阅读说明：本技术 一种翻板式分拣小车的托盘复位机构、分拣机及分拣方法 (Tray resetting mechanism of turnover type sorting trolley, sorting machine and sorting method ) 是由 许辉平 杨永栓 朱明超 徐美金 孙高 鞠世林 于 2020-06-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种翻板式分拣小车的托盘复位机构、分拣机及分拣方法。现有的翻板式分拣机在复位过程中,托盘复位机构和分拣小车均会受到较大冲击,这大大缩短了翻板式分拣机的使用寿命。本发明一种翻板式分拣小车的托盘复位机构,包括底座、倾斜导向件和弹性连接件。倾斜导向件通过弹性连接件安装在底座。初始状态下,倾斜导向件的顶面倾斜设置,用于引导分拣小车的托盘复位。倾斜导向件受到外部冲击时,弹性连接件受力发生变形,倾斜导向件随之发生位移来实现缓冲。本发明在对翻板式分拣小车的托盘进行复位时,各液压弹簧能够变形来进行缓冲,避免刚性冲击导致分拣小车以及托盘复位机构的损坏。(The invention discloses a tray resetting mechanism of a turnover type sorting trolley, a sorting machine and a sorting method. The tray resetting mechanism and the sorting trolley can be greatly impacted when the existing plate-turning type sorting machine is reset, so that the service life of the plate-turning type sorting machine is greatly shortened. The invention relates to a tray resetting mechanism of a turnover plate type sorting trolley, which comprises a base, an inclined guide part and an elastic connecting part. The inclined guide member is installed at the base through an elastic connection member. In the initial state, the top surface of the inclined guide piece is obliquely arranged and used for guiding the tray of the sorting trolley to reset. When the inclined guide piece is impacted by the outside, the elastic connecting piece is stressed to deform, and the inclined guide piece displaces along with the deformation to realize buffering. When the tray of the turnover plate type sorting trolley is reset, all the hydraulic springs can deform to buffer, so that the damage to the sorting trolley and the tray resetting mechanism caused by rigid impact is avoided.)

一种翻板式分拣小车的托盘复位机构、分拣机及分拣方法

技术领域

本发明属于物流分拣技术领域，具体涉及一种翻板式无动力分拣小车的托盘复位机构、分拣机及分拣方法。

背景技术

翻板式分拣机以托盘为分拣载体，通过托盘向下翻转来释放货物，核心优势是能平稳可靠地处理各种大小和形状的物品，如塑料袋、包装不规则的异形件、邮件书刊等。并且，翻板式分拣机的下包台设置在环形轨道的下方，分拣小车上不需要设置动力源，故具有占用空间小，成本较低的优势。但是，现有的翻板式分拣机中，托盘复位机构通过刚性撞击分拣小车向下翻开的托盘来实现托盘的复位。在复位过程中，托盘复位机构和分拣小车均会受到较大冲击，这大大缩短了翻板式分拣机的使用寿命。此外，当分拣小车上出现卡包的情况时，现有托盘复位机构更是会顶飞分拣小车，导致分拣小车脱轨、损坏等严重后果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种翻板式分拣小车的托盘复位机构、分拣机及分拣方法。

本发明的第一个目的在于提供一种翻板式分拣小车的托盘复位机构。

本发明一种翻板式分拣小车的托盘复位机构，包括底座、倾斜导向件和弹性连接件。倾斜导向件通过弹性连接件安装在底座。初始状态下，倾斜导向件的顶面倾斜设置，用于引导分拣小车的托盘复位。倾斜导向件受到外部冲击时，弹性连接件受力发生变形，倾斜导向件随之发生位移来实现缓冲。

作为优选，所述的底座上设置有用于安装的倾斜导向件第一支撑座和第二支撑座。所述的第一支撑座与第二支撑座间隔排列且均固定在底座上。第一支撑座到第二支撑座的方向与分拣机的输送方向相同。第一支撑座低于第二支撑座。第一支撑座和第二支撑座均包括顶部限位柱和两块侧板。顶部限位柱固定在两块侧板之间。

作为优选，所述的倾斜导向件呈长条形，穿过第一支撑座和第二支撑座内的限位柱的下方。倾斜导向件在弹性连接件的作用下抵住限位柱。

作为优选，多个弹性连接件的一端与底座铰接，另一端与倾斜导向件铰接，使得倾斜导向件不受外部冲击时保持稳定的倾斜状态。

作为优选，各弹性连接件与底座的连接位置可调。

作为优选，各弹性连接件与倾斜导向件的连接位置可调。

作为优选，所述的弹性连接件采用液压弹簧、气弹簧或金属弹簧。

作为优选，本发明一种翻板式分拣小车的托盘复位机构还包括导向缓冲层。所述的导向缓冲层设置在倾斜导向件的顶面。

本发明的第二个目的在于提供另一种翻板式分拣小车的托盘复位机构。

本发明一种翻板式分拣小车的托盘复位机构，包括底座、倾斜导向件和导向缓冲层。倾斜导向件安装在底座上，且顶面倾斜设置，用于引导分拣小车的托盘复位。所述的导向缓冲层设置在倾斜导向件的顶面。

作为优选，所述的导向缓冲层采用刷毛朝上的毛刷。

作为优选，所述的导向缓冲层采用条状的弹性材料。

作为优选，所述的导向缓冲层包括导向板和多根弹簧。导向板通过多根弹簧与倾斜导向件的顶面连接。

本发明的第三个目的在于提供一种应用前述托盘复位机构的翻板式分拣机及其分拣方法。

本发明一种翻板式分拣机，包括机架、环形轨道、分拣小车、下包台以及前述的其中一种托盘复位机构。环形轨道安装在机架上。多个分拣小车依次首尾相连排列在环形轨道上。分拣小车上设置有被锁扣锁止的托盘。当锁扣被拨动时，托盘向下翻开。下包台设置在环形轨道的正下方。托盘复位机构设置在环形轨道的下方，且位于下包台的末端。托盘复位机构的数量与单个分拣小车上托盘的数量对应。托盘复位机构内倾斜导向件的顶面沿着分拣小车的输送方向由低逐渐抬高。下包台由沿着分拣小车输送方向依次排列的多个下包单元组成。下包单元内设置有用于拨动分拣小车上的锁扣的动力元件。

作为优选，所述的下包单元内用于拨动锁扣的动力元件采用锁扣拨动气缸。锁扣拨动气缸设置在环形轨道的侧部，位置与分拣小车上的锁扣的外端对应。锁扣拨动气缸的活塞杆顶端支承有第二滚轮。当第二滚轮处于第一个极限位置时，第二滚轮与锁扣外端错开，分拣小车经过时不会被拨动锁扣；当第二滚轮处于第二个极限位置时，第二滚轮与锁扣外端对齐，分拣小车经过时被将拨动锁扣，使得分拣小车上对应侧的托盘向下翻开。

作为优选，所述的分拣小车上的托盘的一侧边缘与车架铰接。托盘未向下翻开的状态下，托盘上的铰接轴位于托盘靠近输送方向的一侧。托盘一侧边缘处支承有第一滚轮。锁扣安装在车架的底部，且位置与第一滚轮对应。锁扣与车架构成转动副，且弹性连接。锁扣被拨动后在弹力作用下复位。锁扣的内端固定有限位块。限位块的顶面为平面，支撑第一滚轮，使得托盘被锁止。限位块的底面为倾斜面，使得托盘向上翻转复位时第一滚轮能够推开限位块，实现托盘复位和锁止。

作为优选，所述的分拣小车包括车架、支撑轮、定位轮、托盘、锁扣和次级板。竖直设置的多个支撑轮安装在车架的底部。水平设置的定位轮支承在车架的侧部。次级板固定在车架的一侧。两块托盘并排设置在车架上。两块托盘与两个托盘复位机构分别位置对应。两个第一滚轮分别设置在两块托盘底部的相背侧。

作为优选，所述的下包单元包括下包斜板和两个下包格口。两个下包格口并排设置在环形轨道的下方。两个下包格口内设置有倾斜滑出面。下包斜板设置在环形导轨与下包格口之间。下包斜板的中部与机架构成公共轴线平行于分拣小车输送方向的转动副。下包斜板由气缸或电机驱动翻转。下包斜板翻转的两个极限位置，分别与两个下包格口对接。

作为优选，相邻两个分拣小车的车架铰接或通过球铰链连接。各分拣小车由非接触式直线电机驱动。

作为优选，本发明一种翻板式分拣机还包括上包台。所述的上包台设置在环形轨道的侧部。下包台位于上包台与托盘复位机构之间。

该翻板式分拣机的分拣方法如下：

步骤一、各分拣小车沿着环形导轨循环移动；工作人员持续将待分拣的包裹送上移动中的分拣小车；各包裹均对应一个目标下包格口。

步骤二、包裹随着分拣小车被输送到下包台的上方，当包裹与目标下包格口的距离达到预设值时，目标下包格口所在下包单元内的下包切换气缸驱动下包斜板翻转切换至对接目标下包格口的状态；目标格口所在下包单元对应的动力元件，拨动分拣小车上的锁扣，使得包裹对应的托盘向下翻开，包裹经下包斜板被送入目标格口。

步骤三、当托盘向下翻开的分拣小车离开下包台的上方，到达托盘复位机构处时，向下翻开托盘在倾斜导向件的推动下逐渐向上翻转复位并被锁扣锁止。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明在对翻板式分拣小车的托盘进行复位时，各液压弹簧能够变形来进行缓冲，避免刚性冲击导致分拣小车以及托盘复位机构的损坏。此外，毛刷在受到分拣小车的托盘冲击时也能够起到缓冲的效果，从而进一步保护倾斜导向件和分拣小车的托盘。

2、本发明在遇到分拣小车的托盘卡包的情况发生时，倾斜导向件受到托盘的冲击但无法推动托盘复位，倾斜导向件通过弹簧变形而下沉，避免了托盘与倾斜导向件之间的挤压力过大，进而避免了分拣小车损坏或脱轨等事故的发生。

3、本发明中的分拣小车托盘复位是由90°状态逐步向0°状态发生变化，故本发明具有复位阻力小、不易出故障、噪音小等优势。

附图说明

图1为本发明实施例1(托盘复位机构)的整体结构示意图；

图2为本发明实施例8(翻板式分拣机)的整体结构示意图；

图3为本发明实施例8中分拣小车的结构示意图；

图4为本发明实施例8的下包台处的截面图；

图5为本发明实施例8中分拣小车、环形轨道、下包台、翻板式分拣机的位置关系示意图(图4中A部分的局部放大图)。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1所示，一种翻板式分拣小车的托盘复位机构，包括底座1、倾斜导向件2、液压弹簧3、第一支撑座4、第二支撑座5、毛刷6、毛刷固定夹紧件7和毛刷安装条8。底座1安装在分拣机的机架9上。第一支撑座4与第二支撑座5间隔排列且均固定在底座1上。第一支撑座4到第二支撑座5的方向与分拣机的输送方向相同。第一支撑座4低于第二支撑座5。第一支撑座4和第二支撑座5均包括顶部限位柱和两块侧板。顶部限位柱固定在两块侧板之间的顶部。两块侧板的排列方向垂直于分拣机的输送方向。倾斜导向件2通过液压弹簧3、第一支撑座4和第二支撑座5安装在底座1上。

倾斜导向件2呈长条形，穿过第一支撑座4和第二支撑座5内的限位柱的下方。液压弹簧3共有四个。其中两个液压弹簧3的一端与第一支撑座4的两块侧板分别构成转动副，另一端与倾斜导向件2的不同位置分别构成转动副。另两个液压弹簧3的一端与第二支撑座5的两块侧板分别构成转动副，另一端与倾斜导向件2的不同位置分别构成转动副。四个液压弹簧3均有预紧力，对倾斜导向件2产生推力，使得倾斜导向件2抵住第一支撑座4和第二支撑座5内的限位柱。由于第一支撑座4与第二支撑座5的高度不同，故倾斜导向件2倾斜设置，便于推动翻板式分拣小车11向下翻开的托盘复位。当倾斜导向件2受到外部冲击时，各液压弹簧3能够变形来进行缓冲，避免刚性冲击导致分拣小车11以及复位机构的损坏。毛刷安装条8固定的倾斜导向件2的顶部。毛刷6通过毛刷固定夹紧件7安装在毛刷安装条8上。毛刷6在受到分拣小车11的托盘11-4冲击时能够起到缓冲的效果，从而进一步达到延长分拣小车11以及复位机构使用寿命的技术效果，使小车受冲击损坏的故障率降至最低。。

实施例2

一种翻板式分拣小车的托盘复位机构，本实施例与实施例1的区别在于：液压弹簧3与第一支撑座4或第二支撑座5连接的位置能够调节，从而调整液压弹簧3的预紧力以及倾斜导向件2的受力结构。该位置调节通过安装在第一支撑座4、第二支撑座5上的滑块和紧定螺钉实现，或通过其他现有的铰接点位置调节方式实现。

实施例3

一种翻板式分拣小车的托盘复位机构，本实施例与实施例1的区别在于：液压弹簧3与倾斜导向件2连接的位置能够调节，从而调整液压弹簧3的预紧力以及倾斜导向件2的受力结构。该位置调节通过安装在倾斜导向件2上的滑块、T型槽和螺栓螺母实现，或通过其他现有的铰接点位置调节方式实现。

实施例4

一种翻板式分拣小车的托盘复位机构，本实施例与实施例1的区别在于：将液压弹簧3更换为气弹簧。

实施例5

一种翻板式分拣小车的托盘复位机构，本实施例与实施例1的区别在于：将液压弹簧3更换为金属压缩弹簧。

实施例6

一种翻板式分拣小车的托盘复位机构，本实施例与实施例1的区别在于：将毛刷6更换为弹性条。弹性条的材质为橡胶或海绵。

实施例7

一种翻板式分拣小车的托盘复位机构，本实施例与实施例1的区别在于：将毛刷6更换为通过多根弹簧与倾斜导向件2连接的导向板。由于分拣小车11的托盘11-4冲击导向板时，导向板下方的各弹簧能够通过压缩进行缓冲，从而避免了刚性冲击，延长了分拣小车11以及复位机构使用寿命。

实施例8

如图2所示，一种翻板式分拣机，包括机架9、环形轨道10、分拣小车11、上包台(图中未示出)、下包台12以及如实施例1～7中所述的任意一个托盘复位机构13。环形轨道10安装在机架9的顶部。多个分拣小车11依次首尾相连排列在环形轨道10上。相邻两个分拣小车11的车架11-1铰接或通过球铰链连接。各分拣小车11由非接触式直线电机14驱动，能够沿着环形轨道10周期性持续输送货物。非接触式直线电机14固定在机架9上，能够无接触地推动分拣小车11上的次级板11-6(铝板)。上包台设置在环形轨道10的侧部，用于向分拣小车11上添加货物包裹。下包台12设置在其中一段环形轨道10的正下方。并排且间隔设置的两个托盘复位机构13设置在环形轨道10的下方(内、外侧轨道之间)，且位于下包台12的末端(分拣小车离开下包台上方的位置)。托盘复位机构13内倾斜导向件2的顶面沿着分拣小车11的输送方向由低逐渐抬高，能够逐步推动分拣小车11上的托盘复位。下包台12位于上包台与托盘复位机构13之间。

如图3所示，分拣小车11包括车架11-1、支撑轮11-2、定位轮11-3、托盘11-4、锁扣11-5和次级板11-6。竖直设置的四个支撑轮11-2两两一组，安装在车架11-1底部的两侧，由于环形轨道10支撑。水平设置的定位轮11-3支承在车架11-1的侧部，用于环形轨道10的侧板配合，实现分拣小车11的定位和转弯。次级板11-6固定在车架11-1的一侧用于与机架9上的非接触式直线电机14相配合。两块托盘11-4并排设置在车架11-1上。两块托盘11-4与两个托盘复位机构13分别位置对应。托盘11-4的一侧边缘与车架11-1铰接。托盘11-4未向下翻开的状态下，托盘11-4上的铰接轴位于托盘11-4靠近输送方向的一侧。从而使得托盘11-4向下翻开的分拣小车11经过托盘复位机构13的倾斜导向件2时能够向上翻转复位。两个托盘11-4的底面中部均固定有斜块，用于与托盘复位机构13配合，减小托盘复位时的冲击。当分拣小车11移动到倾斜导向件2的最高处时，托盘11-4受到倾斜导向件2的支撑，且分拣小车11整体不会被顶高脱轨。

两个托盘11-4的相反侧边缘均支承有第一滚轮11-7。车架11-1底部的两侧均设置有用于锁定托盘11-4位置的锁扣11-5。锁扣11-5的中部与车架11-1的底部铰接(转动轴线竖直设置)。锁扣11-5与车架11-1之间的铰接轴上设置有用于复位锁扣11-5的扭簧。扭簧的两端与车架11-1、锁扣11-5分别固定。锁扣11-5的内端固定有限位块11-8。限位块11-8的顶面为平面，用于支撑托盘11-4上的第一滚轮11-7，底面为倾斜面，使得托盘11-4向上翻转复位时第一滚轮11-7能够推开限位块11-8，实现复位和锁止。锁扣11-5的外端伸出，用于与下包台12内的锁扣拨动气缸12-3配合，拨动锁扣11-5，实现托盘11-4锁止的解除。初始状态下，托盘11-4保持水平，且由锁扣11-5上的限位块11-8支撑，能够放置和运输包裹；当锁扣11-5被拨动时，托盘11-4上的第一滚轮11-7与限位块11-8分离，托盘11-4失去支撑向下翻转，托盘11-4上放置的包裹向下掉落到下包台12中。

如图2、4和5所示，下包台12由沿着分拣小车11输送方向依次排列的多个下包单元组成。下包单元包括下包斜板12-1、下包切换气缸12-2、锁扣拨动气缸12-3和两个下包格口12-4。两个下包格口12-4并排设置在环形轨道10下方。两个下包格口12-4内设置有朝向相反的倾斜滑出面。下包斜板12-1设置在环形导轨与下包格口12-4之间。下包斜板12-1的中部与机架9构成公共轴线平行于分拣小车11输送方向的转动副。下包斜板12-1的翻转位置能够决定分拣小车11上掉落的包裹落入哪个下包格口。下包切换气缸12-2设置在下包斜板12-1的下方，缸体与机架9铰接，活塞杆与下包斜板12-1的底面铰接；下包切换气缸12-2的推出和缩回能够带动下包斜板12-1翻转，从而控制包裹掉入的格口。

两个锁扣拨动气缸12-3分别设置在环形轨道10内的两侧，位置与分拣小车11上的两个锁扣11-5的外端分别对应。两个锁扣拨动气缸12-3的活塞杆顶端支承有第二滚轮12-5。当锁扣拨动气缸12-3缩回时，第二滚轮12-5与分拣小车11上对应侧的锁扣11-5外端错开，分拣小车11经过时不会拨动锁扣11-5；当锁扣拨动气缸12-3推出时，第二滚轮12-5与分拣小车11上对应侧的锁扣11-5外端对齐，分拣小车11经过时将拨动锁扣11-5，使得分拣小车11上对应侧的托盘11-4向下翻开。

该翻板式分拣机的分拣方法如下：

步骤一、各分拣小车11在非接触式直线电机14的驱动下沿着环形导轨循环移动；工作人员在上包台持续将待分拣的包裹送上移动中的分拣小车11；各包裹对应的目标下包格口提前通过扫码的方式获取。

步骤二、包裹随着分拣小车11被输送到下包台12的上方，当包裹与目标下包格口的距离达到预设值(已经经过了目标格口所在下包单元的上一个下包单元的锁扣拨动气缸12-3)时，目标格口所在下包单元内的下包切换气缸12-2驱动下包斜板12-1翻转切换至对接目标格口的状态，目标格口所在下包单元对应的锁扣拨动气缸12-3推出，使得对应的第二滚轮12-5拨动分拣小车上对应的锁扣11-5，使得包裹对应的托盘11-4向下翻开，包裹经下包斜板12-1被送入目标格口。

步骤三、当托盘11-4向下翻开的分拣小车11离开下包台12的上方到达托盘复位机构13处时，向下翻开托盘11-4在倾斜导向件2的推动下逐渐向上翻转，最终使得托盘11-4上第一滚轮11-7推开对应锁扣11-5上的限位块11-8复位并重新由限位块11-8支撑。由于小车托盘复位是由90度状态逐步向0度状态发生变化，故本发明具有复位阻力小，不易出故障，噪音小等优点。

若托盘11-4中有卡包的情况发生时，托盘11-4难以在倾斜导向件2的推动下复位，则倾斜导向件2的受力增大将使得弹簧变形，进而让倾斜导向件2下沉，避免了托盘11-4与倾斜导向件2之间的挤压力过大，而造成分拣小车11或托盘复位机构13的损坏。此时，虽然不能把分拣小车11的托盘复位，但整个分拣机可以继续正常运行，避免了小车损坏或脱轨等更坏的事故发生，有效实现包裹的高效分拣。