及分拣拨叉等结构,皮带下方的拔插轴滑动连接在分拣轨道16内部,当电机11通过第一锥齿轮、第二锥齿轮、圆柱齿轮12驱动环形链条14带动第一小车15前进时,分拣轨道16、中间岔道17、中间拨叉、分拣岔道18以及分拣拨叉等结构驱动第一小车15按指定方向前进,同时由于拨叉轴152相对于第一小车15发生位移,因此,拨叉轴152带动皮带左右运动实现包裹的左右分拣。
如图1、图4、图5所示,本发明相对于现有的窄带分拣机的改进在于:
机架10上去掉了分拣轨道16、中间岔道17、中间拨叉、分拣岔道18以及分拣拨叉等结构,同时,小车的结构以及驱动方式发生了改变,改进前的小车命名为第一小车15,改进后的小车命名为第二小车20,第二小车20包括安装架,安装架的左右两端分别固定在两个环形链条14上,安装架上转动连接有两个电滚筒19,电滚筒19的数量设置为两个,两个电滚筒19分别位于皮带的两端,两个电滚筒19的安装方向相反,皮带套在两个电滚筒19的外周,皮带由电滚筒19驱动,电滚筒19为油冷式电滚筒。
如图6所示,本发明相对于现有的窄带分拣机的改进还在于:去掉了电机11、第一锥齿轮和第二锥齿轮,将上述结构改为直线电机11,直线电机11包括初级22和次级21,初级22相当于电机11的定子,次级21相当于电机11的转子,初级22为长条状并且固定在机架10上,初级22与环形链条14的上端平行且位于环形链条14的上端面与下端面之间,初级22电性连接有220V交流供电线;每个第二小车20上均固定有一个次级21,本实施例中的直线电机11为U型槽直线电机11,即初级22的横截面为U型,次级21的下端伸入初级22的凹槽内部。
当初级22接通交流电源后,初级22的绕组通入交流电源,便在气隙中产生行波磁场,次级21在行波磁场切割下,将感应出电动势并产生电流,该电流与气隙中的磁场相作用就产生电磁推力,由于初级22固定,次级21在推力作用下做直线运动,由于小车铺满整个环形链条14,初级22不断驱动位于初级22上方的小车前进,从而小车可带动链条向前传送,即实现第二小车20与环形链条14同步运动,第二小车20与环形链条14同步运动至指定位置后,通过现有的控制器控制电滚筒19的其中一个转动,另外一个从动,实现第二小车20上的包裹的左右传送。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于:如图8所示,电滚筒19包括筒身191,筒身191的轴线沿水平方向布置,筒身191的左右两端分别转动连接有固定在安装架上的前轴192和后轴193,筒身191内部设置有滚筒电机194,滚筒电机194的结构为现有的,筒身191内部位于滚筒电机194左右两侧的部分上滑动密封连接有圆形的滑板195,滑板195与电滚筒19同轴布置,两个滑板195之间填充有冷却油,电滚筒19内部设置有伸缩机构,伸缩机构包括平行四边形机构196,平行四边形机构196的四条边依次相互铰接在一起,平行四边形机构196上左右两个顶点分别与滑板195以及电滚筒19的左端面固定,平行四边形机构196上另外两个相对的顶点为自由端,平行四边形机构196的自由端上设置有球形的配重块197,两个配重块197之间通过弹簧198连接,平行四边形机构196的数量设置为2个并且对称分布在电滚筒19的左右两个部分上。
当电滚筒19工作时,筒身191旋转产生离心力,两个配重块197在离心力的作用下向筒身191的侧壁运动并且将弹簧198拉伸,两个配重块197配合将平行四边形机构196向上下方向拉伸,从而平行四边形机构196拉动两个滑板195相互远离,同时,电滚筒19内部的冷却油在离心力的作用下与电滚筒19的内侧壁贴合,使冷却油充分与筒身191接触,实现冷却有的快速降温;当电滚筒19静止时,两个配重块197在弹簧198的作用力下复位,伸缩机构使两个滑板195相互靠近挤压冷却油使冷却油将滚筒电机194包裹,实现滚筒电机194的快速冷却。
由于小车上的皮带需要小车到达指定位置后才左右传送一次,因此小车是间歇性工作的,但是间隔较短,可在小车工作时进行冷却油的散热,在小车停止工作时实现滚筒电机194的散热,小车每次传送的过程中,电滚筒19都要启停一次,当电滚筒19内部的滚筒电机194转动,冷却油与筒身191换热,当电滚筒19停止的过程中,电滚筒19内部的滚筒电机194停止转动,滚筒电机194浸没在冷却油中,实现滚筒电机194与冷却油的快速换热,确保滚筒电机194下次工作时温度不会超标,相比现有的油冷式电滚筒,本申请相当于每次都用温度更低的冷却油对滚筒电机194进行浸没冷却,即增大滚筒电机194与冷却油之间的温差和换热面积,在相同的时间内,在其他条件不便的情况下,温差越大,换热面积越大,换热越快,本申请的换热效果优于现有的油冷式电滚筒。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内,因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种直线电机驱动式窄带分拣机,包括机架(10)、环形链条(14)和第二小车(20),所述环形链条(14)在驱动机构的驱动下在竖直面内转动,所述环形链条(14)的上端沿水平方向进行传送;所述环形链条(14)的数量设置为两个并且相互对齐;所述第二小车(20)包括安装架,所述安装架的两端分别固定在两个所述环形链条(14)上,所述安装架上转动连接有沿水平方向布置的皮带,所述皮带由固定在安装架上的电滚筒(19)驱动,所述皮带的传送方向与所述环形链条(14)的传送方向垂直;所述第二小车(20)连续铺满整个环形链条(14)的外周,其特征在于:所述驱动机构包括直线电机(11),所述直线电机(11)包括初级(22)和次级(21),所述初级(22)固定在机架(10)上并且与所述环形链条(14)的上端平行,所述初级(22)电性连接有交流电源;每个所述第二小车(20)上均固定有一个次级(21)。
2.根据权利要求1所述的一种直线电机驱动式窄带分拣机,其特征在于:所述交流电源为220V交流供电线。
3.根据权利要求2所述的一种直线电机驱动式窄带分拣机,其特征在于:所述直线电机(11)为U型槽直线电机(11)。
4.根据权利要求1所述的一种新型的电滚筒式窄带分拣机,其特征在于:所述电滚筒(19)的数量设置为两个,两个电滚筒(19)分别位于所述皮带的两端,两个所述电滚筒(19)的安装方向相反。
5.根据权利要求1所述的一种新型的电滚筒式窄带分拣机,其特征在于:所述电滚筒(19)为油冷式电滚筒。
6.根据权利要求1所述的一种新型的电滚筒式窄带分拣机,其特征在于:所述电滚筒(19)包括筒身(191),所述筒身(191)的左右两端分别转动连接有前轴(192)和后轴(193),筒身(191)内部设置有滚筒电机(194),筒身(191)内部位于滚筒电机(194)两侧的部分上滑动密封连接有滑板(195),滑板(195)与电滚筒(19)同轴布置,两个滑板(195)之间填充有冷却油,电滚筒(19)内部设置有伸缩机构,当筒身(191)旋转时,伸缩机构使两个滑板(195)相互远离,当筒身(191)静止时,伸缩机构使两个滑板(195)相互靠近。
7.根据权利要求6所述的一种新型的电滚筒式窄带分拣机,其特征在于:所述伸缩机构包括平行四边形机构(196),所述平行四边形机构(196)的四条边依次相互铰接在一起,所述平行四边形机构(196)上相对的两个顶点分别与滑板(195)以及电滚筒(19)的端面固定,所述平行四边形机构(196)上另外两个相对的顶点为自由端。
8.根据权利要求7所述的一种新型的电滚筒式窄带分拣机,其特征在于:所述自由端上设置有配重块(197)。
9.根据权利要求7所述的一种新型的电滚筒式窄带分拣机,其特征在于:所述平行四边形机构(196)的数量设置为2个并且对称分布在电滚筒(19)的两端。
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