一种物流快递专用自动化分拣装置及其使用方法与流程

本发明涉及物流分拣设备领域，具体为一种物流快递专用自动化分拣装置及其使用方法。

背景技术：

物流快递分拣工作是将相同目的地的快递分拣到一起，便于集中运输提高运输效率。现有的快递分拣工作通常是将快递包裹等放在一条输送带上，由多个分拣员进行扫码分拣，在如今互联网发展的如此迅速，人们通过网上购物选择自己想要的物品，因此就会产生大量的快递包裹，导致此项工作劳动强度大，占用人力资源较多，需要多个分拣员进行操作，而且分拣员在工作一段时间后，容易疲劳，导致出现分拣错误，出错率高，对于漏检的快递包裹还需要回流重新进行分拣，效率较低，鉴于此，我们提出一种物流快递专用自动化分拣装置及其使用方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种物流快递专用自动化分拣装置及其使用方法，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：

一种物流快递专用自动化分拣装置及其使用方法，包括基座，基座的左侧设置有对快递包裹移位的转运机构，基座的右侧设置有对快递包裹分拣的分拣机构，转运机构与分拣机构传动连接，转运机构包括送货架和电机，送货架上设置有用来运送快递包裹的传送带，电机的输出轴端驱动连接有夹持机构，且夹持机构将传送带上的快递包裹转运至分拣机构上，分拣机构包括链条，链条上等间隔设置有多个分拣架，且链条的外围设置有多个导料板，导料板固定在基座上。

优选的，转运机构还包括固定在基座上的立架一，且立架一竖直向上设置，立架一的下端部定轴转动连接有齿轮，且齿轮与电机的输出轴端固定连接，立架一的左右两侧分别设置有第一触碰开关和第二触碰开关，且第一触碰开关和第二触碰开关均固定在基座上。

优选的，送货架固定在基座上，且水平横置，送货架的左右两端分别定轴转动连接有第一辊筒和第二辊筒，且第二辊筒的端部同轴固定有棘轮一，第一辊筒和第二辊筒通过传送带连接，基座上固定有导向套，导向套上滑动连接有齿条，齿条与棘轮一的外圈啮合连接，齿条与齿轮啮合连接。

优选的，转运机构还包括连杆一和连杆二，连杆一均可与第一触碰开关和第二触碰开关触碰接触，连杆一的下端固定连接齿轮，连杆二的下端定轴转动连接在立架一的上端部，且连杆一和连杆二分别位于立架一的两侧，连杆一和连杆二分别与夹持机构定轴转动连接，且连杆一和连杆二结构完全相同并相互平行。

优选的，夹持机构包括连接板，连杆一和连杆二的上端分别定轴转动连接在连接板的两侧，连接板的下侧边固定有横撑架，横撑架的下侧边中部固定有气缸二，气缸二的两个活塞杆端对称式固定连接夹臂，且夹臂的上端滑动连接在开设于横撑架底面的滑槽内。

优选的，分拣机构还包括承载台，承载台固定在立架二的上端，立架二的下端固定在基座上，承载台的左右两端分别定轴转动连接有转轴一和转轴二，转轴一的上端固定有链轮一，转轴一的下端穿过承载板，并位于承载板的下方，且端部固定有棘轮二，棘轮二的外圈与齿条啮合连接，转轴二的上端固定有链轮二，且链轮一和链轮二通过链条连接。

优选的，分拣架包括背板，背板的上端部侧壁与链条铰接，背板靠近链条的一侧与承载板侧边滚动接触，背板相背于链条的侧下部固定有悬臂，且悬臂与背板垂直，翻转板下表面与悬臂远离背板的一端定轴转动连接，翻转板的底面通过弹簧与背板的底边连接。

优选的，导料板靠近链条的一端上侧固定有吊板，吊板的下表面固定有扫描仪，基座上固定有与导料板对应的气缸二，气缸二可与翻转板的底面抵扣接触。

优选的，还包括控制器，控制器的信号输入端分别与第一触碰开关、第二触碰开关以及每一个扫描仪电连接，所述控制器的执行输出端分别与电机、气缸二以及每一个气缸一电连接。

本申请还提出一种物流快递专用自动化分拣装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：通过电机驱动转运机构将传送带上的快递包裹转运至分拣机构上；

步骤二：转运机构驱动分拣机构运行；

步骤三：分拣机构对快递包裹进行一一分拣。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明中，通过电机驱动转运机构将传送带上的快递包裹转运至分拣机构上，实现对快递包裹的自动转运，无需工人拿起放下，省时省力，而且采用循环间歇式的工作，提高工作效率；

本发明中，转运机构驱动分拣机构运行，并对快递包裹进行一一分拣，从而便于逐个对快递包裹进行分拣，无需人力参与，自动化能力强，大大降低人力输出，提高分拣准确率。

附图说明

图1为本发明的总装结构示意图一；

图2为本发明的总装结构示意图二；

图3为本发明中的分拣机构结构俯视图；

图4为图2中的局部结构示意图；

图5为本发明中的夹持机构结构示意图；

图6为本发明中的齿条与棘轮一连接结构示意图；

图7为本发明中的齿条与棘轮二连接结构示意图；

图8为本发明中的齿条与棘轮一、棘轮二连接结构示意图。

图中：1-基座；2-送货架；3-第一辊筒；4-第二辊筒；5-传送带；6-滑槽；7-棘轮一；8-立架一；9-齿轮；10-连杆一；11-连杆二；12-夹持机构；13-第一触碰开关；14-第二触碰开关；15-导向套；16-齿条；17-立架二；18-承载台；19-转轴一；20-转轴二；21-链轮一；22-链轮二；23-链条；24-分拣架；25-导料板；26-吊板；27-翻转板；28-气缸一；29-悬臂；30-弹簧；31-背板；32-棘轮二；33-连接板；34-横撑架；35-气缸二；36夹臂。

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，本领域普通技术工作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至图8，本发明提供一种技术方案：

一种物流快递专用自动化分拣装置，包括基座1，基座1的左侧设置有对快递包裹移位的转运机构，基座1的右侧设置有对快递包裹分拣的分拣机构，转运机构与分拣机构传动连接，转运机构包括送货架2和电机，电机采用步进电机，在本申请中未画出，送货架2上设置有用来运送快递包裹的传送带5，电机的输出轴端驱动连接有夹持机构12，且夹持机构12将传送带5上的快递包裹转运至分拣机构上，分拣机构包括链条23，链条23上等间隔设置有多个分拣架24，且链条23的外围设置有多个导料板25，导料板25固定在基座1上，导料板25是固定不动的，链条23带动各个分拣架24依次运行经过每一个导料板25的上端处，如图1、图2和图3所示，链条23上等间隔设置有多个分拣架24，导料板25用来对分拣架24上的货物进行导料作用，使得分拣在该导料板25上快递包裹分拣汇聚，链条23的最左端的分拣架24处无对应的导料架25，这样便于分拣机构上料，其余的导料架25与链条23上除最左端的分拣架24之外其余的分拣架24均可对应。

本实施例中，如图1和图2所示，转运机构还包括固定在基座1上的立架一8，且立架一8竖直向上设置，立架一8的下端部定轴转动连接有齿轮9，且齿轮9与电机的输出轴端固定连接，立架一8的左右两侧分别设置有第一触碰开关13和第二触碰开关14，且第一触碰开关13和第二触碰开关14均固定在基座1上。

本实施例中，如图1和图2所示，送货架2固定在基座1上，且水平横置，送货架2的左右两端分别定轴转动连接有第一辊筒3和第二辊筒4，且第二辊筒4的端部同轴固定有棘轮一7，第一辊筒3和第二辊筒4通过传送带5连接，基座1上固定有导向套15，导向套15上滑动连接有齿条16，如图1、图2和图6所示，所示齿条16与棘轮一7的外圈啮合连接，齿条16与齿轮9啮合连接，棘轮一7的内圈与第二辊筒4的同轴固定连接，如图6中箭头所示，棘轮一7的外圈顺时针转动能够通过棘爪带动内圈转动，从而带动第二辊筒4转动，反之，棘轮一7的外圈逆时针转动不能通过棘爪带动内圈转动，从而不能带动第二辊筒4转动，从而保持传送带5与夹持机构12间歇式的转运快递包裹。

本实施例中，如图1和图2所示，转运机构还包括连杆一10和连杆二11，连杆一10均可与第一触碰开关13和第二触碰开关14触碰接触，连杆一10的下端固定连接齿轮9，连杆二11的下端定轴转动连接在立架一8的上端部，且连杆一10和连杆二11分别位于立架一8的两侧，连杆一10和连杆二11分别与夹持机构12定轴转动连接，且连杆一10和连杆二11结构完全相同并相互平行。

本实施例中，如图1、图2和图4所示，夹持机构12包括连接板33，连杆一10和连杆二11的上端分别定轴转动连接在连接板33的两侧，连接板33的下侧边固定有横撑架34，横撑架34的下侧边中部固定有气缸二35，气缸二3为双作用气缸，其两个活塞杆能够同时进行缩进和伸出，气缸二35的两个活塞杆端对称式固定连接夹臂36，且夹臂36的上端滑动连接在开设于横撑架34底面的滑槽6内。

本实施例中，如图1、图2和图3所示，分拣机构还包括承载台18，承载台18固定在立架二17的上端，立架二17的下端固定在基座1上，承载台18的左右两端分别定轴转动连接有转轴一19和转轴二20，转轴一19的上端固定有链轮一21，转轴一19的下端穿过承载板18，并位于承载板18的下方，如图7，且端部固定有棘轮二32，棘轮二32的外圈与齿条16啮合连接，转轴二20的上端固定有链轮二22，且链轮一21和链轮二22通过链条23连接，棘轮二32的内圈与转轴一19的下端同轴固定连接，如图7中箭头所示，棘轮二32的外圈逆时针转动能够通过棘爪带动内圈转动，从而带动转轴一19转动，反之棘轮二32的外圈顺时针转动不能够通过棘爪带动内圈转动，从而不能带动转轴一19转动，进而能够通过转轴一19、链轮一21、链条23带动分拣架24按照同一时针方向转动，避免分拣架24回转。

本实施例中，如图1、图2和图4所示，分拣架24包括背板31，背板31的上端部侧壁与链条23铰接，背板31上至少与链条23有两个链接点，这样能够避免背板31在竖直面上的晃动，背板31靠近链条23的一侧与承载板18侧边滚动接触，这样能够保持背板31在运行过程中的稳定性，始终保持背板31处于竖直状态，从而避免翻转板27上的快递包裹滑落，背板31相背于链条31的侧下部固定有悬臂29，且悬臂29与背板31垂直，翻转板27下表面与悬臂29远离背板31的一端定轴转动连接，翻转板27的底面通过弹簧30与背板31的底边连接。

本实施例中，如图1、图2和图4所示，导料板25靠近链条23的一端上侧固定有吊板26，吊板26的下表面固定有扫描仪，基座1上固定有与导料板25对应的气缸二28，气缸二28可与翻转板27的底面抵扣接触。

本实施例中，还包括控制器，控制器的信号输入端分别与第一触碰开关13、第二触碰开关14以及每一个扫描仪电连接，所述控制器的执行输出端分别与电机、气缸二28以及每一个气缸一28电连接，本申请中用于快递分拣的扫描仪为现有技术，并且扫描仪不是本申请的所要保护的技术特征，因此在此不再赘述。

为了体现本发明的使用方法和优点，下面结合上述装置的结构组成给出该种物流快递专用自动化分拣装置在使用时，包括以下步骤：

步骤一：如图1和图2所示，传送带5从左端向右端输送快递包裹，通过控制器控制电机启动后，电机的输出轴同步带动齿轮9和连杆一10顺时针转动，由于连杆一10、连杆二11、立架一8和连接板33形成平行四边形机构，根据平行四边形机构的运动特性可知，连杆一10同步带动连杆二11顺时针转动，并且带动夹持机构12顺时针转动，并且在夹持机构12顺时针转动的过程中保持竖直状态不变，从而将传送带5传送至右端的快递包裹向分拣机构上的分拣架24上转运，随着连杆一10的顺时针转动，当连杆一10与第二触碰开关14触碰接触后，第二触碰开关14将触碰信号输送至控制器，控制器控制气缸二35带动活塞杆伸长，使得两个夹臂36之间的间距变大，从而将夹臂36夹持的快递包裹放置在链条23最左端位置处分拣架24上的翻转板27上，并同时控制电机反转，电机的反转同步带动齿轮9和连杆一10逆时针转动，根据平行四边形机构的运动特性可知，连杆一10同步带动连杆二11逆时针转动，并且带动夹持机构12逆时针转动，并且在夹持机构12逆时针转动的过程中保持竖直状态不变，从而使得夹持机构12向传送带5处靠近，准备下一快递包裹的转运，随着连杆一10的逆时针转动，当连杆一10与第一触碰开关13触碰接触后，第一触碰开关13将触碰信号输送至控制器，控制器控制气缸二35带动活塞杆收缩，使得两个夹臂36之间的间距变小，从而通过夹臂36夹持传送带5右端的的快递包裹，实现对快递包裹的自动转运，无需工人拿起放下，省时省力，而且采用循环间歇式的工作，提高工作效率，并且在夹持机构12夹紧快递包裹的同时，控制器控制电机再次正转，如此循环；

在齿轮9顺时针转动的过程中，由于齿轮9和齿条16之间的齿牙啮合传动作用带动齿条16在导向套15的作用下向左运动，齿条16向左运动的过程中，如图1、图2和图6所示，带动棘轮一7的外圈顺时针转动，从而通过棘爪带动内圈转动，进而带动第二辊筒4转动，第二辊筒4的转动带动传送带5运行，并将下一个快递包裹向传送带5的右端移位，以便下一次夹持机构12对快递包裹的转运；

在齿轮9逆时针转动的过程中，由于齿轮9和齿条16之间的齿牙啮合传动作用带动齿条16在导向套15的作用下向右运动，齿条16向右运动的过程中，如图1、图2和图6所示，带动棘轮一7的外圈逆时针转动，从而不能通过棘爪带动内圈转动，进而不能带动第二辊筒4转动，也就不能带动传送带5运行，避免在夹持机构12对快递包裹夹持转运时，传送带5的运行致使快递包裹与夹持机构12错位，从而提高夹持机构12对快递包裹的夹持稳定性和准确性；

步骤二：在齿轮9顺时针转动的过程中，由于齿轮9和齿条16之间的齿牙啮合传动作用带动齿条16在导向套15的作用下向左运动，齿条16向左运动的过程中，如图1、图2、图3和图7所示，带动棘轮二32的外圈顺时针转动，从而不能通过棘爪带动内圈转动，进而不能带动转轴二19转动，也就不能通过链轮一21带动链条23转动，从而保持分拣架24不动，便于在夹持机构12对快递包裹夹持转运时，能够确保将快递包裹准确可靠的放置在分拣架24的翻转板27上，避免在夹持机构12对快递包裹夹持转运时，分拣架的移动致使翻转板27与夹持机构12错位；

在齿轮9逆时针转动的过程中，由于齿轮9和齿条16之间的齿牙啮合传动作用带动齿条16在导向套15的作用下向右运动，齿条16向右运动的过程中，如图1、图2、图3和图7所示，带动棘轮二32的外圈逆时针转动，从而通过棘爪带动内圈转动，进而带动转轴二19逆时针转动，转轴二19同步带动链轮一21逆时针转动，从而带动链条23逆时针运行，链条23的逆时针运行同步带动链条23上的各个分拣架24随链条23逆时针运行，从而使得每一个分拣架24逐个的经过每一个吊板26的下方，这样便于吊板26下表面的扫描仪对经过其下方的包裹快递进行扫描识别，从而便于逐个对快递包裹进行分拣，无需人力参与，大大降低人力输出，提高分拣准确率；

由上述可知，在夹持机构12将快递包裹从传送带5上向分拣架24上转运过程中，分拣机构保持不动，传送带5运行并传送下一快递包裹，在夹持机构12将快递包裹放下在分拣架24上，并从分拣架24向传送带5移动过程中，传送带5保持不动，分拣机构运行并带动传送架运行，从而使得传送带5和分拣机构交替式运行，这样提高了转运机构在转运过程中的稳定可靠性；

步骤三：如图1、图2、图3和图4所示，链条23带动分拣架24的间歇式运行，使得分拣架24沿着链条23依次与各个导料板25处的吊板26对应，这样每个吊板26下的扫描仪均能够对翻转板27上的快递包裹信息进行扫描，并将扫描读取的信息输送至控制器，由控制器判断是否属于该导料板25对应的目标目的地，如果是则控制对应的气缸一28工作一个完整行程，即使得活塞杆伸出并收缩，当活塞杆向上伸出，并对此时对应的翻转板27施加向上的推力，进而使得翻转板27向对应的导料板25翻转，从而使得翻转板27上的快递包裹翻落至导料板2上，完成分拣，图1最左侧翻转板27上无物品，最右侧的翻转板27上有物品，在翻转板27翻转的过程中对弹簧30拉伸，使其获得一个恢复力，当活塞杆收缩时，对对应的翻转板27不施加力的作用，在弹簧30的恢复力作用下使得翻转板27自动复位，气缸一28的活塞杆对翻转板27施加的推力，足以克服快递包裹的重力以及弹簧30的弹力，从而确保能够使得翻转板27进行翻转，使得快递包裹翻落至导料板2上；

如果控制器判断不属于该导料板25对应的目标目的地或者扫描仪读取不到信息(即该翻转板27上的快递包裹已在前面完成分拣)，则不控制对应的气缸一28工作，这样能够大大降低分拣出错率，提高工作效率；

在分拣机构不运行的时间间隔里，分拣架24停留在对应的扫描仪下方，为扫描提供时间，从而适应扫描仪的响应时间，从而避免漏检的现象，而且分拣机构不运行的时间间隔长度大于扫描仪的响应时间与气缸一28工作一个完整行程的时间之和，这样能够确保扫描信息读取的准确性和分拣的稳定性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术工作人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。