面向交叉带分拣的自动上包机的制作方法

本实用新型涉及一种上包机，尤其是一种面向交叉带分拣的自动上包机，属于分拣物流的技术领域。

背景技术：

交叉带分拣系统是一种基于主驱动带式输送机和分拣小车的自动分拣系统，对中小型包件具有较好的分拣效果。交叉带分拣系统特有的以分拣小车为输送载体的方式对进入分拣系统的包件规格具有严格的限制要求，即仅允许符合小车承载能力的包件进入分拣主线，这要求在分拣前的上包环节需对包件进行检查。

当前，国内所采用的交叉带分拣系统多采用人工上包方式，通过个人经验对包件规格进行估量，不仅存在较大的误差，还容易造成分拣失误。此外，采用人工上包方式还存在上包时间延迟、包件放置不准确等问题，对后续包件识别和分拣具有较大影响。因此，针对交叉带分拣开发具有较高性能的自动上包机是进一步优化分拣效果的有效途径。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种面向交叉带分拣的自动上包机，其结构紧凑，实现交叉带分拣系统的自动上包，有效提高上包的质量控制和上包的效率，降低分拣成本，安全可靠。

按照本实用新型提供的技术方案，所述面向交叉带分拣的自动上包机，包括用于获取待分拣包件重量的上包测重区、用于暂存重量合格包件的缓冲区、用于将缓冲区传递包件的输送速度加速达到分拣主线相同速度的加速区，所述上包测重区、缓冲区、加速区依次设置在包件输送方向上，缓冲区与上包测重区、加速区相邻接，上包测重区、缓冲区、加速区均与用于控制包件输送过程的包件输送控制系统连接，所述包件输送控制系统还与用于指示包件输送状态的警示装置连接。

所述警示装置包括警示灯，所述警示灯置于上包测重区上，包件输送控制系统与警示灯电连接，警示灯根据包件输送状态具有三种显示状态。

所述缓冲区包括若干缓冲带，在相邻缓冲带的结合部设置缓冲带光电开关，在缓冲带与加速区的结合部设有缓冲加速光电开关；缓冲加速光电开关、缓冲带光电开关均与包件输送控制系统电连接；包件触发缓冲带光电开关时，包件输送控制系统控制当前缓冲带的输送状态，使得包件暂存在当前缓冲带上；包件触发缓冲加速光电开关时，包件输送控制系统使得当前包件由邻接加速区的缓冲带输送进入加速区。

在所述待分拣包件的输送方向上还设有恒速区，所述恒速区位于加速区的外侧，且恒速区邻接加速区，包件在恒速区上的输送速度与分拣主线的输送速度相同。

所述包件输送控制系统还与包件尺寸测量装置连接，所述包件尺寸测量装置包括设置于加速区与缓冲区结合部的龙门架，在龙门架的内侧设有用于测量包件高度的高度测量光幕传感器；在邻接加速区的缓冲区内设置用于测量包件长度的长度测量光幕传感器，所述长度测量光幕传感器、高度测量光幕传感器均与包件输送控制系统电连接。

所述包件输送控制系统还与调控按钮组连接，所述调控按钮组设置于上报测重区上。

本实用新型的优点：通过上包测重区、缓冲区、加速区以及恒速区的配合实现包件的上包与输送，能实现与分拣小车的有效配合，实现交叉带分拣的自动上包，能有效解放分拣流水线的劳动力、降低人工成本，通过上包测重区对包件的重量检测，通过包件尺寸测量装置实现对包件尺寸的测量，有效提高分拣效率和准确率，适应范围广，安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的控制柜的布局图。

附图标记说明：1-机架、2-调控按钮组、3-警示灯、4-上包测重区、5-第一缓冲带、6-第一缓冲光电开关、7-第二缓冲带、8-第二缓冲光电开关、9-第三缓冲带、10-第三缓冲光电开关、11-第四缓冲带、12-缓冲加速光电开关、13-长度测量光幕传感器、14-高度测量光幕传感器、15-龙门架、16-加速区、17-恒速区、18-电源开关、19-光幕控制器、20-主控制器、21-差分转集电极、22-转换电源、23-三孔插座、24-电源端子排、25-中间继电器、26-端子排以及27-控制柜。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示：为了实现交叉带分拣系统的自动上包，有效提高上包的质量控制和上包的效率，降低分拣成本，本实用新型包括用于获取待分拣包件重量的上包测重区4、用于暂存重量合格包件的缓冲区、用于将缓冲区传递包件的输送速度加速达到分拣主线相同速度的加速区16，所述上包测重区4、缓冲区、加速区16依次设置在包件输送方向上，缓冲区与上包测重区4、加速区16相邻接，上包测重区4、缓冲区、加速区16均与用于控制包件输送过程的包件输送控制系统连接，所述包件输送控制系统还与用于指示包件输送状态的警示装置连接。

具体地，上包测重区4、缓冲区以及加速区16均设置与机架1上，上包测重区4位于机架1的头端，加速区16位于机架1的尾部区域，缓冲区位于上包测重区4与加速区16间，且缓冲区与上包测重区4、加速区16对应连接，从而能实现待分拣包件的有效输送。

本实用新型实施例中，上包测重区4是待分拣包件进入上包机的入口，用于对包件进行初始传输和重量测量。由于交叉带分拣采用分拣小车作为包件承载单元，对包件的重量有一定的限制，上包测重区4通过对包件进行重量测量以判断是否符合分拣要求。包件在上包测重区4传输时，能获取包件的重量值并将其与固定的重量范围进行对比，符合分拣要求的包件继续向前输送至分拣小车，对超出重量范围的包件则通过所述警示装置进行报警提示，从而能使得整个上包机输送的包件均为重量合格的包件。具体实施时，上包测重区4包括测重区皮带、测重伺服电机以及电子秤，通过电子秤能对包件的重量进行测量，通过测重伺服电机实现对测重区皮带运行状态的驱动，测重区皮带、测重伺服电机以及电子秤在机架1上具体布置及配合关系为本技术领域人员所熟知，只要能实现包件重量的测量以及将重量合格的包件输送至缓冲区即可，具体工作过程不再赘述。

所述加速区16用于将缓冲区传递的包件进行加速，使包件输送达到与分拣主线相同的速度，从而保证包件准确地上到分拣小车上。具体实施时，加速区16由加速传输皮带、加速伺服驱动以及加速伺服电机，包件输送控制系统根据分拣主线运行速度控制加速伺服电机的运行状态，即能调节加速传输皮带的运行速度，使得包件经过加速区16后，能与分拣主线的速度相一致，达到包件的速度与分拣小车的运行速度相一致，便于将包件输送值分拣小车上。加速区16内加速传输皮带、加速伺服驱动以及加速伺服电机在机架1上的布置以及配合关系、包件输送控制通过加速伺服电机控制加速传输皮带的输送速度的具体过程均可以采用本技术领域常用的技术手段，具体为本技术领域人员所熟知，只要能实现进入加速区16内包件最终达到与分拣主线的运行速度相一致即可，此处不再详述。

进一步地，所述包件输送控制系统还与调控按钮组2连接，所述调控按钮组2设置于上报测重区4上。本实用新型实施例中，按调控钮组2包括旋转、启动、停止、急停四个按钮。其中，旋转按钮用于控制整个上包机是正向还是反向运转（正向运转即上包，反向运转则为包件退返），工作前需确认旋转按钮旋转到合理的位置后再开启正常工作；启动按钮用于控制开启运转功能；停止按钮提供控制上包机停止工作功能，在上包结束或发生上包旋转、侧翻、积包等情况时，通过停止按钮结束上包工作；急停按钮具有在发生意外情况时紧急停止上包机工作的功能；包件输送控制系统能根据调控按钮组2的具体按钮信息来控制整个上包机的工作状态，包件输送控制系统与调控按钮组2间的配合过程为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。

具体实施时，所述警示装置包括警示灯3，所述警示灯3置于上包测重区4上，包件输送控制系统与警示灯3电连接，警示灯3根据包件输送状态具有三种显示状态。本实用新型实施例中，警示灯3采用红黄绿三色报警灯。当启动时，三种颜色交替闪烁；当正常工作时，常亮绿灯；若机出现故障或包件不符合分拣要求，则红灯闪烁，起到提示报警作用；当然，警示灯3还可以采用其他方式的状态显示，具体显示状态可以根据需要进行选择，此处不再赘述。

进一步地，所述缓冲区包括若干缓冲带，在相邻缓冲带的结合部设置缓冲带光电开关，在缓冲带与加速区16的结合部设有缓冲加速光电开关12；缓冲加速光电开关12、缓冲带光电开关均与包件输送控制系统电连接；包件触发缓冲带光电开关时，包件输送控制系统控制当前缓冲带的输送状态，使得包件暂存在当前缓冲带上；包件触发缓冲加速光电开关12时，包件输送控制系统使得当前包件由邻接加速区16的缓冲带输送进入加速区16。

本实用新型实施例中，缓冲区内缓冲带的数量可以根据需要进行选择，一般地，每个缓冲带内只允许一个包件的暂存；当缓冲区内具有多个缓冲带时，缓冲带间依次连接，并与上包测重区4以及加速区16相互连接，从而保证包件在上包机上输送的延续性。每个缓冲带相互独立，即每个缓冲带能独立实现对位于缓冲带上的包件输送，而不受其他缓冲带对包件输送状态的控制；一般地，每个缓冲带内均设置有缓冲传输皮带、缓冲伺服驱动器以及缓冲伺服电机，通过伺服驱动器以及缓冲伺服电机的配合来实现对缓存传输皮带输送速度的控制与调节，每个缓冲带的运行状态相互独立，从而实现对每个缓冲带上的包件进行输送与暂存；每个缓冲带的具体结构形式以及包件输送控制系统对每个缓冲带工作过程的控制均可以采用本技术领域常用的技术手段实现，具体为本技术领域人员所熟知，只要能实现上述包件的输送过程即可，具体不再赘述。

在上包且未收到分拣小车信号，则包件输送控制系统使得包件停留于邻近加速区16的缓冲带内，包件在邻近加速区16的缓冲带内会始终触发缓冲加速光电开关12，直至包件输送控制系统收到分拣小车信号。在收到分拣小车信号后，包件输送控制系统控制触发缓冲加速光电开关12包件由缓冲带进入加速区16内，直至输送至分拣小车上。而当触发缓冲加速光电开关12的包件进入分拣小车后，包件输送控制系统控制后续的包件分别进入下一个缓冲带内。

本实用新型实施例中，缓冲区包括第一缓冲带5、第二缓冲带7、第三缓冲带9以及第四缓冲带11，其中，第一缓冲带5邻接上包测重区4，第四缓冲带11邻接加速区16，第二缓冲带7邻接第一缓冲带5，第三缓冲带9与第二缓冲带7以及第四缓冲带11相邻接。在第一缓冲带5与第二缓冲带7的结合部设置第一缓冲光电开关6，在第二缓冲带7与第三缓冲带9的结合部设置第二缓冲光电开关8，在第三缓冲带9与第四缓冲带11的结合部设置第三缓冲光电开关10。具体上包时，在未收到分拣小车信号时，则第四缓冲带11上的包件会触发缓冲加速光电开关12，若还有其余的包件，则分别会停留在第三缓冲带9、第二缓冲带7以及第一缓冲带5内，停留在第一缓冲带5内的包件会触发第一缓冲光电开关6，停留在第二缓冲带7内的包件会触发第二缓冲光电开关8，停留在第三缓冲带9内的包件会触发第三缓冲光电开关10。当第四缓冲带11上的包件进入加速区16后，后续的包件会进入下一相邻的缓冲带内并重复上述过程，从而实现包件输送控制系统实现包件有序的输送至分拣主线上。

进一步地，所述包件输送控制系统还与包件尺寸测量装置连接，所述包件尺寸测量装置包括设置于加速区16与缓冲区结合部的龙门架15，在龙门架15的内侧设有用于测量包件高度的高度测量光幕传感器14；在邻接加速区16的缓冲区内设置用于测量包件长度的长度测量光幕传感器13，所述长度测量光幕传感器13、高度测量光幕传感器15均与包件输送控制系统电连接。

本实用新型实施例中，龙门架15横跨在机架1上，缓冲加速光电开关12也位于龙门架15的内侧，高度光幕传感器14呈竖直分布，长度测量光幕传感器13位于第四缓冲带11内，并呈水平分布状态。长度测量光幕传感器13、高度测量光幕传感器15将包件的尺寸传输至包件输送控制系统内，包件输送控制系统能将包件的尺寸传输至分拣小车，以使得包件进入分拣小车的合适位置，包件在分拣小车上的具体输送过程与现有过程相一致，此处不再赘述。

在所述待分拣包件的输送方向上还设有恒速区17，所述恒速区17位于加速区16的外侧，且恒速区17邻接加速区16，包件在恒速区17上的输送速度与分拣主线的输送速度相同。

本实用新型实施例中，恒速区17位于上包机末端并与分拣主线进行衔接，包件在恒速区17上的运行速度与分拣主线速度一致。包件经过加速后，速度已与分拣主线的速度相近，为保证包件与分拣主线速度同步同时避免发生包件侧翻、旋转等意外，恒速区17在输送包件过程中起到缓冲作用，确保将包件平稳地推送到分拣小车中间位置。具体实施时，恒速区17可以由恒速传输皮带、恒速伺服驱动器以及恒速伺服电机等组成，包件输送控制系统通过恒速伺服电机控制恒速传输皮带的运行速度与分拣主线保持一致，恒速区17具体的结构形式以及包件输送控制系统对恒速区17的控制过程均可以采用本技术领域常用的技术手段，具体为本技术领域人员所熟知，只要能实现上述的目的即可，具体不再赘述。恒速区17与分拣主线连接时，恒速区17与分拣主线呈45度夹角。

如图2所示，为本实用新型的电气布局图，其中，包件输送控制系统包括主控制器20，所述主控制器20位于控制柜27内，控制柜27内通过控制导轨还安装有电源开关18、光幕控制器19、差分转集电极21、转换电源22、三孔插座23、电源端子排24、中间继电器25以及端子排26等，其中，电源开关18采用施耐德2P空气断路器，从而提高上包机在高负荷工作条件下的电路可靠性。光幕控制器19与长度测量光幕传感器13、高度测量光幕传感器14连接，将长度测量光幕传感器13、高度测量光幕传感器14测量值传输至主控制器20内。主控制器20采用一台西门子S7-200Smart PLC及模拟量模块，其中，光幕信号以自由口通讯的方式接在PLC的相应RS-485通信口上，所有的光电开关与PLC的输入点连接，PLC通过EM277连接在整个Profibus网络中，通过Profibus的通讯方式与分拣主线的控制器进行数据交互。差分转集电极21负责信号连接和转换，用于将伺服及编码器的差分信号转换为集电极输出并接到PLC。转换电源22是为主控制器20、中间继电器25、差分转集电极21提供24V直流电。三孔插座23可为工作人员现场操作提供220V交流电源。外部电源电缆通过接到电源端子排24上为上包机供电，避免直接供电损坏电器元件，保证内部电路的安全。PLC通过中间继电器25的辅助触点可实现对设备启停、报警、伺服电机启停的控制。端子排26是外部信号和电源的过渡，能够有效避免直接与电器元件连接，起到安全、规范作用。

本实用新型通过上包测重区4、缓冲区、加速区16以及恒速区17的配合实现包件的上包与输送，能实现与分拣小车的有效配合，实现交叉带分拣的自动上包，能有效解放分拣流水线的劳动力、降低人工成本，通过上包测重区4对包件的重量检测，通过包件尺寸测量装置实现对包件尺寸的测量，有效提高分拣效率和准确率，适应范围广，安全可靠。