CN114111975A - 一种高通货量物流包裹动态秤 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高通货量物流包裹动态秤，包括称重输送台、挠性传力构件、称重传感器和秤体底座；称重输送台包括称重输送台框架、主动滚筒和从动滚筒，主动滚筒和从动滚筒转动连接在称重输送台框架两端，主动滚筒和从动滚筒之间连接有输送带，主动滚筒连接有动力传动机构；挠性传力构件位于称重输送台框架底部靠两侧位置，称重传感器位于秤体底座上，挠性传力构件底部与称重传感器连接。不仅保证了称重精度，提高设备的稳定性和寿命，而且提高了物流包裹称重效率。
Description
技术领域
本发明属于物流自动化设备领域，涉及一种高通货量物流包裹动态秤。
背景技术
高通货效率是动态DWS系统的发展的新趋势，动态秤的性能是制约DWS系统效率提升的关键因素，对于高速条件下运行的动态秤，通过增加仪表的滤波等级，可以改善其重复精度，但是随着滤波等级的增加，需要相应的增大称重启动延时(包裹上秤到可以开始采集重量数据的时间)和称重离开延时(前一个包裹离开秤台到下一个包裹可以采集数据的时间)，在保证适应的包裹长度范围不变，必须增加秤台长度，从而会降低称重效率的提升，最终影响了DWS整机的通货效率。高速条件下运行的动态秤，必须在较低的滤波等级下运行并保证称重重复精度，因此必须提高动态秤的动态响应速度和降低振动噪声。才能同时实现既称的准(称重重复精度)、又称的快(高通货量)。
动态秤动态响应速度受称重输送台、传力机构和传感器组成的系统的动态响应特性，以及称重仪表数据采集电路性能和信号处理算法效率的影响，然而不管采用何种滤波方法，不可避免的会出现输出滞后输入的现象，从而对整体效率带来影响。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种高通货量物流包裹动态秤，不仅保证了称重精度，提高设备的稳定性和寿命，而且提高了物流包裹称重效率。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种高通货量物流包裹动态秤，包括称重输送台、挠性传力构件、称重传感器和秤体底座；
称重输送台包括称重输送台框架、主动滚筒和从动滚筒，主动滚筒和从动滚筒转动连接在称重输送台框架两端，主动滚筒和从动滚筒之间连接有输送带，主动滚筒连接有动力传动机构；
挠性传力构件位于称重输送台框架底部靠两侧位置，称重传感器位于秤体底座上，挠性传力构件底部与称重传感器连接。
优选的，挠性传力构件采用聚氨酯制成。
优选的，称体底座底部设置有准零刚度隔振器。
优选的，准零刚度隔振器和称体底座底部之间设置有安装蹄脚。
优选的，输送带松边设置有支承轴承，支承轴承与输送带内表面接触，支承轴承固定在称重输送台框架上。
优选的，主动滚筒和从动滚筒均采用多对锥面拼接结构。
优选的，称重输送台框架内部设置有X形框架，X形框架与称重输送台框架两侧连接，X形框架中心为称重输送台框架的中心。
优选的，称重输送台框架的四个角设置有运输保护螺栓，运输保护螺栓底部与秤体底座顶面接触，运输保护螺栓上设置有螺母，螺母顶部与称重输送台框架接触。
优选的，动力传动机构包括同步轮、圆弧齿同步带和伺服电机，同步轮与伺服电机输出轴连接，圆弧齿同步带将同步轮和主动滚筒连接。
优选的，从动滚筒采用铝合金材料制成。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明称重输送台与称重传感器之间的传力构件，采用挠性结构，具备线性隔振能力，减小了秤台转动部件残余动不平衡质量引起的激振力传递到称重传感器上的大小，称重传感器和传力构件由称重输送台底部偏置到侧面，使称重输送台质心与称重传感器轴线保持在同一平面内，改变了传感器的安装方式，降低了称重输送台的重心高度，提高了整个系统的动态响应速度，进一步提高了设备的称重效率和称重精度，提高了动态稳定性，降低了包裹输送过程中传感器弹性体所承受的附加弯矩和扭矩作用，有效控制了等效的偏载效应，并且便于安装对位、调整和维护，提高了设备的工艺性和维修性。
进一步，准零刚度型隔振器隔离了钢平台、周边输送及其它分拣设备引起的安装基础的低频振动，有效降低周边振动环境干扰，大大提升了称重传感器输出信号质量，有效提升了称重精度和称重效率。
进一步，通过旋转安装蹄脚可以来调节高度，使其可以和前后设备的高度保持一致。
进一步，在输送平带松边增加了支承轴承，有效控制了输送过程中松边的上下振动引起的称重误差。
进一步，有效提升了输送带跑偏防护能力，不需要额外的跑偏校准装置。降低了输送带在滚筒轴线方向周期往复运动，以及跑偏校准装置运动部件引起的振动。
进一步，X形框架为采用拓扑优化方法的设计，兼具高刚度和低质量的特点，有效减小秤台四角与中心偏载误差，同时还提升了称重传感器和称重输送台组成系统的自振频率，提高了设备自身的抗振能力。
进一步，能够通过调节运输保护螺栓上的螺母，抬高秤重输送台，并将秤重输送台上下左右固定，以防称重传感器在运输过程受到过大冲击而损坏。
进一步，从动滚筒采用轻质铝合金材料，减轻了转动部件质量，从而减小了制造过程中残余不平衡质量引起的振动。
附图说明
图1是本发明的结构轴侧图；
图2是称重输送台部件主视图；
图3是称重输送台部件轴测图；
图4是主动滚筒的主视图；
图5是称重输送台部件俯视图；
图6是运输保护螺栓的局部放大图。
图中，1-入秤光电，2-称重输送台，3-挠性传力构件，4-称重传感器，5-秤体底座，6-安装蹄脚，7-准零刚度隔振器，8-运输保护螺栓，9-从动滚筒，10-称重输送台框架，11-支承轴承，12-电机安装板，13-同步带轮，14-圆弧齿同步带，15-伺服电机，16-主动滚筒，17-输送带，18-挠性传力构件上连接件，19-X形框架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图1所示，为本发明所述的高通货量物流包裹动态秤，包括称重输送台2、挠性传力构件3、称重传感器4和秤体底座5。
称重输送台2包括称重输送台框架10、主动滚筒16和从动滚筒9，挠性传力构件3位于称重输送台框架10底部靠两侧位置，称重传感器4位于秤体底座5上，挠性传力构件3底部与称重传感器4连接。称重输送台2中的挠性传力构件3的材料是聚氨酯，且通过对整个系统的动力学分析使其具有特定的弹性模量，通过挠性传力构件上连接件18将称重输送台2上的挠性传力构件3与秤体底座5上的称重传感器4连接在一起。具体的称重输送台2和4个称重传感器4之间通过4个挠性传力构件3连接，降低了秤台重心，且提高了称重传感器4的动态响应时间，从而提高称重效率。
如图3所示，主动滚筒16和从动滚筒9转动连接在称重输送台框架10两端，主动滚筒16和从动滚筒9之间连接有输送带17，主动滚筒16连接有动力传动机构。主动滚筒16和从动滚筒9通过支撑座连接在称重输送台框架10上，同步轮13和圆弧齿同步带14组成动力传动机构一端连在主动滚筒16上，一端连在伺服电机15的输出轴上，伺服电机15通过电机安装板12连接在称重输送台框架10上。
称体底座5上的安装蹄脚6下方装有准零刚度隔振器7，通过旋转安装蹄脚6可以来调节高度，使其可以和前后设备的高度保持一致，在安装蹄脚6下装有准零刚度隔振器7隔离了钢平台、周边输送及其它分拣设备引起的安装基础的低频振动，有效降低周边振动环境干扰，大大提升了称重传感器输出信号质量，有效提升了称重精度和称重效率。
如图2所示，输送带17松边设置有支承轴承11，支承轴承11与输送带17内表面接触，支承轴承11固定在称重输送台框架10上，可以有效降低输送带17在运转过程中颤动，从而减少对称重精度的干扰。
主动滚筒16和从动滚筒9的滚筒面采用多锥面拼接而成，具体结构如图4所示，通过直径的变化，可以有效减缓输送带17的跑偏量，从而减少因输送带17跑偏与滚筒支撑座之间发生摩擦影响称重精度。
如图5所示，称重输送台框架10内部设置有X形框架19，X形框架19与称重输送台框架10两侧连接，X形框架19中心为称重输送台框架10的中心。X形布布局的型材采用拓扑优化方法得出，兼具高刚度和低质量的特点，有效减小秤台四角与中心偏载误差，同时还提升了称重传感器和称重输送台组成系统的自振频率，提高了设备自身的抗振能力。
称重输送台框架10的四个角设置有运输保护螺栓18，运输保护螺栓18底部与秤体底座5顶面接触，运输保护螺栓18上设置有螺母，螺母顶部与称重输送台框架10接触。运输保护螺栓18的作用是在设备运输过程中起到保护称重传感器4的作用，如图6所示，通过拧运输保护螺栓18上的两个螺母，将秤重输送台上下左右固定，以防称重传感器4在运输过程受到过大冲击而损坏。
本发明中动态称重的原理是包裹通过前段输送机进入设备的入秤端，包裹的重量通过挠性传力构件3传递到称重传感器4上，包裹在进入设备时会触发入秤光电1，使仪表延时一段时间后开始采集一定个数的重量信号，然后通过仪表内部算法输出包裹重量后，进而采集下一个包裹的重量。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高通货量物流包裹动态秤，其特征在于，包括称重输送台(2)、挠性传力构件(3)、称重传感器(4)和秤体底座(5)；
称重输送台(2)包括称重输送台框架(10)、主动滚筒(16)和从动滚筒(9)，主动滚筒(16)和从动滚筒(9)转动连接在称重输送台框架(10)两端，主动滚筒(16)和从动滚筒(9)之间连接有输送带(17)，主动滚筒(16)连接有动力传动机构；
挠性传力构件(3)位于称重输送台框架(10)底部靠两侧位置，称重传感器(4)位于秤体底座(5)上，挠性传力构件(3)底部与称重传感器(4)连接。
2.根据权利要求1所述的高通货量物流包裹动态秤，其特征在于，挠性传力构件(3)采用聚氨酯制成。
3.根据权利要求1所述的高通货量物流包裹动态秤，其特征在于，称体底座(5)底部设置有准零刚度隔振器(7)。
4.根据权利要求1所述的高通货量物流包裹动态秤，其特征在于，准零刚度隔振器(7)和称体底座(5)底部之间设置有安装蹄脚(6)。
5.根据权利要求1所述的高通货量物流包裹动态秤，其特征在于，输送带(17)松边设置有支承轴承(11)，支承轴承(11)与输送带(17)内表面接触，支承轴承(11)固定在称重输送台框架(10)上。
6.根据权利要求1所述的高通货量物流包裹动态秤，其特征在于，主动滚筒(16)和从动滚筒(9)均采用多对锥面拼接结构。
7.根据权利要求1所述的高通货量物流包裹动态秤，其特征在于，称重输送台框架(10)内部设置有X形框架(19)，X形框架(19)与称重输送台框架(10)两侧连接，X形框架(19)中心为称重输送台框架(10)的中心。
8.根据权利要求1所述的高通货量物流包裹动态秤，其特征在于，称重输送台框架(10)的四个角设置有运输保护螺栓(18)，运输保护螺栓(18)底部与秤体底座(5)顶面接触，运输保护螺栓(18)上设置有螺母，螺母顶部与称重输送台框架(10)接触。
9.根据权利要求1所述的高通货量物流包裹动态秤，其特征在于，动力传动机构包括同步轮(13)、圆弧齿同步带(14)和伺服电机(15)，同步轮(13)与伺服电机(15)输出轴连接，圆弧齿同步带(14)将同步轮(13)和主动滚筒(16)连接。
10.根据权利要求1所述的高通货量物流包裹动态秤，其特征在于，从动滚筒(9)采用铝合金材料制成。
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