本发明涉及物流运输技术领域，具体为一种用于集散区小件包裹的多级分拣系统。
背景技术：
目前，现代物流在地区经济发展中的重要作用越来越为人们所认识，不少省市把发展现代物流列入了重要议事日程，物流现代化和经济发展是密切相关的，每个城市或者一定区域范围内都会设有物流集散区，将一定区域范围内的包裹通过物流集装箱都集中在集散区，然后在通过分拣派到区域划分的各个具体的快递网点，一般的物流企业根据物品的大小会分为大件货和小件货，大件货通常用物流公司通过货车派送，小件货会分散到各个快递点通过快递员进行派送，在我国电商行业的蓬勃发展下，需要派送的物品越来越多，尤其是小件货目前已经占据物流数量的80％以上。
目前的包裹尤其是网购产品，在包裹外侧面都会贴有快递单号，并且单号上一般都附有条形码或者二维码用于方便识别和录入，目前大部分的集散区都是采用人工的方式，眼睛看快递单上面的地址或者用扫码枪扫描单号，然后根据要配送的区域归集到一起，小件包裹的数量比较多，并且人工分拣时快递单并一定处于方便扫描或者观察的位置，所以人工分拣小件包裹的效率较低，有时会容易出现漏拣或误拣的情况,因此我们提出了一种用于集散区小件包裹的多级分拣系统。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用于集散区小件包裹的多级分拣系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于集散区小件包裹的多级分拣系统，包括主架，所述主架的任一侧壁上固定连接有传动盒，所述传动盒的内部开有空腔，所述空腔的内部转动连接有半齿，所述半齿的中心轴贯穿空腔的侧壁并延伸至传动盒的外部且与第一电机的输出轴固定连接，所述第一电机设在传动盒的外侧壁上，所述半齿的一侧活动啮合连接有第一齿轮，所述第二齿轮的轴心轴贯穿空腔的侧壁并与第一传送带的任一滚轴固定连接，所述第一传送带转动连接在主架的上侧，所述第一传送带的上侧设有支撑架，所述支撑架上滑动连接有扫码架，所述扫码架的两端均通过弹簧滑动连接在滑槽的内部，所述滑槽开在支撑架的两侧内部，所述扫码架的两侧的下端通过钢绳与连轴相互连接，所述连轴与滑槽侧壁转动连接且一端贯穿滑槽的侧壁并延伸至空腔的内部且与第二齿轮固定连接，所述第二齿轮与半齿活动啮合，所述第一传送带的表面设有放置包裹的框区；
所述第一传送带的一侧设有分散板，所述分散板的内部开有转腔，所述转腔的内部转动连接有螺纹杆，所述螺纹杆的任一端贯穿转腔的侧壁并延伸至分散板的外部且与第二电机的输出轴固定连接，所述螺纹杆上啮合连接有螺纹块，所述螺纹块的一端贯穿转腔的侧壁并固定连接有滑板，所述滑板的上侧转动连接有第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和第二连杆的上端交叉后转动连接有分拣盒，所述滑板的侧壁上转动连接有油缸，所述油缸的传动杆转动连接在第一连杆的侧壁上。
优选的，所述第一传送带与分散板之间设有第二传送带，所述第一电机的输出轴通过铰链与转轴相互连接，所述转轴通过换向齿轮与第二传送带的滚轴转动连接，所述第二传动带转动连接在支架的上侧，所述主架靠近第二传送带的一端与分散板的顶部固定连接。
优选的，所述滑板的底部设有滑轮，所述滑轮滑动连接在滑道的内部，所述滑道开在分散板的内部。
优选的，所述扫码架的两侧均设有滑块，所述滑块滑动连接在导槽的侧壁上，所述导槽开在支撑架的侧壁上。
优选的，所述支撑架的下侧位于第一传送带的中部设有扫码板。
优选的，所述分散板远离主架的一侧设有多个收纳箱。
优选的，所述油缸的传动杆与第一连杆之间还转动连接有导向杆。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过第一电机同时带动第一传送带间断性的转动与扫码架上的扫码器上下来回滑动，扫码架与扫码板将第一传送带上的小件包裹进行多个方位的三百六十度扫描，从而使放置在传送带框区内上的小件包裹的快递单无论出于何处，条形码都可以被扫描到，从而使扫码的效率大大提高，扫完码的包裹经第二传送带传送至分拣盒，然后通过事先编辑好的程序让第二电机将分拣盒移动至相应的收纳箱处，最后通过油缸将分拣盒顶动使其上的包裹送到收纳箱，从而使小件包裹经过该装置分拣后自动进行归类收集，减少了人工漏拣或误拣的情况发生，从而提高了物流集散区的分拣效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明带有第二传送带的结构示意图；
图3为本发明的图2的a处放大图；
图4为本发明的支撑架处的剖视图；
图5为本发明的图4的b处放大图；
图6为本发明的支撑架与扫码架处的局部剖视图；
图7为本发明的螺纹杆与转腔处的爆炸图；
图8为本发明的第一传送带与第二传送带处的结构示意图；
图9为本发明的换向齿轮与转轴处的结构示意图；
图10为本发明的分拣盒翻转状体示意图；
图11为本发明的半齿、第一齿轮与第二齿轮处的剖视图。
图中：1、主架，2、传动盒，3、空腔，4、第一电机，5、半齿，6、第一齿轮，7、第二齿轮，8、第一传送带，81、框区，9、支撑架，10、铰链，11、转轴，12、扫码架，13、第二传送带，14、滑槽，15、弹簧，16、扫码板，17、连轴，18、钢绳，19、分散板，20、转腔，21、螺纹杆，22、第二电机，23、螺纹块，24、滑板，25、第一连杆，26、第二连杆，27、油缸，28、分拣盒，29、滑轮，30、滑道，31、收纳箱，32、滑块，33、导槽，34、换向齿轮，35、导向杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-11，本发明提供一种技术方案：一种用于集散区小件包裹的多级分拣系统，包括主架1，主架1的上设有单片机，单片机与油缸27、第二电机22以及扫码架12和扫码板16均电连接进行数据传输和运动控制，单片机可与外部控制器如pc等设备连接从而对各部件的分拣参数进行设置，单片机的使用属于公开的技术方案，并且其结构和原理也不是本发明的技术特征所在，故不做赘述，例如单片机采用stm32型号，单片机可事先设定好分拣程序，单片机主要接受扫码架12与扫码板16上的扫描头传来的分拣信息，从而根据数据控制第二电机22与油缸27的转动与停止，实现自动分拣包裹的作用，另外本申请中涉及所有电子部件均通过线缆与外部电源连接，所述主架1的任一侧壁上固定连接有传动盒2，所述传动盒2的内部开有空腔3，所述空腔3的内部转动连接有半齿5，半齿5使第一齿轮6与第二齿轮7做循环间断性的运动，当半齿5与第一齿轮6啮合时，此时半齿5与第二齿轮7脱离啮合，当半齿5与第二齿轮7啮合时，此时半齿5与第一齿轮6脱离啮合，半齿5上的齿牙分布让半齿5不会同时啮合第一齿轮6和第二齿轮7(也不需要无间隔的交替啮合，半齿5上的齿牙分布小于一半也可以)，所述半齿5的中心轴贯穿空腔3的侧壁并延伸至传动盒2的外部且与第一电机4的输出轴固定连接，所述第一电机4设在传动盒2的外侧壁上，所述半齿5的一侧活动啮合连接有第一齿轮6，所述第二齿轮6的轴心轴贯穿空腔3的侧壁并与第一传送带8的任一滚轴固定连接，第一传送带8通过两端设置的多个滚轴进行张紧并进行传动，第一齿轮6设有阻尼，当半齿5与第一齿轮6脱离啮合时，第一齿轮6静止不自转，此时第一传送带8也不动，所述第一传送带8转动连接在主架1的上侧，当半齿5与第一齿轮6啮合时，半齿5通过第一齿轮6带动第一传送带8转动，第一传送带8将未扫描的包裹传送至扫码架12的正下方后半齿5正好与第一齿轮6脱离啮合，第一传送带8静止不动，然后继续旋转，半齿5与第二齿轮7转动连接，扫码架12向下滑动，扫码开始，所述第一传送带8的上侧设有支撑架9，为了能使扫码架12下降后能框在包裹物品的外部，所述第一传送带8的表面设有放置包裹的框区81，操作工人仅需要将小件包裹放在框区81即可，框区81采用透明材质用于放置包裹的位置，相邻两个框区81的距离相等，且每两个框区81的间距等于半齿5上有齿部分的弧长，从而使框区81能依次运动到扫码架12下方；
并且所述支撑架9的下侧位于第一传送带8的中部设有扫码板16，同时框区81采用透明材质，采用透明材质的框区81能够应对快递单位于包裹底部的情况，此时通过扫码板16来获取快递单号信息，所述支撑架9上滑动连接有扫码架12(如图2所示，支撑架9侧壁上设有供扫描头数据传输的线缆槽)，扫码架12的四周内侧壁以及上方都设有扫描头，另外扫码板16上也设有扫描头，扫描头能够识别快递单上的条形码或者二维码并且将数据进行传输，属于目前公开使用的技术方案，并且其结构和原理也不是本发明的技术特征所在，故不做赘述，所述扫码架12的两端均通过弹簧15滑动连接在滑槽14的内部，弹簧15的两端分别与扫码架12和滑槽14的顶端内壁连接，所述滑槽14开在支撑架9的两侧内部，所述扫码架12的两侧的下端通过钢绳18与连轴17相互连接，所述连轴17与滑槽14侧壁转动连接且一端贯穿滑槽14的侧壁并延伸至空腔3的内部且与第二齿轮7固定连接，当半齿5与第二齿轮7脱离啮合时，第二齿轮7可自由转动，所述第二齿轮7与半齿5活动啮合，当半齿5与第二齿轮7啮合时，此时半齿5与第二齿轮7转动连接，第二齿轮7带着连轴17转动，此时连轴17将缠绕钢绳18，从而使钢绳18将扫码架12向下拉动，扫码架12向下滑动至最低位置后扫码开始，扫码结束后，半齿5正好与第二齿轮7脱离啮合，此时扫码架12将受弹簧15的拉力向上滑动至最高处，然后半齿5与第一齿轮6啮合，将已经扫码的包裹传送至第二传送带13，将后一个包裹传送至扫码架12的正下方开始下一个包裹的扫码过程，如此循环往复；
所述第一传送带8的一侧设有分散板19，所述分散板19的内部开有转腔20，所述转腔20的内部转动连接有螺纹杆21，所述螺纹杆21的任一端贯穿转腔20的侧壁并延伸至分散板19的外部且与第二电机22的输出轴固定连接，第二电机22为步进电机可精确控制转动圈数，第二电机22可带着螺纹杆21正反转动，每次转动均受单片机控制，第二电机22转动时，可将分拣盒28带着滑动，从而到达单片机指定的收纳箱31处，油缸27启动实现包裹转移分拣过程，分拣结束后，第二电机22和油缸27自动复位；为了防止扫码架12的运动对分拣盒28造成影响，所述第一传送带8与分散板19之间设有第二传送带13，第二传送带13在工作时持续转动可以将第一传送带8传来的包裹及时的传送到分拣盒28上，所述第一电机4的输出轴通过铰链10与转轴11相互连接，所述转轴11通过换向齿轮34与第二传送带13的滚轴转动连接，所述第二传动带13也转动连接在支架1的上侧并且高度略低于第一传送带8使运输包裹更加顺畅，所述主架1靠近第二传送带13的一端与分散板19的顶部固定连接，第二传送带13与第一传送带8一样均是通过两端的滚轴进行张紧和传动的，第一传送带8和第二传动带13的长度以及移动速度是已知的，并且框区81停留扫描的时间也是已知的，为了减少差错率，单片机必须控制第二电机22和油缸27在一定时间内完成分拣并回位，另外由于虽然包裹都小于框区81但是个体的大小差异也会引起包裹传输到分拣盒28内的时间发生变化，如包裹最快能15秒从扫描完毕运送到分拣盒28中(如包裹较小并放置时靠框区81前部放置)，最慢18秒从扫描完毕运送到分拣盒28中(如包裹较小并放置时靠框区81后部放置)，所以分拣盒28应在15秒内完成一次包裹的分拣运输并回位，然后等待3秒钟后再次进行分拣动作，当然这些时间控制由事先编好的程序然后由单片机对各个第二电机22和油缸27发出工作指令进行控制。
所述螺纹杆21上啮合连接有螺纹块23，所述螺纹块23的一端贯穿转腔20的侧壁并固定连接有滑板24，所述滑板24的上侧转动连接有第一连杆25和第二连杆26，所述第一连杆25和第二连杆26的上端交叉后转动连接有分拣盒28，所述滑板24的侧壁上转动连接有油缸27，所述油缸27的传动杆转动连接在第一连杆25的侧壁上，为了使分拣盒28能够自如的完成翻转动作(如图3和图10的状态比较)，所述油缸27的传动杆与第一连杆25之间还转动连接有导向杆35，在分拣盒28待接受包裹时，第二连杆26倾斜，分拣盒28连接第二连杆26处的一端低，第一连杆25处的一端高，有助于包裹落进分拣盒28的内部而且不掉落，油缸27启动时，第二连杆26由倾斜变为垂直，第一连杆25由垂直变为倾斜，从而使分拣盒28连接第一连杆25处的一端低，有利于包裹落进收纳箱31的内部。
具体而言，所述滑板24的底部设有滑轮29，所述滑轮29滑动连接在滑道30的内部，所述滑道30开在分散板19的内部，有助于滑板24的移动，减少了摩擦力。
具体而言，所述扫码架12的两侧均设有滑块32，所述滑块32滑动连接在导槽33的侧壁上，所述导槽33开在支撑架9的侧壁上，可使扫码架12在下降时处于水平状态滑动，不偏斜。
具体而言，所述分散板19远离主架1的一侧设有多个收纳箱31，收纳箱31收集分类情况相同的小件包裹，例如按照要投递的快递点分布进行分类等情况。
工作原理：一般来说集散区是将小件包裹按照所属具体哪个快递投递分部进行分拣分类的，该装置外接电源设置好程序使用时，第一电机4将同时带动半齿5与第二传动带13转动，半齿5在转动时将带动第一齿轮6与第二齿轮7做间接性的交替转动，将包裹通过人工或者其他自动化设备不断放置在第一传送带8上的各个框区81内，一段时间后半齿5上的齿与第一齿轮6啮合后将使第一传送带8转动，当半齿5与第一齿轮6脱离啮合时，第一传送带8将停止转动，包裹正好处于扫码架12的正下方，此时半齿5将会带动第二齿轮7转动，第二齿轮7转动时带动连轴17缠绕钢绳18，从而使扫码架12顺着支撑架9向下滑动，滑动至合适位置后扫码架12与扫码板16相互配合，全方位扫描包裹，扫码架12与扫码板16上的扫码器将扫描到的信号传入单片机对快递信息进行分析并得到此包裹应发到哪个快递点分部进行配送，当半齿5与第二齿轮7脱离啮合时扫码结束，扫码架12将通过弹簧15滑动至支撑架9的最高处，此后半齿5将再次带动第一传动带8转动，将扫描好的包裹传动至第二传送带13上，第二传送带13将包裹传送至分拣盒28上(由于本装置的各个部件长度以及运行的速度都是已知的，所以包裹到达分拣盒28位置的时间间隔是能够计算出来，所以是能够识别到达分拣盒28位置的包裹是之前采集的哪个快递信息)，单片机根据采集到的单号信息并根据事先输入的程序能够计算出第二电机22转动圈数，此时第二电机22根据信号控制螺纹杆21转动，从而使分拣盒28移动至相对应的位置后，单片机将再次控制油缸27启动，使分拣盒28上的包裹落进相应的收纳箱31的内部，分拣完毕。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。