技术领域
[0001] 本
发明涉及一种滑槽，尤其是一种应用于快件传送的螺旋滑槽。
背景技术
[0002] 在邮政和快递等行业，随着国家用工体制的不断完善，人
力成本的不断提高，电商快速发展后的快件量的飞速发展，越来越多的全自动是设备被用于快件的分拣环节，随着自动分拣机的大量运用，作为配套设备的螺旋滑槽也被大量使用在系统之中，特别是在目前邮政方案中，螺旋滑槽已成为系统的重要组成部分，每套系统都将近有40多个螺旋滑槽，但是目前市场中使用的螺旋滑槽在实际生产使用中存在很大的卡件问题。
[0003] 这些传统的螺旋滑槽均采用圆型设计，通道宽1000mm的螺旋滑槽中心
转弯半径为1150mm，内径为转弯半径为150mm，内径的转弯半径过小，造成快件在进入转弯段后，由于螺旋滑槽的内
外圈导程
角的不同(外圈小，
内圈大)。如果快件完全沿着外圈滑动，则由于，外圈导程角过小滑不下来。如果快件沿着内圈滑动，由于内圈半径过小，同时一些快件得
包装也不太好，从而造成快件顶在内侧的
挡板上而造成卡件。虽然目前将螺旋滑槽的
底板做成圆弧状，对于卡件现象有所缓解，但是由于内外圈的导程角不同，仍然没有解决卡件的问题，由于螺旋滑槽都是处理高空滑到地面的快件，快件卡在半空，处理非常困难，用户的意见很大。
[0004] 当然也有通道宽度为1500mm的螺旋滑槽，但是内圈转弯半径同样为150mm，过小的内圈转弯半径同样会造成卡件问题。
发明内容
[0005] 本发明所解决的技术问题是提供一种新型的螺旋滑槽，解决
现有技术中圆筒式螺旋滑槽容易出现卡件的问题。
[0006] 技术方案
[0007] 一种新型结构的螺旋滑槽，所述螺旋滑槽由导入段、上直滑段、转弯段、下直滑段和缓冲段首尾衔接而成；
[0008] 所述螺旋滑槽整体结构在
水平面的投影呈U字形，所述导入段与上直滑段构成U字形的一条竖线，下直滑段与缓冲段构成U形结构的另一条竖线，转弯段为U形结构的转弯部分，所述螺旋滑槽自导入段至缓冲段水平高度依次降低；
[0009] 所述导入段为一
块与水平面成20-30度夹角的
钢板，所述上直滑段与下直滑段分别为两块长直钢板，与水平面成27-32度，所述上直滑段与下直滑段钢板两侧设有挡板，所述转弯段由多块钢板拼接而成，每块钢板与水平面所成角度均大于30度，所述转弯段在水平面投影的
最小转弯半径大于300毫米，转弯段的水平投影宽度为所传递包裹最大边长的1.3-2倍，所述转弯段外侧设有挡板，所述缓冲段为一块与水平面成15-25度的钢板，所述缓冲段两侧设有挡板。
[0010] 所述导入段钢板与水平面成25度角，长度为400毫米。
[0011] 所述上直滑段与下直滑段与水平面成30度角。
[0012] 所述缓冲段钢板与水平面成20度角。
[0013] 所述导入段为一种梯形形状，其较短底边与上直滑段相连接。
[0014] 有益效果
[0015] 采用本发明所述的新型螺旋滑槽能够保证快件在滑槽的任何
位置都可以 顺利的滑下，不会出现卡件的问题。
[0016] 采用本发明所述的新型螺旋滑槽能够适应不同地区，传递不同材质的快件，适用范围广。
附图说明
[0017] 图1为传统形式的螺旋滑槽立体图。
[0018] 图2为本发明所述的新型螺旋滑槽的立体图。
[0019] 图3为本发明所述的新型螺旋滑槽的滑槽角度选择分析图。
[0020] 图4为本发明所述的新型螺旋滑槽导入长度分析图。
[0021] 其中：1-导入段，2-上直滑段，3-转弯段，4-下直滑段，5-缓冲段。
具体实施方式
[0022] 下面结合具体
实施例和附图，进一步阐述本发明。
[0023] 本发明涉及一种新型结构的螺旋滑槽，所述螺旋滑槽由导入段1、上直滑段2、转弯段3、下直滑段4和缓冲段5首尾衔接而成；
[0024] 所述螺旋滑槽整体结构在水平面的投影呈U字形，所述导入段1与上直滑段2构成U字形的一条竖线，下直滑段4与缓冲段5构成U形结构的另一条竖线，转弯段3为U形结构的转弯部分，所述螺旋滑槽自导入段1至缓冲段5水平高度依次降低；
[0025] 所述导入段1为一块与水平面成20-30度夹角的钢板，所述上直滑段2与下直滑段4分别为两块长直钢板，与水平面成27-32度，所述上直滑段2与下直滑段4钢板两侧设有挡板，所述转弯段3由多块钢板拼接而成，每块钢板与水平面所成角度均大于30度，所述转弯段3在水平面投影的最小转弯 半径大于300毫米，转弯段3的水平投影宽度为所传递包裹最大边长的1.3-2倍，所述转弯段3外侧设有挡板，所述缓冲段5为一块与水平面成15-25度的钢板，所述缓冲段5两侧设有挡板。
[0026] 本发明对于螺旋滑槽各段的角度与长度都有所规定，就是为了快件在滑槽的任何位置，以任何速度都可以顺利的滑下，不会出现卡件的问题，以下是推导过程：
[0027] 本方案通过对快件在螺旋滑槽内的各个部分的下滑分析和计算，充分说明快件在新型结构形式的螺旋滑槽内不会卡件，且造价非常低，是一种非常实用的针对螺旋滑槽卡件现象的一种新型结构形式的螺旋滑槽解决方案。
[0028] 一、滑槽角度的选择
[0029] 在目前的邮政、快递、书报、
卷烟等等行业，快件材质各不相同，通常采用帆布、尼龙、纸盒、塑料封等，螺旋滑槽斜面材质采用
水泥、玻璃钢、
碳钢等，这些快件和斜面的
摩擦系数μ一般不超过0.5，因此在下列计算中我们采用最大摩擦系数μ＝0.5进行相关的计算。
[0030] 如图3所示：
[0031] 快件所受的重力为：G
[0032] 沿斜面的分力为：F
[0035] 快件和斜面的摩擦系数μ取0.5
[0036] 斜面角度：a
[0037] 则：N＝Gcosa
[0038] F＝Gsin a
[0039] f＝μN＝0.5N＝0.5Gcos a
[0040] 要保证快件能够自由下滑，则F>f
[0041] Gsin a>0.5Gcos a
[0042] a>26.6°
[0043] 因此，a的取值范围是：27°～32°
[0044] 在实际使用中，由于受到各地
气候条件的影响，30°的滑槽效果最好，因此在下列计算中我们取滑槽角度a＝30°进行计算分析。
[0045] 二、螺旋滑槽的导入段长度
[0046] 我们就最常用的交叉带分拣机的螺旋滑槽进行滑槽导入段的分析。
[0047] 快件在离开托盘时的水平速度为：
[0048] 滑槽导入段的水平角度为：a
[0049] 快件在
接触到滑槽的位置如图4所示，导入段长度为：s，即合位移[0050] 水平位移为：x
[0051] 垂直位移为：y
[0052] 滑槽正常角度为：b，在上述分析中我们取30°
[0053] 则快件在接触滑槽是的参数为：
[0054] 水平位移x＝V0t，
[0055] 垂直位移y＝1/2*gt2
[0056] 合位移
[0057] 滑槽导入段1底板角度a＝arctan(gt/2V0)
[0058] 水平速度V水＝V0，一般托盘下包速度在2m/s左右因此取V水＝2m/s[0059] 垂直速度V垂＝gt
[0060] 合速度
[0061] 此时，快件水平速度较快，等于托盘下包的速度，快件容易冲出滑槽，快件需要缓冲，因此导入段的滑槽底板角度应小于a，因此a取25°,t为快件离开托盘后进入导入段所经历的时间。太小摩擦系数大的快件容易卡塞，太大摩擦系数小的快件速度过快容易冲出滑槽。
[0062] y＝s*sina，有因为合位移 因此：
[0063] t＝0.19s
[0064] s＝410mm
[0065] 在实际使用中，由于有
风的阻力等因素，因此s一般取小于410mm，目前滑槽的导入段在实际生产中取400mm不会产生卡件问题。
[0066] 三、每段直滑槽的最大长度
[0067] F＝Gsin30°
[0068] N＝Gcos30°
[0069] f＝μN
[0070] F合＝F-f＝ma
[0071] Vt＝V0+at
[0072] S＝V0t+1/2at2
[0073] 这里假设物件下滑的初速度为0，mv＝ft，速度越快冲击力也就越大，因此滑槽末端的下滑速度不宜太大，取2m/s，因此S＝3.2m，当滑槽长度超过3.2米时必须采用阻尼的手段加以缓冲。
[0074] 本发明所述的新型螺旋滑槽转弯段是由多块钢板拼接而成，但是具体的拼接方式是多种多样的，拼接后的转弯段只需要满足一些条件就可以，转弯段在水平面投影的最小转弯半径大于300毫米，转弯段的水平投影宽度为所传递包裹最大边长的1.3-2倍，而且转弯段的每块钢板与水平面所成角度均大于30度，转弯段内侧并没有设置挡板，那是因为快件经过导入段和上直滑段进入转弯段的时候速度不会是0，具有一定速度的快件会沿着转弯段的外侧滑动，而外侧滑槽是有挡板的。
[0075] 综上所述，凡是由导入段1、上直滑段2、转弯段3、下直滑段4和缓冲段5首尾衔接而成的，并且遵守上述尺寸以及角度要求的螺旋滑到均本发明的保护范围之内。
