基于RFID技术的一种转塔式自动识别机的制作方法

本实用新型涉及快递分拣装置领域，尤指对快递件的识别扫描。

背景技术：

随着互联网技术的快速发展，网上购物的比率大大增加，并逐步成为一种不可或缺的购物方式。网上购物越来越被大多数人所接受，且其占社会消费品零售总额的比例逐年上升，网络销售成为目前国内所有消费领域中发展最为迅猛的领域之一。网上购物的带动了快递行业的发展，在快递行业的发展中，快递的识别尤为重要。

目前快递识别最普遍的方法是人工识别快递件，但人工识别消耗人力大、识别速度慢，并且随着用户数量的增多，人工识别人员的规模将越来越大，这将导致生产成本的增加，而机器识别存在普适性差，对快递件形状限制多且并没有从实际上实现自动化程度高等问题，导致其在快递行业应用范围不广。 所以设计一种对快递件形状限制少且普适性高、自动化程度高的机构是必要的。

RFID技术，又称射频识别技术，可通过无线讯号识别固定的标签并读取其相关的信息。射频识别技术的优点之一是非接触识别，即不需要装置与标签之间建立联系，并且可以在风、雪、油渍、灰尘等一系列恶劣条件下准确的读取相关的信息，信息的读取不需要以光作为条件，可以在包装箱外进行快速识别，且单次的识别速度可以达到100ms所以在未来，RFID技术对于互联网领域的发展和强大有不可忽视的意义。

技术实现要素：

本实用新型解决了上述存在的技术问题，具有自动化程度高、识别精度高、识别速度快和适用性强等优点。

基于RFID技术的一种转塔式自动识别机，包括自动传送单元、自动识别单元、齿轮传动单元和底座支撑单元。

本实用新型包括自动传送单元（1）、自动识别单元（2）、齿轮传动单元（3）和底座支撑单元（4）,所述的自动传送单元（1）包括推板（12）、自动传送器（11）、中心轴柱（13）和固定磁盘（14），四个推板（12）成空间矩形相接排布且相邻推板（12）的内表面边线两两相互接触，每个推板（12）内外表面的两个底边顶角处各连接有一个对称放置的三棱柱体的稳定架（111），用以防止推板（12）在受到横向力作往复直线运动时而发生倾倒，两个稳定架（111）中间设有推物架（114）,可以将薄厚不同的快递件平稳的推出，稳定架（111）底面设有凹槽，凹槽中有一滚轮轴（112），滚轮轴（112）上连接有推板滚轮（113），推板滚轮（113）支撑推板（12）、稳定架（111）和推物架（114）在平面导轨上滑动，推板（12）内表面的中心下方连接有轴座（115），用于连接自动传送器（11）的双联式万向节主柱（125），固定磁盘（14）刚性连接于中心轴柱（13）的顶端，四个上支架（15）和四个下支架（16）在空间均成十字形分布且空间位置相同，每个上支架（15）和每个下支架（16）刚性固定于中心轴柱（13）上,每个上支架（15）均有一个支架凹槽（151）和识别凹槽（152）分别位于上支架（15）中间处和上支架（15）前端,所述的自动传送器（11）包括双联式万向节主柱（125）、双联式万向节副柱（126）、电磁柱（122）、导套（123）和导柱（124），双联式万向节主柱（125）一端的通孔通过轴孔配合连接于推板（12）内表面轴座（115）的轴座柱（116）中，轴座柱（116）贯穿于双联式万向节主柱一端的通孔中，双联式万向节主柱（125）可以在轴座柱（116）中转动，双联式万向节副柱（126）的一端通过轴孔配合于导套（123）前端凹槽的导套轴（127）上，导套（123）连接在导柱（124）上，导柱（124）刚性连接于上支架（15）和下支架（16）之间，导套（123）可以在导柱（124）上下直线滑动，以配合双联式万向节主柱（125）和双联式万向节副柱（126）的转动，双联式万向节主柱（125）的另一端和双联式万向节副柱（126）的另一端均通过固定轴（128）连接，以实现双联式万向节主柱（125）另一端和双联式万向节副柱（126）另一端的同轴转动，固定轴（128）过盈配合于电磁柱（122）下端的凹槽中，电磁柱（122）位于上支架（15）的支架凹槽（151）中，电磁柱（122）的上下端均有防止其过度运动的阻动片（129）,所述的自动识别单元（2）由下隔层（27）和上隔层（28）两部分组成，下隔层（27）由四个中间支板（22）和下圆盘（21）组成，四个中间支板（22）在空间成十字形分布并刚性连接于下圆盘（21）和上圆盘（25），下圆盘（21）刚性连接于齿轮传动单元（3）的中空轴（33）上，通过中间支板（22）的连接带动下隔层（27）和上隔层（28），从而实现上隔层（28）和下隔层（27）的同步转动,所述的上隔层（28）由四个转盘（23）、四个识别板（24）和上圆盘（25）组成，转盘（23）位于上圆盘（25）表面的转盘槽（251）中，转盘（23）下部中心固定连接有转轴（231），转轴（231）的转动力矩由齿轮传动单元（3）的加速齿轮2（312）提供，四个转盘（23）的下表面均放置一个RFID阅读器（26），转盘（23）为透明材质，利于对快递件底面的扫描，转盘（23）的底面有配合滚珠（253）的滚珠槽（236），四个识别板（24）与上圆盘（25）空间垂直，且每个识别板（24）的一侧形状符合相邻推板（12）内表面线接触所形成的三棱柱区域，四个识别板（24）成空间十字形分布，每个识别板（24）与推板（12）把上圆盘（25）的上表面分为四个等面积的区域，分别为区域1（232）、区域2（233）、区域3（234）和区域4（235），以防止区域之间的电磁信号干扰及增加识别速率，每个识别板（24）的中心有RFID阅读器（26），在自动传送单元（1）的上支架（15）上同样有过盈配合于上支架（15）识别凹槽（152）上的RFID阅读器（26），一个区域内的四个RFID阅读器（26）通过识别快递件上的RFID标签应答器，可以完成对一个快递件的全方位识别，为下个步骤的自动传送做准备，所述的RFID标签应答器在未进入转盘（23）前已经安装在快递件上,所述的上圆盘（25）包括有转盘槽（251）和导轨（254），转盘槽（251）底部有环形助滑槽（252），助滑槽（252）中填满滚珠（253），以利于转盘（23）的旋转，双联式万向节主柱（125）产生的横向力使推板滚轮（113）可以在两条平行导轨（254）上往复直线运动,所述的推板（12）底面与上圆盘（25）表面存在空隙，用于消除面面接触所产生的摩擦,所述的齿轮传动单元（3）由换向机构（36）、传动机构（32）、中空轴（33）和加速机构（31）组成，源动力经过换向齿轮Ⅰ（361）和换向齿轮Ⅱ（362）实现动力方向的改变，换向齿轮Ⅱ（362）通过连接传动齿轮Ⅰ（321）和传动齿轮Ⅲ（323）分别带动传动齿轮Ⅱ（322）和传动齿轮Ⅳ（324）转动，传动齿轮Ⅱ（322）固定于连接轴1（34）上，传动齿轮Ⅳ（324）固定于中空轴（33）上，连接轴1（34）上位于中空轴（33）的轴心通孔中，通过齿轮的带动，以实现连接轴1（34）和中空轴（33）的不同速转动，加速齿轮Ⅰ（311）的转动由连接轴1（34）提供，加速齿轮Ⅰ（311）带动连接转轴（231）的四个加速齿轮Ⅱ（312），用以提供转盘（23）的自转, 所述的底座支撑单元（4）包括底座（41）、套筒（42）、低速交流电机（43）、联轴器（44）、安装座Ⅰ（45）和安装座Ⅱ（46），套筒（42）内侧有一L形挡板（421）用于固定低速交流电机（43），安装座Ⅰ（45）和安装座Ⅱ（46）平行的放置在低速交流电机（43）的前方，支撑轴（461）和低速交流电机（43）的输出轴通过联轴器（44）连接，支撑轴（461）和低速交流电机（43）的输出轴分别位于安装座Ⅱ（46）和安装座Ⅰ（45）上，支撑轴（461）和低速交流电机（43）的输出轴通过联轴器（44）可完成动力的传导，底座（41）上有4个定位孔（411）用于固定整个装置。

本实用新型的有益效果在于：与传统的手动识别相比，本实用新型具有效率高，自动化程度高，与机器识别相比，解决了现有机器识别存在对快递件形状限制多且自动化程度不高等问题，同时运用了RFID技术，可实现远距离扫描且抗污染能力强,为快速准确的识别快递件提供了新的方法。

附图说明

图1：基于RFID技术的一种转塔式自动识别机的轴侧图；

图2：基于RFID技术的一种转塔式自动识别机的内部结构图；

图3：基于RFID技术的一种转塔式自动识别机的自动传送单元图；

图4：基于RFID技术的一种转塔式自动识别机的自动识别单元图；

图5：基于RFID技术的一种转塔式自动识别机的自动识别单元与齿轮传动单元连接图；

图6：基于RFID技术的一种转塔式自动识别机的齿轮传动单元图；

图7：基于RFID技术的一种转塔式自动识别机的电磁柱图；

图8：基于RFID技术的一种转塔式自动识别机的双联式万向节主柱、双联式万向节副柱和导套图；

图9：基于RFID技术的一种转塔式自动识别机的推板图；

图10：基于RFID技术的一种转塔式自动识别机的推板滚轮半剖视图；

图11：基于RFID技术的一种转塔式自动识别机的转盘槽和识别板图；

图12：基于RFID技术的一种转塔式自动识别机的识别板和推板半剖视图；

图13：基于RFID技术的一种转塔式自动识别机的底座支撑单元图；

图14：基于RFID技术的一种转塔式自动识别机的上支架图；

图15：基于RFID技术的一种转塔式自动识别机的转盘图。

附图标记说明：1-自动传送单元；11-自动传送器；12-推板；13-中心轴柱；14-固定磁盘；111-稳定架；112-滚轮轴；113-推板滚轮；114-推物架；115-轴座；116-轴座柱；15-上支架；151-支架凹槽；152-识别凹槽；16-下支架；122-电磁柱；123-导套；124-导柱；125-双联式万向节主柱；126-双联式万向节副柱；127-导套轴；128-固定轴；129-阻动片；2-自动识别单元；21-下圆盘；22-中间支板；23-转盘；231-转轴；232-区域1；233-区域2；234-区域3；235-区域4；236-滚珠槽；24-识别板；25-上圆盘；251-转盘槽；252-助滑槽；253-滚珠；254-导轨；26-RFID阅读器；27-下隔层；28-上隔层；3-齿轮传动单元；31-加速机构；311-加速齿轮Ⅰ；312-加速齿轮Ⅱ；32-传动机构；321-传动齿轮Ⅰ；322-传动齿轮Ⅱ；323-传动齿轮Ⅲ；324-传动齿轮Ⅳ；33-中空轴；34-连接轴1；35-连接轴2； 36-换向机构；361-换向齿轮1；362-换向齿轮2；4-底座支撑单元；41-底座；411-定位孔；42-套筒；421-L形挡板；43-低速交流电机；44-联轴器；45-安装座Ⅰ；46-安装座Ⅱ；461-横杆。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

由图1、图2所示，本实用新型由自动传送单元（1）、自动识别单元（2）、齿轮传动单元（3）和底座支撑单元（4）组成，当带有RFID标签应答器的快递件经传送带运送至透明材质的转盘（23）时，转盘（23）转动带动快递件旋转，其转动力矩由加速齿轮2（312）提供，此时带有快递件的区域1（232）内的两侧识别板（24）上的RFID阅读器（26）、上支架识别凹槽（152）中的RFID阅读器（26）和转盘（23）底部的RFID阅读器（26）开始进行扫描，并快速完成对快递件的扫描，同时转盘（23）还会随着自动识别单元（2）和自动传送单元（1）一起同轴同速转动。

如图3、图4、图5和图6所示，转盘（23）位于上圆盘（25）的转盘槽（251）中，转盘槽（251）底部有环形助滑槽（252），助滑槽（252）中填满滚珠（253），以利于转盘（23）的旋转，转盘（23）的底面有配合滚珠（253）的滚珠槽（236），当区域1（232）内的转盘（23）转到区域2（233）时，位于区域4（235）的转盘（23）即转到区域1（232）并被送入新快递件，此时位于区域2（233）内的电磁柱（122）通电，产生磁性，所述的电磁柱（122）的上下端均有防止其过度运动的阻动片（129），且每个电磁柱（122）相互独立工作互不影响，由于刚性连接于中心轴柱（13）的固定磁盘（14）为永磁体，在电磁柱（122）与固定磁盘（14）的磁力作用下可以产生斥力，使电磁柱（122）在支架凹槽（151）中向下直线运动，电磁柱（122）推动双联式万向节主柱（125）绕固定轴（128）转动一定角度，电磁柱（122）推动双联式万向节副柱（126），并且可以将双联式万向节副柱（126）的转动转化为导套（123）在导柱（124）上的向下直线运动。

如图7和图8所示，双联式万向节副柱（126）的一端通过轴孔配合于导套（123）前端凹槽的导套轴（127）上，导套（123）连接在导柱（124）上，导柱（124）刚性连接于上支架（15）和下支架（16）之间，导套（123）可以在导柱（124）上上下直线滑动，并且通过双联式万向节主柱（125）和双联式万向节副柱（126）的配合防止电磁柱（122）在上下直线运动时发生倾斜，双联式万向节主柱（125）另一端和双联式万向节副柱（126）另一端通过固定轴（128）连接，以实现双联式万向节主柱（125）和双联式万向节副柱（126）的同轴转动，固定轴（128）过盈配合于电磁柱（122）下端的凹槽中，双联式万向节主柱（125）一端的通孔通过轴孔配合连接于推板（12）内表面轴座（115）的轴座柱（116）中，轴座柱（116）贯穿于双联式万向节主柱（125）一端的通孔中，通过双联式万向节主柱（125）的横向力使推板（12）带动推板滚轮（113）在导轨（254）上直线运动。

如图3、图9和图11所示，四个推板（12）成空间矩形相接排布且相邻推板（12）的内表面边线两两相互接触，每个推板（12）内外表面的两个底边顶角处各连接有一个对称放置的三棱柱体的稳定架（111），用以防止推板（12）在受到横向力作往复直线运动时而发生倾倒，推板（12）底面与上圆盘（25）表面存在空隙，用于消除面面接触所产生的摩擦，两个稳定架（111）中间设有推物架（114）,可以将薄厚不同的快递件平稳的推出，每个识别板的一侧形状符合相邻推板内表面线接触所形成的三棱柱区域，四个识别板成空间十字形分布。

如图3和图10所示，稳定架（111）底面设有凹槽，凹槽中有一滚轮轴（112），滚轮轴（112）上连接有推板滚轮（113），推板滚轮（113）支撑推板（12）、稳定架（111）和推物架（114）在平面导轨（254）上滑动，推板（12）的内表面上连接有轴座（115），用于连接自动传送器（11）的双联式万向节主柱（125）。

如图7和图12所示，固定磁盘（14）刚性连接于中心轴柱（13）的顶端，四个上支架（15）和四个下支架（16）在空间均成十字形分布且空间位置相同，每个上支架（15）和每个下支架（16）刚性固定于中心轴柱（13）上,每个上支架（15）均有一个位于上支架（15）中间的支架凹槽（151）和一个位于上支架（15）顶端的识别凹槽（152），当转盘（23）上的快递件转到区域3（234）时即被推板（12）推出，此时将区域3（234）的电磁柱（122）通一反向电流，产生吸力，电磁柱（122）向上直线运动，进而使双联式万向节主柱（125）一端所产生的横向力作用于推板（12），推板（12）使推板滚轮（113）在导轨（254）上进行回返运动，当原快递件所在的转盘（23）转到区域4（235）时，推板（12）回返运动完成，此时该区域上的电磁柱（122）停止通电，为下次的自动识别进行准备，如此往复，可实现连续运动。

如图13所示，本实用新型的动力源由所述的底座支撑单元（4）包括底座（41）、套筒（42）、低速交流电机（43）、联轴器（44）、安装座Ⅰ（45）和安装座Ⅱ（46），套筒（42）内侧有一L形挡板（421）用于固定低速交流电机（43），安装座Ⅰ（45）和安装座Ⅱ（46）平行的放置在低速交流电机（43）的前方，支撑轴（461）和低速交流电机（43）的输出轴通过联轴器（44）连接，支撑轴（461）和低速交流电机（43）的输出轴分别位于安装座Ⅱ（46）和安装座Ⅰ（45）上，支撑轴（461）和低速交流电机（43）的输出轴通过联轴器（44）可完成对动力的传导，底座（41）上有4个定位孔（411）用于固定整个装置。

如图14和图15所示，本实用新型的动力传递由齿轮传动单元（3）提供，齿轮传动单元由换向机构（36），传动机构（32），中空轴（33）和加速机构（31）组成，由电机产生的动力经过换向机构（36），实现动力方向的改变，换向机构（36）由换向齿轮Ⅰ（361）和换向齿轮Ⅱ（362）组成，换向齿轮Ⅱ（362）固定于连接轴2（35）上，换向齿轮Ⅱ通过连接传动齿轮Ⅰ和传动齿轮Ⅲ分别带动传动齿轮Ⅱ和传动齿轮Ⅳ转动，传动齿轮Ⅱ（322）固定于连接轴1（34）上，传动齿轮Ⅳ（324）固定于中空轴（33）上，连接轴1（34）贯穿于中空轴（33）的轴心通孔中，且连接轴1（34）和中空轴（33）的轴心通孔的配合方式为间隙配合，用以实现连接轴1（34）和中空轴（33）的不同速转动，中空轴（33）刚性连接下圆盘（21），进而通过中间支板（22）的带动实现下圆盘（21）和上圆盘（25）的同轴同速转动，加速机构（31）由加速齿轮Ⅰ（311）和加速齿轮Ⅱ（312）组成，加速齿轮Ⅰ（311）的转动由连接轴1（34）提供，加速齿轮Ⅰ（311）连接着四个加速齿轮Ⅱ（312），四个加速齿轮Ⅱ（312）均连接着转轴（231），用以提供转盘（23）的自转。

本实用新型可以根据加工需要来增加或减少推板和识别板的数量，以满足对于不同工效的要求。本实用新型中选择四个推板与四个识别板相配合的方式。