本发明涉及物流分拣技术领域，尤其涉及一种基于物品体积的分类系统。
背景技术
电子商务的快速发展，既给快递行业带来了前所未有的发展机遇，也给快递服务提出了严峻的挑战。传统的人工矩阵式分拣方式早已经无法满足快递行业高效、低成本的需求，且要面临差错率高、人工强度大、空间利用率低、招工难、管理难等问题。因此，越来越多的快递公司开始使用自动化分拣设备。
目前行业内使用的自动化分拣设备主要分为两种，一种是交叉带分拣机为代表的传统自动化设备，交叉带分拣机等传统自动化分拣设备主要面临投资大、回报慢、灵活性与扩展性差的问题，设备利用率上无法适应各个时段波峰波谷的变化需求，且交差带分拣机属于串行系统，干线上一个点出现故障后都会造成整条交叉带分拣系统停止工作；更主要的问题是还需要大量的人力进行分拣；如果想要节省人力就需要设置分拣设备，这就增加了成本以及控制器的运算难度。另外一种是agv分拣机器人，agv分拣机器人较交叉带分拣机等传统自动化方式具有成本低、柔性高等优点，因而得到了业界的广泛关注和快速推广。
但无论上述哪种设备都存在因设备尺寸问题无法兼容所有尺寸包裹的情况，因此无论是上述哪种设备都需要在包裹进行分拣前根据包裹的尺寸进行分拣，如公开号为cn107899958a的公开文件中公开了一种多平台物品逐级分拣系统及方法，涉及智能物流技术领域。该系统，包括：分拣平台，所述分拣平台用于接收待分拣物品，所述分拣平台进一步包括：第一分拣层，所述第一分拣层具有多个第一分拣格口；第二分拣层，所述第二分拣层具有多个第二分拣格口；所述第二分拣层与所述第一分拣层在所述分拣平台上垂直分布，所述第二分拣层位于所述第一分拣层之上，所述第一分拣格口的面积大于所述第二分拣格口的面积。但是该对比文件分拣后的包裹还是需要设备或人力进行拨取。因此如何在保证成本的同时提高仓库利用率和分拣的效率成为了快递公司和自动化分拣设备厂商的难题。
上述对比文件的技术方案很明显是针对大型集散中心的物流，小型的物流终点派件站设置该对比文件的技术方案成本太高，而且物流件远小于大型集散中心的数量；但是如果全部靠人力进行分拣的话工作量还是很大。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种设置在物流终端派件站内的自动分类系统，确保在少量人力资源的配置之下能快速的区分大小物流件。物流件被区分大小后凭借其自身的重力就能轻松滑进分类辅道。
为实现发明目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于物品体积的分类系统，包括物品传送主道，配合所述物品传送主道的分类主道，其特征在于，所述分类主道上设置若干分类装置，在所述分类主道附近设置分类辅道便于被所述分类装置分类的物品收集；
所述分类主道包括高度固定的第一支架和高度可调节的第二支架，所述第一支架和所述第二支架之间设置有传送件，所述传送件包括两端设置有球头关节的转轴和设置在所述转轴上的辊筒，所述球头关节固嵌在所述第一支架和所述第二支架内；
调节所述第二支架的高度使得所述分类主道上配合所述分类辅道的所述转轴倾向所述分类辅道。
上述技术方案中，可调节的第二支架的调节结果首先一种结果为在分类辅道投影上方的分类主道成片倾斜，另一种结果为在分类辅道投影上方的分类主道由中间向两侧逐渐递减的倾斜。
分类辅道设置在第二支架侧时，第二支架为向下调节；分类辅道设置在第一支架侧时，第二支架为向上调节。
现有的物流件的分类为小件（小于5kg）、中件（大于5kg小于10kg）和大件（大于10kg）；物流公司在体积和重量之间的换算为长（cm）*宽（cm）*高（cm）÷5000cm³/kg=重量（kg）。本申请的分类主道和分类辅道的宽度为80cm，实际的传送宽度为60cm，所以物流件的其中一条边为60cm，长度控制在80cm，长度大于80cm的直接划为大件，这种偏长的物流件进入传送主道内很明显，可以通过人工将其直接送入大件的分类辅道，长度小于80cm内的件进入分类主道，分类装置通过控制剩下一条边的长度来区分大件、中件和小件。
作为优选，所述分类装置包括设置在所述第一支架和所述第二支架上的限位架，所述限位架之间设置有挡板；所述限位架上开设有容纳所述挡板侧边的槽道，所述槽道上设置有调节结构控制所述挡板与所述分类主道之间的距离。
分类装置可以根据自己的需要，针对每个终端网点自己的特点进行微调来适应本网点大小件的量和大小件的体积。
作为优选，所述分类装置设置有3-5个，所述挡板与所述分类主道之间的距离在所述分类主道的传送方向上递减。多设置分类装置是为了多大件进行更细的分类。
作为优选，所述挡板与所述分类主道之间的距离越小，那么所述转轴倾向所述分类辅道的角度越大。因为挡板与分了主道之间的距离越小，物流件的重力小，需要下降的力就要大，通过扩大倾斜角度来增加下降的力。因为限制摩擦力大小的摩擦系数是可变的，将所要测量的两物体中的其中一个倾斜放置作为斜面，另一个放在斜面体上沿其滑下，逐渐减小斜面倾角θ，可以发现，当θ达到某一数值θ0时，物体匀速下滑，则由mgsinθ0=μmgcosθ0，得：μ=tanθ0。θ0是摩擦角，测得了θ0，就可以知道此两物体间μ的值，从前述公式容易看到：当θ0<45°时，μ<1，当θ0=45°时，μ=1，当θ0>45°时，μ>1。而且同时采用摩擦系数小的材料制成辊筒表面。所以角度越小，就是本申请中转轴的倾斜角度越大摩擦系数越小，大件本身的重力较大，很容易下滑；小件就需要转轴大倾斜角度才能下滑。
作为优选，所述分类主道为一个线性传送道或者一个环形传送道。线性传送道设置在具有多个仓库合并起来的终端物流网点。环形传送道设置在具有一个大仓库的终端物流网点。
作为优选，所述调节结构具有设置在所述槽道侧边上的一列螺纹孔，至少两个所述螺纹孔内设置有螺杆件。通过螺杆件的调节来压紧或者松开挡板来控制挡板位置。
作为另一种优选，所述调节结构包括设置在所述槽道侧边上的一列调节孔，所述调节孔贯穿所述槽道和所述挡板；至少一个所述调节孔内设置有螺栓件。通过设置螺栓件贯穿挡板来限制挡板位置，这种技术方案相比前述的技术方案的优点是挡板不会轻易掉落，但是调节麻烦。
作为优选，所述分类主道与所述分类辅道之间的距离为10-20cm。使得物流件进入分类辅道的时候较为平缓。
作为优选，所述分类主道上配合所述分类辅道的所述转轴的倾斜角度由所述分类辅道的一侧边向所述分类辅道的中部逐渐变大，然后由所述分类辅道的中部向所述分类辅道的另一侧边逐渐减少。上述技术方案中的另一种结果，为了是物流件传送时的连续性，并不需要停顿后再升高或者降低主分类装置内的第二支架来使得物流件滑落，而是传送到该分类辅道附近时开始逐渐下滑，最低点时正好滑进分类辅道。
本发明解决了现有技术中小型物流终端网点内还时通过人力来分拣，但是又采购不起大型的分拣设备。而且通过将分类主道的第二支架设置呈可调节的结构是为了省略分拣员需要手动分拣的过程。
分类装置的能有效的区分大件、中件和小件，配合第二支架的调节分拣的更加快速，解决了小型物流终端网点人手不足且每天物件量不少时的分拣困难问题。
在物件多的时候增加分类装置来对物件进行更细化的分类使得整个分类主道上的物件能连续工作，不会出现卡顿现象。整个结构简单，成本较低。
说明书附图
图1是本发明结构一示意图；
图2是本发明结构二示意图；
图3是分类主道及球关节的结构示意图；
图4是图2中分类主道的结构示意图；
图5是图1和图2中分类装置一的侧视剖视图；
图6是图1和图2中分类装置二的侧视剖视图；
图1、图2、图3、图4、图5和图6中各项分别为：1-传送主道，2-分类主道，3-分类装置，4-分类辅道，5-球头关节，21-第一支架，22-第二支架，23-传送件，231-转轴，232-辊筒，31-限位架，32-挡板，311-槽道，312-调节结构，313-螺纹孔，314-螺杆件，315-调节孔，316-螺栓件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细描述：
实施例一，如图1、图3、图5和图6所示，一种基于物品体积的分类系统，包括物品传送主道1，配合所述物品传送主道1的分类主道2，分类主道2上设置三个分类装置3，在分类主道2附近设置分类辅道4便于被分类装置3分类的物品收集。
分类主道2包括高度固定的第一支架21和高度可调节的第二支架22，第一支架21和所述第二支架22之间设置有传送件23，传送件23包括两端设置有球头关节5的转轴231和设置在转轴231上的辊筒232，球头关节5固嵌在第一支架21和第二支架22内。第二支架22下方设置有伸缩气缸。
第一支架21为一个线性支杆，第二支架22的第一种结构包括上支架和下支架，上下支架之间固定球头关节5。分类辅道4投影在分类主道2上具有投影部，第二支架22在投影部内具有升降段。升降段设置在分类装置3前方，当分类装置3挡住物流件后，升降段工作，将物流件送到分类辅道4内，升降段的宽度为60cm，跟分类主道2和分类辅道4的宽度一样，使得下降的过程中长度大于或等于80cm的大件转弯后进入分类辅道4。
第一支架21为一个线性支杆，但是第二支架22还有第二种结构，第二支架22包括上链架和下链架，上下链架之间固定有球头关节5。分类主道2上配合分类辅道4的转轴231的倾斜角度由分类辅道4的一侧边向分类辅道4的中部逐渐变大，然后由分类辅道4的中部向分类辅道4的另一侧边逐渐减少。
分类辅道4投影在分类主道2上具有投影部，第二支架22在投影部内具有弯曲段，弯曲段由中间向两侧逐渐递减的倾斜与水平的第二支架22圆滑衔接。分类装置3设置在弯曲段内，当物流件进入弯曲段的时候，物流件已经开始有下滑的趋势，但是物流大件因为被挡住而失去下滑趋势的平衡点从而滑落到分类辅道4内，没有被挡住的物流件不会下滑经过弯曲段继续传送。这种结构保证了传输的连贯性，不需要启停。
所以第一种结构的第二支架22的高度是在传输中调节的，当物流件在传输过程中被挡住那么调节第二支架22下方的伸缩气缸使得物流件滑入分类辅道4。第二种结构的第二支架22的高度是在试验时调整好的，在物流件传输过程中是不需要进行调节的。所述分类主道2上配合分类辅道4的转轴231倾向分类辅道4。
分类装置3包括设置在第一支架21和第二支架22上的限位架31，限位架31之间设置有挡板32；限位架31上开设有容纳挡板32侧边的槽道311，槽道311上设置有调节结构312控制挡板32与分类主道2之间的距离。
调节结构312具有设置在所述槽道311侧边上的一列螺纹孔313，在三个螺纹孔313内设置有螺杆件314，三个螺纹孔313的选择是两端各一个和中部一个，这样的选取是为了加强固定的牢固度，而且还调节方便。整个结构的调解也十分方便，只需要将螺杆件314拧松就能对升降挡板32，调整好位置后先固定底端螺杆件314，再固定上端螺杆件314，最后固定中部螺杆件314。
调节结构312也可以设置呈另外一种结构，调节结构312包括设置在槽道311侧边上的一列调节孔315，调节孔315贯穿槽道311和挡板32；一个调节孔315内设置有螺栓件316。只需要再任意一个调节孔315内设置螺栓件316就可以对挡板32进行固定。
本实施例中分类装置3设置有三个，挡板32与分类主道2之间的距离在分类主道2的传送方向上递减，具体的距离为第一分类装置距离分类主道在12-14cm之间，第二分类装置距离分类主道在8-10cm之间，第三分类装置距离分类主道在5-7cm之间。
第二支架22采用第一种结构的时候，当挡板32与分类主道2之间的距离越小，那么转轴231倾向分类辅道4的角度越大。转轴231倾斜的角度在传输的过程中可以直接控制伸缩气缸下降的幅度。
而当第二支架22采用第二种结构的时候，转轴231倾斜的角度在传输的过程前预先设置好伸缩气缸下降的幅度。
分类主道2与分类辅道4之间的距离为15cm。
如果分类辅道4全部设置在第一支架21侧边，那么调节第二支架22高度的伸缩气缸需要伸长来实现；如果分类辅道4全部设置在第二支架22侧边，那么调节第二支架22高度的伸缩气缸需要缩短来实现；尽量不要两边都有分类辅道4；如果无法克服前述困难，那么将设置在第一支架21侧的分类辅道4连续排列，设置在第二支架22侧的分类辅道4连续排列。
实施例二，如图2、图3、图4、图5和图6所示，分类主道2为一个环形传送道，就是第一支架21为一个环形支杆且第一支架21处在环形传送道的内圈。环形传送道的俯视图为一个圆形，将该圆形的圆心视为俯视平面内的原点，原点上具有x轴和y轴，俯视平面被x轴和y轴分割成四个象限，当环形传送道顺时针传输时，设置在第一象限内的分类辅道4的端部设置在环形传送道的内圈侧；当环形传送道逆时针传输时，设置在第四象限内的分类辅道4的端部设置在环形传送道的内圈侧；上述两种情况下处在其余三个象限内的分类辅道4的端部设置在环形传送道德外圈侧。处在传输道前端的第一象限或第四象限的物流件具有向心力，后面具有离心力，所以这样设置便于物流件的滑落。
分类辅道4的排列方式为，处在第一象限和第二象限的分类辅道4平行x轴的正向，处在第三象限和第四象限的分类辅道4平行x轴的负向。
当分类装置3为三个的时候第一象限或第四象限内不设置分类辅道4，设置在其余的三个象限内。其他结构跟实施例一一样。
实施例三，在实施例一或者实施例二中，分类装置3设置有四个，第一分类装置距离分类主道在16-18cm之间，第二分类装置距离分类主道在12-14cm之间，第三分类装置距离分类主道在8-10cm之间，第四分类装置距离分类主道在5-7cm之间。
实施例四，在实施例一或者实施例二中，分类装置3设置有五个，第一分类装置距离分类主道在20-24cm之间，第二分类装置距离分类主道在16-18cm之间，第三分类装置距离分类主道在12-14cm之间，第四分类装置距离分类主道在8-10cm之间，第五分类装置距离分类主道在5-7cm之间。
以上实施例只是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。