物流自動化輸送線的分揀裝置的制造方法
【專利摘要】本發明揭示了物流自動化輸送線的分揀裝置，包括以轉軸為軸心轉動的輕量化擺臂，輕量化擺臂連接驅動其擺動的曲柄連桿機構，曲柄連桿機構連接驅動裝置，通過設置曲柄連桿機構與輕量化擺臂的連接點位置并使輕量化擺臂處于收縮狀態時，曲柄連桿機構的從動桿和曲柄的連接點不在曲柄連桿機構的死點位置。本發明能夠提高分揀精確度和效率，結構更為簡化，并且在保證擺臂強度的前提下實現輕量化；進一步通過控制擺臂處于收縮狀態時，從動桿和曲柄的連接點的位置，可以借助曲柄連桿機構死點位置的阻力使得擺臂在縮回過程時實現減速，利于曲柄連桿機構的停止，同時可以避免死點位置的內力對曲柄連桿機構啟動時的影響，便于驅動曲柄連桿機構啟動。
【專利說明】
物流自動化輸送線的分揀裝置
技術領域
[0001]本發明涉及一種分揀裝置，尤其是一種物流自動化輸送線的分揀裝置。
【背景技術】
[0002]物流輸送線自動控制系統主要是通過系統的自動識別功能和輸送線系統，自動地和柔性地把物品以最佳的路徑、最快的速度，準確地從一個位置輸送到另一個位置，從而完成物料的時空轉移，實現物品的快速分類和裝運。
[0003]當物品通過流水線輸入后，人工在各種物品上貼條碼，稱重，再通過手持式條形碼激光掃描儀把這些物品的條形碼輸入到管理系統中，管理系統對收到的每個條形碼與內置的標準核對并確認輸送路線后，再通過輸送線輸送，當物品到達對應的下料區域后，通過自動化的分類工具將物品從輸送線上撥動到指定的區域進行從而實現物品的分區。
[0004]而現有的大部分輕量化擺臂式分流、分揀輸送系統的擺臂機構還停留在傳統的內置氣缸式，依靠氣缸作為執行動力源，帶動連桿機構驅動懸架臂推動貨物沿懸架臂滑動以實現貨物的分流、分揀。
[0005]這種方式具有以下缺點，1)、分揀速度無法準確控制，影響分流、分揀效率，分揀誤差率高;2)、氣動執行機構的懸架臂輕量化擺臂強度不夠，且速度和擺動角度固定不可變；3)、需專設氣源供氣，氣缸工作時，噪聲大，后期維護維修難，維護成本大。
【發明內容】
[0006]本發明的目的就是為了解決現有技術中存在的上述問題，通過改變驅動曲柄連桿機構的動力源以及對輕量化擺臂在收縮狀態下，曲柄連桿機構中的曲柄和從動桿的連接點的位置的控制，從而提供一種性能更佳、結構優化的物流自動化輸送線的分揀裝置。
[0007]本發明的目的通過以下技術方案來實現:
物流自動化輸送線的分揀裝置，包括以轉軸為軸心轉動的輕量化擺臂，所述輕量化擺臂連接驅動其擺動的曲柄連桿機構，所述曲柄連桿機構連接驅動裝置，所述輕量化擺臂處于收縮狀態時，所述曲柄連桿機構的從動桿和曲柄的連接點不在曲柄連桿機構的死點位置;所述從動桿在所述輕量化擺臂上的施力點位置滿足以下公式:Ll=(L2XL3XuXmXg)/(1000 XT X sina)，式中，L1為所述從動桿在所述輕量化擺臂的施力點到所述轉軸中心點的距離，L2為所述轉軸的中心點到待分揀物品中心點的距離，L3為所述曲柄與電機的連接點到其與從動桿的連接點的距離，u為皮帶線摩擦系數，m為待分揀物品的重量，g為重力加速度，T為電機的最小輸出扭矩，a為輕量化擺臂在收縮狀態下，曲柄和從動桿的連接點與從動桿和輕量化擺臂的施力點的連線以及曲柄和從動桿的連接點位于死點時，曲柄和從動桿的連接點與從動桿和輕量化擺臂的施力點的連線之間的夾角。
[0008]優選的，所述的物流自動化輸送線的分揀裝置，其中:所述輕量化擺臂包括推送板，所述推送板的背面設置有至少兩根平行的加強桿，所述加強桿上開設有若干槽孔;所述推送板的背面的一端設置有用于將輕量化擺臂可轉動地連接在轉軸上的連接件。
[0009]優選的，所述的物流自動化輸送線的分揀裝置，其中:所述驅動裝置是與所述曲柄固接的電機。
[0010]優選的，所述的物流自動化輸送線的分揀裝置，其中:所述電機的轉軸通過脹套與所述曲柄的一端連接。
[0011 ]優選的，所述的物流自動化輸送線的分揀裝置，其中:所述驅動裝置包括電機，所述電機連接主動輪并驅動其轉動，所述主動輪通過同步帶連接從動輪并同步轉動，所述從動輪連接所述曲柄連桿機構的曲柄。
[0012]優選的，所述的物流自動化輸送線的分揀裝置，其中:所述電機為變頻電機。
[0013]優選的，所述的物流自動化輸送線的分揀裝置，其中:所述從動桿包括兩端具有連接孔的本體，所述本體的一端通過固定件固定在所述推送板的背面;所述固定件包括與所述本體上的連接孔固接的固定柱以及用于安裝所述固定柱且固定在所述推送板背面的安裝槽。
[0014]物流自動化輸送線的分揀裝置優選的，所述的物流自動化輸送線的分揀裝置，其中:還包括用于確定所述從動桿和曲柄的連接點不在曲柄連桿機構的死點位置的傳感器，所述傳感器連接控制裝置，所述控制裝置連接所述電機。
[0015]優選的，所述的物流自動化輸送線的分揀裝置，其中:所述傳感器通過開設有腰型孔的傳感器支架設置在所述曲柄連桿機構的死點位置。
[0016]優選的，所述的物流自動化輸送線的分揀裝置，其中:所述輕量化擺臂處于收縮狀態時，所述曲柄連桿機構的從動桿和曲柄的連接點過所述曲柄連桿機構的死點位置。
[0017]優選的，所述的物流自動化輸送線的分揀裝置，其中:所述控制裝置為PLC控制系統。
[0018]本發明技術方案的優點主要體現在:
本發明設計精巧，結構簡單，通過電機作為動力源并通過PLC系統進行控制，能夠準確的對分揀過程進行控制，提高精確度，并且不需要專門的氣源，結構更為簡化，并且結合擺臂的設計在保證擺臂強度的前提下實現輕量化，進一步通過控制所述輕量化擺臂處于收縮狀態時，所述從動桿和曲柄的連接點的設置(即過曲柄連桿機構的死點位置)，從而可以借助曲柄連桿機構死點位置的阻力使得輕量化擺臂在縮回過程時能夠減速利于曲柄連桿機構的停止，同時，通過上述位置的設置也可以避免死點位置的內力對曲柄連桿機構啟動時的影響，從而便于電機驅動曲柄連桿機構啟動工作。
[0019]通過控制曲柄連桿機構與輕量化擺臂的連接點的位置，能夠最大程度的保證輕量化擺臂擺出時對物品提供足夠的推力，從而能夠滿足各種形狀、大小、材質的物品的推送要求。
[0020]通過脹套連接電機和曲柄能夠在超載時或曲柄連桿機構在慣性作用下繼續轉動時，斷開曲柄連桿機構和電機轉軸的聯結，可以保護電機不受損害，從而起到緩沖、減振性能，并且脹套能夠提高軸系動態，進而保證驅動結構的穩定性和運行的持久性。
[0021]通過設置同步帶、主動輪、從動輪的傳動機構連接電機和曲柄連桿機構，能夠在輕量化擺臂卡料時，對電機起到一定的緩沖保護作用。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明實施例1的結構示意圖；
圖2是本發明中實施例1的物流自動化分揀輸送線的結構示意圖；
圖3是本發明實施例1中所述的結構示意圖；
圖4是本發明實施例2的中分揀裝置收縮狀態的結構示意圖；
圖5是本發明實施例2的中分揀裝置展開狀態的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]本發明的目的、優點和特點，將通過下面優選實施例的非限制性說明進行圖示和解釋。這些實施例僅是應用本發明技術方案的典型范例，凡采取等同替換或者等效變換而形成的技術方案，均落在本發明要求保護的范圍之內。
[0024]實施例1
本發明揭示的物流自動化輸送線的分揀裝置，如附圖1所示，包括一基板10，所述基本10的形狀可以是各種可行的結構，本實施例中優選所述基板10整體為長方體，其包括支撐部和鏤空部，在所述基板I的支撐部上可拆卸地固定有一轉軸I，所述分揀裝置還包括以所述轉軸I為軸心轉動的輕量化擺臂2，所述輕量化擺臂2包括推送板21，所述推送板21可以是各種可行的結構和形狀，本實施例中優選所述推送板21與物品接觸的推送面為長方形。
[0025]所述推送板21的背面沿長度方向兩側設置帶有翻邊的側壁25，所述推送板21的背面設置有至少兩根平行的加強桿22，本實施例中優選所述加強桿22為兩條，所述加強桿22為長方體結構并且在每根加強桿22上開設有若干槽孔23，通過增加所述加強桿22并在加強桿22上開設槽孔23，不僅能夠保證輕量化擺臂2的強度，同時能夠減輕加強桿22的重量從而實現整個輕量化擺臂2的輕量化要求。
[0026]進一步，所述推送板21的背面的一端設置有用于將輕量化擺臂2可轉動地連接在轉軸I上的連接件24，所述連接件24的結構可以是滿足能夠以所述轉軸I為軸心轉動的各種可行結構。
[0027]所述輕量化擺臂2連接驅動其擺動的曲柄連桿機構3，所述曲柄連桿機構3包括聯動的從動桿31和曲柄32，所述從動桿31包括兩端具有連接孔的本體，所述本體的一端通過固定件5固定在所述推送板21的背面，所述固定件5可以是各種可行的結構，以滿足將所述本體一端固定在所述推送板21的背面即可，本實施例中，優選所述固定件5包括固定柱51和安裝槽52，所述固定柱51用于與所述本體上的連接孔連接，所述固定柱51固接在所述安裝槽52上，所述安裝槽52的結構可以根據實際需要設置，所述安裝槽52通過螺栓固定在所述推送板21的背面，并且所述安裝槽52在所述推送板21背面的位置可以根據需要進行調整，通過調整所述安裝槽52的位置，即可以調整所述從動桿31在所述輕量化擺臂2上的施力點，優選所述安裝槽52的位置與所述連接件24相鄰設置，并且，如附圖3所示，所述從動桿31在所述輕量化擺臂2上的施力點位置滿足以下公式:
Ll=(L2XL3XuXmXgV(1000XTXsina)，式中，LI為所述從動桿在所述輕量化擺臂的施力點到所述轉軸中心點的距離，L2為所述轉軸的中心點到待分揀物品中心點的距離，L3為所述曲柄與電機的連接點到其與從動桿的連接點的距離，u為皮帶線摩擦系數，m為待分揀物品的重量，g為重力加速度，T為電機的最小輸出扭矩，a為輕量化擺臂在收縮狀態下，曲柄和從動桿的連接點與從動桿和輕量化擺臂的施力點的連線以及曲柄和從動桿的連接點位于死點時，曲柄和從動桿的連接點與從動桿和輕量化擺臂的施力點的連線之間的夾角。
[0028]通過控制曲柄連桿機構與輕量化擺臂的連接點的位置，能夠最大程度的保證輕量化擺臂擺出時對物品提供足夠的推力，從而能夠滿足各種形狀、大小、材質的物品的推送要求。
[0029]更進一步，所述本體另一端的連接孔與所述曲柄32—端頂面設置的連接柱33連接，所述曲柄32的另一端設置有連接軸，所述曲柄32的另一端的連接軸通過脹套(圖中未示出)連接驅動所述曲柄32轉動的驅動裝置4，本實施例中，所述驅動裝置4時電機，由于脹套能夠在超載時或在電機停止而曲柄連桿機構在慣性作用下繼續轉動時，斷開曲柄連桿機構和電機轉軸的聯結，從而可以保護電機不受損害，起到緩沖、減振的作用。
[0030]同時，所述電機可以是已知的各種電機，如伺服電機、步進電機等;本實施例中優選所述電機為變頻電機，并且所述變頻電機穿過所述基板10的鏤空部。
[0031]所述輕量化擺臂2處于收縮狀態時，所述曲柄連桿機構3的從動桿31和曲柄32的連接點不在曲柄連桿機構3的死點位置，進一步優選，所述輕量化擺臂2處于收縮狀態時，所述曲柄連桿機構3的從動桿31和曲柄32的連接點處于過所述曲柄連桿機構3的死點位置，此處，過所述曲柄連桿機構3的死點位置即按照所述曲柄32的旋轉方向轉動時，在旋轉弧上的且位于所述曲柄連桿機構3的死點位置前方指定范圍內的點位。
[0032]具體的，所述分揀裝置還包括用于確定所述從動桿31和曲柄32的連接點不在曲柄連桿機構3的死點位置的傳感器(圖中未示出)，進一步，所述傳感器用于確定所述從動桿31和曲柄32的連接點處于過所述曲柄連桿機構3的死點位置，所述傳感器固定于設置在所述曲柄連桿機構3的死點位置且開設有腰型孔71的傳感器支架7上，通過調整所述傳感器在所述腰形孔71上位置即可以使所述傳感器位于所述曲柄連桿機構3的死點位置或所述曲柄連桿機構3的死點位置相鄰的位置，當然所述傳感器支架7也可以是其他位置，如過所述曲柄連桿機構3的死點位置，所述傳感器連接控制裝置(圖中未示出)，所述控制裝置連接所述變頻電機并控制所述變頻電機的啟停;本實施中，所述控制裝置優選為PLC控制系統，可以根據實際需要，通過對PLC控制系統進行編譯實現不同的控制方式。
[0033]工作過程中，當需要使所述變頻電機停止時，如果所述傳感器位于所述曲柄連桿機構3的死點位置，所述PLC系統在接收到所述傳感器的信號后延時指定時間后發信號停止所述變頻電機;如果所述傳感器位于過所述曲柄連桿機構3的死點位置，所述PLC系統在接收到所述傳感器的信號時即發信號停止所述變頻電機;通過上述兩種控制原則，均能保證在所述輕量化擺臂2處于收縮狀態時，所述從動桿31和曲柄32的連接點位于所述曲柄連接機構3的死點位置。
[0034]更進一步，如附圖2所示，將本發明的物流自動化輸送線的分揀裝置10應用到物流自動化分揀輸送線時，在輸送線8的一側或兩側分別設置至少一個所述物流自動化輸送線的分揀裝置10，并且常態下，所述物流自動化輸送線的分揀裝置10的輕量化擺臂21的推送面與所述輸送線的側邊平行或保持一定的夾角，優選所述輕量化擺臂21的推送面與所述輸送線的側邊處于平行的狀態，所述輸送線8的上還設置有分別與所述物流自動化輸送線的分揀裝置10匹配的且帶緩沖裝置的收集器9，所述收集器9位于所述輸送線8上與所述物流自動化輸送線的分揀裝置10相對的另一側。
[0035]所述帶緩沖裝置的收集器9包括配接的緩沖裝置及收集器，所述緩沖裝置包括鏡像對稱的第一緩沖區和第二緩沖區，所述第一緩沖區和第二緩沖區均包括連續弧面側壁和傾斜的底面，所述弧面側壁為內凹結構且以水平面剖切形成的剖面為U形結構，從而使所述弧面側壁與底面配接形成一個具有開口的凹槽結構，且所述底面位于所述開口區域的高度低于所述底面其他區域的高度，所述開口處配接收集器，所述側壁的頂面與所述輸送線平齊或略低于所述輸送線。當然在其他實施例中，所述第一緩沖區的側壁也可是如附圖2中所示的，由若干斜面拼接而成的曲面結構。
[0036]工作時，所述輸送線8帶動物品前進，當物品到達指定的位置時，所述PLC控制系統根據設定的參數啟動該物品對應位置的物流自動化輸送線的分揀裝置10中的變頻電機，所述變頻電機啟動帶動所述曲柄32轉動，所述曲柄32轉動帶動所述從動桿31移動，所述從動桿31在所述曲柄32的帶動下，向所述輕量化擺臂2施加推力，推動所述輕量化擺臂2逐步向輸送線8方向移動，即從與所述輸送線8的側邊平行的狀態或略微重疊的狀態轉變為逐漸進入所述輸送線8的工作區域內，當所述曲柄32轉動約180°時，所述曲柄32與所述從動桿31處于一條直線上且它們不重合，此時所述輕量化擺臂2處于最大的展開狀態，在所述輕量化擺臂2從收縮狀態轉變到最大展開狀態的過程中，所述輕量化擺臂2與位于輸送線8上的物品接觸，并向所述物品施加推力，從而使物品從所述輸送線8上推下并進入到所述緩沖裝置，并從所述緩沖裝置的開口處掉落到所述收集器中。
[0037]隨著所述變頻電機的繼續運行，所述曲柄32繼續轉動，并帶動所述從動桿31往回運動，同時，所述從動桿31逐步向回拉動所述輕量化擺臂2，使所述輕量化擺臂2逐步從最大展開狀態往回收縮，當所述從動桿31與所述曲柄32位于同一直線上，且它們處于重合狀態時，所述從動桿31與曲柄32的連接點即位于所述曲柄連桿機構3的死點位置，此時由于曲柄連桿機構自身的內力限制，從動桿31與曲柄32的連接點的轉動速度相對降低從而起到一定的剎車作用；當所述從動桿31與曲柄32的連接點隨變頻電機繼續轉動到所述傳感器時，所述傳感器發送信號給所述PLC控制系統，所述PLC控制系統發信號停止所述變頻電機，變頻電機停止后，所述曲柄連桿機構停止，所述從動桿31和曲柄32的連接點的停止位置處于過所述曲柄連桿機構的死點位置，此時所述輕量化擺臂2處于完全收縮狀態。
[0038]實施例2
本實施例與實施例1的整體結構和原理相近，區別點在于:如附圖4和附圖5所示，所述驅動裝置4包括電機I，所述電機I連接主動輪42并驅動其轉動，所述主動輪42通過同步帶43連接從動輪44并同步轉動，所述從動輪44連接所述曲柄連桿機構3的曲柄32。
[0039]之所以采用本實施例的結構主要是考慮到:在輕量化擺臂擺動的過程中，由于所述輕量化擺臂2可能會被布袋等柔性物品卡住，從而無法擺回，曲柄連桿機構也就無法繼續運轉，然而由于電機仍然處于正常運轉狀態，此時，如果電機和曲柄連桿機構中的曲柄直接連接，電機轉軸的動力和曲柄連桿機構的阻力相互制衡，因此極有可能造成電機的損壞;而采用本實施例中的傳動結構后，即使輕量化擺臂2被卡住后，從動輪44和同步帶43無法繼續轉動，但是此時，由于電機I對主動輪42驅動力大于主動輪42和同步帶43之間的摩擦力，因此電機I仍能帶動主動輪42繼續轉動，即能夠對電機起到一定的緩沖保護作用。
[0040]工作時，由所述電機I驅動所述主動輪42轉動，所述主動輪42通過同步帶43帶動所述從動輪44同步轉動，所述從動輪44轉動帶動所述曲柄32轉動，所述曲柄32轉動進而使所述從動桿31推動或拉回所述輕量化擺臂2，使所述輕量化擺臂2進行擺動。
[0041]本發明尚有多種實施方式，凡采用等同變換或者等效變換而形成的所有技術方案，均落在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.物流自動化輸送線的分揀裝置，其特征在于:包括以轉軸(I)為軸心轉動的輕量化擺臂(2)，所述輕量化擺臂(2)連接驅動其擺動的曲柄連桿機構(3)，所述曲柄連桿機構(3)連接驅動裝置(4)，所述輕量化擺臂(2)處于收縮狀態時，所述曲柄連桿機構(3)的從動桿(31)和曲柄(32)的連接點不在曲柄連桿機構(3)的死點位置； 所述從動桿(31)在所述輕量化擺臂(2)上的施力點位置滿足以下公式:Ll=(L2XL3XuXmXg)/(1000 XTX sina)，式中，LI為所述從動桿在所述輕量化擺臂的施力點到所述轉軸中心點的距離，L2為所述轉軸的中心點到待分揀物品中心點的距離，L3為所述曲柄與電機的連接點到其與從動桿的連接點的距離，u為皮帶線摩擦系數，m為待分揀物品的重量，g為重力加速度，T為電機的最小輸出扭矩，a為輕量化擺臂在收縮狀態下，曲柄和從動桿的連接點與從動桿和輕量化擺臂的施力點的連線以及曲柄和從動桿的連接點位于死點時，曲柄和從動桿的連接點與從動桿和輕量化擺臂的施力點的連線之間的夾角。2.根據權利要求1所述的物流自動化輸送線的分揀裝置，其特征在于:所述輕量化擺臂(2)包括推送板(21)，所述推送板(21)的背面設置有至少兩根平行的加強桿(22)，所述加強桿(22)上開設有若干槽孔(23);所述推送板(21)的背面的一端設置有用于將輕量化擺臂(2 )可轉動地連接在轉軸(I)上的連接件(24 )。3.根據權利要求1所述的物流自動化輸送線的分揀裝置，其特征在于:所述驅動裝置(4)是與所述曲柄(32)固接的電機。4.根據權利要求3所述的物流自動化輸送線的分揀裝置，其特征在于:所述電機的轉軸通過脹套與所述曲柄(32)的一端連接。5.根據權利要求1所述的物流自動化輸送線的分揀裝置，其特征在于:所述驅動裝置(4)包括電機(41)，所述電機(41)連接主動輪42并驅動其轉動，所述主動輪42通過同步帶(43)連接從動輪(44 )并同步轉動，所述從動輪(44 )連接所述曲柄(32 )。6.根據權利要求3-5任一所述的物流自動化輸送線的分揀裝置，其特征在于:所述電機為變頻電機。7.根據權利要求1所述的物流自動化輸送線的分揀裝置，其特征在于:所述從動桿(31)包括兩端具有連接孔的本體，所述本體的一端通過固定件(5)固定在所述推送板(21)的背面;所述固定件(5)包括與所述本體上的連接孔固接的固定柱(51)以及用于安裝所述固定柱(51)且固定在所述推送板(21)背面的安裝槽(52)。8.根據權利要求1所述的物流自動化輸送線的分揀裝置，其特征在于:還包括用于確定所述從動桿(31)和曲柄(32)的連接點不在曲柄連桿機構(3)的死點位置的傳感器，所述傳感器連接控制裝置，所述控制裝置連接所述驅動裝置(4)。9.根據權利要求8所述的物流自動化輸送線的分揀裝置，其特征在于:所述傳感器通過開設有腰型孔(71)的傳感器支架(7)設置在所述曲柄連桿機構(3)的死點位置。10.根據權利要求9所述的物流自動化輸送線的分揀裝置，其特征在于:所述輕量化擺臂(2)處于收縮狀態時，所述曲柄連桿機構(3)的從動桿(31)和曲柄(32)的連接點過所述曲柄連桿機構(3)的死點位置。11.根據權利要求10所述的物流自動化輸送線的分揀裝置，其特征在于:所述控制裝置為PLC控制系統。
【文檔編號】B65G47/82GK106044176SQ201610553679
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月14日
【發明人】蔡熙, 張鴻
【申請人】蘇州金峰物聯網技術有限公司