CN114435887A - 一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于缓和曲线的双层直线交叉带分拣机。该分拣机包括机架、环形轨道、多个分拣小车、行走驱动模块和小车连接组件。环形轨道安装在机架上。通过依次相连的多个分拣小车安装在环形轨道上。所述的环形轨道包括在机架上中心对称的两条单侧轨道。单侧轨道包括长弯轨、短弯轨和两条直轨道。水平的两条直轨道沿竖直方向间隔设置。两条单侧轨道上弧形部分的形状为缓和曲线。本发明在双层直线交叉带分拣机的弯曲部分使用缓和曲线，使得不存在分拣小车在轨道的直线段与弯曲段的连接处不会出现加速度骤变，进而避免了分拣小车在直线段与弯曲段的连接处受到冲击的问题，减小了分拣机的运行噪音，提高了分拣机的运行稳定性。

Description

一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机

技术领域

本发明属于物流分拣设备技术领域，具体涉及一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机。

背景技术

直线交叉带分拣机是一种分拣小车在竖直平面上循环运行的分拣设备，其具有结构紧凑，空间利用率高的特点；现有直线交叉带分拣机中的弯曲段均采用圆形轨迹，其虽然能够实现分拣小车的方向调整，但是由于圆周运动需要提供一个向心的加速度，故分拣小车在直线段与弯曲段的连接处将出现加速度骤变的情况，即受到柔性冲击；该冲击将显著影响分拣小车的稳定性，并大大提高分拣小车的运行噪音，并在一定程度上限制了分拣小车的运行速度(速度越快，则冲击力越大)。

此外，行走轮在经过弯曲轨道时易发生跳动，且前述的柔性冲击能加剧了这种跳动，导致行走轮在过弯时往往会在两侧的轨道面之间往复碰撞；对于沿同一方向移动的分拣小车，两侧轨道面对行走轮施加的转矩方向相反；这就使得在两侧的轨道面之间往复碰撞的行走轮的转速和转向会不断发生变化，且行走轮与两侧轨道面之间会持续产生较大幅度的滑动摩擦；该滑动摩擦将持续产生噪声，并降低分拣小车的运行稳定性。

双层直线分拣设备，是一种特殊的直线交叉带分拣机；其分拣小车在运行过程中时刻保持朝上的水平状态，从而使得上下两个直线段上的分拣小车均能够用于货物分拣，满足了双区域供包要求，使得设备利用率和分拣效率均提高了1倍。但是，为了保证分拣小车的水平姿态不变，分拣小车的前、后轮在弯曲段无法沿相同轨迹运动，这使得分拣小车在弯曲段由于行走轮在两侧轨道面之间跳动导致的运行稳定性问题进一步加剧。因此，需要提供一种过弯时，行走轮不会因跳动而不断发生大幅度滑动摩擦，且在直线段与弯曲段连接处不会产生受到柔性冲击的双层直线交叉带分拣机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机。

一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机，包括机架、环形轨道和多个分拣小车；所述的环形轨道安装在机架上；依次相连的多个分拣小车安装在环形轨道上；所述的环形轨道包括在机架上中心对称的两条单侧轨道；单侧轨道包括长弯轨、短弯轨和两条直轨道；两条直轨道上下间隔排布；

两条单侧轨道上相互正对的长弯轨与短弯轨上的弧形部分沿直轨道长度方向错开距离a；a为分拣小车的轴距；所述的长弯轨包括内外间隔设置的第一内限位板和第一外限位板；第一外限位板的边缘超出第一内限位板的边缘；所述的短弯轨包括内外间隔设置的第二内限位板和第二外限位板；第二内限位板的边缘超出第二外限位板的边缘；

所述的分拣小车的车架上安装有两个复合行走轮组和两个直轨行走轮；复合行走轮组包括同轴设置且相互独立转动的复合内轮和复合外轮。两个复合内轮和两个直轨行走轮呈矩阵状排列在车架上；两个复合内轮分别位于车架的对角位置。复合外轮位于对应的复合内轮远离车架的一侧。

对于在长弯轨与短弯轨之间的分拣小车；靠近长弯轨一侧的复合外轮与第一内限位板对齐；靠近长弯轨一侧的复合内轮与第一内限位板错开，并与第一外限位板对齐；靠近短弯轨一侧的复合外轮与第二外限位板对齐；靠近短弯轨一侧的复合内轮与第二外限位板错开，并与第二内限位板对齐。

作为优选，所述弧形部分的两端均设置有一段轨迹为缓和曲线的过渡段。

作为优选，所述的缓和曲线采用回旋线。

作为优选，当一个分拣小车进入环形轨道的弯曲部分时，两个复合行走轮组分别进入长弯轨和短弯轨；两个直轨行走轮分别在长弯轨的内侧、短弯轨的外侧保持悬空，且分拣小车整体保持水平状态。

作为优选，以过两条单侧轨道的对称中心的竖直平面作为第一特征平面；第一内限位板和第二外限位板到第一特征平面的距离均为b；第二内限位板和第一外限位板到第一特征平面的距离均为c；b＞c；以分拣小车上同轴的复合内轮与直轨行走轮的对称面作为第二特征面；直轨行走轮和复合内轮到第二特征面的距离为d；c＜d＜b-s；s为复合内轮和直轨行走轮的宽度；复合外轮到第二特征面的距离为e；e＞b。

作为优选，所述的长弯轨还包括第一侧板；第一侧板的内、外两侧边缘与第一内限位板、第一外限位板分别固定；所述的短弯轨还包括第二侧板；第二侧板的内、外两侧边缘与第二内限位板、第二外限位板分别固定。

作为优选，所述的长弯轨还包括第一引导条；第一内限位板和第一外限位板的相对侧面分别设置有相互错开的第一内弯曲轨道面、第一外弯曲轨道面；以过两条单侧轨道的对称中心的竖直平面作为第一特征平面；第一引导条设置在第一内限位板的上端部，且位于第一内弯曲轨道面靠近第一特征平面的一侧；第一引导条与第一外弯曲轨道面相互正对设置，并与对应的直轨道对接；在远离对应的直轨道的方向上，第一引导条的顶面逐渐降低。

作为优选，进入长弯轨的复合外轮与第一外限位板之间留有间隙。

作为优选，所述的短弯轨包括第二引导条和第三引导条；所述第二内限位板和第二外限位板的相对侧面上分别设置有相互错开的第二内弯曲轨道面和第二外弯曲轨道面；以过两条单侧轨道的对称中心的竖直平面作为第一特征平面；第二引导条设置在第二内限位板的上端部，且位于第二内弯曲轨道面远离第一特征平面的一侧；第二引导条与第二外弯曲轨道面相互正对设置，并与对应的直轨道对接；在远离对应的直轨道的方向上，第二引导条的顶面逐渐降低；所述的第三引导条设置在第二外限位板的下端部，且位于第二外弯曲轨道面靠近第一特征平面的一侧；第三引导条与第二内弯曲轨道面相互正对设置，并与对应的直轨道对接；在远离对应的直轨道的方向上，第三引导条的顶面逐渐降低。

作为优选，进入短弯轨的复合外轮与第二内限位板之间留有间隙。

作为优选，任意两个相邻的分拣小车通过两根连接杆连接；相邻两个分拣小车上同一侧的复合行走轮组的轮轴与对应的连接杆的两端分别转动连接。

作为优选，所述的分拣小车还包括滑环；滑环安装在复合外轮的轮轴上；该轮轴与车架固定，使得滑环的第一转动部与车架固定；滑环的第二转动部与对应的连接杆固定；以若干个依次相连的分拣小车为一个控制单元；每个控制单元上均设置有滑触头；滑触头固定在其中一根连接杆上，并与安装在机架上的呈环形的滑触线保持滑动接触；滑环的第一转动部上的接线端与分拣小车上的横向输送机的控制接口电连接；滑环的第二转动部上的接线端与对应的滑触头电连接。

作为优选，连接相邻两个分拣小车的两根连接杆作为一个小车连接组件；至少有一个小车连接组件的两根连接杆的长度能够调节；

作为优选，长度能够调节的连接杆包括第一杆段、第二杆段、锁止螺栓和定位螺栓；第一杆段的一端开设有两个螺纹孔；第二杆段的一端开设有沿长度方向设置的若干个腰形孔；若干根锁止螺栓分别穿过对应的腰形孔并与螺纹孔固定；第一杆段的侧部固定有安装块；安装块与第二杆段的端部对齐；定位螺栓旋接在安装块上且端部抵住第二杆段的端部。

作为优选，所述的分拣小车还包括车架、横向输送机、导向轮和次级板；两个导向轮分别转动连接在车架中部的两侧，且转动轴线竖直设置，用于在环形轨道的直轨道上与导向板配合；横向输送机安装在车架上，且横向输送机的输送方向平行于直轨行走轮的轴线方向；次级板固定在车架的底面，与固定在两条单侧轨道之间的行走驱动模块配合，实现分拣小车的行走驱动。

作为优选，所述的直轨道上设置有用于支撑直轨行走轮的直线轨道面。

作为优选，所述的长弯轨和短弯轨均分为弧形部分和两段平直过渡部分；两段平直过渡部分分别设置在弧形部分的两端，用于与两条单侧轨道的端部分别对接；长弯轨上的平直过渡部分的长度比短弯轨上平直过渡部分的长度大a距离。

作为优选，位于下方的直轨道的上侧板中部开设有让位缺口。让位缺口的宽度大于复合外轮的直径。两条单侧轨道上的让位缺口沿直轨道的长度方向错开距离a。

作为优选，所述长弯轨的第一外弯曲轨道面的上端部，第一内弯曲轨道面的下端部，短弯轨的第二外弯曲轨道面的上端部，第一内弯曲轨道面的下端部，均设置有悬空段；悬空段相对于轨道面内凹设置。

作为优选，第一外限位板的边缘处设置第一限位边沿；第二内限位板的边缘处设置第二限位边沿。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明使用复合内轮与复合外轮与弯轨上错开的两个轨道面分别配合，显著减小了因行走轮在弯轨上跳动导致的行走轮转速、转向变化，从而减少了行走轮的与轨道面的滑动摩擦，降低了分拣小车的过弯噪音。此外，本发明在复合外轮或复合内轮需要反向转动的位置设置了悬空段，使得行走轮在改变转向前有一段悬空时间，进而减小了行走轮转向改变带来的噪音。

2、本发明通过单侧轨道上的弯曲部分的内、外侧限位板边缘处沿水平方向错开的方式，使得分拣小车上对角位置的直轨行走轮能够在进入弯曲部分时自然脱离轨道，在脱离弯曲部分时自然回归轨道，并能够使得与直轨行走轮对齐的复合内轮能够在弯曲段继续与对应的轨道面保持滚动接触。

3、本发明在双层直线交叉带分拣机的弯曲部分使用缓和曲线，使得分拣小车在轨道的直线段与弯曲段的连接处不会出现加速度骤变，进而避免了分拣小车在直线段与弯曲段的连接处受到冲击的问题，减小了分拣机的运行噪音，提高了分拣机的运行稳定性。

4、本发明将滑触头安装在连接杆上，使得滑触头随连接杆一同发生转动，而非跟随分拣小车一同保持水平姿态，使得滑触头能够与弯曲段上呈弧形的滑触线保持接触；使得分拣小车上的横向输送机在整个运行过程中持续在线，避免了现有技术中分拣小车的弯曲部分掉线，直线部分重新上线带来的控制问题，提高了控制***的稳定性，并避免了滑触头与滑触线多次对接与分离带来的滑触头导入失败的隐患。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中环形轨道的示意图；

图3为本发明中第一引导块的安装示意图(图2中A部分的局部放大图)；

图4为本发明中环形轨道的弯曲部分的示意图；

图5为本发明中第二引导块的安装示意图(图4中B部分的局部放大图)；

图6为本发明中第三引导块的安装示意图(图4中C部分的局部放大图)；

图7为现有圆弧形的轨道与两端带有回旋线的轨道之间的对比示意图；

图8为分拣小车经过圆弧形的轨道与两端带有回旋线的轨道过程中，在水平及竖直方向的加速度变化情况对比图；

图9为本发明中分拣小车与小车连接组件的连接示意图；

图10为本发明中小车连接组件的结构示意图(图7中D部分的局部放大图)；

图11为本发明中分拣小车的第一张结构示意图；

图12为本发明中分拣小车的第二张结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机，包括机架1、环形轨道2、多个分拣小车3、行走驱动模块4、小车输送机控制组件5和小车连接组件6。环形轨道2安装在机架1上。通过小车连接组件6依次相连的多个分拣小车3安装在环形轨道2上，并由行走驱动模块4驱动。分拣小车3上的横向输送机3-1的供电接口通过小车输送机控制组件5引出至外部的控制器。

如图2所示，环形轨道2包括在机架1上中心对称的两条单侧轨道。单侧轨道包括在竖直平面内连接成环形的长弯轨2-1、短弯轨2-2和两条直轨道2-3。水平的两条直轨道2-3沿竖直方向间隔设置；两条直轨道2-3的一端与长弯轨2-1的两端分别对接；两条直轨道2-3的另一端与短弯轨2-2的两端分别对接；由此形成在竖直平面内呈环形的单侧轨道。两条单侧轨道中的两条长弯轨2-1分别对齐；长弯轨2-1上设置有用于支撑行走轮的直线轨道面。

位于下方的直轨道2-3的上侧板中部开设有让位缺口。两条单侧轨道上的让位缺口沿直轨道2-3的长度方向错开距离a；a为分拣小车3的轴距(即分拣小车3上两组同轴的行走轮的中心距)。两条单侧轨道的直轨道2-3的上侧板间距大于分拣小车上两侧的直轨行走轮的相背侧面所在平面的间距。两条单侧轨道上的让位缺口用于放入分拣小车上的两个复合外轮。

如图4所示，长弯轨2-1和短弯轨2-2均分为弧形部分2-4和两段平直过渡部分2-5；两段平直过渡部分2-5分别设置在弧形部分2-4的两端，用于与两条单侧轨道的端部分别对接。长弯轨2-1上的平直过渡部分2-5的长度比短弯轨2-2上平直过渡部分2-5的长度大a距离；

两条弧形部分2-4均包括圆弧段和两个过渡段。两个过渡段分别设置在圆弧段的两端。圆弧段对应的圆心角为60°～130°；两个过渡段相互对称，且轨迹均符合缓和曲线。本实施例中，缓和曲线具体为回旋线；从过渡段远离圆弧段的端部到连接圆弧段的端部的方向上，曲率半径由无穷大开始逐渐减小至圆弧段的曲率半径，从而避免分拣小车3在弧形部分2-4出现加速度骤变的情况，减小分拣小车3所受的冲击，以及分拣机的运行噪音。

以过渡段远离圆弧段的端部为起点，圆弧段上对应的端部为终点，过渡段上任一点的曲率半径R满足关系式R·l＝A²；其中，l为圆弧段上的当前点到起点的曲线长度(单位为米)；A为预设的特征参数，其值大于或等于1；A的取值表达式为：

其中R_s为圆弧段的半径，l_s为过渡段的总长度。本发明中带有回旋线过渡段的弧形部分2-4与现有的圆弧形轨道的对比情况如图7所示。

分拣小车在现有圆弧线弯轨道与本发明中带有回旋线过渡段3的弯轨道上的加速度变化情况如图8所示(图8中仅为特定条件下测试所得数据)；可以看出分拣小车在进入现有圆弧形弯轨道时，竖直方向加速度由零开始发生突变，进而使得分拣小车受到冲击，产生较大噪声；而分拣小车在进入本发明中带有过渡段3的弯轨道时，竖直方向加速度由零开始逐渐增大，且水平加速度呈现缓和增大的状态(先慢后快)，使得分拣小车在进入弯轨道时，既无刚性冲击又无柔性冲击，得以平缓地通过弯轨道，进而减小了噪音，提高了分拣小车在弯轨道中的稳定性。

如图2、3和4所示，长弯轨2-1包括第一引导条2-1-1，以及均呈U形的第一侧板2-1-2、第一内限位板2-1-3和第一外限位板2-1-4。竖直设置的第一侧板2-1-2的内、外两侧边缘与第一内限位板2-1-3、第一外限位板2-1-4的一侧分别连接，形成U形截面的弯轨槽；第一外限位板2-1-4的宽度大于第一内限位板2-1-3的宽度；因此，第一外限位板2-1-4远离第一侧板2-1-2的边缘超出第一内限位板2-1-3远离第一侧板2-1-2的边缘以外。

第一内限位板2-1-3和第一外限位板2-1-4的相对侧面上远离第一侧板2-1-2的边缘处分别设置有第一内弯曲轨道面2-1-5、第一外弯曲轨道面；第一内弯曲轨道面2-1-5相对于第一内限位板2-1-3的侧面外凸设置；第一外弯曲轨道面相对于第一外限位板2-1-4的侧面内凹设置；第一内弯曲轨道面2-1-5与第一外弯曲轨道面在环形轨道的宽度方向上错开。第一外限位板2-1-4的边缘处设置第一限位边沿2-6；第一限位边沿2-6用于避免分拣小车上的复合内轮3-5脱离轨道。

第一引导条2-1-1设置在长弯轨2-1的第一内限位板2-1-3上端部的一侧，且其端面与长弯轨2-1上端部的端面对齐；第一引导条2-1-1位于第一内弯曲轨道面2-1-5远离第一侧板2-1-2的一侧，并与第一外弯曲轨道面对齐。第一引导条2-1-1的顶面倾斜设置；第一引导条2-1-1顶面的一端与对应的直轨道2-3对接并平齐；在第一引导条2-1-1远离对应的直轨道2-3的方向上，第一引导条2-1-1的顶面逐渐降低，从而能够起到引导行走轮的作用，避免出现刚性碰撞和卡顿。第一引导条2-1-1用于导出或导入分拣小车3在长弯轨2-1上悬空的行走轮。

如图4、5和6所示，短弯轨2-2包括第二引导条2-2-1、第三引导条2-2-2，以及均呈U形的第二侧板2-2-3、第二内限位板2-2-4和第二外限位板2-2-5。第二侧板2-2-3的内、外两侧边缘与第二内限位板2-2-4、第二外限位板2-2-5的一侧分别连接，形成U形截面的弯轨槽；第二外限位板2-2-5的宽度小于第二内限位板2-2-4的宽度；因此，第二内限位板2-2-4远离第二侧板2-2-3的边缘超出第二外限位板2-2-5远离第二侧板2-2-3的边缘外。分拣小车3上的直轨行走轮能够从第二外限位板2-2-5脱离轨道到短弯轨2-2的外侧。

第二内限位板2-2-4和第二外限位板2-2-5的相对侧面上远离第二侧板2-2-3的边缘处分别设置有第二内弯曲轨道面2-2-6和第二外弯曲轨道面2-2-7；第二内弯曲轨道面2-2-6相对于第二内限位板2-2-4的侧面外凸设置；第二外弯曲轨道面2-2-7相对于第二外限位板2-2-5的侧面内凹设置；第二内弯曲轨道面2-2-6与第二外弯曲轨道面2-2-7在分拣机的宽度方向上错开设置。第二内限位板2-2-4的边缘处设置第二限位边沿2-7；第二限位边沿2-7用于避免分拣小车上的复合内轮3-5脱离轨道。

第二引导条2-2-1设置在短弯轨2-2的第二内限位板2-2-4的上端部，且其端面与短弯轨2-2上端部的端面对齐；第二引导条2-2-1位于第二内弯曲轨道面2-2-6靠近第二侧板2-2-3的一侧，并与第二外弯曲轨道面2-2-7的端部对齐(即相互正对)；第二引导条2-2-1的顶面倾斜设置；第二引导条2-2-1顶面的一端与对应的直轨道2-3平齐并对接；在第二引导条2-2-1远离对应的直轨道2-3的方向上，第二引导条2-2-1的顶面逐渐降低，从而能够起到引导行走轮的作用，避免出现刚性碰撞和卡顿。第二引导条2-2-1用于导出或导入分拣小车3在短弯轨2-2上端悬空的行走轮。

第三引导条2-2-2设置在短弯轨2-2的第二外限位板2-2-5的下端部，且其端面与短弯轨2-2下端部的端面对齐；第三引导条2-2-2位于第二外弯曲轨道面2-2-7远离第二侧板2-2-3的一侧，并与第二内弯曲轨道面2-2-6的下端部对齐(相互正对设置)；第三引导条2-2-2的顶面倾斜设置；第三引导条2-2-2顶面的一端与对应的直轨道2-3平齐并对接；在第三引导条2-2-2远离对应的直轨道2-3的方向上，第三引导条2-2-2的顶面逐渐降低，从而能够起到引导行走轮的作用，避免出现刚性碰撞和卡顿。第三引导条2-2-2用于导出或导入分拣小车3在短弯轨2-2下端悬空的行走轮。

如图9、10、11和12所示，所述的分拣小车3包括车架3-2、横向输送机3-1、直轨行走轮3-3、复合行走轮组、导向轮3-8、次级板3-6和滑环3-7。复合行走轮组共有两个，均包括同轴设置且相互独立转动的复合外轮3-4和复合内轮3-5。呈矩阵状排列的两个复合内轮3-5和两个直轨行走轮3-3分别通过轴承转动连接在车架的四个角上；两个复合内轮3-5分别位于车架3-2的对角位置。两个复合内轮3-5轴线距离即为分拣小车3的轴距a。复合外轮3-4位于对应的复合内轮3-5远离车架3-2的一侧。两个滑环3-7分别安装在复合外轮3-4的轮轴的外端；复合外轮3-4的轮轴与车架3-2固定，使得滑环3-7的第一转动部与车架3-2固定。分拣小车上的两个滑环分别引出横向输送机的电源线和信号线。电源线通过滑触线连接至电源；信号线通过漏波电缆与上位机进行无线通信，实现分拣小车的下包控制。

两个导向轮3-8分别转动连接在车架3-2中部的两侧，且转动轴线竖直设置，用于在环形轨道2的直轨道2-3上与导向板配合，实现分拣小车3的横向限位。横向输送机3-1安装在车架3-2上，且横向输送机3-1的输送方向平行于复合内轮3-5、直轨行走轮3-3和复合外轮3-4的轴线方向(即垂直于分拣小车3在环形轨道2上的行走方向)。横向输送机3-1包括主动滚筒、从动滚筒和输送带。主动滚筒、从动滚筒分别安装在车架3-2的两侧，且通过输送带连接。主动滚筒的供电、控制接口与两个滑环3-7的第一转动部上的接线端分别电连接。次级板3-6固定在车架3-2的底面，用于与固定在两条单侧轨道之间的行走驱动模块4配合；行走驱动模块4采用直线电机，用于为经过的次级板3-6提供驱动力，实现小车的运动。

以过两条单侧轨道的对称中心的竖直平面作为第一特征平面；第一内限位板2-1-3和第二外限位板2-2-5到第一特征平面的距离均为b；第二内限位板2-2-4和第一外限位板2-1-4到第一特征平面的距离均为c。b＞c；以分拣小车上同轴的复合内轮3-5与直轨行走轮3-3的对称面作为第二特征面；复合内轮3-5和直轨行走轮3-3到第二特征面的距离均为d；c＜d＜b-s；s为直轨行走轮3-3的宽度；复合外轮3-4到第二特征面的距离为e；e＞b；

对于在长弯轨2-1与短弯轨2-2之间的分拣小车；靠近长弯轨一侧的复合外轮3-4位于第一内限位板2-1-3与第一外限位板2-1-4之间(同时，该复合外轮3-4与第一内弯曲轨道面2-1-5滚动连接)；靠近长弯轨一侧的复合内轮3-5与第一内限位板2-1-3错开，并与第一外限位板2-1-4的边缘对齐(同时，该复合内轮3-5与第一外弯曲轨道面滚动连接)。靠近短弯轨一侧的复合外轮3-4位于第二内限位板2-2-4与第二外限位板2-2-5之间(同时，该复合外轮3-4与第二外弯曲轨道面2-2-7滚动连接)；靠近短弯轨一侧的复合内轮3-5与第二外限位板2-2-5错开，并与第二内限位板2-2-4的边缘对齐(同时，该复合内轮3-5与第二内弯曲轨道面2-2-6滚动连接)。

任意两个相邻的分拣小车3之间均通过一个小车连接组件6连接。小车连接组件6包括两根连接杆。其中一根连接杆的两端与相邻两个分拣小车3上同一侧的复合外轮3-4的轮轴分别转动连接；另一根连接杆的两端与相邻两个分拣小车3上另一侧的复合外轮3-4的轮轴分别转动连接。

两根连接杆和相邻两个分拣小车3的车架3-2构成一个平行四边形机构；平行四边形机构具有相对设置的连杆保持平行的特点，能够确保所有分拣小车3持续保持水平状态。从而使得上下两层直轨道2-3的分拣小车3均能够用来分拣货物，用一个分拣机实现了两条分拣线的功能。

分拣小车3上的滑环3-7的第二转动部与对应的连接杆固定，相邻两个分拣小车3上位于同侧的滑环3-7的第二转动部上的接线端通过线缆和接线器连接在一起。以若干个依次相连的分拣小车3为一个控制单元(本实施例中以八个分拣小车3为一个控制单元)；每个控制单元上均设置有滑触头；滑触头固定在其中一根连接杆上，并与位于单侧轨道上的呈环形的滑触线保持滑动接触。其中一个滑环3-7的第二转动部上的接线端通过线缆和接线器连接至滑触头的接线端子。从而实现对分拣小车3上横向输送机3-1的供电。其中一个滑环3-7的第二转动部上的接线端通过线缆和接线器连接至搭载在其中一个分拣小车上的控制模块上。控制模块与上位机无线通信，实现对各主动滚筒的控制。控制模块采用PLC。

如图10所示，其中一部分小车连接组件6中连接杆的长度能够调节；其余小车连接组件6中的连接杆为长度不可调的固定杆。能够调节长度的小车连接组件6能够改变对应的两个相邻分拣小车3的节距。从而能够通过调节连接杆长度来弥补轨道长度的加工精度误差，使得各分拣小车3能够精准地排列在环形轨道上，不会出现分拣小车组成的车队长度过长或过短的情况出现(长度过长时，部分分拣小车的行进轮无法完全贴合在轨道上；长度过短时，将出现其中两个相邻分拣小车无法连接的情况)。本实施例中，每个控制单元均有一个小车连接组件6能够长度调节。

长度调节结构具体如下：连接杆包括第一杆段6-1、第二杆段6-2、锁止螺栓6-3和定位螺栓6-4。第一杆段6-1的一端开设有两个螺纹孔；第二杆段6-2的一端开设有沿长度方向设置的两个腰形孔。两个锁止螺栓6-3分别穿过对应的腰形孔并与螺纹孔固定，实现第一杆段6-1与第二杆段6-2的固定。第一杆段6-1的侧部固定有安装块。安装块与第二杆段6-2的端部对齐。定位螺栓6-4旋接在安装块上且端部抵住第二杆段6-2的端部。松开锁止螺栓6-3后，通过转动定位螺栓6-4即可调节第一杆段6-1与第二杆段6-2的相对位置，实现连接杆的长度调节。

分拣小车3上两个复合行走轮组的相对位置与两条单侧轨道的对应的长弯轨2-1、短弯轨2-2上弧形部分2-4的相对位置对应；当一个分拣小车3进行环形轨道2的弯曲部分时，两个复合行走轮组分别进入长弯轨2-1和短弯轨2-2；两个直轨行走轮3-3分别在长弯轨2-1的内侧、短弯轨2-2的外侧保持悬空，且分拣小车3整体保持水平状态。

进入长弯轨2-1的复合行走轮组中，复合内轮3-5仅与第一外限位板2-1-4上的第一外弯曲轨道面接触；复合外轮仅与第一内限位板2-1-3上的第一内弯曲轨道面2-1-5接触。进入短弯轨2-2的复合行走轮组中，复合内轮3-5仅与第二内限位板2-2-4上的第二内弯曲轨道面2-2-6接触；复合外轮仅与第二外限位板2-2-5上的第二外弯曲轨道面2-2-7接触。

同一复合行走轮组内的复合内轮3-5与复合外轮反向转动，分别与两侧的轨道面滚动接触，大大减小了分拣小车3过弯时的跳动，提高了分拣小车3在轨道弯曲部分的稳定性。由于本发明中的长弯轨和短弯轨均将内弯曲轨道面与外弯曲轨道面错开，并与两个复合行走轮(复合内轮3-5与复合外轮)分别配合，即使分拣小车3在弯曲轨道上发生跳动，也不会导致行走轮转速、转向反复变化的情况，从而减小了噪音。

复合行走轮组进入或离开长弯轨2-1、短弯轨2-2时，将各有一个复合外轮或复合内轮发生反向转动具体如下：

在长弯轨2-1一侧，复合内轮在第一外弯曲轨道面的上端部与对应的直轨道连接处发生反向转动；复合外轮在第一内弯曲轨道面的下端部与对应的直轨道连接处发生反向转动；

在短弯轨2-2一侧，复合外轮在第二外弯曲轨道面的上端部与对应的直轨道连接处发生反向转动，复合内轮在第二内弯曲轨道面的下端部与对应的直轨道连接处发生反向转动。

为此，在长弯轨2-1的第一外弯曲轨道面的上端部，第一内弯曲轨道面2-1-5的下端部，短弯轨2-1的第二外弯曲轨道面2-2-7的上端部，第一内弯曲轨道面2-2-6的下端部，分别设置悬空段；悬空段相对于轨道面内凹设置，使得对应的复合外轮或复合内轮在经过改变转向的位置时悬空一段时间，从而降低转速突变带来的冲击。

该低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机的工作原理如下：

环形轨道2上形成上下两层相互独立的分拣段；在两个分拣段的输入端、输出端各自设置上包台和下包格口。行走驱动模块4驱动各分拣小车3在环形轨道2中循环移动，在上包台的上包操作下，实现两个分拣段的独立运行，提高分拣效率。

在分拣小车3进入到环形轨道2的弯曲部分时，进入长弯轨2-1的复合内轮3-5、复合外轮与第一外弯曲轨道面、第一内弯曲轨道面2-1-5分别滚动接触。进入短弯轨2-2的复合内轮3-5、复合外轮与第二内弯曲轨道面2-2-6、第二外弯曲轨道面2-2-7分别滚动接触，两个直轨行走轮3-3保持悬空，有效减小了分拣小车3的跳动，降低了分拣小车3过弯时的噪音。由于通过滑环3-7接线，故连接杆相对于分拣小车3的轮轴转动时，横向输送机3-1的供电和控制不受影响。

与此同时，由于长弯轨2-1和短弯轨2-2的弧形部分2-4均沿回旋线布置，故分拣小车3受到的加速度由零开始逐渐增大，避免分拣小车3受力骤变导致的额外噪声和振动，提高了分拣小车3运行的稳定性，并显著降低了分拣机的运行噪声。

Claims (20)

1.一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机，包括机架(1)、环形轨道(2)和多个分拣小车(3)；其特征在于：所述的环形轨道(2)安装在机架(1)上；依次相连的多个分拣小车(3)安装在环形轨道(2)上；所述的环形轨道(2)包括在机架(1)上中心对称的两条单侧轨道；单侧轨道包括长弯轨(2-1)、短弯轨(2-2)和两条直轨道(2-3)；两条直轨道(2-3)上下间隔排布；

两条单侧轨道上相互正对的长弯轨(2-1)与短弯轨(2-2)上的弧形部分(2-4)沿直轨道(2-3)长度方向错开距离a；a为分拣小车的轴距；所述的长弯轨(2-1)包括内外间隔设置的第一内限位板(2-1-3)和第一外限位板(2-1-4)；第一外限位板(2-1-4)的边缘超出第一内限位板(2-1-3)的边缘；所述的短弯轨(2-2)包括内外间隔设置的第二内限位板(2-2-4)和第二外限位板(2-2-5)；第二内限位板(2-2-4)的边缘超出第二外限位板(2-2-5)的边缘；

所述的分拣小车(3)的车架(3-2)上安装有两个复合行走轮组和两个直轨行走轮(3-3)；复合行走轮组包括同轴设置且相互独立转动的复合内轮(3-5)和复合外轮(3-4)；两个复合内轮(3-5)和两个直轨行走轮(3-3)呈矩阵状排列在车架(3-2)上；两个复合内轮(3-5)位于车架(3-2)的对角位置；复合外轮(3-4)位于对应的复合内轮(3-5)远离车架(3-2)的一侧；

对于在长弯轨(2-1)与短弯轨(2-2)之间的分拣小车；靠近长弯轨一侧的复合外轮(3-4)与第一内限位板(2-1-3)对齐；靠近长弯轨一侧的复合内轮(3-5)与第一内限位板(2-1-3)错开，并与第一外限位板(2-1-4)对齐；靠近短弯轨一侧的复合外轮(3-4)与第二外限位板(2-2-5)对齐；靠近短弯轨一侧的复合内轮(3-5)与第二外限位板(2-2-5)错开，并与第二内限位板(2-2-4)对齐。

2.根据权利要求1所述的一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机，其特征在于：弧形部分(2-4)的两端均设置有一段轨迹为缓和曲线的过渡段。

3.根据权利要求2所述的一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机，其特征在于：所述的缓和曲线采用回旋线。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机，其特征在于：当一个分拣小车(3)进入环形轨道(2)的弯曲部分时，两个复合行走轮组分别进入长弯轨(2-1)和短弯轨(2-2)；两个直轨行走轮(3-3)分别在长弯轨(2-1)的内侧、短弯轨(2-2)的外侧保持悬空，且分拣小车(3)整体保持水平状态。

5.根据权利要求4所述的一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机，其特征在于：以过两条单侧轨道的对称中心的竖直平面作为第一特征平面；第一内限位板(2-1-3)和第二外限位板(2-2-5)到第一特征平面的距离均为b；第二内限位板(2-2-4)和第一外限位板(2-1-4)到第一特征平面的距离均为c；b＞c；以分拣小车上同轴的复合内轮(3-5)与直轨行走轮(3-3)的对称面作为第二特征面；直轨行走轮(3-3)和复合内轮(3-5)到第二特征面的距离为d；c＜d＜b-s；s为复合内轮(3-5)和直轨行走轮(3-3)的宽度；复合外轮(3-4)到第二特征面的距离为e；e＞b。

6.根据权利要求1、2或3所述的一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机，其特征在于：所述的长弯轨(2-1)还包括第一侧板(2-1-2)；第一侧板(2-1-2)的内、外两侧边缘与第一内限位板(2-1-3)、第一外限位板(2-1-4)分别固定；所述的短弯轨(2-2)还包括第二侧板(2-2-3)；第二侧板(2-2-3)的内、外两侧边缘与第二内限位板(2-2-4)、第二外限位板(2-2-5)分别固定。

7.根据权利要求1、2或3所述的一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机，其特征在于：所述的长弯轨(2-1)还包括第一引导条(2-1-1)；第一内限位板(2-1-3)和第一外限位板(2-1-4)的相对侧面分别设置有相互错开的第一内弯曲轨道面、第一外弯曲轨道面；以过两条单侧轨道的对称中心的竖直平面作为第一特征平面；第一引导条(2-1-1)设置在第一内限位板(2-1-3)的上端部，且位于第一内弯曲轨道面靠近第一特征平面的一侧；第一引导条(2-1-1)与第一外弯曲轨道面相互正对设置，并与对应的直轨道(2-3)对接；在远离对应的直轨道(2-3)的方向上，第一引导条(2-1-1)的顶面逐渐降低。

8.根据权利要求7所述的一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机，其特征在于：进入长弯轨(2-1)的复合外轮(3-4)与第一外限位板(2-1-4)之间留有间隙。

9.根据权利要求1、2或3所述的一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机，其特征在于：所述的短弯轨(2-2)包括第二引导条(2-2-1)和第三引导条(2-2-2)；所述第二内限位板(2-2-4)和第二外限位板(2-2-5)的相对侧面上分别设置有相互错开的第二内弯曲轨道面和第二外弯曲轨道面；以过两条单侧轨道的对称中心的竖直平面作为第一特征平面；第二引导条(2-2-1)设置在第二内限位板(2-2-4)的上端部，且位于第二内弯曲轨道面远离第一特征平面的一侧；第二引导条(2-2-1)与第二外弯曲轨道面相互正对设置，并与对应的直轨道(2-3)对接；在远离对应的直轨道(2-3)的方向上，第二引导条(2-2-1)的顶面逐渐降低；所述的第三引导条(2-2-2)设置在第二外限位板(2-2-5)的下端部，且位于第二外弯曲轨道面靠近第一特征平面的一侧；第三引导条(2-2-2)与第二内弯曲轨道面相互正对设置，并与对应的直轨道(2-3)对接；在远离对应的直轨道(2-3)的方向上，第三引导条(2-2-2)的顶面逐渐降低。

10.根据权利要求9所述的一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机，其特征在于：进入短弯轨(2-2)的复合外轮(3-4)与第二内限位板(2-2-4)之间留有间隙。

11.根据权利要求1、2或3所述的一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机，其特征在于：任意两个相邻的分拣小车(3)通过两根连接杆连接；相邻两个分拣小车(3)上同一侧的复合行进轮组的轮轴与对应的连接杆的两端分别转动连接。

12.根据权利要求11所述的一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机，其特征在于：所述的分拣小车(3)还包括滑环(3-7)；滑环(3-7)安装在复合外轮的轮轴上；该轮轴与车架(3-2)固定，使得滑环(3-7)的第一转动部与车架(3-2)固定；滑环(3-7)的第二转动部与对应的连接杆固定；以若干个依次相连的分拣小车(3)为一个控制单元；每个控制单元上均设置有滑触头；滑触头固定在其中一根连接杆上，并与安装在机架上的呈环形的滑触线保持滑动接触；滑环(3-7)的第一转动部上的接线端与分拣小车上的横向输送机的控制接口电连接；滑环(3-7)的第二转动部上的接线端与对应的滑触头电连接。

13.根据权利要求11所述的一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机，其特征在于：连接相邻两个分拣小车(3)的两根连接杆作为一个小车连接组件(6)；至少有一个小车连接组件(6)的两根连接杆的长度能够调节。

14.根据权利要求13所述的一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机，其特征在于：长度能够调节的连接杆包括第一杆段(6-1)、第二杆段(6-2)、锁止螺栓(6-3)和定位螺栓(6-4)；第一杆段(6-1)的一端开设有两个螺纹孔；第二杆段(6-2)的一端开设有沿长度方向设置的若干个腰形孔；若干根锁止螺栓(6-3)分别穿过对应的腰形孔并与螺纹孔固定；第一杆段(6-1)的侧部固定有安装块；安装块与第二杆段(6-2)的端部对齐；定位螺栓(6-4)旋接在安装块上且端部抵住第二杆段(6-2)的端部。

15.根据权利要求11所述的一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机，其特征在于：所述的分拣小车(3)还包括车架(3-2)、横向输送机(3-1)、导向轮(3-8)和次级板(3-6)；两个导向轮(3-8)分别转动连接在车架(3-2)中部的两侧，且转动轴线竖直设置，用于在环形轨道(2)的直轨道(2-3)上与导向板配合；横向输送机(3-1)安装在车架(3-2)上，且横向输送机(3-1)的输送方向平行于直轨行走轮(3-3)的轴线方向；次级板(3-6)固定在车架(3-2)的底面，与固定在两条单侧轨道之间的行走驱动模块(4)配合，实现分拣小车的行进驱动。

16.根据权利要求1、2或3所述的一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机，其特征在于：所述的直轨道(2-3)上设置有用于支撑直轨行走轮的直线轨道面。

17.根据权利要求1、2或3所述的一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机，其特征在于：所述的长弯轨(2-1)和短弯轨(2-2)均分为弧形部分(2-4)和两段平直过渡部分(2-5)；两段平直过渡部分(2-5)分别设置在弧形部分(2-4)的两端，用于与两条单侧轨道的端部分别对接；长弯轨(2-1)上的平直过渡部分(2-5)的长度比短弯轨(2-2)上平直过渡部分(2-5)的长度大a距离。

18.根据权利要求1、2或3所述的一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机，其特征在于：位于下方的直轨道(2-3)的上侧板中部开设有让位缺口；让位缺口的宽度大于复合外轮的直径；两条单侧轨道上的让位缺口沿直轨道(2-3)的长度方向错开距离a。

19.根据权利要求1、2或3所述的一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机，其特征在于：所述长弯轨2-1的第一外弯曲轨道面的上端部，第一内弯曲轨道面2-1-5的下端部，短弯轨2-1的第二外弯曲轨道面2-2-7的上端部，第一内弯曲轨道面2-2-6的下端部，均设置有悬空段；悬空段相对于轨道面内凹设置。

20.根据权利要求1、2或3所述的一种低噪音过弯的双层直线交叉带分拣机，其特征在于：第一外限位板(2-1-4)的边缘处设置第一限位边沿；第二内限位板(2-2-4)的边缘处设置第二限位边沿。

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