一种信函输送设备上的间距调整装置的制作方法

专利名称：一种信函输送设备上的间距调整装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及邮政物流系统中的信函自动分拣系统，尤其涉及信函皮带输送设备。
背景技术：
在邮政物流的信函自动分拣系统中，信函皮带输送设备是一个重要的组成部分， 它的主要功能是将上游供信模块处理过的单封邮件以设定速度、设定间距一一输送，以便 于在输送过程中其它各功能模块对每封邮件单独进行处理。目前普遍使用的皮带传输设备包括一对相互贴合、立式横向配置的片状输送皮 带，输送皮带的两侧配置若干夹持滚轮，皮带一端设有电机驱动的主动轮，工作时，电机驱 动主动轮旋转，输送皮带运动，信函由上游的供信模块单封、立式送入两皮带间，输送皮带 夹持信函沿输送方向运动，运动过程中，剔除模块、阅读模块、延时线模块、倒向模块、翻转 模块、整位模块等不同功能模块针对单封输送的信件一一进行操作。为便于各功能模块在信函的输送过程中高速高效的工作，需要信函以100130mm的设定间距在输送皮带上以4m/s的速度高速传送，虽然信函从供信模块是以此设定 值等间距地输出的，但经过多个模块操作后，部分信函的间距就有可能发生变化，造成前后 相邻信函的间距过小或过大，由于现有邮政系统信函自动分拣系统中没有信函运行间距调 整装置，当信函间距变化超过设备允许的范围时，如果系统控制计算机检测出这两个信函， 就会发出指令剔除这两封信函，目前，信函皮带输送设备上因为此种原因而剔除的信函占 整个系统处理信函总量的1 3%，导致系统处理信函的效率降低；另一方面，如果间距较 小的两个信函未被检测出，会导致下游设备的卡塞，也会降低设备处理信函的效率。

发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种在信函自动分拣过程中，信函在信函输 送设备上高速运行的情况下、将信函的输送间距调整到设定间距的装置。本发明是通过以下技术方案实现的—种信函输送设备上的间距调整装置，所述设备包括一对相互贴合、立式横向配 置的输送皮带，输送皮带的两侧配置若干夹持滚轮，其特征在于相邻滚轮之间的输送皮带两侧配置一对轴心连线与皮带输送方向垂直的相切加 速轮，加速轮外缘与输送皮带带面错开，在加速轮切点处设一脱离机构，将两根输送皮带中的一根向外侧脱开，形成一段 脱开距离，加速轮的切点位于两根输送皮带之间，加速轮的轴心连线与第二滚轮之间、正对皮带输送方向配置两个检测头组件，第 一检测头组件靠近轴心连线，第二检测头组件靠近第二滚轮，检测头组件与加速轮外缘、第 二滚轮外缘、输送皮带带面错开，第一滚轮与加速轮轴心连线的距离、第二滚与加速轮轴心连线的距离均大于一个 信长，第一检测头组件与加速轮轴心连线的距离小于一个信长，两个检测头组件之间的距离为设定信函间距，加速轮由电机驱动，检测头组件通过控制线路与电机相连。工作时，信函由输送皮带输送，以4m/s的速度高速运行，加速轮外缘的初始转速 与皮带输送速度相同，也是4m/s，输送皮带在两滚轮之间相互脱离后，信函由加速轮夹持输 送。由于两个检测头组件之间的距离等于设定信函间距，如果信函间距正常，那么当 首封信函的信尾离开第二检测头组件的同时，次封信函的信头应当到达第一检测头组件， 即第二检测头组件的关闭与第一检测头组件的开启应当是同时的；如果信函间距发生了改 变，相对于首封信函来说，后续信函由于各模块操作延时，只可能是延时到达，即次封信函 相对于首封信函的间距只可能是变大的，因此第二检测头组件关闭若干毫秒后、第一检测 头组件才开启，此时，控制电路计算首封信函与次封信函间的实际间距，然后控制加速轮对 次封信函进行加速，直至次封信函追上首封信函，信函间距缩小为设定间距，信函间距调整 结束，加速轮恢复到初始转速，即与皮带输送速度相同，继续输送次封信函直至其进入输送 皮带内。当次封信函相对首封信函的间距调整为正常后，那么第三信函相对次封信函的间 距，也只可能是正常或过大两种情况，控制线路根据两个行程检测头组的关闭与启动之间 是否存在延时来判断是否对第三信函进行加速。以此类推，加速轮在输送过程中，只有对通 过信件正常输送或加速输送两种动作。脱离机构的主要作用在于将两根紧贴的输送皮带其中之一拉离另一根一段距离， 以便在该段距离内由加速轮控制信函的输送并在必要时对其进行加速，由于皮带带面与加 速轮在高度上是错层配置的，因此皮带内夹持的信函在皮带相互脱离后，由于惯性的作用 继续向输送方向前进，并最终进入两相切的加速轮之间。脱离机构可以为多种结构形式，其中一种优选方案包括两个配置在加速轮轴心连 线两侧的脱离转轴，两脱离转轴均位于脱开的输送皮带内侧，且位于两加速轮之间，这种结 构的特点是整个装置的结构比较紧凑。另一种优选脱离机构包括三个呈“品”字形排列的脱离滚轮，下方的两个脱离滚 轮位于脱开的输送皮带外侧，上方的脱离滚轮位于脱开的输送皮带内侧，从左向右，脱离的 输送皮带交替绕经三个脱离滚轮的下缘、上缘、下缘，此种结构的特点是在相同的脱开距离 下，脱离机构更加远离信函的前进路线，不会干涉信函，利于信函的惯性运动。所谓的脱开距离，是指在脱离机构上的那段皮带与另一皮带的最小间距。考虑到 信函的厚度及长度，脱开距离一般优选为10mm 20mm。进一步的，加速轮可以采用相切单轮或相切多轮的结构，一种优选方案是，加速轮 包括上下配置在同一轮轴的上轮和下轮，输送皮带带面位于上轮和下轮之间。工作时，上下 轮同时夹持、加速、输送信函，可靠性及稳定性都有保证。再进一步，两个加速轮可以采用两个同步电机分别驱动的结构，也可以采用单电 机驱动的结构，其具体连接方式可以采用以下形式两个加速轮各同轴配置一个动力传送 轮，两动力传送轮相互匹配，加速轮中的一个通过同步带轮与电机相连，该加速轮通过动力 传动轮与另一加速轮相连。再进一步，第一检测头在保证其检测路线不被干涉的情况下，应尽量接近加速轮的轴心连线，以便于在信函间距需要调整时，加速轮能尽早动作，通常这一距离优选为530mm。检测头组件可以是光电开关或其它具有类似功能的感应元件。本发明的有益效果在于①结构简单，可靠性好，可针对具体信函间距进行个性化处理，能够将相邻两信函 间的距离调整为设定值；②经过本装置调整信函间距，整套信函输送设备处理信函时，小间距信函的发生 率从原有的1 3%降低到小于0. 01%，大大降低了信函自动分拣的卡塞率，提高了设备处 理信函的使用效率。


图1为现有信函输送设备俯视2为图1中所示设备在小间距信函发生时的各信函位置3为本发明一种优选方案的俯视4为沿图3中A-A向的局部剖视5为本发明另一种优选方案的俯视6为沿图5中B-B向的局部剖视7、8为图3中装置的动作示意1 8中1为第一滚轮，2为第一输送皮带，3-1为第一脱离滚轮，3-2第二脱 离滚轮，3-3为第三脱离滚轮，4为第一加速轮，4-1为第一加速轮上轮，4-2为第一加速轮 下轮，4-3为第一动力传动轮，4-4为第一加速轮轴，5-1为第一脱离转轴，5-2为第二脱离 转轴，6为第一检测头组件，7为第二检测头组件，9为第二滚轮，10为第二输送皮带，11为 电机，12为同步带轮，13为第二加速轮，13-1为第二加速轮上轮，13-2为第二加速轮下轮， 13-3为第二动力传动轮，13-4为第二加速轮轴，14为安装底板，15为第三滚轮，16为第四滚 轮，17为首封信函，18为次封信函，19为脱开距离，20为加速轮轴心连线。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明。如图1所示，目前普遍使用的皮带传输设备包括一对相互贴合、立式横向配置的 片状输送皮带2、10，输送皮带2、10的两侧配置若干夹持滚轮1、9，15、16，皮带2、10由电机 驱动，沿图中箭头所示方向运动，信函由上游的供信模块单封、立式送入两皮带2、10间，输 送皮带2、10夹持信函沿输送方向运动，经过多个模块操作后，部分信函的间距发生变化， 造成前后相邻信函间的间距过小或过大，如图2所示。图3 4是本间距调整装置的一种优选方案，相邻滚轮1、9之间的输送皮带2、10 两侧配置一对轴心连线20与皮带输送方向垂直的相切加速轮4、13，第一加速轮4包括位于 安装底板14上的第一加速轮上轮4-1、第一加速轮下轮4-2和位于安装底板14下的第一动 力传动轮4-3，三者同轴固装在第一加速轮轴4-4上；第二加速轮13包括位于安装底板14 上、与第一加速轮4相切的第二加速轮上轮13-1、第二加速轮下轮13-2和位于安装底板14 下、与第一动力传动轮4-3相匹配的第二动力传动轮13-3，三者同轴固装在第二加速轮轴 13-4上。其中，加速轮上轮4-1、13-1，加速轮下轮4-2、13-2外缘为弹性材料制成；第二加速轮13通过同步带轮12与电机相连11，并通过动力传动轮13-3、4-3驱动第一加速轮4。 从侧视图上看，输送皮带2、10带面位于加速轮上轮4-1、13-1和下轮4-2、13-2之间。

加速轮4、13切点处、第一输送皮带2外侧配置了三个呈“品”字形排列的脱离滚 轮3-1、3-2、3-3，第一输送皮带2交替绕经脱离滚轮3-1、3-2、3-3的下缘、上缘、下缘，与第 二输送皮带10脱开，形成一段脱开距离19，从俯视图上看，加速轮4、13的切点位于两根输 送皮带2、10之间，为利于沿皮带输送方向前进的信函顺利进入两加速轮4、13之间，加速轮 4、13的切点还应尽量靠近第二输送皮带10，一般该切点与第二输送皮带10的距离为05mm ο加速轮4、13的轴心连线20与第二滚轮9之间、正对皮带输送方向配置两个检测 头组件6、7，从侧视图上看，检测头组件的高度低于加速轮下轮4-2、13-2，工作时不会相互 干涉，此外，为保证加速轮4、13在工作时能尽早动作，第一检测头组件6应尽量靠近轴心连 线20，只需避开加速轮轴4-4、13-4即可；为保证加速轮4、13在工作时有一个尽可能长的 加速时间，第二检测头组件7应量靠近第二滚轮9，只需避开滚轮9加速轮轴4-4、13-4即 可，如图6所示。图5 6为本发明的另一种优选方案，脱离机构包括两个配置在加速轮4，13的轴 心连线20两侧的脱离转轴5-1、5-2，第一输送皮带2从两脱离转轴5-1、5-2外侧绕过，与第 二输送皮带10脱开，形成一段脱开距离19。图6中虚线勾勒的方框即为信函被加速轮4、 13夹持时的位置。图3 6中，第一滚轮1与加速轮4、13轴心连线20的距离、第二滚轮9与加速轮 4、13轴心连线20的距离均大于一个信长，第一检测头组件6与加速轮4、13轴心连线20的 距离小于一个信长，两个检测头组件6、7之间的距离为设定信函间距，一般为100 130mm。工作时，信函17、18由输送皮带2，10输送，以速度V高速运行，加速轮4、13外缘 的初始转速与皮带2、10输送速度相同，也是速度V，输送皮带2、10在两滚轮1、9之间相互 脱离后，信函17、18由加速轮4、13夹持输送。假设首封信函17的信尾离开第二检测头组 件7后延时η毫秒，次封信函18的信头才到达第一检测头组件6，信函17、18间距过大，如 图7所示，需要对次封信函18加速、使其追上首封信函17，一种优选的控制方案是，第一检 测头组件6开启时，加速轮4，13以2倍于皮带输送速度，即2V的速度输送次封信函18，持 续时间为延时时间η毫秒，η毫秒后，此时两信函17、18的间距为正常间距，如图8所示，力口 速轮4，13再恢复到初始转速V输送次封信函18，直至其再次进入两输送皮带2，10之间。
权利要求
一种信函输送设备上的间距调整装置，所述设备包括一对相互贴合、立式横向配置的片状输送皮带(2，10)，输送皮带(2，10)的两侧配置若干夹持滚轮(1，9，15，16)，其特征在于相邻滚轮(1，9)之间的输送皮带(2，10)两侧配置一对轴心连线(20)与皮带输送方向垂直的相切加速轮(4，13)，加速轮(4，13)外缘与输送皮带(2，10)带面错开，在加速轮(4，13)切点处设一脱离机构，将两根输送皮带(2，10)中的一根向外侧脱开，形成一段脱开距离(19)，加速轮(4，13)的切点位于两根输送皮带(2，10)之间，加速轮(4，13)的轴心连线(20)与第二滚轮(9)之间、正对皮带输送方向配置两个检测头组件(6，7)，第一检测头组件(6)靠近轴心连线(20)，第二检测头组件(7)靠近第二滚轮(9)，检测头组件(6，7)与加速轮(4，13)外缘、第二滚轮(9)外缘、输送皮带(2，10)带面错开，第一滚轮(1)与加速轮(4，13)轴心连线(20)的距离、第二滚轮(9)与加速轮(4，13)轴心连线(20)的距离均大于一个信长，第一检测头组件(6)与加速轮(4，13)轴心连线(20)的距离小于一个信长，两个检测头组件(6，7)之间的距离为设定信函间距，加速轮(4，13)由电机(11)驱动，检测头组件(6，7)通过控制线路与电机(11)相连。
2.根据权利要求1所述的信函输送设备上的间距调整装置，其特征在于所述脱离机 构包括三个呈“品”字形排列的脱离滚轮(3-1，3-2，3-3)，下方的两个脱离滚轮(3-1，3-3) 位于脱开的输送皮带外侧，上方的脱离滚轮(3-2)位于脱开的输送皮带内侧。
3.根据权利要求1所述的信函输送设备上的间距调整装置，其特征在于所述脱离机 构包括两个配置在加速轮(4，13)的轴心连线(20)两侧的脱离转轴(5-1，5-2)，两脱离转轴 (5-1，5-2)均位于脱开的输送皮带内侧。
4.根据权利要求1所述的信函输送设备上的间距调整装置，其特征在于所述脱开距 离(19)为 10mm20mm。
5.根据权利要求1所述的信函输送设备上的间距调整装置，其特征在于所述加速轮 (4，13)的切点距离没有脱开的输送皮带0 5mm。
6.根据权利要求1所述的信函输送设备上的间距调整装置，其特征在于所述加速轮 (4，13)由上下配置在同一轮轴的上轮和下轮组成，输送皮带(2，10)带面位于上轮和下轮 之间。
7.根据权利要求1所述的信函输送设备上的间距调整装置，其特征在于两加速轮(4， 13)各同轴配置一个动力传送轮(4-3、13-3)，两动力传送轮(4-3、13-3)相互匹配，加速轮 中的一个通过同步带轮(12)与电机相连(11)，该加速轮通过动力传动轮(4-3、13-3)与另 一加速轮相连。
8.根据权利要求1所述的信函输送设备上的间距调整装置，其特征在于所述第一检 测头(6)与加速轮(4，13)轴心连线(20)的距离为5 30mm。
9.根据权利要求1所述的信函输送设备上的间距调整装置，其特征在于所述检测头 组件(6、7)为光电开关。
10.根据权利要求1所述的信函输送设备上的间距调整装置，其特征在于设第二检测 头组件(7)关闭n毫秒后第一检测头组件(6)开启，皮带输送速度为V，则第一检测头组件 (6)开启时，加速轮(4，13)以2V的速度转动n毫秒后再以V速度转动。
全文摘要
一种信函输送设备上的间距调整装置，所述设备包括一对相互贴合、立式横向配置的输送皮带，输送皮带的两侧配置若干夹持滚轮，相邻滚轮之间的输送皮带两侧配置一对轴心连线与皮带输送方向垂直的相切加速轮，在加速轮切点处设一脱离机构，将两根输送皮带中的一根向外侧脱开，形成一段脱开距离，加速轮的切点位于两根输送皮带之间，加速轮的轴心连线与第二滚轮之间、正对皮带输送方向配置两个检测头组件，第一检测头组件靠近轴心连线，第二检测头组件靠近第二滚轮，加速轮由电机驱动，检测头组件通过控制线路与电机相连。经过本装置调整信函间距，信函输送时的小间距信函发生率、信函自动分拣卡塞率都大幅降低，提高了设备处理信函的使用效率。
文档编号B65G47/28GK101844677SQ201010159369
公开日2010年9月29日 申请日期2010年4月27日 优先权日2010年4月27日
发明者朱廷伟 申请人:上海邮政科学研究院