矩阵式快件分拣系统及快件分拣方法与流程

1.本发明涉及物流分拣技术领域，具体涉及一种矩阵式快件分拣系统及快件分拣方法。


背景技术：

2.现有的快件分拣系统一般包括交叉带分拣机a和供包台b。供包台向交叉带分拣机自动供包或上料。供包台由上包操作台，称重传感设备，条码识别设备和输送带b1构成。上包操作台、称重传感设备、输送带顺序布置，输送带前端设置条码识别设备。输送带后端对准交叉带分拣机的分拣小车。由于输送带后端要对接交叉带分拣机的小车，所以，输送带的后端设计成斜端面b10，这导致供包台的占地面积大。此外，由于现有的环形交叉带分拣机的运行速度较低，影响了快件分拣效率。


技术实现要素：

3.为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种矩阵式快件分拣系统及快件分拣方法，以解决现有的快件分拣系统占用场地面积大、分拣效率低的问题。
4.为实现上述目的，提供一种矩阵式快件分拣系统，包括：
5.环形多层自动预分机，可沿所述环形多层自动预分机的周向移动地安装有多层升降式载料件；
6.用于向所述升降式载料件落差式投送快件的多台自动扫码供包机，设置于所述环形多层自动预分机的一侧；
7.同向设置的多条直线自动分拣线，间隙设置于所述环形多层自动预分机的另一侧；以及
8.多条预分快件中转投送装置，所述预分快件中转投送装置设置于所述环形多层自动预分机的另一侧与所述直线自动分拣线之间。
9.进一步的，所述多层自动预分机包括机架；可转动地安装于所述机架的输送环带、用于驱动所述输送环带的驱动装置以及安装于所述输送环带的带面的升降装置，多层升降式载料件安装于所述升降装置，所述输送环带的带面沿竖直方向设置，所述驱动装置安装于所述机架，每一层所述升降式载料件包括供快件搁置的多个载料单元，多个所述载料单元沿所述输送环带的圆周方向设置，所述载料单元具有相对的一对接端和一连接端，多层所述升降式载料件的相对应的一列载料单元的连接端连接于所述升降装置，一列的所述载料单元沿竖向方向间隔设置，所述对接端朝向所述输送环带的前进方向的后方斜向上设置，所述载料单元安装有用于输出所述载料单元上的所述快件的输出件；所述自动扫码供包机的输送带的输出端对准于所述对接端；所述预分快件中转投送装置具有设置于所述对接端的下方的一接件端和连接于所述直线自动分拣线的头端的出件端。
10.进一步的，所述对接端的端面与所述带面呈角度设置。
11.进一步的，所述输出件为皮带输送机，所述皮带输送机安装于所述载料单元的上
部，所述皮带输送机沿所述载料单元的长度方向。
12.进一步的，所述皮带输送机具有相对的一输入端和一输出端，所述输入端设置于所述连接端，所述输出端设置于所述对接端。
13.进一步的，所述载料单元为斜向板，所述斜向板的上部形成有容置槽，所述皮带输送机安装于所述容置槽中。
14.进一步的，所述斜向板的外沿上翻形成有挡板，所述挡板开设有缺口，所述缺口对准于所述对接端。
15.进一步的，所述载料单元可翻转地安装于所述带面，所述载料单元与所述带面之间连接有电动液压推杆。
16.本发明提供一种矩阵式快件分拣系统的快件分拣方法，包括以下步骤：
17.在环形多层自动预分机的升降式载料件经过自动扫码供包机之前和/或之时，所述升降式载料件升降以确保一空载升降式载料件对准于一所述自动扫码供包机；
18.多台所述自动扫码供包机分别朝向对应的所述一空载升降式载料件进行落差式抛投快件；
19.装载有快件的升降式载料件沿所述环形多层自动预分机的周向方向移动至多条预分快件中转投送装置，装载有快件的所述升降式载料件分别将快件落差式抛投至多条所述预分快件中转投送装置；
20.多条所述预分快件中转投送装置分别将快件输入至多条直线自动分拣线；
21.多条所述直线自动分拣线将快件输送至所述直线自动分拣线对应的出件口。
22.本发明的有益效果在于，本发明的矩阵式快件分拣系统，环形多层自动预分机在承接多台自动扫码供包机，以及将快件投送多台预分快件中转投送装置时，实现了在环形多层自动预分机的上包区，多台自动扫码供包机的不间断落差式抛投快件，以及在环形多层自动预分机的下包区，不间断的将快件投送至多台预分快件中转投送装置，本发明的矩阵式快件分拣系统中环形多层自动预分机具有强大的收储能力，且与供包机协同配合使用，充分发挥了供包机的效能，承接快件、预分快件的效能，使得为本发明的系统的快件分拣单位产能得到大幅度的提升。
附图说明
23.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
24.图1为现有技术的快件分拣系统的结构示意图。
25.图2为现有技术的供包台的结构示意图。
26.图3为本发明实施例的矩阵式快件分拣系统的结构示意图。
27.图4为本发明实施例的环形多层自动预分机的结构示意图。
28.图5为本发明实施例的升降式载料件与输送环带的连接节点的结构示意图。
29.图6为本发明实施例的输送环带的立体结构视图。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描
述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
31.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
32.参照图3至图6所示，本发明提供了一种矩阵式快件分拣系统，包括：环形多层自动预分机1、多个自动扫码供包机2、多条直线自动分拣线4和预分快件中转投送装置3。
33.其中，环形多层自动预分机1包括升降装置机架11、输送环带12、驱动装置、多层升降式载料件13以及升降装置。
34.具体的，输送环带12可转动地安装于机架11。驱动装置(附图中未显示)安装于机架上。
35.多层升降式载料件13安装于输送环带12的带面。多层升降式载料件沿竖直方向间隔设置于输送环带的带面。具体的，升降式载料件可以安装于带面的内侧面或外侧面。升降式载料件安装于带面的外侧面。
36.在本实施例中，驱动装置可以是电机。机架上安装有主动轮和从动轮。输送环带套设于主动轮和从动轮并张紧，电机通过皮带或链轮传动连接于主动轮，进而驱动输送环带沿输送环带的圆周方向转动，使得安装于输送环带的带面上的升降式载料件沿输送环带的圆周方向从一处运载至另一处。
37.输送环带12的带面沿竖直方向设置。每一层的升降式载料件13包括供快件搁置的多个载料单元131。多个载料单元131沿输送环带12的圆周方向设置。
38.多个升降装置安装于输送环带的带面。多个升降装置沿输送环带的周向方向间隔设置，每一个升降装置沿竖直方向设置。多层升降式载料件的相对应的一列载料单元安装于升降装置，一列的载料单元沿竖向方向间隔设置。多层升降式载料件通过多个升降装置独立调节每一列的载料单元的高度。
39.载料单元131具有相对的一对接端和一连接端。连接端连接于输送环带的带面的升降装置。多个载料单元131的对接端朝向输送环带12的前进方向的后方斜向上设置。载料单元131安装有输出件14。输出件14用于输出搁置于载料单元131上的快件。
40.环形多层自动预分机具有相对的第一侧和第二侧。自动扫码供包机2设置于环形多层自动预分机1的第一侧。多个自动扫码供包机2沿输送环带12的周向方向设置。自动扫码供包机2的输送带的输出端对准于载料单元的对接端。在本实施例中，自动扫码供包机的输送带的输出端的设置高度高于升降式载料件的对接端的高度，使得快件经过自动扫码供包机的输送带推射并掉落于升降式载料件的载料单元上。
41.直线自动分拣线4设置于环形多层自动预分机1的第二侧。多条直线自动分拣线4沿输送环带12的周向方向。直线自动分拣线4的头端41对准于载料单元的对接端。
42.在本实施例中，直线自动分拣线4的头端41和环形多层自动预分机1的第二侧的对接端之间安装有预分快件中转投送装置3。预分快件中转投送装置3具有一接件端和一出件端。预分快件中转投送装置3的接件端设置于载料单元的对接端的下方。预分快件中转投送装置3的出件端连接于直线自动分拣线的头端41。
43.搁置于载料单元上快件可以是被输出件弹射、顶推、翻转载料单元以倾倒等方式输出。例如，当输出件以顶推方式被顶推输出时，输出件可以是液压油缸。快件在载料单元
上被输出件顶推出对接端以掉落于预分快件中转投送装置的接件端。接件端设置于对接端的下方。
44.在本发明中，环形多层自动预分机的每层的载料单元(即载料料斗)外侧向后向上倾斜，由自动扫码供包机抛投投送的快件在环形多层自动预分机高速运行时不会因为离心力而被抛出。
45.同一列(每组)多层载料单元在经过下包区(多个预分快件中转投送装置区间)之前或之中会自动上下移动升降，保持有装载有快件的一个载件单元对着预分快件中转投送装置，并将快件抛投至预分快件中转投送装置上。根据需要也可以在下包区间内，同一列(每组)多层载料单元重复进行上下移动升降，以实现通过预分快件中转投送装置与多条直线自动分拣线匹配的单位时间的下包数量。
46.本发明的矩阵式快件分拣系统的分拣流程如下：
47.首先，通过升降装置每一列的升降式载料件的载料单元的高度，使得载料单元的对接端位于自动扫码供包机的输送带的输出端的下方或齐平；
48.待分拣的快件经由自动扫码供包机的输送带的输出端输送至第一层的升降式载料件的载料单元中，在第一层的升降式载料件的所有载料单元中都已承接快件后，升降装置调节未承接快件的载料单元的设置高度，使得第二层的升降式载料件的载料单元的对接端于自动扫码供包机的输送带的输出端的下方或齐平，在快件被输送至第二层的载料单元时，被输送至输送环带的第二侧的快件被输出件输出并以抛物线式掉落于预分快件中转投送装置上，再经过预分快件中转投送装置输入至直线自动分拣线的头端，并最终输送至出料口42，出料口设置有包装袋已装载发往同一个目的地的快件。
49.本发明的矩阵式快件分拣系统，可以根据输送环带上的各层的升降式载料件的承接快件的情况，通过升降装置调节升降式载料件的设置高度，使得未承接或已输出快件的载料单元对准于自动扫码供包机的输送带的输出端。在本发明中，快件从自动扫码供包机输送至载料单元、快件从载料单元上被输出件输出并掉落于预分快件中转投送装置上，分别是呈抛物线型掉落，能避免被输出的快件碰撞相邻的载料单元上的快件，相较于传统的环形交叉分拣机(如图1所示)。此外，由于载料单元斜向后向上倾斜设置，使得即便环形多层自动预分机以高于传统的环形交叉分拣机的运行速度运行，载料单元所承接的快件在离心力较大的情况下也能被载料单元所兜住，避免快件在环形多层自动预分机的输送环带的拐弯处被甩飞，所以能有效提高快件分拣效率。
50.在当自动扫码供包机要上料一层的载料单元且一段升降式载料件(相邻的多个载料单元)已承接快件时，通过升降装置调节一列升降式载料件的高度，使得自动扫码供包机的输送皮带的输出端对准其它层的空载的载料单元，进而自动扫码供包机无须等待已承接快件的载料单元(现有自动扫码供包机上料时)经过，使得自动扫码供包机能随时上料，加快了供包上料效率，进而提高了快件分拣效率。
51.下面以一实施例说明本发明的矩阵式快件分拣系统所具备的占地面积小、产能大，人工效率以及设备效率双高等特点。
52.具体的，本实施例中，配置有14个自动扫码供包机、一个环形多层自动预分机(环形多层自动预分机共配置三层升降式载料件，共计162个载料单元)、直线自动分拣线四条(快件分拣出料口224个)、预分快件中转投送装置四组。
53.当直线自动分拣线的运行速度为1.6m/s，环形多层自动预分机的运行速度为3m/s时，则每小时的产能将达到4万件，用工30人左右，占地面积仅为600平方米。
54.在传统的环形交叉分拣机的小车有快件时，自动扫码供包机即便准备就绪，也只能等待；而本发明中的环形多层自动预分机的升降式载料件上有快件时，在升降环形多层自动预分机后，自动扫码供包机仍能将快件送入环形多层自动预分机的其它层的升降式载料件上。
55.在传统的自动扫码供包机上料卡壳时，传统的环形交叉分拣机的小车无快件时也只能空车而去；而本发明中的自动扫码供包机即便卡壳，环形多层自动预分机上仍能将前期缓存的快件输送至预分快件中转投送装置，不至于环形多层自动预分机无快件输出。
56.在传统的环形交叉分拣机与传统的供包台之间，环形交叉分拣机分拣机与出件口之间，均有夹角，过包对正衔接路径计算复杂，常有夹角过包出错的现象。而本发明的自动扫码供包机、环形多层自动预分机，通过自动扫码供包机与环形多层自动预分机的角度匹配，动态消除了传统夹角无法处理的出错隐患。
57.传统的环形交叉分拣机的供包台或分拣机，只要一处发生故障，只能空转或停运待检。而本发明的分拣系统和分拣方法，在分拣机故障时，自动扫码供包机与环形多层自动预分机均能照常运行；在自动扫码供包机故障时，分拣机与初分系统照常运行，有影响的只是局部，不至于停运待检。
58.传统的环形交叉分拣机与供包台在效率高低、速度快慢、产能大小上，难以实现动态匹配，且这种不匹配因分拣机与供包台之间直接过包而难以均衡，给系统集成设计带来很多困难。本发明的分拣系统可以根据作业量大小，随时动态消纳流量、同步速度，匹配均衡，操作十分方便，使系统处于最佳效率。
59.由于本发明的分拣系统的实际高度和现有环型交叉带分拣设备相仿，也可以进行双层叠加，如果是双层配置，两端初分，可以实现产能8万件/小时。一个车间几乎相当于一个物流园区的产能。
60.该系统进出港分拣通用，大小件、不规则件兼容，是未来物流分拣设备的方向，必然会为物流分拣的规模化发展做出重要贡献。
61.本发明的矩阵式快件分拣系统会自动控制接收投送快件时不会让同一条直线自动分拣线设置的三段码(快件的去向代码)范围内的快件装载在同一列多层载料单元之中，因为只有这样才能保证在经过直线分拣线区间时可以一次性把同一列多层载料单元之中的快件全部下包(落差式抛投至预分快件中转投送装)完成。其中，环形多层自动预分机，会自动控制在下包区下包时，始终按照对应的每条直线分拣线设置的三段码范围进行下包，这样就实现了总的产能约等于多条直线分拣线在一定速度之下理论产能的总和。虽然按照预分的原理，通过初分设备和多条直线分拣线也可以提升总的产能，但是上包的人工数至少会增加一倍，而且每条直线分拣线需要对接多台上包机，直线分拣线的间距也会因此加大，导致场地的利用率大幅度下降。如果配置的直线分拣线超过4条，本发明的矩阵式快件分拣系统的优势还将进一步提升，而且本发明的矩阵式快件分拣系统还可以进行立体配置，让直线分拣线增加层数，共用格口，再次成倍增加小型快件的分拣产能。
62.本发明的矩阵式快件分拣系统的环形多层自动预分机，载料单元内的料斗内的输出件会在需要投送快件给对应的直线分拣线(由预分快件中转投送装接驳)的时候，进行适
合的速度传动，使快件投放到预分快件中转投送装置。
63.环形多层自动预分机与直线分拣机之间配置有一个预分快件中转投送装置。其中预分快件中转投送装置三面配有栏板，并有两节传动带构成。预分快件中转投送装置将快件投送到第一节传动带时，第一节传动带会向外侧转动，在端面栏板的配合下，让快件调正位置，然后在第二节传动带无件时快速将快件转移到第二节传动带，第一节传动带等待新的快件送达，而第二节传动带将快件投送直线分拣线。
64.直线自动分拣线可以是交叉带型的也可以是其他类型的。
65.在本实施例中，载料单元的对接端的端面与带面呈角度设置，而非与输送环带的带面同向设置。该载料单元的斜端面的设计，使得自动扫码供包机的输送带的输出端可以设计为矩形，而避免设计呈斜端面等异形，从而缩小了自动扫码供包机的占地面积。
66.作为一种较佳的实施方式，输出件14为皮带输送机，皮带输送机安装于载料单元131的上部，皮带输送机沿载料单元131的长度方向。
67.在本实施例中，皮带输送机具有相对的一输入端和一输出端。输入端设置于载料单元的连接端。输出端设置于载料单元的对接端。
68.作为一种较佳的实施方式，如图4所示，载料单元131为斜向板。斜向板的上部形成有容置槽。皮带输送机安装于所述容置槽中。
69.斜向板的外沿上翻形成有挡板。挡板开设有缺口。缺口对准于载料单元的对接端。已承接的快件被输出件从缺口输出至预分快件中转投送装置。
70.在一些实施例中，载料单元131可翻转地安装于输送环带的带面的升降装置。载料单元131与输送环带的带面之间连接有电动液压推杆。电动液压推杆的两端分别铰接于载料单元、输送环带的带面的升降降噪。
71.在一些实施例中，升降装置包括一容置箱，容置箱具体相对的第一侧和第二侧。容置箱的第一侧连接于输送环带的带面，容置箱的第二侧开设有竖向设置的导向槽。导向槽中滑设有一滑块。滑块具有相对的第一端和第二端。滑块的第一端伸至容置箱的外部，滑块的第二端安装有竖向设置的齿条。容置箱内安装有升降电机，升降电机的输出端同轴连接有齿轮，齿轮啮合于齿条。升降电机通过齿轮和齿条带动滑块在导向槽中上下往复移动，进而使得一列载料单元沿输送环带的带面上下升降。
72.本发明提供一种矩阵式快件分拣系统的快件分拣方法，包括以下步骤：
73.s1：在环形多层自动预分机的升降式载料件经过自动扫码供包机之前和/或之时，所述升降式载料件升降以确保一空载升降式载料件对准于一所述自动扫码供包机。
74.具体的，在环形多层自动预分机的升降式载料件经过自动扫码供包机之前，升降装置升降同一列的多个载料单元以调节环形多层自动预分机1的载料单元131的对接端的设置高度，使得环形多层自动预分机1的一层升降式载料件13的载料单元131的对接端对准一自动扫码供包机2的输送带的输出端。
75.在环形多层自动预分机的升降式载料件经过自动扫码供包机之时，升降装置升降同一列的多个载料单元以调节环形多层自动预分机1的一载料单元131的对接端的设置高度，使得环形多层自动预分机1的一层升降式载料件13的载料单元131的对接端对准一自动扫码供包机2的输送带的输出端。
76.同一列(每组)的多个载料单元在经过上包区(多台自动扫码供包机区间)前会自
动上下升降移动，以保持至少有一个空载的载料单元在经过一自动扫码供包机时是对着自动扫码供包机的高度线以不间断承接多台自动扫码供包机的落差式快件抛投。
77.根据需要，也可以在同一列(每组)的多个载料单元在经过上包区时，即在多台自动扫码供包机区间内重复进行上下移动，直至同一列的多个载料单元盛满快件。
78.因为多层升降式载料件在环形多层自动预分机的环线高速运行情况下收储能力很强，所以自动扫码供包机的供包效能可以得到充分发挥，为整个系统的单位产能的提升提供了基本保障。
79.s2：多台自动扫码供包机分别朝向对应的一空载升降式载料件进行落差式抛投快件。
80.当一空载的载料单元对准一自动扫码供包机后，自动扫码供包机2的输送带的输出端将快件输送至空载的载料单元131中。
81.在空载的载料单元来到该自动扫码供包机之前以及调节设置高度，使得空载的载料单元的设置高度低于自动扫码供包机的输出端，所以，在空载的载料单元经过自动扫码供包机时，能承接自动扫码供包机的落差式抛投的快件。
82.s3：装载有快件的升降式载料件沿环形多层自动预分机的周向方向移动至多条预分快件中转投送装置，装载有快件的升降式载料件分别将快件落差式抛投至多条预分快件中转投送装置。
83.在随着输送环带的转动，装载有快件的载料单元来到下包区(多个预分快件中转投送装置的区间)，在装载有快件的所述载料单元131的对接端对准于预分快件中转投送装置3的接件端后，已承接快件的所述载料单元131的输出件14将快件输出对接端，使得快件呈抛物线式抛投于预分快件中转投送装置的接件端。
84.s4：多条预分快件中转投送装置分别将快件输入至多条直线自动分拣线。
85.预分快件中转投送装置3将抛投至接件端的快件经由出件端输送至直线自动分拣线4的头端41。
86.s5：多条所述直线自动分拣线将快件输送至所述直线自动分拣线对应的出件口。
87.直线自动分拣线4将其头端的快件输送至对应的出件口42。
88.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。