一种供应链使用的货物统一分选系统的制作方法

所属技术领域

本发明属于货物分选技术领域，尤其涉及一种供应链使用的货物统一分选系统。

背景技术：

目前无人超市或者无人仓库越来越多，提取货物过程采用自动化操作，通过机械臂将物品放于传输带上，传输带将物品运到指定位置，然后通过机器将特定物品放入特定的包装箱内封口，并贴上货运标签，再次放于传输带上，传输带传输中通过具有自动识别货运标签的装置，通过该装置对货物包装箱进行分选，分选后的货物包装箱被运送到待发地区的统一存放位置，之后统一拉走。

根据货运标签进行分选的过程需要很多步骤，如贴好货运标签后重新放置到传输带上、传输带上的等距排序、识别、分选等。完成上述几个步骤需要足够长的传输带传输，且需要很大的传输带安放空间。

所以设计一种当货物封口贴好货运标签后，对外形相同的方形包装箱进行分选的、占用空间较小的分选系统是非常有必要的。

本发明设计一种供应链使用的货物包装箱统一分选系统解决如上问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种供应链使用的货物统一分选系统，它是采用以下技术方案来实现的。

以下叙述中货物指物品被包装好的箱体。

一种供应链使用的货物统一分选系统，其特征在于：它包括顶盖、螺旋导轨、外壳、底座、驱动电机、驱动内盘、驱动外环、摆板、扫描器，其中外壳的外圆面上开有物料出口，外壳的外圆面上周向均匀地开有多个下料孔，且下料孔的一侧均通过摆动配合安装有一个摆板，摆板与外壳的内圆面配合；外壳安装在底座的上侧；驱动外环嵌套安装在外壳上；驱动电机安装底座上，驱动内盘安装在驱动电机的输出轴上；驱动电机的输出轴通过第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮的传递驱动驱动外环转动；螺旋导轨安装在驱动内盘和驱动外环的上侧，且螺旋导轨的外端与外壳的内圆面固定连接；顶盖为环形状，顶盖安装在外壳的上端，多个扫描器周向均匀地安装在顶盖的下侧，且每个扫描器对应一个摆板；扫描器内具有控制摆板摆动的控制单元；本发明设计的扫描器可以扫描货物的五个面，前后左右和上端面，为了更好的识别在使用本发明设计的分选系统时，需要在货物上的六个面中其中任意两个面上贴上标签。螺旋导轨内端位于驱动内盘轴线上，保证任意位置的货物均能够被传输。

作为本技术的进一步改进，上述驱动电机的输出轴上安装有第一转轴，驱动内盘固定安装在第一转轴的上端，固定套安装在第一转轴上，三个支板的一端周向均匀地安装在固定套上端的外圆面上，三个支板的另一端与驱动外环的下端面固定连接；第四齿轮固定安装在固定套的下端，第二转轴的下端通过转动配合安装在底座上，第二齿轮固定安装在第二转轴上，且第二齿轮与第四齿轮啮合，第二齿轮的直径大于第四齿轮的直径，第一齿轮固定安装在第二转轴上，第三齿轮固定安装在第一转轴上，且第三齿轮与第一齿轮啮合，第三齿轮的直径大于第一齿轮的直径；当驱动电机工作时，驱动电机会带动第一转轴转动，第一转轴转动带动驱动内盘转动，同时第一转轴转动带动第三齿轮转动，第三齿轮转动带动第一齿轮转动，第一齿轮转动带动第二转轴转动，第二转轴转动带动第二齿轮转动，第二齿轮转动带动第四齿轮转动，第四齿轮转动带动固定套转动，固定套转动带动三个支板转动，三个支板转动带动驱动外环转动，且因为第二齿轮的直径大于第四齿轮的直径，第三齿轮的直径大于第一齿轮的直径，所以驱动外环的转动速度大于驱动内盘的转动速度。

作为本技术的进一步改进，上述外壳的下端具有环形套，驱动外环通过环形套嵌套安装在外壳上。

作为本技术的进一步改进，上述顶盖的上侧周向均匀地安装有多个上传输带；底座的上侧周向均匀地安装有多个下传输带，且下传输带与外壳上所开的物料出口和下料孔一一对应配合；货物在贴上标签后，会被放于上传输带上，通过上传输带将货物运输到驱动内盘上侧，经过螺旋导轨、驱动内盘和驱动外环的分选，最后货物从对应的下料孔或者物料出口掉落到对应的下传输带上，通过下传输带运送到各自指定的位置上，统一运走。

作为本技术的进一步改进，上述外壳通过三个周向均匀分布的支杆固定安装在底座的上侧。

作为本技术的进一步改进，上述外壳上所开的下料孔一侧的上端面上分别开有一个电机安装槽，每个电机安装槽内均安装有一个触发电机，外壳上安装的所有摆板的一端分别通过一个摆轴安装在对应的下料孔内，且每个摆轴分别与对应的触发电机连接；每个扫描器均通过其内侧安装的控制单元控制触发电机工作；触发电机控制摆板摆动；当扫描器扫描到货物上的标签后，扫描器均通过其内侧安装的控制单元控制触发电机工作使得对应的摆板摆动对通道进行遮挡，同时对货物起到导向作用，货物从指定的下料孔掉下去。

作为本技术的进一步改进，上述螺旋导轨靠近螺旋导轨与驱动外环开始接触的位置上具有触发斜面，触发斜面靠近螺旋导轨内端的一段螺旋导轨为半圆环轨，本发明中因为货物重心不同，重心偏外侧的货物相对于重心偏内侧的货物在与驱动外环接触后，驱动外环驱动重心偏外侧的货物快速转动的位置相对于驱动外环驱动重心偏内侧的货物快速转动的位置不同，这样就会导致货物不能按指定的间距从驱动内盘上转移到驱动外环上，通过这段半圆环轨的螺旋导轨在货物与驱动外环接触之前的一段行程内驱动内盘上具有足够的空间保证货物可以一直保持在驱动内盘上移动；当货物与触发斜面接触后，在触发斜面的作用下，货物就会快速转移到驱动外环上，限定了货物转移到驱动外环上的位置；然后通过驱动外环对货物进行加速，拉开相邻两个货物在驱动外环上分布的间距；螺旋导轨最外侧的一圈为圆环形导轨，圆环形导轨的作用是保证货物在移动到螺旋导轨最外侧一圈后，货物可以在驱动外环的作用下做圆周运动，保证扫描器可以顺利扫描到货物；螺旋导轨与圆环形导轨之间具有过渡段，圆环形导轨的末端安装有导向板，过渡段与螺旋导轨连接处具有触发块，导向板与外壳上所开的物料出口对齐配合；触发块为三角形状；上述触发块尖角到第一转轴轴线的径向距离大于圆环形导轨的半径；导向板的作用是将对扫描器未扫描到的货物起到导向作用，使得扫描器未扫到的货物沿着外壳上所开的物料出口出去；触发块径向距离的设计的作用是对进入圆环形导轨外侧轨道内的货物起到一个推动作用，使得货物移动到圆环形导轨外侧轨道的中间位置上，保证扫描器可以顺利扫描到货物的前后左右上五个面，防止货物贴有标签的侧面与圆环形导轨的外壁面贴住，影响扫描器对货物的扫描。

作为本技术的进一步改进，上述螺旋导轨内端的上端面上具有对称分布的倒角；防止货物正好移动到螺旋导轨的上端面上，货物不能移动到驱动内盘上。

作为本技术的进一步改进，上述第二齿轮的直径为第四齿轮直径的1.5倍，第三齿轮的直径为第一齿轮直径的1.5倍。

作为本技术的进一步改进，上述驱动外环与环形套之间具有润滑或者通过滑动轴承连接或者具有耐滑涂层。。

相对于传统的货物分选技术，本发明设计的有益效果如下：

1、传统的货物分选装置，在货物贴上货运标签后会再次放于传输带上，传输带传输中通过具有自动识别货运标签的装置，通过该装置对货物进行分选，分选后的货物被运送到待发地区的统一存放位置，之后统一拉走；而分选的过程需要很多步骤，完成上述几个步骤需要足够长的传输带传输，且需要很大的传输带安放空间。本发明设计的货物分选系统，通过驱动内盘、驱动外环和螺旋导轨代替传输带，减小了因设置传输带所占用的空间。

2、本发明设计的货物分选系统，通过设计的驱动外环的转动速度大于驱动内盘的转动速度，可以保证货物在离开驱动内盘进入驱动外环后获得一个较快的速度移动，通过驱动外环对货物进行加速，拉开相邻两个货物在驱动外环上分布的间距；保证货物有足够的时间被扫描分组。

3、本发明设计的货物分选系统，在过渡段与螺旋导轨连接处具有触发块，通过触发块对进入圆环形导轨外侧轨道内的货物起到一个推动作用，使得货物移动到圆环形导轨外侧轨道的中间位置上，保证扫描器可以顺利扫描到货物，防止货物贴有标签的侧面与圆环形导轨的外壁面贴住，影响扫描器对货物的扫描。

4、本发明设计的货物分选系统，虽然装载货物的箱体大小相等，但是货物放置的位置不同，就会导致货物的重心不同，重心偏外侧的货物相对于重心偏内侧的货物在与驱动外环接触后，驱动外环驱动重心偏外侧的货物快速转动的位置相对于驱动外环驱动重心偏内侧的货物快速转动的位置不同，这样就会导致货物不能按指定的间距从驱动内盘上转移到驱动外环上，运动到驱动外环上的货物之间间距出现不同的情况，并且会出现货物紧挨的情况，本发明中螺旋导轨上具有一段半圆环轨，通过这段半圆环轨的螺旋导轨在货物与驱动外环接触之前的一段行程内驱动内盘上具有足够的空间保证货物可以一直保持在驱动内盘上移动；当货物与触发斜面接触后，在触发斜面的作用下，货物就会快速转移到驱动外环上，限定了货物转移到驱动外环上的位置，防止运动到驱动外环上的货物间距不符合分选要求。

附图说明

图1是整体部件外观示意图。

图2是整体部件分布示意图。

图3是整体部件平面示意图。

图4是驱动内盘和驱动外环分布示意图。

图5是驱动电机安装示意图。

图6是螺旋导轨分布示意图。

图7是扫描器安装示意图。

图8是扫描器分布示意图。

图9是驱动内盘、驱动外环和螺旋导轨配合示意图。

图10是外壳结构示意图。

图11是螺旋导轨结构示意图。

图12是触发块分布示意图。

图13是物料流动原理示意图。

图14是驱动外环结构示意图。

图15是摆板安装示意图。

图16是摆板工作原理示意图。

图中标号名称：1、顶盖；2、上传输带；3、螺旋导轨；4、外壳；5、底座；6、驱动电机；7、第一转轴；8、驱动内盘；9、驱动外环；10、支板；11、支杆；12、第二转轴；13、第一齿轮；14、第二齿轮；15、第三齿轮；16、固定套；17、第四齿轮；18、摆板；19、扫描器；20、环形套；21、物料出口；22、触发斜面；23、导向板；24、圆环形导轨；25、触发块；26、下传输带；27、触发电机；28、下料孔；29、电机安装槽；30、摆轴；31、倒角；32、过渡段；33、半圆环轨。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例或者附图用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1、2、3所示，它包括顶盖1、螺旋导轨3、外壳4、底座5、驱动电机6、驱动内盘8、驱动外环9、摆板18、扫描器19，其中如图10所示，外壳4的外圆面上开有物料出口21，外壳4的外圆面上周向均匀地开有多个下料孔28，且下料孔28的一侧均通过摆动配合安装有一个摆板18，摆板与外壳的内圆面配合；如图4所示，外壳4安装在底座5的上侧；如图4、14所示，驱动外环9嵌套安装在外壳4上；如图4、5所示，驱动电机6安装底座5上，如图4所示，驱动内盘8安装在驱动电机6的输出轴上；如图4、5所示，驱动电机6的输出轴通过第一齿轮13、第二齿轮14、第三齿轮15和第四齿轮17的传递驱动驱动外环9转动；如图4、8、9所示，螺旋导轨3安装在驱动内盘8和驱动外环9的上侧，且螺旋导轨3的外端与外壳4的内圆面固定连接；如图7所示，顶盖1为环形状，顶盖1安装在外壳4的上端，如图6、9所示，多个扫描器19周向均匀地安装在顶盖1的下侧，且每个扫描器19对应一个摆板18；扫描器19内具有控制摆板18摆动的控制单元；本发明设计的扫描器19可以扫描货物的五个面，前后左右和上端面，为了更好的识别在使用本发明设计的分选系统时，需要在包装箱上的六个面中其中任意两个面上贴上标签。这样设计作用是，当被包装好的包装箱放置在分选系统时，不确定那个面与传输带接触，设计两个标签能够保证至少有一个标签没有朝下与传输带接触，保证扫描装置能够扫描到至少一个标签，保证分选正常进行。

如图5所示，上述驱动电机6的输出轴上安装有第一转轴7，驱动内盘8固定安装在第一转轴7的上端，固定套16安装在第一转轴7上，三个支板10的一端周向均匀地安装在固定套16上端的外圆面上，三个支板10的另一端与驱动外环9的下端面固定连接；第四齿轮17固定安装在固定套16的下端，第二转轴12的下端通过转动配合安装在底座5上，第二齿轮14固定安装在第二转轴12上，且第二齿轮14与第四齿轮17啮合，第二齿轮14的直径大于第四齿轮17的直径，第一齿轮13固定安装在第二转轴12上，第三齿轮15固定安装在第一转轴7上，且第三齿轮15与第一齿轮13啮合，第三齿轮15的直径大于第一齿轮13的直径；当驱动电机6工作时，驱动电机6会带动第一转轴7转动，第一转轴7转动带动驱动内盘8转动，同时第一转轴7转动带动第三齿轮15转动，第三齿轮15转动带动第一齿轮13转动，第一齿轮13转动带动第二转轴12转动，第二转轴12转动带动第二齿轮14转动，第二齿轮14转动带动第四齿轮17转动，第四齿轮17转动带动固定套16转动，固定套16转动带动三个支板10转动，三个支板10转动带动驱动外环9转动，且因为第二齿轮14的直径大于第四齿轮17的直径，第三齿轮15的直径大于第一齿轮13的直径，所以驱动外环9的转动速度大于驱动内盘8的转动速度。

如图10所示，上述外壳4的下端具有环形套20，如图4所示，驱动外环9通过环形套20嵌套安装在外壳4上。

如图1、2所示，上述顶盖1的上侧周向均匀地安装有多个上传输带2；底座5的上侧周向均匀地安装有多个下传输带26，且下传输带26与外壳4上所开的物料出口21和下料孔28一一对应配合；货物在贴上标签后，会被放于上传输带2上，通过上传输带2将货物运输到驱动内盘8上侧，经过螺旋导轨3、驱动内盘8和驱动外环9的分选，最后货物从对应的下料孔28或者物料出口21掉落到对应的下传输带26上，通过下传输带26运送到各自指定的位置上，统一运走。

如图1、4所示，上述外壳4通过三个周向均匀分布的支杆11固定安装在底座5的上侧。

如图10所示，上述外壳4上所开的下料孔28一侧的上端面上分别开有一个电机安装槽29，如图10、15所示，每个电机安装槽29内均安装有一个触发电机27，驱动外环9上安装的所有摆板18分别通过一个摆轴30安装在对应的下料孔28内，且每个摆轴30分别与对应的触发电机27连接；每个扫描器19均通过其内侧安装的控制单元控制触发电机27工作；触发电机27控制摆板18摆动；当扫描器19扫描到货物上的货运标签后，如图16中的b所示，扫描器19均通过其内侧安装的控制单元控制触发电机27工作使得对应的摆板18对通道进行遮挡，同时对货物起到导向作用，货物从指定的下料孔28掉下去。当掉下后，恢复摆板，等待下个货物。当摆板不工作时，如图16中的a所示，摆板贴着外壳内壁，对货物的运动没有影响。

如图11、12所示，上述螺旋导轨3靠近螺旋导轨3与驱动外环9开始接触的位置上具有触发斜面22，触发斜面22靠近螺旋导轨3内端的一段螺旋导轨3为半圆环轨，本发明中因为货物重心不同，货物与驱动外环9接触的位置就会不同，重心偏外侧的货物相对于重心偏内侧的货物在与驱动外环9接触后，驱动外环9驱动重心偏外侧的货物快速转动的位置相对于驱动外环9驱动重心偏内侧的货物快速转动的位置不同，这样就会导致货物不能按指定的间距从驱动内盘8上转移到驱动外环9上，通过这段半圆环轨的螺旋导轨3在货物与驱动外环9接触之前的一段行程内驱动内盘8上具有足够的空间保证货物可以一直保持在驱动内盘8上移动；当货物与触发斜面22接触后，在触发斜面22的作用下，货物就会快速转移到驱动外环9上，限定了货物转移到驱动外环9上的位置；然后通过驱动外环9对货物进行加速，拉开相邻两个货物在驱动外环9上分布的间距；螺旋导轨3最外侧的一圈为圆环形导轨24，圆环形导轨24的作用是保证货物在移动到螺旋导轨3最外侧一圈后，货物可以在驱动外环9的作用下做圆周运动，保证扫描器19可以顺利扫描到货物；螺旋导轨与圆环形导轨之间具有过渡段，圆环形导轨的末端安装有导向板，过渡段与螺旋导轨连接处具有触发块，导向板23与外壳4上所开的物料出口21对齐配合；触发块25为三角形状；上述触发块尖角到第一转轴轴线的径向距离大于圆环形导轨的半径；导向板23的作用是将对扫描器19未扫描到的货物起到导向作用，使得扫描器19未扫到的货物沿着外壳4上所开的物料出口21出去；触发块25径向距离的设计作用是对进入圆环形导轨24外侧轨道内的货物起到一个推动作用，使得货物移动到圆环形导轨24外侧轨道的中间位置上，保证扫描器19可以顺利扫描到货物，防止货物贴有货运标签的侧面与圆环形导轨24的外壁面贴住，影响扫描器19对货物的扫描。

如图12所示，上述螺旋导轨3内端的上端面上具有对称分布的倒角31；防止货物正好移动到螺旋导轨3的上端面上，货物不能移动到驱动内盘8上。

上述第二齿轮14的直径为第四齿轮17直径的1.5倍，第三齿轮15的直径为第一齿轮13直径的1.5倍。

上述驱动外环9与环形套20之间具有润滑或者通过滑动轴承连接或者具有耐滑涂层。

具体工作流程：当使用本发明设计的分选系统时，放于传输带上的货物会通过传输带将货物运到指定位置，然后通过机器将特定货物放入特定的包装箱内封存，在六个面的任意两个面上分别贴上一个货运标签，共两个相同的货运标签，货运标签中具有货运地址信息，控制驱动电机6工作，驱动电机6就会带动第一转轴7转动，第一转轴7转动带动驱动内盘8转动，同时第一转轴7转动带动第三齿轮15转动，第三齿轮15转动带动第一齿轮13转动，第一齿轮13转动带动第二转轴12转动，第二转轴12转动带动第二齿轮14转动，第二齿轮14转动带动第四齿轮17转动，第四齿轮17转动带动固定套16转动，固定套16转动带动三个支板10转动，三个支板10转动带动驱动外环9转动，且驱动外环9的转动速度大于驱动内盘8的转动速度；之后将货物放于上传输带2上，上传输带2就会将货物运送到驱动内盘8上侧的螺旋导轨3内，到达螺旋导轨上时，各个货物因没有规则落下，最终杂乱无章，如图13所示，此时驱动内盘8就会带动货物沿着螺旋导轨3逐渐向外移动，进行排序整理；在移动过程中，当货物与触发斜面22接触后，在触发斜面22的作用下，货物就会快速转移到驱动外环9上，之后货物被驱动外环9带动移动，并具有适当的间距，当货物在移动到螺旋导轨3最外侧一圈后，安装在顶盖1上的扫描器19就会对货物进行扫描，当扫描器19感应到对应货运地址的货物的标签后，扫描器19就会通过其内侧安装的控制单元控制对应的触发电机27工作使得对应的摆板18对通道进行遮挡，同时，货物从指定的下料孔28掉下去，掉落到指定的下传输带26上被运走，而因标签脱落或者标签不清楚而未被扫描器19扫描到的货物则沿着外壳4上所开的物料出口21出去，掉落到对应的传输带上，进行查看，人工分选。