一种自动化分拣流水线的制作方法

本发明涉及分拣输送设备技术领域，具体涉及一种自动化分拣流水线。

背景技术：

物流是物质资料从供应者到需求者的物理运动，是运输、保管、包装、装卸、流通加工等活动的统一整体。在经济全球化潮流和电子商务风行的双重推动下，物流业已经成为当前一体化的必然走向，传统的物流也正在向现代物流转变。相对于传统的手工分拣，自动化分拣具有效率高、差错率低、分拣点多、作业无人化等优势。但是自动化分拣系统在对物品分拣时会出现对物品的冲击力过大，这种分拣系统容易导致物品在分拣时受损，造成不必要的损失。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自动化分拣流水线来解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动化分拣流水线，包括：

主输送架，呈一字型，上表面具有主输送装置，所述主输送装置在主动力的驱动下输送物料；

分拣输送架，斜接于所述主输送架的侧边，与所述主输送架构成y型分拣口，所述分拣输送架上表面具有分拣输送装置，所述分拣输送装置在副动力的驱动下输送物料；

分拣轮，所述主输送架位于y型分拣口处还设有若干分拣轮，每个所述分拣轮的朝向及滚动方向一致。

作为本发明的一种改进，所述主输送架包括：

两个平行且相对而设的输送架板，两个所述输送架板之间设有多个等距间隔分布的输送辊，多个所述输送辊在主电机的驱动下由第一同步带作用而同步转动。

作为本发明的一种改进，所述分拣输送架包括：

两个平行且相对而设的分拣架板，两个所述分拣架板斜接在同一个输送架板的一侧，且两个所述分拣架板之间设有多个等距间隔分布的分拣辊，多个所述分拣辊在第二同步带的作用下同步转动。

作为本发明的一种改进，所述主输送架分为辊轮分选部分和输送带运料部分，所述输送带运料部分位于所述辊轮分选部分的下游，所述辊轮分选部分的输送构件为多个等距间隔分布的所述输送辊，所述输送带运料部分的输送构件为第一输送带。

作为本发明的一种改进，所述分拣输送架分为弯曲分拣部分和直向输送部分，所述弯曲分拣部分与所述辊轮分选部分斜接且所述弯曲分拣部分的输送构件为多个等距间隔分布的分拣辊，所述直向输送部分与所述主输送架相互平行且所述直向输送部分的输送构件为第二输送带。

作为本发明的一种改进，多个所述分拣轮以方形阵列排布的形式设置于相邻输送辊的间隙之间，所述分拣轮通过分拣安装机构固定设置在所述主输出架上，所述分拣安装机构包括：

u形底板，呈u形板状结构，其两侧的搭缘与所述主输出架固定连接；

分组基本单元，多个方形阵列排布的分拣轮分为多个分组，每个分组内的分拣轮均在同一条基准直线上，其中所述基准直线与工件行进的方向保持一致，同组的分拣轮固定设置在同一个分组基本单元上，所述分组基本单元包括：

方形框架，通过两侧的固定竖板设置在所述u形底板上，所述方形框架的两侧固定设置有升降滑板，所述升降滑板贯穿所述固定竖板开设的条形滑槽内，且所述升降滑板的上下端面均设置有缓冲弹簧，缓冲弹簧的一端与所述升降滑板接触，另一端与限位挡板接触，所述限位挡板固定在所述固定竖板的外侧面；

轮置架，所述方形框架的上表面设置有多个直线排布的轮置架，所述轮置架用于转动安装分拣轮；

传动凹轮，所述方形框架的内腔中通过第一驱动转轴设置有多个传动凹轮，所述传动凹轮的位置、数量与所述分拣轮一一对应，所述传动凹轮与分拣轮之间通过第一同步带传动连接；

主动辊轴，所述方形框架的下方还设有主动辊轴，所述主动辊轴通过支撑座固接在所述u形底板上，所述主动辊轴与所述第一驱动转轴通过第二同步带传动连接；

相邻的分组基本单元内的主动辊轴通过第三同步带传动连接。

作为本发明的一种改进，每个所述分组基本单元上还设有浮动动力装置，所述浮动动力装置包括：

浮动联杆，所述方形框架的下端面铰接有对称而设的两个浮动联杆；

偏置转盘，所述浮动联杆的下端连接有偏置转盘，且二者的连接处与所述偏置转盘的旋转中心偏置，两个所述偏置转盘由第二驱动转轴驱动并同步转动，所述第二驱动转轴的一端固定套设有从动齿盘；

联动齿盘，两个所述固定竖板之间设有滑槽板，所述滑槽板上滑动设置有联动齿盘，所述联动齿盘在所述滑槽板上水平滑动，所述滑槽板上还转动连接与弧形盘，所述弧形盘与所述联动齿盘之间设有拉力弹片，所述拉力弹片具有将二者拉近的弹性力，所述弧形盘还通过第四同步带与所述主动辊轴传动连接；

主动齿盘，所述主动辊轴上还设有主动齿盘，所述主动齿盘与所述主动辊轴同步转动；

所述联动齿盘与所述弧形盘距离最远时，所述联动齿盘与所述从动齿盘、主动齿盘同时啮合，所述联动齿盘与所述弧形盘距离最近时，所述联动齿盘与所述从动齿盘、主动齿盘均分离；

在主输送架上自远离分拣输出架的一端到另一端，多个所述分组基本单元内浮动联杆的长度逐渐减小，且每一个分组基本单元内偏置转盘的转动角度均比前一个偏置转盘落后15度。

作为本发明的一种改进，还包括有控制器，所述控制器电性连接有重力传感器和接近传感器，所述重力传感器设置在所述主输出架(10)上，所述接近传感器设置在分拣口处，所述控制器内含有一控制电路，所述控制电路包括：

第一压力传感器，其引脚1连接有电压输入端，其引脚3接地，且引脚1、3之间还连接有电容c1，其引脚2依次串联有电阻r1、电感m1；

第二压力传感器，其引脚1连接有电压输入端，其引脚3接地，且引脚1、3之间还连接有电容c2，其引脚2依次串联有电阻r2、电感m2；

电容c3，其上端与电感m1的右端相连，下端与电容m2的右端相连；

增益器t1，其正相输入端与r4串联，r4的另一端分别连接r6、r7，其负相输入端分别连接有电容c3的下端、电阻r3、电容c4，其输出端与r5一端相连；

电容c4，其上端与所述增益器t1的负相输入端相连，其下端接地；

电阻r5，其另一端依次串联有电阻r6、电阻r7，电阻r7的另一端接地；

稳压二级管p1，其正极与r5的右端相连，其负极与稳压二极管p2的负极相连，稳压二极管p2的正极接地；

频率变送器w1，其引脚1分别连接有电阻r8、二极管d2的正极，二极管d2的负极接地，电阻r8的另一端连接电源；其引脚2与稳压二级管p1的正极相连；其引脚3、4接地；其引脚5、9接电源输入端；其引脚8分别连接二极管d3的负极、电容c5一端，二极管d3的正极接地，电容c5的另一端与引脚7、引脚6相连；引脚6还与并联的电阻r9、电容c6连接，引脚6、电阻r9、电容c6接地；

增益器t2、增益器t3，二者的负相输入端连接频率变送器w1的引脚7输出的电压信号，该电压信号与增益器t2、增益器t3的正相输入端连接的电阻r10、r11、r12组成的比较电路进行电压对比，增益器t2的输出端与主电源l1相连，增益器t3的输出端与主动辊轴(511)的动力件相连。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为图2在a处的放大示意图；

图4为图2在b的放大示意图；

图5为本发明的分拣安装机构的结构示意图；

图6为图5中分拣安装机构的侧视图；

图7为图5中分拣安装机构的内部侧视图；

图8为图5中分组基本单元的结构示意图；

图9为本发明的控制电路图。

图中各构件为：

10-主输送架，10.1-辊轮分选部分，10.2-输送带运料部分，11-输送架板，12-输送辊，13-同步带，14-第一输送带，

20-分拣输送架，20.1-弯曲分拣部分，20.2-直向输送部分，21-分拣架板，22-分拣辊，23-第二同步带，24-第二输送带，

30-分拣轮，

40-分拣安装机构，41-u形底板，41.1-搭缘，

50-分组基本单元，51-方形框架，52-固定竖板，53-升降滑板，54-条形滑槽，55-缓冲弹簧，56-限位挡板，57-轮置架，58-传动凹轮，59-第一驱动转轴，510-第一同步带，511-主动辊轴，512-支撑座，513-第二同步带，514-第三同步带，

60-浮动动力装置，61-浮动联杆，62-偏置转盘，63-第二驱动转轴，64-从动齿盘，65-联动齿盘，66-滑槽板，67-弧形盘，68-拉力弹片，69-第四同步带，610-主动齿盘。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，一种自动化分拣流水线，包括：

主输送架10，呈一字型，上表面具有主输送装置，所述主输送装置在主动力的驱动下输送物料；

分拣输送架20，斜接于所述主输送架10的侧边，与所述主输送架10构成y型分拣口，所述分拣输送架20上表面具有分拣输送装置，所述分拣输送装置在副动力的驱动下输送物料；

分拣轮30，所述主输送架10位于y型分拣口处还设有若干分拣轮30，每个所述分拣轮30的朝向及滚动方向一致。

所述主输送架10包括：

两个平行且相对而设的输送架板11，两个所述输送架板11之间设有多个等距间隔分布的输送辊12，多个所述输送辊12在第一同步带13的作用下同步转动。输送辊12是转动设置在输送架板11之间，并且在输送架板11的内部每相邻的两个输送辊12之间均套设第一同步带。

所述分拣输送架20包括：

两个平行且相对而设的分拣架板21，两个所述分拣架板21斜接在同一个输送架板11的一侧，且两个所述分拣架板21之间设有多个等距间隔分布的分拣辊22，多个所述分拣辊22在第二同步带23的作用下同步转动。

上述技术方案的工作原理：整个分拣流水线是由主输送架10、分拣输送架20、分拣轮30三部分构成，物件在主输送架10进行输送运料，在输送过程中需要对物件进行分拣时，通过升降装置将位于主输送架10下方的分拣轮30上升，由闲置位上升至工作位，当分拣轮30在工作位时，其高度与主输送架10的高度保持一致。在分拣轮30的作用下，物件在主输送架10上具有侧向的作用力，该侧向作用力与主输送架10施加的作用力所形成的合力将物件推向与主输送架10斜接的分拣输送架20上。当不需要分拣时，通过升降装置再将分拣轮30由工作位切换至闲置位即可。

上述技术方案的有益效果：通过增加分力的方式实现物件的自动分拣，不仅可以尽可能的减少分拣时对物件的冲击，而且在分拣的整个运输过程中，物件可以平稳的从住输送通道中转移至分拣通道中，物件在分拣过程中不易受到损坏。

参阅图2-图4，在本发明的一个实施例中，所述主输送架10分为辊轮分选部分10.1和输送带运料部分10.2，所述输送带运料部分10.2位于所述辊轮分选部分10.1的下游，所述辊轮分选部分10.1的输送构件为多个等距间隔分布的所述输送辊12，所述输送带运料部分10.2的输送构件为第一输送带14。

所述分拣输送架20分为弯曲分拣部分20.1和直向输送部分20.2，所述弯曲分拣部分20.1与所述辊轮分选部分10.1斜接且所述弯曲分拣部分20.1的输送构件为多个等距间隔分布的分拣辊22，所述直向输送部分20.2与所述主输送架10相互平行且所述直向输送部分20.2的输送构件为第二输送带24。

上述技术方案的工作原理及有益效果：将主输送架10及分拣输送架20都分成两部分，是为了便于物件的分拣及输送高效化。其中主输送架10用作分拣的部分为辊轮分选部分10.1，分拣输送架20用作分拣的部分为弯曲分拣部分20.1。而便于输送的则分别是第一输送带14和第二输送带24。

在本发明的一个实施例中，多个所述分拣轮30以方形阵列排布的形式设置于相邻输送辊12的间隙之间，所述分拣轮30通过分拣安装机构40固定设置在所述主输出架10上，所述分拣安装机构40包括：

u形底板41，呈u形板状结构，其两侧的搭缘41.1与所述输送架板11固定连接；

分组基本单元50，多个方形阵列排布的分拣轮30分为多个分组，每个分组内的分拣轮30均在同一条基准直线上，其中所述基准直线与工件行进的方向保持一致，同组的分拣轮30固定设置在同一个分组基本单元50上，所述分组基本单元50包括：

方形框架51，通过两侧的固定竖板52设置在所述u形底板41上，所述方形框架51的两侧固定设置有升降滑板53，所述升降滑板53贯穿所述固定竖板52开设的条形滑槽54内，且所述升降滑板53的上下端面均设置有缓冲弹簧55，缓冲弹簧55的一端与所述升降滑板53接触，另一端与限位挡板56接触，所述限位挡板56固定在所述固定竖板52的外侧面；

轮置架57，所述方形框架51的上表面设置有多个直线排布的轮置架57，所述轮置架57用于安装分拣轮30；

传动凹轮58，所述方形框架51的内腔中通过第一驱动转轴59设置有多个传动凹轮58，所述传动凹轮58的位置、数量与所述分拣轮30一一对应，所述传动凹轮58与分拣轮30之间通过第一同步带510传动连接；

主动辊轴511，所述方形框架51的下方还设有主动辊轴511，所述主动辊轴511通过支撑座512固接在所述u形底板41上，所述主动辊轴511与所述第一驱动转轴59通过第二同步带513传动连接；

相邻的分组基本单元50内的主动辊轴511通过第三同步带514传动连接。

其中，每个所述分组基本单元50上还设有浮动动力装置60，所述浮动动力装置60包括：

浮动联杆61，所述方形框架51的下端面铰接有对称而设的两个浮动联杆61；

偏置转盘62，所述浮动联杆61的下端连接有偏置转盘62，且二者的连接处与所述偏置转盘62的旋转中心偏置，两个所述偏置转盘62由第二驱动转轴63驱动并同步转动，所述第二驱动转轴63的一端固定套设有从动齿盘64；

联动齿盘65，两个所述固定竖板52之间设有滑槽板66，所述滑槽板66上滑动设置有联动齿盘65，所述联动齿盘65在所述滑槽板66上水平滑动，所述滑槽板66上还转动连接有弧形盘67，所述弧形盘67与所述联动齿盘65之间设有拉力弹片68，所述拉力弹片68具有将二者拉近的弹性力，所述弧形盘67还通过第四同步带69与所述主动辊轴511传动连接；

主动齿盘610，所述主动辊轴511上还设有主动齿盘610，所述主动齿盘610与所述主动辊轴511同步转动；

所述联动齿盘65与所述弧形盘67距离最远时，所述联动齿盘65与所述从动齿盘64、主动齿盘610同时啮合，所述联动齿盘65与所述弧形盘67距离最近时，所述联动齿盘65与所述从动齿盘64、主动齿盘610均分离；

在主输送架10上自远离分拣输出架20的一端到另一端，多个所述分组基本单元50内浮动联杆61的长度逐渐减小，且每一个分组基本单元50内偏置转盘62的转动角度均比前一个偏置转盘62落后15度。

上述技术方案的工作原理及有益效果：比较常见的分拣轮组的是直接固定安装在主输送架上，并且分拣轮组需略高于输送架的高度，才能施加待分拣工件一个侧向的分力，该侧向分力实际是由分拣轮与工件产生静摩擦力而产生的，也就是说分拣轮所施加的侧向分力为静摩擦力，当工件越重时该侧向分力就越大，因此在实际使用时这种静态的安装方式可以满足大部分的工件分拣需要。然而当待分拣工件的重量大于分拣轮所能分拣的最大重量时，在分拣轮的侧向分力的作用下，工件就无法及时进入分拣输送架内，导致分拣无法正常进行。为了避免这种现象的发生，本技术方案采用浮动式的安装方式将分拣轮固定在主输送架上，使分拣轮可以在轻工件固定式分拣和重工件浮动式分拣的两种工作形态对不同重量的工件进行分拣。

分拣轮的分组方式为在同一条基准直线上的分拣轮为一组，基准直线与工件行进的方向保持一致(如附图2中的虚线所示，分拣轮被分为5组)。每一个分组基本单元50包括方形框架51、传动凹轮58以及浮动动力装置60。方形框架51通过两侧的固定竖板52的u形底板41上，方形框架51可在固定竖板52作上下滑动，第一驱动转轴59则利用传动凹轮58带动分拣轮30转动。

在浮动动力装置60的作用下，分拣轮30有两种工作形态：轻工件固定式分拣状态和重工件浮动式分拣状态。其中轻工件固定式分拣状态针对重量较轻的工件进行分拣，重工件浮动式分拣状态针对重量叫重的工件进行分拣。浮动动力装置60在联动齿盘65的作用下与所述分组基本单元50在联动与分离两种状态下切换。如图8所示，当联动齿盘65处于图中最右端时，浮动动力装置60与分组基本单元50处于联动状态，而分拣轮30则处于重工件浮动式分拣状态；当联动齿盘65处于图中最左端时，浮动动力装置60与分组基本单元50处于分离状态，而分拣轮30则处于轻工件固定式分拣状态。

轻工件固定式分拣状态：在此工作状态，浮动动力装置60与分组基本单元50处于分离状态，分拣轮30由方形框架51固定在主输出架10上，主动辊轴511为第一驱动转轴59提供动力带动分拣轮30转动。当工件在输送辊12的带动下运输至分拣轮30处，在工件的重力作用下，方形框架51沿条形滑槽54下沉，并在缓冲弹簧55的缓冲下，分拣轮30始终高于主输出架10，每组分组基本单元50中的主动辊轴511在第三同步带514的带动下同步转动以使分拣轮30同步转动。

重工件浮动式分拣状态：在此工作状态，浮动动力装置60与分组基本单元50处于联动状态，浮动动力装置60带动方形框架51及分拣轮30作上下浮动。浮动动力装置60的具体工作过程是：弧形盘67由第四同步带69带动下转动，在弧形盘67转动过程中联动齿盘65促使从动齿盘64与主动齿盘610规律性的在分离与联动之间不断切换，当二者联动时，在偏置转盘62的驱动下，方形框架51带动分拣轮30上下浮动，即分拣轮30在最高处及最低处之间规律性切换。另外，在附图5中可见，浮动联杆61的长度是逐渐递减的，当重量较重的工件抵达分拣轮30处时，分拣轮30在最低处使其能够顺利托起工件，且在偏置转盘62的驱动下到达最高处，当处于最高处时，工件朝向分拣输送架20倾斜，此时工件则具有朝向分拣输送架20的重力分力，此时重量较重的工件在重力分力、分拣轮30的侧向静摩擦力的双重作用下移动到分拣输送架20上实现分拣。而且由于多个所述分组基本单元50内浮动联杆61的长度逐渐减小，且每一个分组基本单元50内偏置转盘62的转动角度均比前一个偏置转盘62落后15度，在此结构下，多个分拣轮30的整体运动轨迹为螺旋波浪形，可以较为平缓的分拣重工件。

作为本发明的一种改进，还包括有控制器，所述控制器电性连接有重力传感器和接近传感器，所述重力传感器设置在所述主输出架10上，所述接近传感器设置在分拣口处，所述控制器内含有一控制电路，所述控制电路包括：

第一压力传感器，其引脚1连接有电压输入端，其引脚3接地，且引脚1、3之间还连接有电容c1，其引脚2依次串联有电阻r1、电感m1；

第二压力传感器，其引脚1连接有电压输入端，其引脚3接地，且引脚1、3之间还连接有电容c2，其引脚2依次串联有电阻r2、电感m2；

电容c3，其上端与电感m1的右端相连，下端与电容m2的右端相连；

增益器t1，其正相输入端与r4串联，r4的另一端分别连接r6、r7，其负相输入端分别连接有电容c3的下端、电阻r3、电容c4，其输出端与r5一端相连；

电容c4，其上端与所述增益器t1的负相输入端相连，其下端接地；

电阻r5，其另一端依次串联有电阻r6、电阻r7，电阻r7的另一端接地；

稳压二级管p1，其正极与r5的右端相连，其负极与稳压二极管p2的负极相连，稳压二极管p2的正极接地；

频率变送器w1，其引脚1分别连接有电阻r8、二极管d2的正极，二极管d2的负极接地，电阻r8的另一端连接电源；其引脚2与稳压二级管p1的正极相连；其引脚3、4接地；其引脚5、9接电源输入端；其引脚8分别连接二极管d3的负极、电容c5一端，二极管d3的正极接地，电容c5的另一端与引脚7、引脚6相连；引脚6还与并联的电阻r9、电容c6连接，引脚6、电阻r9、电容c6接地；

增益器t2、增益器t3，二者的负相输入端连接频率变送器w1的引脚7输出的电压信号，该电压信号与增益器t2、增益器t3的正相输入端连接的电阻r10、r11、r12组成的比较电路进行电压对比，增益器t2的输出端与主电源l1相连，增益器t3的输出端与主动辊轴511的动力件相连。

重力传感器通过检测工件的重量从而确定分拣轮30以轻工件固定式分拣状态还是重工件浮动式分拣状态工作，接近传感器则在工件接近分拣口时开始工作。

有益效果：第一压力传感器、第二压力传感器的两路检测信号经过滤波处理后，再转换为数字方波信号，经过两个稳压二级管稳压后再经信号输送线路传输，避免了信号在传输过程中衰减及受干扰，提高了信号测量、采集的精度。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内中。