本发明涉及快递分拣技术，特别涉及适用于中小型快递站的伸缩式快递输送与分拣装置。
背景技术：
随着电子商务和网购的快速兴起，给我国的物流快递行业也带来了前所未有的机遇和挑战。但“快递不快”却成为制约电子商务发展的一大瓶颈，在配送中心搬运成本中，分拣作业搬运成本约占90％，而在劳动密集型配送中心，直接参与分拣操作的人力占50％，整个配送中心作业时间的30％～40％更是被分拣作业时间所占。
因此，为了提高配送效率，物流的大型集散中心多采用自动化分拣系统，每台机器每天分拣的数量是人工的五倍多，差错率也控制在万分之五以内，这系统占地面积大(动辄2000m2以上)，一般还需要建3～4层楼高的立体仓库以及与之相匹配的各种自动化搬运设施，而且前期经费投入较大，通常需要花10—20年才能收回。
但是，目前在中小型分拣站中没有先进的现代分拣技术及设备，几乎全手工操作，效率较低，而且差错率也较高，落后的分拣技术以及粗暴的分拣操作手段阻碍着快递行业的发展。
技术实现要素：
本发明一方面的目的在于提供一种伸缩式快递输送装置，包括动力装置、机架伸缩控制机构、外机架、内机架和传送带；外机架为伸缩式结构，传送带的一部分设置在外机架的顶部，另一部分设置在外机架的内部，并在外机架上设置多个承载传送带的固定滚筒；内机架设置在外机架内部，并具有浮动滚筒，位于外机架内部的传送带的一部分缠绕在浮动滚筒上。
机架伸缩控制机构设置在外机架内部，包括丝杠a、丝杆b、蜗杆a、蜗杆b、涡轮a、涡轮b、齿轮a、齿轮b、齿条a和齿条b；内机架与丝杠a和丝杆b的螺母连接；丝杠a与蜗杆a、丝杆b与蜗杆b分别通过链传动连接；蜗杆a与涡轮a啮合，蜗杆b与涡轮b啮合；涡轮a与齿轮a同轴连接，齿轮a与齿条a啮合；涡轮b与齿轮b同轴连接，齿轮b与齿条b啮合；齿条a和齿条b均为可伸缩的多级结构，外机架的两侧固定在齿条a和齿条b上。
动力装置用以驱动丝杠a和丝杆b的同步转动、以及控制传送带的运转。
在上述的伸缩式快递输送装置，还包括快递分拣系统，以对传送带上的快递进行分拣。
本发明中动力装置采用分路传动，通过单个电机实现装置的伸缩运动以及皮带的输送运动，集成度高、结构紧凑。设计丝杆螺母与齿轮齿条多级联动机构，实现传送带与机架的同步运动。本发明的伸缩式快递输送装置适合中小型快递站且自动化高、成本低廉、便于储存与运输。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施方式的传动方案图。
图2是根据本发明的一个实施方式的伸缩式快递输送装置立体图。
图3、图4是根据本发明的一个实施方式的外机架构简图。
图5是根据本发明的一个实施方式的机架伸缩控制机构结构图。
图6是根据本发明的一个实施方式的传送带布置简图。
图7是根据本发明的一个实施方式的锁舌机构结构图。
图8是根据本发明的一个实施方式的动力装置结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
伸缩式快递输送装置包括动力装置10、机架伸缩控制机构20、外机架30和内机架40。
如图2～图4，外机架30为伸缩式结构，传输快递的传送带60的一部分设置在外机架30的顶部，另一部分设置在外机架30的内部，并在外机架30上设置多个承载传送带60的固定滚筒300，即传送带60沿着外机架30上的滚筒布置。
如图5，内机架40设置在外机架30内部，并具有浮动滚筒400，位于外机架30内部的传送带60的一部分缠绕在浮动滚筒400上。外机架30向前伸展时，内机架40也会向前运动，外机架30向后收缩时，内机架40也会向后收缩运动，即内机架40和外机架30同步同向运动，从而使传送带60适应外机架30的伸缩。
需要说明的是固定滚筒300和浮动滚筒400都是承载并驱动传送带60，只是设置位置不同，具体设置数量可根据实际需求进行确定，例如可按图5的方式将传送带60布置成s型，实现大倍数伸缩。
外机架30的伸缩和内机架40的直线运动由机架伸缩控制机构20控制实现。如图5，机架伸缩控制机构20设置在外机架30内部，包括丝杠a200、丝杆b201、蜗杆a202、蜗杆b203、涡轮a204、涡轮b205、齿轮a206、齿轮b207、齿条a208和齿条b209。内机架40与丝杠a200和丝杆b201的螺母连接，例如内机架40的两侧分别连接丝杠a200和丝杆b201的螺母，两丝杆的螺杆同步转动时内机架40在螺母的带动下在螺杆上的直线运动，从而使皮带60适应外机架30的伸缩。
丝杠a200与蜗杆a202、丝杆b201与蜗杆b203分别以链传动的方式连接，丝杠a200和丝杆b201一端均设有主动链轮210，蜗杆a202和蜗杆b203上均设有与从动链轮211，主动链轮210和从动链轮211通过链条212连接。蜗杆a202远离从动轮的一端与涡轮a204啮合，蜗杆b203远离从动轮的一端与涡轮b205啮合。涡轮a204与齿轮a206同轴连接，齿轮a206与齿条a208啮合，驱动齿条a208的运动；涡轮b205与齿轮b207同轴连接，齿轮b207与齿条b209啮合，驱动齿条b209的运动。齿条a206和齿条b207均为通过图6所示的锁舌机构213串联的多级齿条，外机架30固定在齿条a206和齿条b207上，随着齿条的拉开而伸展开。
动力装置10用以驱动丝杠a200和丝杆b201的同步转动、以及控制传送带60的运转。动力装置10提供的动力传到丝杆，丝杆转动一方面带动内机架40运动；另一方面带动蜗轮蜗杆转动，与蜗轮同轴的齿轮使齿条运动，多级串联齿条逐节拉开，从而带动整个外机架30向前伸展。
如图7，动力装置10包括电机100、离合器101、丝杠驱动机构和皮带驱动机构50，电机100通过离合器101与丝杠驱动机构和皮带驱动机构50连接。
离合器101可采用牙嵌离合器，电机100输出端连接齿轮c102，齿轮d102与牙嵌离合器的齿轮b103啮合。离合器101包括离合器组a和离合器组b，离合器组a的一个半离合器a1104固定在主动轴105的一端，另一个半离合器a2106固定在第一从动轴107的一端，第一从动轴107的另一端固定有锥齿轮a1108；离合器组b的一个半离合器b1109固定在主动轴105另一端，另一个半离合器b2110固定在第二从动轴(链轮轴)111的一端。
丝杠驱动机构包括转轴a112、转轴b113和转轴c114，转轴b113和转轴c114在同一直线上且均与转轴a112相交。转轴a的一端具有锥齿轮a2115，另一端具有锥齿轮b1116，锥齿轮a2115与锥齿轮a1108啮合。转轴b113的一端具有与锥齿轮b1116啮合的锥齿轮b2117，另一端具有锥齿轮c1118。转轴c114的一端具有与锥齿轮b1116啮合的锥齿轮b3120，另一端具有锥齿轮d1121。丝杠驱动机构的各个零部件固定在支撑板123上。
丝杠a200中主动链轮210所在端具有锥齿轮c2119，锥齿轮c2119与锥齿轮c1118啮合；丝杠b201中主动链轮210所在端具有锥齿轮d2122，锥齿轮d2122与锥齿轮d1121啮合。电机100提供的动力经过锥齿轮系的传递，丝杠a200和丝杠b201同步运转，进而使得快递输送装置更顺畅地展开或收缩。
通过拨动机构(图中未示出)拨动主动轴105，使离合器组a和离合器组b的两半离合器端面上的牙互相嵌合或脱开以达到主、从动轴的离合。例如向左拨动主动轴105时，半离合器a1104端面上的牙与半离合器a2106端面上的牙互相嵌合，电机转动，进而带动锥齿轮系的运转，实现快递输送装置的展开或收缩；向右拨动主动轴105时，半离合器b1109端面上的牙与半离合器b2110端面上的牙互相嵌合，电机转动，带动第二从动轴(链轮轴)111的运转，链轮轴111与承载传送带60的一个固定滚筒300通过链传动的方式连接构成皮带驱动机构50，链轮轴111转动从而使皮带运转。
当然动力装置10可以是其他方式的，例如丝杠a200、丝杆b201和链轮轴111由三个独立的电机分别驱动，并保证丝杠a200和丝杆b201的同步运转。
在上述几种实施例中的伸缩式快递输送装置还具有快递分拣系统，以对传送带60上的快递进行分拣。分拣系统包括扫描装置、处理器、多个机械臂以及与机械臂数量一致的快递收纳装置。
扫描装置扫描快递上的识别码，例如二维码或条形码，识别码中存储有快递的识别信息。处理器对扫描装置扫描到的信息进行处理，查询扫描装置所扫描的快递的类别，然后控制机械臂动作，将同一类别的快递分拣到相同的快递收纳装置内，其中快递的类别可以是快递要投送的地点。
机械臂可以是气缸，设置在传送带60的一侧，快递收纳装置设置在传送带60的另一侧，且正对机械臂。在机械臂上设有检测是否有快递通过的检测开关，检测开关可以是光电传感器。处理器可以采用plc，对分拣系统各个部件以及动力装置10的电机100的动作进行控制。
在使用本发明的伸缩式快递传输装置时，将离合器向左调，使得离合器组b的半离合器b1109与半离合器b2110脱开，离合器组a的半离合器a1104与半离合器a2106端面上的牙互相嵌合，电机100转动驱动锥齿轮系的运转，将动力传到丝杆，丝杆转动带动内机架40运动以及齿条的展开，使外机架30打开；其中电机100向相反方向转动时即可将本发明装置折叠起来。需要传输快递时，将离合器向右调，使得离合器组a的半离合器a1104与半离合器a2106脱开，离合器组b的半离合器b1109与半离合器b2110端面上的牙互相嵌合，电机100转动驱动链轮轴111运转，链轮轴111带动固定滚筒300运转从而使传送带60运转，实现货物输送。