CN111054637A - 双层直线交叉带分拣系统 - Google Patents

Abstract

本发明所述的双层直线交叉带分拣系统，提出了一种全新的双层直线交叉带分拣系统，小件或包裹先进入供件区域再从供件装置进入分拣环线的小车，从而实现上层和下层同时供件与自动分拣的控制方法，整体系统分拣更加精准、达到轻量化与模块化的设备组装与维护。双层直线交叉带分拣系统包括有供件台、分拣环线、平台、格口滑槽和扫描装置。所述的分拣环线沿垂向呈封闭环型、双层直线输送结构，并包括有若干个沿单组队列连接的分拣小车、由两端弯轨和上下两层直轨道通过相互内部焊接连接而成的两组双层轨道、以及驱动部件和张紧部件；驱动部件和张紧部件构成分拣环线的传动结构且分别位于环线两端；沿单组队列分拣小车两侧分布的双层轨道、以及驱动部件与张紧部件之间连接的同步带，共同构成了分拣环线的垂向、双层直线、闭环的输送机构。

Description

双层直线交叉带分拣系统

技术领域

本发明涉及新型设计的交叉带分拣装置，具体地是一种双层直线交叉带分拣系统，属于物流分拣领域。

背景技术

目前电商与快递行业的物流分拣作业场地，通常选用的是水平环形交叉带分拣设备进行货物分拣操作。而水平环形交叉带分拣系统一般占地空间大，对于场地空间有限，而又无法设计水平环形交叉带分拣系统时，则需要设计成垂直方向的环形交叉带分拣系统。

现有的垂直交叉带分拣系统对于场地空间要求较高、而且分拣设备的结构与货物输送方式均需有较大的改变。因此现有垂直环线设计的直线交叉带系统是单层分拣系统，难以满足使用要求。而且，小车运动需要通过直线电机与次级板相切运动以产生磁场、推动小车沿环线运行，对次级板的对中安装精度要求较高，安装困难，维护成本高。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明所述的双层直线交叉带分拣系统，其目的在于解决现有技术存在的问题而提出了一种全新的双层直线交叉带分拣系统，小件或包裹先进入供件区域再从供件装置进入分拣环线的小车，从而实现上层和下层同时供件与自动分拣的控制方法，整体系统分拣更加精准、达到轻量化与模块化的设备组装与维护。

另一设计目的还在于，提高垂直方向的交叉带分拣效率，进一步地降低对于场地空间的要求。

为实现上述设计目的，所述的双层直线交叉带分拣系统，包括有供件台、分拣环线、平台、格口滑槽和扫描装置。

其中，所述的分拣环线沿垂向呈封闭环型、双层直线输送结构，并包括有若干个沿单组队列连接的分拣小车、由两端弯轨和上下两层直轨道通过相互内部焊接连接而成的两组双层轨道、以及驱动部件和张紧部件；

驱动部件和张紧部件构成分拣环线的传动结构且分别位于环线两端；

沿单组队列分拣小车两侧分布的双层轨道、以及驱动部件与张紧部件之间连接的同步带，共同构成了分拣环线的垂向、双层直线、闭环的输送机构。

进一步地，为实现并提高分拣小车始终处于水平输送状态，以实现上下层货物的供件和分拣，可采取的优选与改进设计是：所述的驱动部件具有从同一侧端缠绕并传动两组同步带的第一主动盘组件和第二主动盘组件；所述的张紧部件具有从同一侧端缠绕并传动两组同步带的第一从动盘组件和第二从动盘组件；

第一主动盘组件与同侧的弯轨错位排列，同时第一主动盘组件的垂向圆心与分拣小车另一侧弯轨所在垂向圆的圆心重合；第二主动盘组件与同侧的弯轨错位排列，同时第二主动盘组件的垂向圆心与分拣小车另一侧弯轨所在垂向圆的圆心重合；

第一从动盘组件与同侧的弯轨错位排列，同时第一从动盘组件的垂向圆心与分拣小车另一侧弯轨所在垂向圆的圆心重合；第二从动盘组件与同侧的弯轨错位排列，同时第二从动盘组件的垂向圆心与分拣小车另一侧弯轨所在垂向圆的圆心重合。

综上内容，本申请所述双层直线交叉带分拣系统具有的优点是：

1、系统整体实现了模块化设计与组装，框架承载强度较高、有利于设备维护与生产检修；

2、实现了上层和下层同时供件与分拣的分拣环线设计与控制方法，整体系统分拣更加精准、分拣效率较高；

3、有效地提高系统整体的设计可扩展性，为后续进一步改进提供良好接口与基础。

4、本申请使用的分拣小车，依靠环线的同步带带动走行轮组件，从而带动整车运行，无需配置使用直线电机和次级板，有效降低安装难度，同时较大程度地节约成本。

附图说明

现结合以下附图来进一步地说明本申请。

图1是所述双层直线交叉带分拣系统的总体结构示意图；

图2是所述驱动部件的结构示意图；

图3是所述第一主动盘组件的结构示意图；

图4是同步带与圆盘组件的配合结构示意图；

图5是所述张紧部件的结构示意图；

图6是分拣小车的结构示意图；

图7是小车下部框架组件的结构示意图；

图8是同步带结构示意图；

图9和图10是分拣小车从直轨道过渡至弯轨的示意图；

图11是分拣环线整体输送运行机构的示意图。

具体实施方式

实施例1，如图1所示，本申请双层直线交叉带分拣系统包括有，供件台1、分拣环线2、平台3、格口滑槽4、扫描装置5。

其中，小件或包裹首先进入供件区域的供件台1，然后再从供件台1进入分拣环线2的分拣小车6，由控制系统将包裹匹配到指定的格口处，自动完成分拣动作。

所述的供件台1供件台设置有光栅或光电以检测货物外形，并反馈到PLC控制系统；同时，供件台1设计为带有动态称重功能，在输送过程中对包裹进行称重以收集货物数据，从而节约分拣时间、为后续精准分拣提供基础保障；

所述的平台3是用以支撑整体系统的框架结构，与分拣环线2相匹配的是，平台3设计为多层结构。

在分拣环线2的两侧设置有上、下两层格口滑槽4，以供运行至上层和下层的分拣小车6均可按分配格口进行货物分拣；

所述的分拣环线2沿垂向呈封闭环型、双层直线输送结构，其配置有扫描装置以拍照、识别货物的条码信息并反馈到PLC控制系统

分拣环线2包括有若干个沿单组队列连接的分拣小车6、由两端弯轨9和上下两层直轨道8通过相互内部焊接连接而成的两组双层轨道、以及中部支撑框架7、左侧支撑框架10、右侧支撑框架11、驱动部件12和张紧部件13；

其中，每一个分拣小车6按序同时运行于两组双层轨道上。每一个分拣小车6 采用模块化设计，组装拆卸简单方便，整车轻巧。

中部支撑框架7、左侧支撑框架10与右侧支撑框架11均为双层结构，且底部分别与地脚固定件通过螺栓连接，以调节直轨道8与弯轨9安装后平面的对齐，并为上层、下层轨道提供安装支撑点。

驱动部件12和张紧部件13构成了分拣环线2的传动结构且分别位于环线两端。

如图2所示，所述的驱动部件12，其第一链轮15与电机14的输出轴连接，当电机14转动时带动第一链轮15转动；第一链轮15通过第一链条16与第二链轮17 连接，第一链轮15转动带动第二链轮17转动；

在第一驱动轴18的一端固定连接有2个第二链轮17，其另一端固定连接有第三链轮19，当第二链轮17转动时，另一端的第三链轮19一起转动；

而第三链轮19通过第二链条22与第五链轮23连接，当第三链轮19转动时，则第五链轮23随着转动；同时固定在第一驱动轴18一端的另一个第二链轮17通过第三链条20与第四链轮21连接，所以第二链轮17转动则会带动第四链轮21转动；

第四链轮21通过第二驱动轴24与第一主动盘组件25连接，第五链轮23通过第三驱动轴26与第二主动盘组件27连接。当电机14转动时，经过前述的中间机构的传动则实现了第一主动盘组件25和第二主动盘组件27一起转动；

第一主动盘组件25和第二主动盘组件27的结构相同，但均为新型设计。具体地，

如图3所示，第一主动盘组件25由法兰轴28、第一圆板29、第二圆板30、螺栓31、尼龙隔套32等组成。其中，第一圆板29和第二圆板30沿着外圈均开有2圈固定孔，第一圆板29和第二圆板30的固定孔相对应，通过螺栓31将第一圆板29 和第二圆板30进行固定连接。在螺栓31外面增加尼龙隔套32，以减少螺栓31与同步带齿形配合运动时的磨损而起到保护作用。

法兰轴28与第一圆板29、第二圆板30分别通过螺栓进行固定，其既与第二驱动轴24形成连接，又起到增加上述第一主动盘组件25结构强度的作用。

第二主动盘组件27的结构与上述第一主动盘组件25的相同，在此不做复述。

以上内容所述的驱动部件12采取链条传动形式，相应地在中部支撑框架7上安装有涨紧机构以用于调节链条的张紧。

如图5所示，所述的张紧部件13，其第一涨紧轴35通过第一轴承座34和第二轴承座36固定在右侧支撑框架11上，第一从动盘组件37与第一涨紧轴35连接。第一从动盘组件37的结构与第一主动盘组件25的结构相同，都是通过两固定圆板形成一定的节距，与同步带齿形配合运动。

第二涨紧轴39通过第三轴承座38和第四轴承座40固定在右侧支撑框架11上，第二从动盘组件38与第二涨紧轴39连接；

第一从动盘组件37、第二从动盘组件38的结构与第一主动盘组件25的结构相同，均是通过两固定圆板形成一定的节距，与同步带33的齿形配合运动。

通过前述结构，驱动部件12的第一主动圆盘组件25和张紧部件13的第一从动圆盘组件37，通过环形封闭的同步带33连接以形成分拣环线2整体的运动机构；驱动部件12的第二主动圆盘组件27和张紧部件13的第二从动圆盘组件38通过另一侧环形封闭的同步带33，形成分拣环线2整体的辅助运行机构，由此分拣环线2的整机传动机构就形成了。

如图3和图4所示，以同步带33与第一主动圆盘组件25的配合与连接结构为例，同步带33的齿槽501与圆盘组件的螺栓31和尼龙隔套32组成的销轴组件45配合。当圆盘组件转动时，同步带33的齿槽501会卡住销轴组件45，销轴组件45沿着运动路径逐渐地与同步带33的齿槽501匹配，则可同步地带动同步带33向前运行。

同时，同步带33的齿槽501还与第一从动盘组件37的圆盘组件配合，同步带 33在两者共同带动下从分拣环线2一侧端向另一侧端往复运行，而若干个分拣小车 6依序分别与同步带33通过轴孔205固定连接，实现了同步带33带动分拣小车6的同步运行。

如图6所示，所述的分拣小车6，采取模块化整体结构设计而分为上部输送单元100和下部框架组件200两个部分。分拣小车6整体结构为模块化设计，上下结构简单、紧凑，整体轻便，安装省时省力，维护保养方便。

其中，上部输送单元100通过两侧的折弯侧板61和多组T型螺栓，固定连接于下部框架组件200的两组框架型材件612；折弯侧板61为整体两端折弯部件，上部折弯尺寸较小，下部折弯尺寸较大。

如图7和图8所示，下部框架组件200，其主要包括有左右两组机架610、两组走行轮组件611、两组框架型材件612、两组导向走行轮组件613。

其中，框架型材件612的各侧面上设置有沟槽201，沟槽201通过紧固件连接折弯侧板61的底部；

两组机架610与两组框架型材件612分别通过螺栓固定而组成框架整体，两组导向走行轮组件613沿该框架整体对称地分布，走行轮轴614连接于导向走行轮组件613。

导向走行轮组件613的一端与机架610固定采用前面相同的方式，但是其另一端的走行轮轴614起到导向作用，即伸出的轴部分主要为了便于和环线的同步带33 进行连接。当将走行轮轴614插入到环线的同步带33的销孔205之后，伴随同步带 33的运动，能够同步地带动包括导向走行轮组件613、机架610在内的下部框架组件200的运行。

每个机架10上面均连接有一组走行轮组件611、一组导向走行轮组件613。

机架610为U型型材结构，其底部焊接有两组导向轮，能够保证分拣小车6整体在轨道导向面上平稳地运行。

走行轮轴614插入到环线的同步带33的销孔205中，两者配合组装形成了小车环线。从而保证当左、右两组构成环线的同步带33运行时，分拣小车6能够与之同步运行。

即通过两组走行轮组件611、两组导向走行轮组件613运行于两侧环形双层轨道上的若干个分拣小车6，与左、右两组同步带33和两侧环形双层轨道共同组成本申请所述双层直线交叉带分拣系统的输送与分拣环线整体。

如图7所示，分拣小车6的一组2个走行轮组件611沿下部框架组件200呈中心对称地排列，同样地，一组2个导向走行轮组件613沿下部框架组件200呈水平中心对称地排列。走行轮组件611、导向走行轮组件613在两侧分别地与直轨道8、弯轨9的轨道面接触。

如图2、图5和图9所示，沿单组队列分拣小车6两侧分布的双层轨道、以及驱动部件12与张紧部件13之间连接的同步带33，共同构成了分拣环线2的垂向、双层直线、闭环的输送机构。

从图中可以看出，本申请采取弯轨9与圆盘中心的错位设计。

具体地，第一主动盘组件25与同侧的弯轨9错位排列，同时第一主动盘组件25 的垂向圆心与分拣小车6另一侧(第二主动盘组件27所在侧)弯轨9所在垂向圆的圆心重合；第二主动盘组件27与同侧的弯轨9错位排列，同时第二主动盘组件27 的垂向圆心与分拣小车6另一侧(第一主动盘组件25所在侧)弯轨9所在垂向圆的圆心重合。

基于相同的原理，第一从动盘组件37与同侧的弯轨9错位排列，同时第一从动盘组件37的垂向圆心与分拣小车6另一侧(第二从动盘组件38)弯轨9所在垂向圆的圆心重合；第二从动盘组件38与同侧的弯轨9错位排列，同时第二从动盘组件38 的垂向圆心与分拣小车6另一侧(第一从动盘组件37)弯轨9所在垂向圆的圆心重合。

结合图10和图11以及上述驱动部件12与张紧部件13、直轨道8与弯轨9的结构设计，

直轨道8在接近转弯轨9时进行端部的切角处理，以避免与圆盘组件干涉，一侧直轨道8与弯轨9之间断开，而另一侧直轨道8与弯轨9对接。分拣小车6的导向走行轮组件613在下部框架组件200两侧是分开错位分布的(呈水平中心对称)，走行轮轴614与同步带33连接。当小车6从直轨道8到弯轨9开始过渡运动时，小车6一侧的走行轮组件611从直轨道8过渡到弯轨9上，而另一侧走行轮组件611 仍处在直轨道8上。由于弯轨9与圆盘中心的错位设计，保证了从直轨道8到弯轨9，再从弯轨9到下层的直轨道8，分拣小车6始终是处于水平状态，也就实现了上下层货物的供件和分拣。

综上内容，结合附图中给出的实施例仅是优选方案。对于所属领域技术人员来说可以据此得到启示，而直接推导出符合本发明设计构思的其他替代结构，也应属于本发明所述的方案范围。

Claims (7)

1.一种双层直线交叉带分拣系统，包括有供件台(1)、分拣环线(2)、平台(3)、格口滑槽(4)和扫描装置(5)，其特征在于：所述的分拣环线(2)沿垂向呈封闭环型、双层直线输送结构，并包括有若干个沿单组队列连接的分拣小车(6)、由两端弯轨(9)和上下两层直轨道(8)通过相互内部焊接连接而成的两组双层轨道、以及驱动部件(12)和张紧部件(13)；

驱动部件(12)和张紧部件(13)构成分拣环线(2)的传动结构且分别位于环线两端；

沿单组队列分拣小车(6)两侧分布的双层轨道、以及驱动部件(12)与张紧部件(13)之间连接的同步带(33)，共同构成了分拣环线(2)的垂向、双层直线、闭环的输送机构。

2.根据权利要求1所述的双层直线交叉带分拣系统，其特征在于：所述的驱动部件(12)具有从同一侧端缠绕并传动两组同步带(33)的第一主动盘组件(25)和第二主动盘组件(27)；

所述的张紧部件(13)具有从同一侧端缠绕并传动两组同步带(33)的第一从动盘组件(37)和第二从动盘组件(38)；

第一主动盘组件(25)与同侧的弯轨(9)错位排列，同时第一主动盘组件(25)的垂向圆心与分拣小车(6)另一侧弯轨(9)所在垂向圆的圆心重合；第二主动盘组件(27)与同侧的弯轨(9)错位排列，同时第二主动盘组件(27)的垂向圆心与分拣小车(6)另一侧弯轨(9)所在垂向圆的圆心重合；

第一从动盘组件(37)与同侧的弯轨(9)错位排列，同时第一从动盘组件(37)的垂向圆心与分拣小车(6)另一侧弯轨(9)所在垂向圆的圆心重合；第二从动盘组件(38)与同侧的弯轨(9)错位排列，同时第二从动盘组件(38)的垂向圆心与分拣小车(6)另一侧弯轨(9)所在垂向圆的圆心重合。

3.根据权利要求2所述的双层直线交叉带分拣系统，其特征在于：所述的直轨道(8)在接近转弯轨(9)时进行端部的切角处理，一侧直轨道(8)与弯轨(9)之间断开，而另一侧直轨道(8)与弯轨(9)对接。

4.根据权利要求1、2或3所述的双层直线交叉带分拣系统，其特征在于：所述的驱动部件(12)，其第一链轮(15)与电机(14)的输出轴连接，第一链轮(15)通过第一链条(16)与第二链轮(17)连接，在第一驱动轴(180的一端固定连接有2个第二链轮(17)，其另一端固定连接有第三链轮(19)；

第三链轮(19)通过第二链条(22)与第五链轮(23)连接，固定在第一驱动轴(18)一端的另一个第二链轮(17)通过第三链条(20)与第四链轮(21)连接；

第四链轮(21)通过第二驱动轴(24)与第一主动盘组件(25)连接，第五链轮(23)通过第三驱动轴(26)与第二主动盘组件(27)连接；

第一主动盘组件(25)和第二主动盘组件(27)的结构相同；、

所述的张紧部件(13)，其第一涨紧轴(35)通过第一轴承座(34)和第二轴承座(36)固定在右侧支撑框架(11)上，第一从动盘组件(37)与第一涨紧轴(35)连接；第一从动盘组件(37)与第一主动盘组件(25)的结构相同；

第二涨紧轴(39)通过第三轴承座(38)和第四轴承座(40)固定在右侧支撑框架(11)上，第二从动盘组件(38)与第二涨紧轴(39)连接；

第二从动盘组件(38)与第一主动盘组件(25)的结构相同。

5.根据权利要求4所述的双层直线交叉带分拣系统，其特征在于：所述的第一主动盘组件(25)，由法兰轴(28)、第一圆板(29)、第二圆板(30)、螺栓(31)、尼龙隔套(32)组成；第一圆板(29)和第二圆板(30)沿着外圈均开有2圈固定孔，第一圆板(29)和第二圆板(30)的固定孔相对应，通过螺栓(31)将第一圆板(29)和第二圆板(30)进行固定并与第二驱动轴24形成连接，在螺栓(31)外面增加尼龙隔套(32)。

6.根据权利要求5所述的双层直线交叉带分拣系统，其特征在于：所述的同步带(33)的齿槽(501)与圆盘组件的螺栓(31)、尼龙隔套(32)组成的销轴组件(45)配合。

7.根据权利要求1、2或3所述的双层直线交叉带分拣系统，其特征在于：所述的分拣小车(6)具有模块化结构并连接的上部输送单元(100)和下部框架组件(200)；

所述的下部框架组件(200)，包括框架型材件(612)和机架(610)，机架(610)固定连接有走行轮组件(611)和导向走行轮组件(613)；

两组导向走行轮组件(613)沿下部框架组件(200)水平中心对称地分布，走行轮轴(614)连接于导向走行轮组件(613)；

走行轮轴(614)插入到环线的同步带(33)的销孔(205)中。

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