一种包装物分拣装置的制作方法

本实用新型涉及一种包装物分拣装置，尤其是一种将批量呈交错、搭接、堆叠状态的物料自动整理为单行排列在线输出方式的自动理货系统，属于物流分拣技术领域。

背景技术：

在转运中心，常见的理货方式为：集中于笼车或麻袋内的快递件成堆放置在带式输送机上，然后人工逐一分离，自动输送至自动分拣系统。由于快递件量多，人员劳动强度极大。

专利cn105102354a提供了一种单行排列输送机，其主要特征为：中间布置向下游输送的带或辊，输送带或辊在垂直方向上高于相邻的外侧倾斜且会聚的驱动辊。该专利同时公开了一种用于包裹的、使用非堆叠单行排列器的方法。该专利的输送机，采用侧边输送部分以向上的角度及会聚的方式，使物料重心移动到中央输送带上，同时阻止横向相邻的物料堆叠。还值得注意的是，中央输送带的横向宽度优选的至少是典型包裹宽度的一半。排出输送机位于单列输送机的下游，将不能集中到中央输送带的物料排出到循环输送机。

该专利的输送机不能有效分离呈堆叠状态的物料，物料呈堆叠状态时，可能两件均被集中到中央输送带，不能有效分离。

该专利的输送机可适应的物料外形尺寸范围较小，如物料过大重心移出中央输送带，会被排除到循环输送机。如两件小于中央输送带横向宽度一半的物料并排，可能两件均被集中到中央输送带，不能有效分离。

该专利的输送机，侧边输送部分相对中央输送面三维倾斜，中央输送面需设计为拱桥状，制造加工难度大、结构复杂、设备各部分过渡环节多，软包物料容易卡滞。

该专利的输送机，存在大物料一直在系统内循环的可能，将导致整体处理能力降低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供了一种自动理货系统，实现将批量呈交错、搭接、堆叠状态的物料，包括纸箱、麻袋、小件(袋装)、小件(文件)等，自动整理为单行排列在线输出。

本实用新型要解决的技术问题是：整理呈堆叠和搭接状态的物料，兼容不同外形规格尺寸和包装的物料，制造加工容易、结构简单，能够有效减少物料的重复循环,从而提升系统效率。

本实用新型的通过以下技术方案实现：

一种自动理货系统，沿物料(18)输送方向依次布置供料皮带机(1)、异形滑槽(2)、初整理皮带机组(3)、靠边整理机(4)、排料输送机(9)、横向分离机(10)、纵向分离机(12)、流量控制皮带机组(13)。

所述供料皮带机(1)和初整理皮带机组(3)通过异形滑槽(2)垂直搭接；护板(5)和侧立式皮带(6)设置在靠边整理机(4)的右侧；排料滑槽(8)入口接靠边整理机(4)输出端和排料输送机(4)左侧、出口接物料回流输送机组(7)；位置检测装置(11)设置在纵向分离机(12)输入端；流量检测装置(14)设置在流量控制皮带机组(13)上。

一种包装物分拣装置，其特征在于由供料皮带机(1)、异形滑槽(2)和初整理皮带机组(3)组成。呈搭接、堆叠状态的物料(18)输送进入供料皮带机(1)，供料皮带机(1)慢速或间歇起停供料给异形滑槽(2)。

所述异形滑槽(2)包含两段相互连接且相互之间有落差且导致物料流向不同的滑槽ⅰ(21)和滑槽ⅱ(22)，滑槽ⅰ(21)的入口与供料皮带机(1)的出口搭接；所述滑槽ⅰ(21)从入口沿物流方向设有多个角度不同的下滑面ⅰ(211)、下滑面ⅱ(212)和下滑面ⅲ(213)，各下滑面末端设有一共同的下滑面ⅳ(214)，下滑面ⅳ(214)连接滑槽ⅱ(22)，滑槽ⅱ(22)的出口连接初整理皮带机组(3)。

所述异形滑槽(2)各个面下滑角度不同，物料的重心和表面磨擦系数不同，下滑速度相应不同。同时进入异形滑槽(2)的物料(18)在下滑过程中向下滑面ⅳ(214)聚拢且不同时到达从而产生纵向分离；所述初整理皮带机组(3)的速度与滑槽匹配及时送走物料，搭接、堆叠状态的物料初步整理为交错状态。

根据上述发明，一种基于自动理货系统的自动理货方法，包含以下步骤：

1)送料：呈搭接、堆叠状态的物料(18)进入供料皮带机(1)，控制供料皮带机(1)慢速或间歇启停供料给异形滑槽(2)；

2)初整理：控制初整理皮带机组(3)的速度与异形滑槽(2)匹配，及时送走物料(异形滑槽(2)的各个面下滑角度不同，物料(18)的重心和表面磨擦系数不同，进入滑槽后的物料(18)下滑速度相应不同，在下滑过程中聚拢且不同时到达从而产生纵向分离。呈搭接、堆叠状态的物料(18)初步整理为交错状态)；

3)单行排列整理：通过控制靠边斜辊(43)的多段速度，使得进入靠边整理机(4)的呈交错状态的物料(18)(在靠边斜辊(41)的作用下，物料(18)向安装有护板(5)和侧立式皮带(6)的一侧靠拢；一部分物料(18)贴邻护板(5)和侧立式皮带(6)，阻力减缓了该部分物料的速度，非贴邻物料速度快于贴邻物料速度)之间产生纵向间隙，非贴邻物料向护板(5)和侧立式皮带(6)靠拢并插入间隙；大部分物料整理为单行排列输出；

4)排除整理：物料输出靠边整理机(4)，进入排料输送机(9)，重心在排料滑槽(8)一侧的物料被排除，经过排料滑槽(8)进入物料回流输送机组(7)，最终再次注入靠边整理机(4)或系统输入端；输出物料的重心均在护板一侧w2宽度范围内；

5)横向分离：物料进入横向分离机(10),单行排列的物料在w4宽度范围内通过，并行排列物料重心在窄带上的直行通过，不在窄带上的通过排料辊筒(91)横向分离；

6)纵向分离：物料经过位置检测装置(11)进入纵向分离机(12)，位置检测装置(11)检测并反馈物料位置，纵向分离机(12)对应输送窄带(122)采用不同速度输送物料，从而使横向分离的物料产生纵向分离；

7)根据所述流量检测装置(14)检测的流量，供料皮带机(1)实时调整速度或启停，避免过多物料进入系统造成重复循环。

8)所述流量检测装置(14)同时检测物料间距，根据实时间距，流量控制皮带机组(13)采用不同速差，从而使单列输出的物料产生适当间距；

9)自动整理完成的货物输出系统。

基于上述技术方案，一种自动理货系统可以整理呈堆叠和搭接状态的物料，兼容不同外形规格尺寸和包装的物料，制造加工容易、结构简单，能够有效减少物料的重复循环,从而提升系统效率。

本实用新型除了可应用于快递转运中心，还可广泛应用于需要对呈搭接、堆叠状态的物料进行整理的场合，具有有效分离率高、适应物料范围广、自动化程度高等优点。

附图说明

图1为一种包装物分拣装置的俯视图；

图2为一种包装物分拣装置的正视图；

图3为一种包装物分拣装置的左视图；

图4为本实用新型一种包装物分拣装置的初整理段俯视图；

图5为一种包装物分拣装置的异性滑槽示意图；

图6为本实用新型一种包装物分拣装置的靠边整理段俯视图；

图7为本实用新型一种包装物分拣装置的小物料整理段俯视图；

图8为本实用包装物分拣装置的a-a视图；

图9为本实用新型一种包装物分拣装置的b-b视图；

图10为本实用新型一种包装物分拣装置的c-c视图；

图中：1—供料皮带机；2—异形滑槽；21—滑槽ⅰ；22—滑槽ⅱ；211—下滑面ⅰ；212—下滑面ⅱ；213—下滑面ⅲ；214—下滑面ⅳ；3—初整理皮带机组，31—初整理皮带机ⅰ，32—初整理皮带机ⅱ；4—靠边整理机；41—右机架；42—左机架；43—靠边斜辊；5—护板；6—侧立式皮带；7—物料回流输送机组；8—排料滑槽，81—排料滑槽入口，82—排料滑槽出口；9—排料输送机，91—排料辊筒，92—输送辊筒，93—护板；10—横向分离机，101—护板，102—输送窄带，103—分离斜辊；11—位置检测装置；12—纵向分离机，121—护板，122—输送窄带；13—流量控制皮带机组；14—流量检测装置；18—物料；19—横向输送辊筒；

图中的w1表示靠边整理机(4)输出端的输送面宽度、w2表示排料输送机(9)向右前方的输送面宽度、w3表示横向分离机(10)的输送窄带(102)和纵向分离机(12)的输送窄带(122)宽度、w4表示横向分离机(10)和纵向分离机(12)两侧护板之间的宽度；

图中的v1表示靠边整理机(4)沿输送方向的第一段速度、v2表示靠边整理机(4)沿输送方向的第二段速度、v3表示靠边整理机(4)沿输送方向的第三段速度。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行说明。

实施例一

一种自动理货系统，沿物料(18)输送方向依次布置供料皮带机(1)、异形滑槽(2)、初整理皮带机组(3)、靠边整理机(4)、排料输送机(9)、横向分离机(10)、纵向分离机(12)、流量控制皮带机组(13)。供料皮带机(1)和初整理皮带机组(3)通过异形滑槽(2)垂直搭接；护板(5)和侧立式皮带(6)设置在靠边整理机(4)的右机架(41)侧；排料滑槽入口(81)布置在靠边整理机(4)输出端，与靠边整理机(4)的左机架(42)和排料辊筒(91)在同一侧；物料回流输送机组(7)与排料滑槽(8)的排料滑槽出口(82)相接，最终将回流物料再次注入靠边整理机(4)或供料皮带机(1)的输入端；位置检测装置(11)设置在纵向分离机(12)输入端；流量检测装置(14)设置在流量控制皮带机组(13)的上。

实施例二

在前述的技术方案基础上，具体实施时，还可以包含下列特征组成技术方案以进一步实现本实用新型的目的：

所述异形滑槽(2)包含两段相互连接且相互之间有落差且导致物料流向不同的滑槽ⅰ(21)和滑槽ⅱ(22)，滑槽ⅰ(21)的入口与供料皮带机(1)的出口搭接；所述滑槽ⅰ(21)从入口沿物流方向设有多个角度不同的下滑面ⅰ(211)、下滑面ⅱ(212)和下滑面ⅲ(213)，各下滑面末端设有一共同的下滑面ⅳ(214)，下滑面ⅳ(214)连接滑槽ⅱ(22)，滑槽ⅱ(22)的出口连接初整理皮带机组(3)；所述初整理皮带机组(3)包含平接的初整理皮带机ⅰ(31)和倾斜布置的初整理皮带机ⅱ(32)；所述排料输送机(9)并排设有两组相反输送方向的排料辊筒(91)和输送辊筒(92)，并在输送辊筒(92)侧设有护板(93)；所述横向分离机10包含双侧护板(101)、横向分离机输送窄带(102)、分离斜辊(103)；所述横向分离机输送窄带(102)顺接排料输送机(9)的输送辊筒(92)并位于排料输送机(9)的右机架侧；所述纵向分离机(12)包含多条独立驱动的纵向分离机输送窄带(121)及设置于纵向分离机输送窄带(121)两侧的双侧护板(122)。

物料(18)从笼车倒入输送线或从多条输送线并入，呈搭接、堆叠状态，物料(18)输送进入供料皮带机(1)，供料皮带机(1)慢速或间歇启停供料给异形滑槽(2)；异形滑槽(2)各个面下滑角度不同，物料的重心和表面磨擦系数不同，进入滑槽后的物料下滑速度相应不同，初整理皮带机组(3)的速度与滑槽匹配及时送走物料，搭接、堆叠状态的物料初步整理为交错状态；呈交错状态的物料进入靠边整理机(4)，在倾斜输送辊筒的作用下，物料向设置有护板(5)和侧立式皮带(6)的一侧靠拢；一部分物料贴邻护板(5)和侧立式皮带(6)，阻力减缓了该部分物料的速度；多段速度的靠边斜辊(43)使物料(18)间产生纵向间隙；并行排列非贴邻物料在斜辊作用下插入间隙靠拢护板(5)和侧立式皮带(6)一侧。大部分物料整理为单行排列输出。物料输出靠边整理机(4)，进入排料输送机(9)，重心在排料滑槽(8)一侧的物料被排除，经过排料滑槽(8)进入物料回流输送机组(7)。重心在输送面宽度w2范围内的物料进入横向分离机(10),单行物料直行通过，并排物料重心在窄带上的直行通过，其余通过斜辊横向分离。物料(18)经过位置检测装置(11)进入纵向分离机(12)，位置检测装置(11)检测并反馈物料位置，根据物料位置，纵向分离机(12)对应窄带采用不同速度输送物料，从而使横向分离的物料产生纵向分离；流量检测装置(14)检测物料间距，根据检测结果，流量控制皮带机组(13)采用不同速差，从而使单列输出的物料产生适当间距；经过排料滑槽(8)进入物料回流输送机组(7)的物料，最终再次注入供料皮带机(1)或系统输入端，进行再次整理；流量检测装置(14)同时检测并反馈物料流量，系统根据流量，实时调整供料皮带机(1)的速度或启停节拍；从而控制供料流量、平衡流量波峰波谷，避免过多物料(15)进入回流输送机组(7)。

实施例三

在前述的技术方案基础上，具体实施时，还可以包含下列特征组成技术方案以进一步实现本实用新型的目的：

根据流量检测装置(14)检测的流量，供料皮带机(1)实时调整速度或启停节拍,从而控制供料流量、平衡流量波峰波谷，避免过多物料(18)进入回流输送机组(7)；

所述异形滑槽(2)，见图5，包含两段相互连接且相互之间有落差且导致物料流向不同的滑槽ⅰ(21)和滑槽ⅱ(22)；优先的，滑槽ⅰ(21)和滑槽ⅱ(22)在水平投影方向上的物料流向呈90°。滑槽ⅰ(21)的物料流向与供料皮带机(1)一致，设有下滑角度不同的多个面，各个面下滑角度不一样，物料速度不同，边下滑边聚拢产生纵向分离；滑槽ⅱ(22)输出初步纵向排列的物料。

实施例四

在前述的技术方案基础上，具体实施时，还可以包含下列特征组成技术方案以进一步实现本实用新型的目的：

所述初整理皮带机组(3)与滑槽ⅱ(22)的速度匹配；优先的，初整理皮带机组(3)速度大于异形滑槽(2)下滑物料的最终速度。

实施例五

在前述的技术方案基础上，具体实施时，还可以包含下列特征组成技术方案以进一步实现本实用新型的目的：

所述靠边整理机(4)，由多段不同速度的倾斜平行布置辊筒组成输送面，输送方向靠护板(5)和侧立式皮带(6)一侧，且输出端宽度小于输入端宽度；优先的，选择三段速度，且v1＜v2＜v3，v3≥2v1；物料最大宽度≤w1≤(物料最大宽度+物料最小宽度)。

实施例六

在前述的技术方案基础上，具体实施时，还可以包含下列特征组成技术方案以进一步实现本实用新型的目的：

所述排料输送机(9)并排设有两组相反输送方向的排料辊筒(91)和输送辊筒(92)，并在输送辊筒(92)侧设有护板(93)，输送辊筒(92)输送方向与靠边整理机(4)一致；靠近排料滑槽(8)的排料辊筒(91)也可设为横向输送滚筒(19)，见图6；w2的尺寸：0.5倍物料最大宽度＜w2≤0.8倍物料最大宽度，优先的，w2＝0.5倍的物料最大宽度+0.5倍的物料最小宽度。

实施例七

在前述的技术方案基础上，具体实施时，还可以包含下列特征组成技术方案以进一步实现本实用新型的目的：

由靠边整理机(4)、护板(5)、侧立式皮带(6)、排料输送机(9)组成了靠边整理段，其靠边整理机(4)输出端的输送面宽度w1和排料输送机(9)向右前方的输送面宽度w2满足下列条件：

物料最大宽度≤w1≤物料最大宽度+物料最小宽度，

0.5倍物料最大宽度＜w2≤0.8倍物料最大宽度；

呈交错状态的物料进入靠边整理机(4)，在呈倾斜状的输送辊筒(43)的作用下，物料向设置有护板(5)和侧立式皮带(6)的一侧靠拢；一部分物料贴邻护板(5)和侧立式皮带(6)，阻力减缓了该部分物料的速度；多段速度使物料间产生纵向间隙；并排非贴邻物料在靠边斜辊(43)作用下插入间隙靠拢护板(5)和侧立式皮带(6)一侧。大部分物料整理为单行排列输出进入排料输送机(9)，重心在排料滑槽(8)一侧的物料被排除，经过排料滑槽(8)进入物料回流输送机组(7)；输出物料的重心均在护板一侧w2宽度范围内。

具有上述特征使靠边的最大物料可以顺畅通过排料输送机(9)，有效减少大物料重复在系统内循环的问题。

实施例八

在前述的技术方案基础上，具体实施时，还可以包含下列特征组成技术方案以进一步实现本实用新型的目的：

所述横向分离机(10)(参见图9)，包含双侧护板(101)、横向分离机输送窄带(102)、分离斜辊(103)；横向分离机输送窄带(102)顺接排料输送机(9)的输送辊筒(92)并在右机架侧。横向分离机输送窄带(102)的宽度w3≤最小物料宽度尺寸，优先的，w3＝最小物料宽度尺寸-15mm(其宽度尺寸为比最小物料的宽度尺寸小15mm)。物料(15)重心在横向分离机输送窄带(102)上的直行通过，在分离斜辊(103)上的横向分离。

实施例九

在前述的技术方案基础上，具体实施时，还可以包含下列特征组成技术方案以进一步实现本实用新型的目的：

所述纵向分离机(12)包含多条独立驱动的纵向分离机输送窄带122及双侧护板121；纵向分离机输送窄带122与横向分离机输送窄带(102)的宽度一致，w3≤最小物料宽度尺寸，优先的，窄带宽度＝最小物料宽度尺寸-15mm(其宽度尺寸为比最小物料的宽度尺寸小15mm)；根据位置检测装置(11)检测并反馈的物料位置，对应窄带采用不同速度，从而使横向分离的物料产生纵向分离，优先横向分离机(10)的输送窄带(102)的一列物料通过；

流量控制皮带机组(13)根据检测的物料间距，带机之间采用不同速差，从而使单行排列输出的物料产生适当间距。

实施例十

在前述的技术方案基础上，具体实施时，还可以包含下列特征组成技术方案以进一步实现本实用新型的目的：

所述的自动理货系统，其特征还在于，由横向分离机(10)、位置检测装置(11)、纵向分离机(12)组成了小尺寸物料整理段，横向分离机输送窄带(102)和纵向分离机输送窄带(122)的宽度w3、横向分离机(10)和纵向分离机(12)两侧护板之间的宽度w4具有下列特征：

w3≤物料最小宽度，

w4＞物料最大宽度；

通过靠边整理后还存在部分小尺寸物料并排输出的现象。物料进入横向分离机(10),单行排列的物料直行通过，并行排列的物料，重心在窄带上的直行通过，重心不在窄带上的通过分离斜辊(103)横向分离；物料经过位置检测装置(11)进入纵向分离机(12)，位置检测装置(11)检测并反馈物料位置，根据物料位置，纵向分离机(12)对应窄带采用不同速度输送物料，从而使横向分离的物料产生纵向分离。

特别的，一种包装物分拣装置，其特征在于由供料皮带机(1)、异形滑槽(2)和初整理皮带机组(3)组成。呈搭接、堆叠状态的物料(18)输送进入供料皮带机(1)，供料皮带机(1)慢速或间歇起停供料给异形滑槽(2)。异形滑槽(2)各个面下滑角度不同，物料的重心和表面磨擦系数不同，下滑速度相应不同。同时进入异形滑槽(2)的物料(18)在下滑过程中聚拢且不同时到达产生纵向分离；初整理皮带机组(3)的速度与滑槽匹配及时送走物料，搭接、堆叠状态的物料初步整理为交错状态。

所述包装物分拣装置(参见图5)还可以：

所述异形滑槽(2)包含两段相互连接且相互之间有落差且导致物料流向不同的滑槽ⅰ(21)和滑槽ⅱ(22)，滑槽ⅰ(21)的入口与供料皮带机(1)的出口搭接；所述滑槽ⅰ(21)从入口沿物流方向设有多个角度不同的下滑面ⅰ(211)、下滑面ⅱ(212)和下滑面ⅲ(213)，在各下滑面的末端设有共同的下滑面ⅳ(214)，下滑面ⅳ(214)连接滑槽ⅱ(22)，滑槽ⅱ(22)的出口连接初整理皮带机组(3)。

优选地，设置滑槽ⅰ(21)和滑槽ⅱ(22)使得它们的物料流向在投影面上呈90°。滑槽ⅰ(21)的物料流向与供料皮带机(1)一致，设有下滑角度不同的多个面，各个面下滑角度不一样，物料速度不同，边下滑边聚拢产生纵向分离；滑槽ⅱ(22)输出初步纵向排列的物料。

根据上述发明，一种基于自动理货系统的自动理货方法，包含以下步骤：

1)送料：呈搭接、堆叠状态的物料(18)进入供料皮带机(1)，控制供料皮带机(1)慢速或间歇启停供料给异形滑槽(2)；

2)初整理：控制初整理皮带机组(3)的速度与异形滑槽(2)匹配，及时送走物料(异形滑槽(2)的各个面下滑角度不同，物料(18)的重心和表面磨擦系数不同，进入滑槽后的物料(18)下滑速度相应不同，在下滑过程中聚拢且不同时到达从而产生纵向分离。呈搭接、堆叠状态的物料(18)初步整理为交错状态)；

3)单行排列整理：通过控制靠边斜辊(41)的多段速度，使得进入靠边整理机(4)的呈交错状态的物料(18)(在靠边斜辊(41)的作用下，物料(18)向安装有护板(5)和侧立式皮带(6)的一侧靠拢；一部分物料(18)贴邻护板(5)和侧立式皮带(6)，阻力减缓了该部分物料的速度，非贴邻物料速度快于贴邻物料速度)之间产生纵向间隙，非贴邻物料向护板(5)和侧立式皮带(6)靠拢并插入间隙；大部分物料整理为单行排列输出；

4)排除整理：物料输出靠边整理机(4)，进入排料输送机(9)，重心在排料滑槽(8)一侧的物料被排除，经过排料滑槽(8)进入物料回流输送机组(7)，最终再次注入靠边整理机(4)或系统输入端；输出物料的重心均在护板一侧w2宽度范围内；

5)横向分离：物料进入横向分离机(10),单行排列的物料在w4宽度范围内通过，并行排列物料重心在横向分离机输送窄带(102)上的直行通过，不在窄带上的通过排料辊筒(91)横向分离；

6)纵向分离：物料经过位置检测装置(11)进入纵向分离机(12)，位置检测装置(11)检测并反馈物料位置，纵向分离机(12)对应纵向分离机输送窄带(122)采用不同速度输送物料，从而使横向分离的物料产生纵向分离；

7)根据所述流量检测装置(14)检测的流量，供料皮带机(1)调整速度或启停，避免过多物料进入系统造成重复循环。

8)所述流量检测装置(14)同时检测物料间距，根据实时间距，流量控制皮带机组(13)采用不同速差，从而使单列输出的物料产生适当间距；

9)自动整理完成的货物输出系统。

上述方法步骤中还可以包含以下特征：

所述初整理皮带机组(3)速度大于异形滑槽(2)下滑物料的最终速度；所述靠边整理机(4)，由多段不同速度的倾斜平行布置的辊筒组成输送面，所述靠边整理机(4)的由多段不同速度的倾斜平行布置辊筒组成输送面，所述多段速度选择v1、v2和v3三段速度满足v1＜v2＜v3且v3≥2v1。

所述靠边整理机输出端的输送面宽度w1满足：物料最大宽度≤w1≤物料最大宽度+物料最小宽度；

所述排料输送机(9)向右前方的输送面宽度w2满足：

0.5倍物料最大宽度＜w2≤0.8倍物料最大宽度，优先的，w2＝0.5倍的物料最大宽度+0.5倍的物料最小宽度。

所述纵向分离机输送窄带122与横向分离机输送窄带(102)宽度w3一致，w3≤最小物料宽度尺寸，优先的，w3＝最小物料宽度尺寸-15mm(其宽度尺寸为比最小物料的宽度尺寸小15mm)。

所述的横向分离机(10)和纵向分离机(12)两侧护板之间的宽度w4满足：w4＞物料最大宽度。