物流分拣变向输送装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种物流分拣变向输送装置，其包括输入单元、移载单元、第一输出单元，所述输入单元向所述移载单元输送货物，所述输入单元和所述第一输出单元的输送方向成锐角、直角或钝角夹角，所述移载单元包括第一移载轮，所述第一移载轮可绕水平轴线旋转地设置，且所述第一移载轮可绕竖直轴线旋转地设置。本发明提供的物流分拣变向输送装置可实现物流传送过程中对传送系统所运送货物的分拣功能，大大降低工人的劳动强度，杜绝了打滑现象，降低了噪音，减少了磨损，无需进行补偿设计，保养方便。
【专利说明】
物流分拣变向输送装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种输送装置，尤其涉及一种物流分拣变向输送装置。
【背景技术】
[0002]物流分拣一般分为物品寄递分拣与物品配送分拣两类。配送分拣指的是物流配送中心依据顾客的订单要求或配送计划，迅速、准确地将商品从其储位或其他区位拣取出来，并按一定的方式进行分类、集中的作业过程;寄递分拣则是指根据邮件(快件)封面上所书写的地址，按本企业内部自我编列的分拣路由(即路向)，逐件分入相关格口或码堆的过程。
[0003]现阶段，很多分拣工作都是由分拣员完成的。然而，受到时间和人的体力等的局限，人工每小时只能分拣150件左右的货物，并且分拣人员也不可能在这样的工作强度下连续地工作8小时，若货物量较大，只能通过增加分拣人员的方式解决货物分拣的问题，人员劳动强度大、工作效率低，严重影响了货物的分拣速度。
[0004]在物流分拣过程中，移载指的是将物品由主要输送线路输入分叉线路，或者由分叉线路送入主线，即货物的变向输送，需要较大的承载力，并且要求结构简单、维护方便和稳定可靠。现有一些可实现移载的设备均包含皮带轮，如图1所示，轮体b用于移送货物，皮带a由电动机等动力源驱动，再通过配套的转向机构实现货物运送方向的控制。然而，皮带轮具有易打滑、噪声大、易老化和磨损、输出扭矩受限等缺陷，转向时对皮带的拉伸还需要设计复杂的机构进行补偿，否则皮带极易疲劳断裂。需要经常检修。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种在货物的传送过程中可按需将货物分拣到所需通道的物流分拣变向输送装置。
[0006]为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现:
[0007]—种物流分拣变向输送装置，包括输入单元、移载单元、第一输出单元，所述输入单元向所述移载单元输送货物，所述输入单元和所述第一输出单元的输送方向成锐角、直角或钝角夹角，所述移载单元包括第一移载轮，所述第一移载轮可绕水平轴线旋转地设置，且所述第一移载轮可绕竖直轴线旋转地设置。
[0008]根据本发明的一个实施例，所述物流分拣变向输送装置包括第一驱动装置，所述第一驱动装置直接驱动所述第一移载轮绕水平轴线旋转或通过第一传动装置驱动所述第一移载轮绕水平轴线旋转。
[0009]根据本发明的一个实施例，所述第一传动装置包括绕水平轴线旋转的第一传动轴和换向传动装置。
[0010]第一传动轴水平设置，再通过换向传动装置将扭矩传递到第一移载轮，节省了安排传动装置的空间，提高了空间利用率。
[0011]根据本发明的一个实施例，所述换向传动装置包括绕竖直轴线旋转设置的第二传动轴、第一齿轮组件和第二齿轮组件;所述第一驱动装置驱动所述第一传动轴绕水平轴线旋转地设置，所述第一传动轴通过所述第一齿轮组件驱动所述第二传动轴绕竖直轴线旋转地设置;所述第二传动轴通过所述第二齿轮组件驱动所述第一移载轮绕水平轴线旋转。
[0012]根据本发明的一个实施例，所述第一齿轮组件包括相互啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮轴向垂直;所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮其中之一设置在第一传动轴上，另一个设置在所述第二传动轴上;所述第二齿轮组件包括相互啮合的第三锥齿轮和第四锥齿轮，所述第三锥齿轮与所述第四锥齿轮轴向垂直;所述第三锥齿轮和所述第四锥齿轮其中之一设置在所述第二传动轴上，另一个设置在所述第一移载轮上。
[0013]采用传动齿轮组传递扭矩、驱动移载轮，与皮带轮相比不打滑、不易磨损，相应地噪音变小，且输出扭矩高，保养方便。而锥齿轮自身寿命长，具有高的负荷承载力，重量轻、易成型，成本低，且能降噪减震。配合锥齿轮组成的传动组件，竖直设置的第二传动轴可与第一移载轮的偏转轴线共线设置，则进一步节省了传动组件占用的空间。
[0014]根据本发明的一个实施例，所述第一驱动装置为旋转电机。
[0015]根据本发明的一个实施例，所述物流分拣变向输送装置还包括第二驱动装置，所述第二驱动装置直接驱动所述第一移载轮绕竖直轴线旋转地设置，或通过第二传动装置驱动所述第一移载轮绕竖直轴线旋转地设置。
[0016]根据本发明的一个实施例，所述物流分拣变向输送装置还包括容纳槽，所述第一移载轮可绕水平轴线转动地设置在所述容纳槽内；所述容纳槽沿圆周方向设置有驱动齿圈;所述第二传动装置包括齿条，所述第二驱动装置驱动所述齿条沿直线运动、从而驱动所述驱动齿圈地设置。
[0017]根据本发明的一个实施例，所述第二传动装置还包括驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述驱动齿圈啮合;所述齿条驱动所述驱动齿轮转动地设置。
[0018]根据本发明的一个实施例，所述第二传动装置还包括圆柱齿轮，所述圆柱齿轮与所述驱动齿轮共轴，并且所述齿条与所述圆柱齿轮啮合。
[0019]根据本发明的一个实施例，所述物流分拣变向输送装置还包括多个容纳槽和至少一个中间齿轮，所述第一移载轮可绕水平轴线转动地设置在所述容纳槽内；所述容纳槽沿圆周方向设置有驱动齿圈；所述第二传动装置包括齿条;所述第二驱动装置驱动所述齿条沿直线运动地设置;全部或部分所述多个容纳槽通过所述至少一个中间齿轮联动设置;所述多个容纳槽中的一部分上的驱动齿圈由所述齿条驱动、绕竖直轴线转动地设置。
[0020]中间齿轮啮合于驱动齿圈的设置，使得物流分拣变向输送装置在改变货物的运动方向时，无需分别单独驱动每组移载轮偏转，只需驱动其中的至少一只，即可使所有移载轮同步偏转。
[0021]根据本发明的一个实施例，所述第二传动装置还包括驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述驱动齿圈啮合;所述齿条驱动所述驱动齿轮转动地设置。
[0022]根据本发明的一个实施例，所述第二传动装置还包括圆柱齿轮，所述圆柱齿轮与所述驱动齿轮共轴，并且所述齿条与所述圆柱齿轮啮合。
[0023]根据本发明的一个实施例，所述第一移载轮通过转轴设置在所述容纳槽内，所述转轴水平固定设置在所述容纳槽内；所述第一移载轮可绕所述转轴旋转地套装在所述转轴上。
[0024]根据本发明的一个实施例，所述转轴上套装有第二移载轮，所述第二移载轮可绕所述转轴转动地设置，所述第一移载轮与所述第二移载轮间隔设置。
[0025]根据本发明的一个实施例，所述第二驱动装置为气缸。
[0026]根据本发明的一个实施例，所述物流分拣变向输送装置还包括第二输送单元，所述第二输送单元与所述输入单元的输送方向相同。
[0027]本发明提供的物流分拣变向输送装置可实现物流传送过程中对传送系统所运送货物的分拣功能，大大降低工人的劳动强度，杜绝了打滑现象，降低了噪音，减少了磨损，无需进行补偿设计，保养方便。
【附图说明】
[0028]图1示出了一种现有移载机中皮带驱动的移载轮；
[0029]图2为本发明一种物流分拣变向输送装置的总体结构图；
[0030]图3为图2中物流分拣变向输送装置处于转向移载状态时、在移载单元处的透视原理图；
[0031 ]图4为移载单元的结构示意图；
[0032]图5为移载轮组件的结构示意图，其中A为保护套；
[0033]图6为图5中移载轮组件的内部传动原理图；
[0034]图7为安装有第一锥齿轮的第一传动轴的结构示意图；
[0035]图8为图5中的移载轮组件去除保护套A后的结构示意图；
[0036]图9为第一移载轮的转向系统结构示意图；
[0037]图10为图9中的转向系统的俯视图；
[0038]图11为图9中的转向系统的驱动部分，包括转向驱动装置、齿条和圆柱齿轮；
[0039]图12为图11中驱动部分的局部结构示意图；
[0040]图13为增加第三输出单元后的双向物流分拣变向输送装置的结构示意图；
[0041]图14为图13中物流分拣变向输送装置上货物直行时的运行状况示意图；
[0042]图15为图13中物流分拣变向输送装置上货物向第一输出单元运送时的运行状况示意图；
[0043]图16为图13中物流分拣变向输送装置上货物向第三输出单元运送时的运行状况示意图。
【具体实施方式】
[0044]下面结合附图对本发明进行详细的描述:
[0045]实施例一
[0046]请参阅图2。物流分拣变向输送装置，总体主要包括输入单元1、移载单元2、第二输出单元3和第一输出单元4。输入单元1、第二输出单元3及第一输出单元4均为传送带，用于对放置于各自上表面的货物进行运输，而移载单元2则用于控制货物的运输方向。第一输出单元4和输入单元I的输送方向不一致。
[0047]请再参阅图3，为方便理解内部结构，移载单元2部分盖板及托板并未在图中示出，其介于输入单元I和第一输出单元4之间，并处于移载状态。各第一传动轴211及多个移载轮组件21安装于机架20上，第一传动轴211周向还设置有第一锥齿轮213，用于输出扭矩、通过传动齿轮组以驱动移载轮组件21，从而提供货物6向前运动的动力。货物6由输入单元I移送至移载单元2后，因其运动方向与第一移载轮212、第二移载轮220的转动方向不一致，底部受力并改变前进方向，变为与移载轮组件21运行方向一致。货物6继续前行，以一定的速度接触到第一输出单元4，并由其继续运送，实现货物运送方向的改变和控制，即移载。以下进一步说明。
[0048]请参阅图4，它是移载单元2的结构示意图。同样地，为了方便理解内部结构，移载单元2有一侧的侧面盖板未示出。其中，每个第一移载轮组件21的外部结构如图5所示。移载轮组件21外部套有保护内部传动结构的圆筒状保护套A，第一移载轮212和第二移载轮220部分地突出于保护套A的顶部并与货物的底部接触，以提供货物前行的动力;而第一移载轮212转动并驱动货物的扭矩则自第二锥齿轮214输入并经内部的传动齿轮系传递。
[0049]图6示出了传动齿轮系的结构。第二传动轴215的两端分别固定安装有第二锥齿轮214和第三锥齿轮216，第一移载轮212的内侧设置有与第三锥齿轮216啮合的第四锥齿轮217。扭矩由第二锥齿轮214输入，经第二传动轴215传递至第三锥齿轮216，再传递至第四锥齿轮217从而驱动第一移载轮212转动。在本例中第一移载轮212和第二移载轮220均固定套装在同一轮轴上同步转动，从而第二锥齿轮214可同时驱动第一移载轮212和第二移载轮220绕水平方向的轴线旋转。
[0050]请继续参阅图4，移载单元2安装有若干移载轮组件21，每一个的内部驱动结构均如上所述，而它们的第二锥齿轮214均各与一只第一锥齿轮213啮合。请结合图7，图7示出了安装有多个第一锥齿轮213的第一传动轴211的结构。在图4的使用场景下，在移载单元2平放于地面时，第一传动轴211是沿水平方向设置的，并由电动机提供动力。图4中各第一传动轴211通过齿轮系传动，从而保证各自角速度一致。
[0051]在其他实施例中，各第一传动轴211可通过皮带传动而一齐转动，甚至可以各自由独立的电动机驱动旋转。实际生产中实现各第一传动轴211同时或同步运转的方式有很多，不列举。
[0052]除提供货物继续前行的动力之外，各移载轮组件21还用于控制货物前进的方向。
[0053]请参阅图8，第一移载轮212和第二移载轮220的转轴套有轴承并装于容纳槽218。容纳槽218自身也套设有轴承，从而图8中的移载轮组件21 (保护套A未示出)安装到移载单元2后，容纳槽218连同第一移载轮212可绕容纳槽218的竖直轴转动。容纳槽218通过其纵向轴线设置有通孔，第二传动轴215由该通孔通过，从而容纳槽218的转动和第二传动轴215的传动相互独立，互不影响。
[0054]容纳槽218的外侧表面固定有圆周设置的驱动齿圈219。
[0055]请参阅图9和图10，将图8中的移载轮组件(保护套未示出)安装于移载单元2。移载单元2中央设置有两只相同的驱动齿轮225，每只驱动齿轮225各与三只移载轮组件21的驱动齿圈219啮合，驱动齿轮225转动即可驱动相应的第一移载轮212、第二移载轮220发生偏转。此外，还有多个容纳槽218上的驱动齿圈219没有直接与驱动齿轮225啮合，而是与中间齿轮223啮合，以使所有驱动齿圈219相互作用，传递来自驱动齿轮225的驱动转矩。每个中间齿轮223至少与两个驱动齿圈219啮合，本例中每个中间齿轮223各与三个驱动齿圈219啮合。中间齿轮223的齿轮参数与驱动齿轮225相同。由此，只要两个驱动齿轮225同步转动，则所有的第一移载轮212和第二移载轮220均同步偏转。
[0056]请结合参阅图11和图12，穿过机架20的托板，驱动齿轮225通过转轴固定连接到位于托板另一侧的圆柱齿轮222，而圆柱齿轮222则啮合于齿条221。齿条221由用于转向驱动的第二驱动装置226驱动沿其长度方向运动，从而驱动圆柱齿轮222转动，进而驱动驱动齿轮225转动，最终驱动各移载轮的偏转。
[0057]第二驱动装置226为单方向作用气缸。
[0058]请再参阅图2，在该物流分拣变向输送装置工作时，输入单元1、第二输出单元3及第一输出单元4运转，第一传动轴211持续旋转从而保证第一移载轮212的持续旋转。各移载轮的初始方向为与输入单元I和第二输出单元3的运输方向一致。在不需要移载时，货物由输入单元I经移载单元2被运送至第二输出单元3，并进一步运送;在需要进行移载时，第二驱动装置226工作，驱动各移载轮的运输方向向第一输出单元4偏转约45°，货物6在运行到移载单元2时运动方向发生偏转，接触到第一输出单元4后则由第一输出单元4进一步运送；移载过程结束后，第二驱动装置226停止工作，齿条221回复原位，从而各移载轮回复原位，后续的货物6重新进入直线运送状态。
[0059 ]需要注意的是，第一输出单元4的运输方向与输入单元I的运输方向不同，但是对它们的夹角并无具体要求。货物6改变后的运动方向与其原运动方向成锐角、直角或钝角，本实施例均可实现。
[0060]本实施例中所说的“水平”、“竖直”、“横向”、“纵向”均为以图6为参考、为了清楚说明本发明而使用的相对概念。其中，m为移载轮的水平转动轴线，η为第二传动轴215的转动轴线，并且在本例中，第二传动轴215和容纳槽218共轴转动，故η也是容纳槽218的转动轴线，即移载轮在竖直方向上的偏转轴线。
[0061 ] 实施例二
[0062]本实施例与实施例一类似。区别在于，取消圆柱齿轮222，齿条221直接驱动驱动齿轮225运动。此外，取消了第一传动轴和锥齿轮组成的齿轮组，各移载轮分别通过独立的动力装置(如电动机)直接驱动。
[0063]其余结构和工作原理与实施例一相同，不再赘述。
[0064]实施例三
[0065]本实施例与实施例一类似。区别在于，第一输出单元4由传送带换作一排自由转动的辊，并设置一坡度，从而货物经移载单元2改变运行方向后，进入第一输出单元4即可在重力作用下自行滑落，适用于但不仅限用于运输作业的末端。
[0066]本例其余结构和工作原理与实施例一相同，不再赘述。
[0067]实施例四
[0068]在实施例三的基础上，由于转移至第一输出单元4后，货物仍具有沿着输入单元I运送方向的速度，运动轨迹会发生偏移。此时在第一输出单元4和移载单元2之间设置持续转动的纠偏辊，其轴平行于第一输出单元4各辊的转轴，转动方向与货物的运动方向相一致。货物在进入第一输出单元4上方之前，先经过该纠偏辊，进一步修正运动方向并具有一定的初始速度。
[0069]本例其余结构和工作原理与实施例一相同，不再赘述。
[0070]实施例五[0071 ]在实施例一的基础上，参阅图13，在移载单元2相对于第一输出单元4的另一侧加装第三输出单元5，并将第二驱动装置226更换为双方向作用气缸，第二驱动装置226可驱动各移载轮向第一输出单元4和第三输出单元5的方向各偏转约45°，从而实现分别向第一输出单元4和第三输出单元5的双向移载。其三种工作状态分别如图14、图15和图16所示，而工作原理可由实施例一类推，不再赘述。
[0072]本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。
【主权项】
1.一种物流分拣变向输送装置，其特征在于，包括输入单元、移载单元、第一输出单元，所述输入单元向所述移载单元输送货物，所述输入单元和所述第一输出单元的输送方向成锐角、直角或钝角夹角，所述移载单元包括第一移载轮，所述第一移载轮可绕水平轴线旋转地设置，且所述第一移载轮可绕竖直轴线旋转地设置。2.根据权利要求1所述的物流分拣变向输送装置，其特征在于，包括第一驱动装置，所述第一驱动装置直接驱动所述第一移载轮绕水平轴线旋转或通过第一传动装置驱动所述第一移载轮绕水平轴线旋转。3.根据权利要求2所述的物流分拣变向输送装置，其特征在于，所述第一传动装置包括绕水平轴线旋转的第一传动轴和换向传动装置。4.根据权利要求3所述的物流分拣变向输送装置，其特征在于，所述换向传动装置包括绕竖直轴线旋转设置的第二传动轴、第一齿轮组件和第二齿轮组件;所述第一驱动装置驱动所述第一传动轴绕水平轴线旋转地设置，所述第一传动轴通过所述第一齿轮组件驱动所述第二传动轴绕竖直轴线旋转地设置;所述第二传动轴通过所述第二齿轮组件驱动所述第一移载轮绕水平轴线旋转。5.根据权利要求4所述的物流分拣变向输送装置，其特征在于，所述第一齿轮组件包括相互啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮轴向垂直;所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮其中之一设置在第一传动轴上，另一个设置在所述第二传动轴上;所述第二齿轮组件包括相互啮合的第三锥齿轮和第四锥齿轮，所述第三锥齿轮与所述第四锥齿轮轴向垂直;所述第三锥齿轮和所述第四锥齿轮其中之一设置在所述第二传动轴上，另一个设置在所述第一移载轮上。6.根据权利要求2所述的物流分拣变向输送装置，其特征在于，所述第一驱动装置为旋转电机。7.根据权利要求1所述的物流分拣变向输送装置，其特征在于，还包括第二驱动装置，所述第二驱动装置直接驱动所述第一移载轮绕竖直轴线旋转地设置，或通过第二传动装置驱动所述第一移载轮绕竖直轴线旋转地设置。8.根据权利要求7所述的物流分拣变向输送装置，其特征在于，还包括容纳槽，所述第一移载轮可绕水平轴线转动地设置在所述容纳槽内；所述容纳槽沿圆周方向设置有驱动齿圈;所述第二传动装置包括齿条，所述第二驱动装置驱动所述齿条沿直线运动、从而驱动所述驱动齿圈地设置。9.根据权利要求8所述的物流分拣变向输送装置，其特征在于，所述第二传动装置还包括驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述驱动齿圈啮合;所述齿条驱动所述驱动齿轮转动地设置。10.根据权利要求9所述的物流分拣变向输送装置，其特征在于，所述第二传动装置还包括圆柱齿轮，所述圆柱齿轮与所述驱动齿轮共轴，并且所述齿条与所述圆柱齿轮啮合。11.根据权利要求7所述的物流分拣变向输送装置，其特征在于，还包括多个容纳槽和至少一个中间齿轮，所述第一移载轮可绕水平轴线转动地设置在所述容纳槽内；所述容纳槽沿圆周方向设置有驱动齿圈；所述第二传动装置包括齿条;所述第二驱动装置驱动所述齿条沿直线运动地设置;全部或部分所述多个容纳槽通过所述至少一个中间齿轮联动设置;所述多个容纳槽中的一部分上的驱动齿圈由所述齿条驱动、绕竖直轴线转动地设置。12.根据权利要求11所述的物流分拣变向输送装置，其特征在于，所述第二传动装置还包括驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述驱动齿圈啮合;所述齿条驱动所述驱动齿轮转动地设置。13.根据权利要求12所述的物流分拣用变相输送装置，其特征在于，所述第二传动装置还包括圆柱齿轮，所述圆柱齿轮与所述驱动齿轮共轴，并且所述齿条与所述圆柱齿轮啮合。14.根据权利要求8或11所述的物流分拣变向输送装置，其特征在于，所述第一移载轮通过转轴设置在所述容纳槽内，所述转轴水平固定设置在所述容纳槽内；所述第一移载轮可绕所述转轴旋转地套装在所述转轴上。15.根据权利要求14所述的物流分拣变向输送装置，其特征在于，所述转轴上套装有第二移载轮，所述第二移载轮可绕所述转轴转动地设置，所述第一移载轮与所述第二移载轮间隔设置。16.根据权利要求7所述的物流分拣变向输送装置，其特征在于，所述第二驱动装置为气缸。17.根据权利要求1所述的物流分拣变向输送装置，其特征在于，还包括第二输送单元，所述第二输送单元与所述输入单元的输送方向相同。
【文档编号】B65G47/71GK106044163SQ201610569195
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月19日
【发明人】金卫平
【申请人】上海欣巴自动化科技有限公司