立体转塔快递分拣单元 |
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| 申请号 | CN201610408572.2 | 申请日 | 2016-06-13 | 公开(公告)号 | CN105935661A | 公开(公告)日 | 2016-09-14 |
| 申请人 | 南华大学; | 发明人 | 胡良斌; 黄坤荣; 高丽娟; 彭聪; 谢宇鹏; | ||||
| 摘要 | 立体转塔快递分拣单元，包括竖直内 转轴 、竖直外转轴、 水 平扫盘、水平上转盘、下底座、外罩、步进 电机 A及步进电机B；竖直外转轴活动套装在竖直内转轴外；竖直内转轴上下两端分别活动安装在外罩和下底座上；水平上转盘上设有一个包裹下落口；水平扫盘上设有至少两条扫臂，相邻的两条扫臂形成容纳包裹的工位；外罩将水平扫盘和水平上转盘笼罩在内，其上端设有包裹进口，其下端设有包裹出口；步进电机A直接或间接固定安装在下底座上并与竖直内转轴关联以驱动竖直内转轴转动；步进电机B直接或间接固定安装在下底座上并与竖直外转轴关联以驱动竖直外转轴转动。本 发明 优点在于，相比现有的自动分拣系统，其占地面积小，智能化程度高，分拣效率高。 | ||||||
| 权利要求 | 1.立体转塔快递分拣单元，其特征是：包括竖直内转轴(1)、竖直外转轴(2)、水平扫盘(3)、水平上转盘(4)、下底座(5)、外罩(6)、步进电机A(7)及步进电机B(8)；竖直外转轴(2)呈套筒形，其活动套装在竖直内转轴(1)外，并在轴向上被定位；竖直内转轴(1)上下两端分别活动安装在外罩(6)和下底座(5)上，并在轴向上被定位；水平上转盘(4)与竖直外转轴(2)固接并位于下底座(5)上端，其上设有一个包裹下落口；水平扫盘(3)与竖直内转轴(1)固接并位于水平上转盘(4)的上端，其上设有至少两条扫臂(31)，相邻的两条扫臂(31)形成容纳包裹的工位；外罩(6)直接或间接与下底座(5)固接，其将水平扫盘(3)和水平上转盘(4)笼罩在内，其上端设有包裹进口(61)，其下端设有包裹出口(62)；步进电机A(7)直接或间接固定安装在下底座(5)上并与竖直内转轴(1)关联以驱动竖直内转轴(1)转动；步进电机B(8)直接或间接固定安装在下底座(5)上并与竖直外转轴(2)关联以驱动竖直外转轴(2)转动。 |
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| 说明书全文 | 立体转塔快递分拣单元技术领域[0001] 本发明涉及快递分拣装置领域，特别是一种立体转塔快递分拣单元。 背景技术[0002] 社会的发展，如今的消费者的购物形式越来越趋向于网购，网购的增多直接带来快递包裹的大量增加以及快递行业的高速发展。快递末端分拣大多是靠人工分拣人工识别，人工分拣出错率高、效率低、工作量大，还存在暴力分拣等缺点。现有的分拣设备产品结构复杂，占地面积达大，造价贵。 发明内容[0003] 本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种立体转塔快递分拣单元。它能将快递包裹按目的地进行区分，并按照目的地的不同输送至相应的存储容器中，其占地面积小，分拣效率高。 [0004] 本发明的技术方案是：立体转塔快递分拣单元，包括竖直内转轴、竖直外转轴、水平扫盘、水平上转盘、下底座、外罩、步进电机A及步进电机B；竖直外转轴呈套筒形，其活动套装在竖直内转轴外，并在轴向上被定位；竖直内转轴上下两端分别活动安装在外罩和下底座上，并在轴向上被定位；水平上转盘与竖直外转轴固接并位于下底座上端，其上设有一个包裹下落口；水平扫盘与竖直内转轴固接并位于水平上转盘的上端，其上设有至少两条扫臂，相邻的两条扫臂形成容纳包裹的工位；外罩直接或间接与下底座固接，其将水平扫盘和水平上转盘笼罩在内，其上端设有包裹进口，其下端设有包裹出口；步进电机A直接或间接固定安装在下底座上并与竖直内转轴关联以驱动竖直内转轴转动；步进电机B直接或间接固定安装在下底座上并与竖直外转轴关联以驱动竖直外转轴转动。 [0005] 本发明进一步的技术方案是：其还包括位于水平上转盘的下端的包裹收集箱，包裹收集箱为上端开口的箱体，其内壁上端设有包裹超高感应器，多个包裹收集箱环绕竖直外转轴成一圈布置。 [0006] 本发明再进一步的技术方案是：其还包括位于下底座上端并位于水平上转盘下端的转盘机构；转盘机构包括轴承C、下转盘、从动同步轮C、主动同步轮C、步进电机C及同步带C；轴承C套装在竖直外转轴上并在轴向上被定位；从动同步轮C套装在轴承C外，并与轴承C固接；下转盘与从动同步轮C固接，并位于从动同步轮C上端；主动同步轮C固接在步进电机C的机轴上；步进电机C固定安装在下底座上；同步带C绕设在主动同步轮C与从动同步轮C之间；包裹收集箱活动安装下转盘上。 [0007] 本发明更进一步的技术方案是：下转盘上设有供包裹收集箱滑动的滑轨,包裹收集箱活动安装在转盘的滑轨上。 [0009] 本发明进一步的技术方案是：其还包括主控计算机，主控计算机分别与步进电机A、步进电机B、步进电机C及包裹超高感应器电连接。 [0010] 采用立体转塔快递分拣单元分拣快递的方法，其中，水平扫盘和水平上转盘均设定有一个初始位置，水平上转盘在初始位置时，其包裹下落口与水平扫盘初始位置时两条扫臂之间的工位错开；分拣快递的方法如下： S01，人工扫描包裹的条形码以采集包裹信息，主控计算机获取包裹信息中的地址信息后规划出包裹的分拣路线； S02，包裹被送入水平扫盘的两条扫臂之间，并位于水平上转盘上； 本步骤开始前，水平扫盘和水平上转盘处在初始位置； S03，主控计算机控制步进电机B的机轴转动，步进电机B带动水平上转盘转动，水平上转盘的包裹下落口转动至正对分拣路线中的包裹收集箱的上端开口。 [0011] S04，主控计算机控制步进电机A的机轴转动，使处在初始位置的水平扫盘旋转一圈，再次回到初始位置；包裹被水平扫盘扫动，透过水平上转盘上的包裹下落口落入分拣路线中对应的包裹收集箱内，分拣结束。 [0012] S05，包裹进入包裹收集箱后，主控计算机控制步进电机B的机轴转动，步进电机B带动水平上转盘转动回到初始位置。 [0013] S06，若包裹收集箱装满包裹，则包裹超高感应器检测到信号并传递信号给主控计算机，主控计算机接收信号后同时进行两项操作：第一项，输出提示信息至显示屏，以提醒操作人员处理； 第二项，控制步进电机C的机轴转动，步进电机C带动下转盘转动，下转盘带动包裹收集箱转动，进而将装满包裹的包裹收集箱转动至外罩的包裹出口处，经过一段时间延时后，主控计算机再控制步进电机C的机轴转动，使下转盘转回到初始位置。 [0014] 本发明与现有技术相比具有如下优点：1、能在垂直方向上对包裹(快递件)进行分拣，通过主控计算机的控制将包裹输送至与其地址相对应的包裹收集箱中。相比人工分拣，快递员的工作量降低，分拣错误率降低，分拣效率提高。 [0015] 2、本发明可以在垂直方向上多级叠加组合，形成多层的分拣装置，实现在垂直方向上进行多级分拣。相比现有的水平方向分拣的快递分拣装置，其占地面积缩小，土地使用率提高。 [0016] 3、分拣器的外罩将上底座和下底座连接为一个整体，同时，外罩可防止水平扫盘将包裹扫到上底座的边缘而跌落到外面，提高了分拣的可靠性。 [0017] 4、分拣器的转盘机构可在某一个包裹收集箱装满后，将该包裹收集箱旋转到外罩的包裹出口处，如此，外罩上仅需设置一个包裹出口即可，工作人员取出包裹收集箱时轻松方便，降低了工作人员的工作量。 [0018] 由于包裹收集箱是呈环形分布的，假设没有转盘机构，工作人员取出包裹收集箱时会有一定程度的不便。 [0019] 5、转盘上设有供包裹收集箱滑动的滑轨，便于包裹收集箱的取出和放入，同时，滑轨也起到了对包裹收集箱定位的作用，防止转盘转动的时候包裹收集箱在转盘上滑移。 [0022] 说明：为便于看清本发明的内部结构，图2中将外罩省略。 具体实施方式[0023] 实施例1：如图1-5所示，立体转塔快递分拣单元，包括竖直内转轴1、竖直外转轴2、水平扫盘3、水平上转盘4、下底座5、外罩6、步进电机A7、步进电机B8、转盘机构及包裹收集箱10。 [0024] 竖直外转轴2呈套筒形，其活动套装在竖直内转轴1外，并在轴向上被定位。 [0025] 竖直内转轴1上下两端分别活动安装在外罩6和下底座5上，并在轴向上被定位。 [0026] 水平上转盘4通过其上的中心孔套装在竖直外转轴2外，并与竖直外转轴2固接，并位于下底座5上端，其上设有一个包裹下落口。 [0027] 水平扫盘3与竖直内转轴1固接并位于水平上转盘4的上端，其上设有两条扫臂31，相邻的两条扫臂31形成容纳包裹的工位。 [0028] 外罩6与下底座5固接，其将水平扫盘3和水平上转盘4笼罩在内，其上端设有包裹进口61，其下端设有包裹出口62。 [0029] 步进电机A7固定安装在下底座5上并通过第一同步轮副带动竖直内转轴1转动。第一同步轮副包括安装在竖直内转轴1上的从动同步轮A111、安装在步进电机A111机轴上的主动同步轮A112和绕设在两者之间的同步带A113。 [0030] 步进电机B8固定安装在下底座5上并并通过第二同步轮副带动竖直外转轴2转动。第二同步轮副包括安装在竖直外转轴2上的从动同步轮B121、安装在步进电机B8机轴上的主动同步轮B122和绕设在两者之间的同步带B123。 [0031] 转盘机构位于下底座5上端并位于水平上转盘4下端。转盘机构包括轴承C91、下转盘92、从动同步轮C93、主动同步轮C94、步进电机C95及同步带C96。轴承C91套装在竖直外转轴2上并在轴向上被定位。从动同步轮C93套装在轴承C91外，并与轴承C91固接。下转盘92与从动同步轮C93固接，并位于从动同步轮C93上端。主动同步轮C94固接在步进电机C95的机轴上。步进电机C95固定安装在下底座5上。同步带C96绕设在主动同步轮C94与从动同步轮C93之间。包裹收集箱10活动安装下转盘92上。 [0032] 包裹收集箱10位于水平上转盘4的下端，包裹收集箱10为上端开口的箱体，其内壁上端设有包裹超高感应器，多个包裹收集箱10环绕竖直外转轴2成一圈布置。 [0033] 优选，立体转塔快递分拣单元还包括主控计算机，主控计算机分别与步进电机A7、步进电机B8、步进电机C95及包裹超高感应器101电连接。 [0034] 优选，下转盘92上设有供包裹收集箱10滑动的滑轨921,包裹收集箱10活动安装在转盘92的滑轨921上。 [0035] 优选，包裹收集箱10的截面呈扇形，四个包裹收集箱环绕竖直外转轴2成一圈布置。每个包裹收集箱占90°圆心角。 [0036] 优选，包裹收集箱52底部设有缓冲垫(图中未示出)。 [0037] 优选，水平扫盘514两条扫臂5141之间的夹角为60°-120°，优选90°。 [0038] 采用立体转塔快递分拣单元分拣快递的方法，其中，水平扫盘3和水平上转盘4均设定有一个初始位置，水平上转盘4在初始位置时，其包裹下落口与水平扫盘3初始位置时两条扫臂31之间的工位错开。 [0039] 分拣快递的方法如下：S01，人工扫描包裹的条形码以采集包裹信息，主控计算机获取包裹信息中的地址信息后规划出包裹的分拣路线。 [0040] S02，包裹被送入水平扫盘3的两条扫臂31之间，并位于水平上转盘4上；本步骤开始前，水平扫盘3和水平上转盘4处在初始位置。 [0041] S03，主控计算机控制步进电机B8的机轴转动，步进电机B8带动水平上转盘4转动，水平上转盘4的包裹下落口4转动至正对分拣路线中的包裹收集箱10的上端开口。 [0042] S04，主控计算机控制步进电机A7的机轴转动，使处在初始位置的水平扫盘3旋转一圈，再次回到初始位置；包裹被水平扫盘3扫动，透过水平上转盘4上的包裹下落口落入分拣路线中对应的包裹收集箱10内，分拣结束。 [0043] S05，包裹进入包裹收集箱10后，主控计算机控制步进电机B8的机轴转动，步进电机B8带动水平上转盘4转动回到初始位置。 [0044] S06，若包裹收集箱10装满包裹，则包裹超高感应器101检测到信号并传递信号给主控计算机，主控计算机接收信号后同时进行两项操作：第一项，输出提示信息至显示屏(图中未示出)，以提醒操作人员处理； 第二项，控制步进电机C95的机轴转动，步进电机C95带动下转盘92转动，下转盘92带动包裹收集箱10转动，进而将装满包裹的包裹收集箱10转动至外罩6的包裹出口62处，经过一段时间(这段时间供操作人员取出包裹超高的包裹收集箱并装入空的包裹收集箱)延时后，主控计算机再控制步进电机C95的机轴转动，使下转盘92转回到初始位置。 |
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