專利名稱：翻盤式行李高速自動分揀機的電動傾翻裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于民航物流應用領域，特別涉及一種能實現行李高速自動分揀的翻盤式行李高速自動分揀機的電動傾翻裝置。
背景技術：
上世紀90年代中期以來，國家經濟建設迅猛發展，民航運輸物流業以其方便、快捷、高效的特點發揮著日益重要的作用，但隨著我國民航機場客貨吞吐量的高速增長，傳統的行李分揀設備已難以滿足機場行李物流量高速增長的需要，常常會導致航班延誤或取消，既增加運營成本，又嚴重影響旅客行程安排和情緒，為此需發明一種新型的行李高速自動分揀設備實現大中型機場的行李高速自動分揀，而電動傾翻機構是實現快速翻盤進而實現行李高速自動分揀的核心運動機構。傳統的翻盤式行李自動分揀機的傾翻機構是機械式的，通過在滑槽處設置一機構，當有行李需要在該滑槽傾翻時，此機構將分揀機的傾翻機構觸發，從而實現行李分揀，但機械式傾翻機構存在噪音大、對機構的損壞大、分揀效率不夠高等缺點。如專利號為CN200480011284.9，申請日為2004年I月28日，名稱為“傾翻盤分選輸送器”的發明專利，其技術方案如下:本發明涉及一種傾翻盤分選輸送器，它由相互耦聯的滑座組成，這些滑 座具有設置在其上的支承盤，它分別可以通過一個設置在滑座上的傾翻驅動裝置偏轉到一個卸載位置，其中傾翻驅動裝置作用于至少一個圍繞一個支承在滑座上的傾翻軸可偏轉的自由下端上，該傾翻杠桿在其反向的上端上在中心支承支承盤。按照本發明規定，所述傾翻驅動裝置固定在傾翻杠桿的自由下端上并且包括一個旋轉方向可變化的電動機以及一個可由這個電動機驅動的小齒輪，該小齒輪具有平行于傾翻軸的旋轉軸，該小齒輪與一個橫向于行駛方向固定在滑座上的齒條哨合，該齒條與支承盤的傾翻軸等距地延伸并且其弧度至少對應于為使支承盤在卸載位置上傾翻所需的最大的傾翻杠桿角度。上述專利是通過皮帶、齒輪、齒條的形式實現傾翻運動，但是這種結構在使用過程中容易出現故障，并且不能實現傾翻前及傾翻過程中的自鎖。
實用新型內容為了克服現有的機械式傾翻機構存在的噪音大、對機構的損壞大、分揀效率不高、并且傾翻前及傾翻過程中無自鎖功能等問題，現設計一種精度高、結構緊湊、分揀效率高、具有水平自鎖和末端自鎖的翻盤式行李高速自動分揀機的電動傾翻裝置。為實現上述技術效果，本實用新型技術方案如下:翻盤式行李高速自動分揀機的電動傾翻裝置，其特征在于:包括傾翻伺服機構、齒輪傳動機構、導向機構、傾翻底座和傾翻復位檢測及限位保護機構；傾翻伺服機構安裝在傾翻底座上，傾翻伺服機構與齒輪傳動機構相連，在齒輪傳動機構兩端連接有導向機構，傾翻底座上還安裝有傾翻復位檢測機構；所述導向板分別安裝在傾翻底座的兩側；所述導向機構包括撥叉、導向輪和導向板，撥叉通過其上的旋轉中心與齒輪傳動機構相連，導向輪一端與撥叉相連，導向板上設置有導向槽，導向輪另一端位于導向槽內。所述的導向槽包括左導向槽、右導向槽和中導向槽三部分，中導向槽為兩端封閉的倒U型槽，在其兩邊對稱各設置有兩端開放的圓弧槽，即左導向槽和右導向槽，左導向槽和右導向槽均在同一圓上，倒U型槽的中段為弧形，且與兩邊的左導向槽和右導向槽在同一圓上，在垂直于導向板厚度的方向上，所述左導向槽、右導向槽的最低點略高于中導向槽的最聞點。所述中導向槽的兩端部為弧形，中導向槽中段的弧形與兩端部的弧形之間通過直線槽連通，所述兩端部的弧形部分所在圓的圓心與撥叉上的旋轉中心同心。所述撥叉上還設置有導向輪，包括左導向輪、右導向輪和中導向輪，其中左導向輪和右導向輪為水平對稱設置，中導向輪設置在左導向輪與右導向輪之間的豎直方向上置，所述中導向輪的高度高于左導向輪和右導向輪的高度。所述傾翻伺服機構包括傾翻電機、減速機及驅動器，其中減速機安裝在傾翻底座上，傾翻電機安裝在減速機尾部，驅動器為低壓直流輸入驅動器，驅動器控制傾翻電機啟、停、正反轉。所述齒輪傳動機構包括大齒輪、小齒輪、主軸、軸承和軸承座，小齒輪安裝在減速機的輸出軸上，小齒輪與大齒輪嚙合，大齒輪安裝在主軸上，主軸外設置有兩個軸承，所述軸承位于軸承座內部，軸承通過軸承座固定在傾翻底座上，所述主軸兩端分別通過旋轉中心安裝有撥叉。所述的傾翻底座通過螺栓固定在兩個底座支架上，兩個底座支架的中間安裝有非接觸取電裝置的整流器。所述傾翻復位檢測及限位保護機構包括接近開關、接近開關安裝支架、感應探頭、感應探頭安裝支架等，所述接近開關支架安裝在傾翻底座上，接近開關支架上安裝有接近開關，感應探頭安裝支架 安裝在主軸上，感應探頭安裝支架上安裝有感應探頭。所述導向板上安裝有承載行李的托盤。本實用新型的工作原理如下:傾翻電機驅動器接受到控制器的傾翻信號時，啟動伺服傾翻電機，伺服傾翻電機通過減速機帶動小齒輪轉動，小齒輪與大齒輪嚙合，從而將動力傳遞給主軸，主軸帶動撥叉運動，撥叉的導向輪沿著導向板的導向槽運動，從而使得安裝在導向板上的托盤傾翻一定的角度，最終將行李平穩快速地傾倒入指定滑槽。本實用新型的優點為:1、本實用新型為電動式的傾翻裝置，運行時噪音小、對機構的損壞小、分揀效率高，能夠滿足大中型機場行李高速自動分揀的需要。2、本實用新型是通過伺服驅動系統、齒輪傳動機構、導向輪-導向板機構等共同實現快速翻盤，進而實現行李的高速自動分揀，其中不在同一豎直平面的導向輪-導向板結構不僅能夠實現水平位置的機構自鎖和末端位置的機構自鎖，從而減少對傾翻電機的沖擊，增加系統的可靠性，而且還能實現傾翻電機的空載啟動和制動，從而降低驅動器的電流或電壓峰值，進而減小無接觸取電裝置供電負荷。 3、本實用新型采用的導向板、導向輪結構能在勻速傾翻電機帶動下做變速運動，并且使傾翻過程更平穩。[0022]4、本實用新型的導向板與導向輪結構中，當導向板上方的托盤受到外力而導致其發生較小角度的傾斜時，導向板發生輕微轉動，但是由于導向輪所在的三個導向槽段在同一圓上，所以導向輪能保持不動，從而撥叉保持不動，進而與撥叉相連的傾翻電機主軸則不會受到外力影響，保護了傾翻電機，即實現了水平自鎖。同理，在傾翻電機啟動階段，傾翻電機主軸帶動撥叉開始轉動時，導向板保持不動，減少了傾翻電機啟動的負荷，加快了傾翻電機的啟動時間。5、本實用新型的導向板與導向輪結構中，由于導向板的中導向槽為倒U型槽，且倒U型槽兩端部均為弧形，當撥叉上的中導向輪向左轉至倒U型槽左端弧形時，此時左端弧形的圓心與撥叉的旋轉中心同心，而當中導向輪向右轉至倒U型槽右端弧形時，此時右端弧形的圓心與撥叉的旋轉中心同心，所以當中導向輪進入上述弧形段時，不會帶動導向板旋轉。當導向輪運動到弧形段的端部盡頭時，則不再運動，即實現末端自鎖，實現無負載停機，保護了傳動和驅動部分。6、本實用新型中當導向輪向左旋轉時，右導向輪和左導向輪分別從右導向槽和左導向槽中滑出，由于左導向槽、右導向槽與中導向不在同一平面上，即當導向板水平放置時，左導向槽與右導向槽的最低點略高于中導向槽的最高點，所以此時右導向輪不會受到中導向槽的阻擋，向右轉時同理。由于上述導向板的結構，致使導向輪也相應設置為中導向輪的高度高于左導向輪和右導向輪的高度。這樣就使得撥叉在旋轉時，導向槽不會阻擋其旋轉。7、傾翻復位檢測機構能夠解決傾翻累積誤差而造成故障。
圖1為本實用新型平面圖結構示意圖。圖2為本實用新型立體結構示意圖。圖3為傾翻復位檢測及限位保護機構局部示意圖。
`[0029]圖4-8為電動傾翻機構傾翻過程示意圖。圖9為導向板的時間-位移仿真曲線。圖10為導向板的時間-速度仿真曲線。圖11為導向板的時間-加速度仿真曲線。圖12為本實用新型局部示意圖。圖13為本實用新型導向板結構示意圖圖14為本實用新型撥叉和導向輪的結構示意圖圖15為本實用新型限位保護機構結構示意圖。附圖中41為底座支架，42為傾翻底座，43為減速機，44為傾翻電機，45為小齒輪，46為大齒輪,47為導向板,48為撥叉,49為軸承座,410為主軸,411為接近開關,412為接近開關安裝支架，413為感應探頭，414為感應探頭安裝支架，415為旋轉中心，416為左導向槽，417為右導向槽，418為中導向槽，419為左導向輪，420為右導向輪，421為中導向輪。
具體實施方式
實施例1[0039]翻盤式行李高速自動分揀機的電動傾翻裝置包括傾翻伺服機構、齒輪傳動機構、導向機構、傾翻底座42和傾翻復位檢測及限位保護機構；傾翻伺服機構安裝在傾翻底座42上，傾翻伺服機構與齒輪傳動機構相連，在齒輪傳動機構兩端連接有導向機構，傾翻底座42上還安裝有傾翻復位檢測機構；所述導向板47分別安裝在傾翻底座42的兩側；所述導向機構包括撥叉48、導向輪和導向板47,撥叉48通過其上的旋轉中心415與齒輪傳動機構相連，導向輪一端與撥叉48相連，導向板47上設置有導向槽，導向輪另一端位于導向槽內。所述導向板47上安裝有承載行李的托盤。傾翻電機44驅動器接受到控制器的傾翻信號時，啟動伺服傾翻電機44，伺服傾翻電機44通過減速機43帶動小齒輪45轉動，小齒輪45與大齒輪46嚙合，從而將動力傳遞給主軸410，主軸410帶動撥叉48運動，撥叉48的導向輪沿著導向板47的導向槽運動，從而使得安裝在導向板47上的托盤傾翻一定的角度，最終將行李平穩快速地傾倒入指定滑槽。實施例2翻盤式行李高速自動分揀機的電動傾翻裝置包括傾翻伺服機構、齒輪傳動機構、導向機構、傾翻底座42和傾翻復位檢測及限位保護機構；傾翻伺服機構安裝在傾翻底座42上，傾翻伺服機構與齒輪傳動機構相連，在齒輪傳動機構兩端連接有導向機構，傾翻底座42上還安裝有傾翻復位檢測機構；所述導向板47分別安裝在傾翻底座42的兩側；所述導向機構包括撥叉48、導向輪和導向板47,撥叉48通過其上的旋轉中心415與齒輪傳動機構相連，這里的旋轉中心415為連接孔或者轉動軸。導向輪一端與撥叉48相連，導向板47上設置有導向槽，導向輪另一端位于導向槽內。所述導向板47上安裝有承載行李的托盤。傾翻電機44驅動器接受到控制器的傾翻信號時，啟動伺服傾翻電機44，伺服傾翻電機44通過減速機43帶動小齒輪45轉動，小齒輪45與大齒輪46嚙合，從而將動力傳遞給主軸410，主軸410帶動撥叉48運動，撥叉48的導向輪沿著導向板47的導向槽運動，從而使得安裝在導向板47上的托盤傾翻一定的角度，最終將行李平穩快速地傾倒入指定滑槽。導向板47上導向槽包括左導向槽416、右導向槽417和中導向槽418三部分，中導向槽418為兩端封閉的·倒U型槽，在其兩邊對稱各設置有兩端開放的圓弧槽，即左導向槽416和右導向槽417,左導向槽416和右導向槽417均在同一圓上，即是同一圓上的互不相連的兩段，倒U型槽的中段為弧形，該弧形與兩邊的左導向槽416和右導向槽417在同一圓上。當本實用新型處于初始平衡狀態時，左導向輪419位于左導向槽416內，右導向輪420位于右導向槽417內，中導向輪421位于中導向槽418中段內，當導向板47上方的托盤受到外力而導致其發生較小角度的傾斜時，導向板47發生輕微轉動，但是由于導向輪所在的三個導向槽段在同一圓上，所以導向輪能保持不動，從而撥叉48保持不動，進而與撥叉48相連的傾翻電機44主軸410則不會受到外力影響，保護了傾翻電機44，即實現了水平自鎖。同理，在傾翻電機44啟動階段，傾翻電機44主軸410帶動撥叉48開始轉動時，導向板47保持不動，減少了傾翻電機44啟動的負荷，加快了傾翻電機44的啟動時間。所述撥叉48上還設置有導向輪，包括左導向輪419、右導向輪420和中導向輪421，其中左導向輪419和右導向輪420為水平對稱設置，中導向輪421設置在左導向輪419與右導向輪420之間的豎直方向上置，旋轉中心415位于撥叉48中部，旋轉中心415到左、右兩導向輪的距離相同。導向板47上的中導向槽418兩端部為弧形，即位于左、右端部的一段導向槽為弧形槽。中導向槽418中段的弧形與兩端部的弧形之間通過直線槽連通，除了使用直線槽連接以外，也可以使用弧形槽或者其他形狀的導向槽進行連接。所述兩端部的弧形部分所在圓的圓心與撥叉48上的旋轉中心415重合。本實用新型工作時，撥叉48在傾翻電機44的驅動下繞該旋轉中心415旋轉。當撥叉48上的左導向輪419向左轉至左邊弧形、右導向輪420向右轉至右邊弧形時，該段弧形的圓心與撥叉48的旋轉中心415重合，所以當導向輪進入上述弧形段時，不會帶動導向板47旋轉，當導向輪運動到弧形段的端部盡頭時，則被槽擋住不再運動，即實現末端自鎖，實現無負載停機，保護了傳動和驅動部分。當導向輪向左旋轉時，右導向輪420和左導向輪419都會從右導向槽417和左導向槽416中滑出，由于在垂直于導向板47厚度的方向上,所述左導向槽416、右導向槽417與中導向槽418不在同一平面上，即當導向板47水平放置時，左導向槽416與右導向槽417的最低點略高于中導向槽418的最高點，所以此時右導向輪420不會受到中導向槽418的阻擋，向右轉時同理。由于上述導向板47的結構，致使導向輪也相應設置為中導向輪421的高度高于左導向輪419和右導向輪420的高度。這樣就使得撥叉48在旋轉時，導向槽不會阻擋其旋轉。所述傾翻伺服機構包括傾翻電機44、減速機43及驅動器，其中減速機43安裝在傾翻底座42上，傾翻電機44安裝在減速機43尾部，驅動器為低壓直流輸入驅動器，驅動器控制傾翻電機44啟、停、正反轉。所述齒輪傳動機構包括大齒輪46、小齒輪45、主軸410、軸承和軸承座49,小齒輪45安裝在減速機43的輸出軸上，小齒輪45與大齒輪46嚙合，大齒輪46安裝在主軸410上,主軸410外設置有兩個軸承，所述軸承位于軸承座49內部，軸承通過軸承座49固定在傾翻底座42上，所述主軸410兩端分別通過旋轉中心415安裝有撥叉48。所述的傾翻底座42通過螺栓固定在兩個底座支架41上，兩個底座支架41的中間安裝有非接觸取電裝置的整流器。所述傾翻復位檢測及限位保護機構包括接近開關411、接近開關安裝支架412、感應探頭413、感應探頭安裝支 架414等，所述接近開關411支架安裝在傾翻底座42上，接近開關411支架上安裝有接近開關411，感應探頭安裝支架414安裝在主軸410上，感應探頭安裝支架414上安裝有感應探頭413。如圖3所示，接近開關安裝支架412固定在傾翻底座42上，其上安裝有接近開關411，一個在豎直方向上，另兩個在正向和逆向的極限位置上，感應探頭安裝支架414固定在主軸410上，隨主軸410 —起轉動，當水平位置的接近開關411感應到感應探頭413時，代表導向板47已經復位，當正向和逆向極限位置的接近開關411感應到感應探頭413時，代表傾翻機構已經傾翻到位，如果由于誤操作或者其他原因導致電機沒有剎車，可強制電機立即剎車。如圖4-8所示，其中圖4為傾翻機構處于水平時的示意圖，此時導向板47傾翻角度為0，撥叉48、左導向輪419、右導向輪420處于一水平線上，機構處于水平自鎖狀態；圖5為電機啟動加速，撥叉48隨之運動，而導向板47仍處于水平，此時電機只需克服自身阻尼運動，為空載啟動；圖6為撥叉48、左導向輪419、右導向輪420脫開了導向槽，只有豎直方向的導向輪在導向槽內運動，此時機構脫開自鎖狀態，導向板47傾翻了一定的角度；圖7為在電機的帶動下傾翻機構繼續傾翻，直到傾翻到最大角度40度，此時進入末端自鎖狀態；圖8為機構處于末端自鎖，此時撥叉48在電機的帶動下繼續轉動了一定的角度，但導向板47不再轉動，機構的轉動慣量不會傳遞給電機，此階段電機為空載剎車。如圖9-11所示，圖9為導向板47的時間-位移仿真曲線，從圖上可以看出，其整個運動周期約0.75秒，0-0.08秒機構處于自鎖狀態，即為電機空載啟動階段，當0.08秒時導向板47開始轉動，直到約0.69秒時轉動到最大角度40度(130-90=40), 0.69-0.75秒機構處于末端自鎖狀態，即為電機空載制動階段。圖10為導向板47的時間-速度仿真曲線，從圖上可以看出，0-0.08秒導向板47的速度為0，0.08-0.36秒導向板47的速度從O逐漸加速到最大約93度/秒，0.36-0.69秒其速度又逐漸減小到0，0.69-0.75秒速度為O。圖11為導向板47的時間-加速度仿真曲線，從圖上可以看出其加速度有正有負，與時間-速度曲線中的先加速后減速相呼應。如圖12所示，首先電機啟動帶動減速機43轉動，進而帶動安裝在減速機43輸出軸上的小齒輪45轉動，通過小齒輪45與大齒輪46外嚙合，從而帶動主軸410轉動，此時安裝在主軸410上的撥叉48隨主軸410 —起轉動，通過撥叉48的導向輪在導向板47的導向槽內運動從而使得導 向板47傾翻。
權利要求1.翻盤式行李高速自動分揀機的電動傾翻裝置，其特征在于:包括傾翻伺服機構、齒輪傳動機構、導向機構、傾翻底座(42)和傾翻復位檢測及限位保護機構；傾翻伺服機構安裝在傾翻底座(42)上，傾翻伺服機構與齒輪傳動機構相連，在齒輪傳動機構兩端連接有導向機構，傾翻底座(42)上還安裝有傾翻復位檢測機構；所述導向板(47)分別安裝在傾翻底座(42)的兩側；所述導向機構包括撥叉(48)、導向輪和導向板(47)，撥叉(48)通過其上的旋轉中心(415)與齒輪傳動機構相連,導向輪一端與撥叉(48)相連,導向板(47)上設置有導向槽，導向輪另一端位于導向槽內。
2.根據權利要求1所述的翻盤式行李高速自動分揀機的電動傾翻裝置，其特征在于:所述的導向槽包括左導向槽(416)、右導向槽(417)和中導向槽(418)三部分，中導向槽(418)為兩端封閉的倒U型槽，在其兩邊對稱各設置有兩端開放的圓弧槽，即左導向槽(416)和右導向槽(417)，左導向槽(416)和右導向槽(417)均在同一圓上，倒U型槽的中段為弧形，且與兩邊的左導向槽(416)和右導向槽(417)在同一圓上，所述左導向槽(416)、右導向槽(417)與中導向槽(418)不在同一平面上，在垂直于導向板(47)厚度的方向上，左導向槽(416)、右導向槽(417)最低點高于中導向槽(418)的最高點。
3.根據權利要求2所述的翻盤式行李高速自動分揀機的電動傾翻裝置，其特征在于:所述中導向槽(418)的兩端部為弧形，中導向槽(418)中段的弧形與兩端部的弧形之間通過直線槽或其他形狀的槽連通，所述左右端部的弧形部分所在圓的圓心分別與撥叉(48)上的旋轉中心(415)重合，當導向板分別運轉到左右極限位置時。
4.根據權利要求1、2或3所述的翻盤式行李高速自動分揀機的電動傾翻裝置，其特征在于:所述撥叉(48)上還設置有導向輪，包括左導向輪(419)、右導向輪(420)和中導向輪(421)，其中左導向輪(419)和右導向輪(420)為水平對稱設置，中導向輪(421)設置在左導向輪(419)與右導向輪(420)之間的豎直方向上置，所述中導向輪(421)的高度高于左導向輪(419)和右導向輪(420)的高度。·
5.根據權利要求4所述的翻盤式行李高速自動分揀機的電動傾翻裝置，其特征在于:所述傾翻伺服機構包括傾翻電機(44)、減速機(43)及驅動器，其中減速機(43)安裝在傾翻底座(42)上，傾翻電機(44)安裝在減速機(43)尾部，驅動器為低壓直流輸入驅動器，驅動器控制傾翻電機(44 )啟、停、正反轉。
6.根據權利要求5所述的翻盤式行李高速自動分揀機的電動傾翻裝置，其特征在于:所述齒輪傳動機構包括大齒輪(46)、小齒輪(45)、主軸(410)、軸承和軸承座(49),小齒輪(45)安裝在減速機(43)的輸出軸上，小齒輪(45)與大齒輪(46)嚙合，大齒輪(46)安裝在主軸(410)上,主軸(410)兩邊設置有兩個軸承,所述軸承位于軸承座(49)內部,軸承通過軸承座(49 )固定在傾翻底座(42 )上，所述主軸(410 )兩端分別通過旋轉中心(415 )安裝有撥叉(48)。
7.根據權利要求6所述的翻盤式行李高速自動分揀機的電動傾翻裝置，其特征在于:所述的傾翻底座(42)通過螺栓固定在兩個底座支架(41)上，兩個底座支架(41)的中間安裝有非接觸取電裝置的整流器。
8.根據權利要求7所述的翻盤式行李高速自動分揀機的電動傾翻裝置，其特征在于:所述傾翻復位檢測及限位保護機構包括接近開關(411)、接近開關安裝支架(412)、感應探頭(413)、感應探頭安裝支架(414)等，所述接近開關(411)支架安裝在傾翻底座(42)上，接近開關(411)支架上安裝有接近開關(411)，感應探頭安裝支架(414)安裝在主軸(410)上，感應探頭安裝支架(414)上安裝有感應探頭(413)。
9.根據權利要求8所述的翻盤式行李高速自動分揀機的電動傾翻裝置，其特征在于:所述 導向板(47)上安裝有承載行李的托盤。
專利摘要本實用新型屬于民航物流應用領域，特別涉及一種能實現行李高速自動分揀的翻盤式行李高速自動分揀機的電動傾翻裝置，包括傾翻伺服機構、齒輪傳動機構、導向機構、傾翻底座和傾翻復位檢測及限位保護機構；傾翻伺服機構安裝在傾翻底座上，傾翻伺服機構與齒輪傳動機構相連，在齒輪傳動機構兩端連接有導向機構，傾翻底座上還安裝有傾翻復位檢測機構。本實用新型為電動式的傾翻裝置，運行時噪音小、對機構的損壞小、分揀效率高，能夠滿足大中型機場行李高速自動分揀的需要。
文檔編號B65G47/96GK203095150SQ201320177009
公開日2013年7月31日 申請日期2013年4月10日 優先權日2013年4月10日
發明者黃榮順, 羅曉, 毛剛, 杜明謙, 陳翼, 錢奕龍, 楊秀清, 黃林, 任永川, 唐成生, 雷飛, 余海華 申請人:民航成都物流技術有限公司