一种纵向物流中转分类系统的制作方法

1.本发明属于机械设计技术领域，涉及一种分类系统，尤其涉及纵向物流中转分类系统。


背景技术：

2.中转分拣作为邮政企业与快递企业在邮件(快件)内部处理过程中的重要工序。分拣人员根据邮件(快件)封面上所书写的地址，按本企业内部自我编列的分拣路由(即路向)，逐件分入相关格口或码堆。在邮政企业与快递企业的分拣中，通过该工序与封发工序紧密结合。而分拣环节，依据规模与目的，通常分为粗分与细分两个工序。其中细分又可分为一次细分与二次细分。近年来，陆续有暴力分拣的事件被揭发，引发社会普遍关注。暴力分拣存在是因为快递行业利润已经接近为零，而且这种现象短期内难以消失，未来需要政府、科技企业等多方面更大力度扶持。特别是城市作为物流集散的高密度区域，物流中转分拣中心往往越趋近于城市中心，物流的效率越高。这样一来，寸土寸金的城市地价成为摆在快递企业面前的一大难题。
3.随着电商的高速发展，人们享受着网购的便利也同样想尽快的拿到自己精心选购的物品，也给物流配送带来了巨大的考验。而由于每个分拨中心的仓库的规模、订单数量和货物种类不同，分拣方式也不同。常用的分拣方法大致可分为三类：人工分拣、半自动分拣设备和自动分拣系统。人工分拣是快递分拣的最初形态，以人工肉眼分辨搬运为主，但随着电商的发展，订单分拣量迅速增大，配送区域增多，而人工成本也越来越高、效率低且错误率、管理效率和用户体验等需求都发生了变化时，单凭人工分拣必将无法完成分拣任务，甚至会拖了配送效率与服务质量的后腿。半自动分拣设备主要是以皮带输送机为主要的输送工具，通过在各分拣位置配备作业人员进行分拣。这种分拣方式投资不多，在一定程度上减轻劳动强度，提高分拣的效率，适用于日分拣量在1万件左右的小型分拣中心。但是这种分拣方式仅在搬运环节提高了效率，如果遇到分拣量激增，超出分拣线负荷的情况，分拣员精神不佳的时候就容易出现分拣错误。
4.全自动分拣系统不受气候、时间和体力的限制，实现了货物的连续大规模分拣。也可根据客户的实际需求选择最合适的设备，该设备旨在实现分拣动作轻柔，拒绝暴利分拣。不仅降低企业人工成本投入和劳动强度还提高工作和管理效率。其中，对于一些易破碎的货物，需要进行重点技术攻关，即二次包装的自主创新性式的技术实现。同时，如何在不影响整体中转效率的同时，进行二次包装，亦成为摆在快递企业面前的一大难题。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本发明的目的在于提供一种物流中转分类系统，实现货物卸货、货物分类、易碎货物二次包装三种工作模式。该平台助力于提升我国仓储技术升级转换，以机器视觉技术为核心，采用下沉管道、中转平台、悬挂包装等实现一种全新的纵向物流中转分类过程。
6.本发明采用以下技术方案：
7.一种纵向物流中转分类系统，所述分类系统共n层，包含2个总输入口，所述总输入口设置在系统顶层，系统底层还设有若干输出通道；所述分类系统的每一层均包括2个a级下沉管道、若干个b级下沉管道、特制中转平台、悬挂包装装置、机器视觉装置及若干输出通道；经初步包装的待中转货物经货物总输入口进入a级下沉管道，并由a级下沉管道向下传送至所述特制中转平台；所述的特制中转平台由z向推杆机、特制减震板和运输皮带组成，待中转货物从a级下沉管道进入特制减震板，所述的机器视觉装置对待中转货物进行自动识别，根据识别结果，所述的特制减震板将无需二次包装的待中转货物逐个倾倒进各b级下沉管道，或z向推杆机将需二次包装的待中转货物推向运输皮带；其中，特制减震板设计为可倾斜式；进入运输皮带后的待中转货物将与悬挂包装装置相互配合，对待中转货物进行二次包装，然后将二次包装后的待中转货物输送到对应的b级下沉管道，从而进入系统的第n
‑
1层；货物在n
‑
1、n
‑
2...层进行持续分类，每一层的分类方式同第n层，直至最后被分类输出通道输出。
8.进一步地，所述a级下沉管道为循环往复旋转阶梯结构(可保证每一件货物能以一种平稳方式传送至所述特制中转平台)，带动货物向下移动，每一级阶梯上设计有滑带装置，待阶梯移动至与特制中转平台等高位置，x向推送货物至特制中转平台。
9.进一步地，所述特制中转平台的特制减震板根据机器视觉装置的指令朝四个斜角方向倾斜，从而使货物进入各斜角方向对应的b级下沉管道。
10.更进一步地，所述特制减震板由平板、4根伸缩支撑柱、套设于伸缩支撑柱上的4根弹簧组成，通过不同支撑柱在竖直方向升高幅度的相互配合，实现平板的多方向、多角度倾斜。
11.进一步地，所述特制中转平台的z向推杆机的推进角度与z轴间的夹角设计为15度。
12.进一步地，所述悬挂包装装置由防撞泡沫注入单元、包装袋供给单元、以及环绕整个特制中转平台的悬挂链和转向抓手组成：所述的悬挂链为不锈钢链状结构，首尾拼接为一个完整的圆，悬挂链可转动，其下方经过各个b级下沉管道；所述的转向抓手用于根据机器视觉装置的识别结果抓取大、小包装袋，转向抓手的末端固定于悬挂链上，二者同步转动；所述的包装袋供给单元用于提供大、小包装袋；所述的防撞泡沫注入单元用于向大、小包装袋中注入泡沫；
13.所述的悬挂包装装置对需要二次包装的待分类货物的包装方法为：机器视觉装置根据货物情况自主判定大、小包装袋的选用，所述转向抓手抓取、夹紧相应包装袋后，防撞泡沫注入单元随即倾斜注入普通泡沫，随后该货物悬空掉落到包装袋内，防撞泡沫注入单元二次注入黏性泡沫，转向抓手进行挤压式封口。
14.更进一步地，所述包装袋供给单元分为大包装袋供给单元和小包装袋供给单元，二者宽度相同但深度上有所区分，各自嵌套堆叠以供转向抓手夹取。
15.进一步地，所述转向抓手每两个为一组，每组的两个转向抓手间的间距为大/小包装袋的宽度，所述转向抓手根据机器视觉装置检测指令来抓取大/小包装袋；所述转向抓手上设计有一块可上下翻转的挤压板，用以挤压黏性泡沫。
16.本发明中，当货运车辆来到总输入口(2个，第n层)，由人工或半人工进行卸货，a级
下沉管道内部为循环往复旋转阶梯结构，保证每一件货物能以一种平稳方式传送至所述特制中转平台。特制中转平台根据机器视觉识别结果，将不需要二次包装的货物倾斜导入对应的b级下沉管道；需要二次包装的货物则由其上的z向推杆机、运输皮带斜向上运输，继而由悬挂包装装置抓取合适大小的包装袋进行承接。悬挂链环绕于各个b级下沉管道上方，按照普通泡沫、货物、黏性泡沫顺序进行二次包装后，旋转移动至对应b级下沉管道上方后进行投递。在n
‑
1、n
‑
2...层可进行持续分类，直至最后被分类输出通道输出。
17.本发明与现有技术相比具有以下优点：
18.1、促进物流中转分类过程的智能化升级；
19.2、整体结构纵向设计，节约占地成本；
20.3、货物传递路线/步骤大幅精简，节约了运动路径计算成本；
21.4、易碎货物全程柔性传递，并进行二次包装，可以有效避免货物损坏；
22.5、全自动化二次包装工序，较好契合整体中转运输。
23.6、本发明的平台能够很好地融入现有的物流中转体系。
附图说明
24.图1是系统总体结构设计图；
25.图2是a级下沉管道功能结构示意图；
26.图3是特制中转平台和b级下沉管道功能结构示意图；
27.图4是悬挂包装装置功能结构示意图；
28.图5是转向抓手与大小包装袋供给单元功能结构示意图。
29.图中：1总输入口，2a级下沉管道，3b级下沉管道，4特制中转平台，5特制减震板，6z向推杆机，7运输皮带，8悬挂包装装置，9防撞泡沫注入单元，10大包装袋供给单元，11小包装袋供给单元，12机器视觉装置。
具体实施方式
30.下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
31.参照图1，本发明的纵向物流中转分类系统，包含2个总输入口1、2个a级下沉管道2、若干个b级下沉管道3、特制中转平台4、悬挂包装装置8、机器视觉装置12及若干输出通道。所述的总输入口1设置在系统建筑顶层(n层)，经初步包装的待中转货物由a级下沉管道2向下传送。所述的特制中转平台4，由z向推杆机6、特制减震板5和运输皮带7组成，在机器视觉装置12的自动识别下将货物逐个倾倒进各b级下沉管道3或推向运输皮带7。其中，特制减震板5设计为可倾斜式。进入运输皮带7后的物品将与悬挂包装装置8相互配合，对货物中的易碎或小型货物进行二次包装，并输送到对应的b级下沉管道3。在n
‑
1、n
‑
2...层进行持续分类，直至最后被分类输出通道输出。
32.参照图2，a级下沉管道2为循环往复旋转阶梯结构，带动货物向下移动(y向)，每一级阶梯上设计有滑带装置，待阶梯移动至与特制中转平台4等高位置，x向推送货物至特制中转平台4。考虑到人工搬运货物进入总输入口1的时间相对于滑带输送速度相对较慢，故设计安排2组卸货人员可同时进行卸货。当出现中转分拣迟滞等状况时，a级下沉管道2内部继续做循环往复运动使卸货人员可以继续卸货，直至a级下沉管道2内所有各个阶梯全部装
载货物则暂停卸货。
33.参照图3，特制中转平台4上设计有特制减震板5，可根据所述机器视觉装置12的指令，朝四个斜角方向(
±
x，
±
z)倾斜，各自对应一个b级下沉管道3。具体地，特制减震板5由平板、弹簧、4根伸缩支撑柱(弹簧套设于伸缩支撑柱上)组成，通过支撑柱间在y向升高幅度上的相互配合，实现平板的多方向、多角度倾斜。当货物被a级下沉管道2(滑带装置)传送至特制中转平台4，在特制减震板5(弹簧)的作用下尽可能避免出现对货物的震荡破损。同时，机器视觉装置12对货物进行扫描，区分货物类别，即：首先判断是否为易破损货物，易破损货物需进行二次包装，其他非易破损货物则直接进入b级下沉管道3。对于非易破损货物，系统将直接通过驱动4根伸缩支撑柱的升降将货物倾斜导入对应的b级下沉管道3。如图3，对应b级下沉管道3的货物导入，可通过升高5a、5b、5c、5d这四根伸缩支撑柱中的其中三根形成倾斜角实现。
34.参照图3、4，特制中转平台4上设计有z向推杆机6，负责将易破碎或需要二次包装的货物推向所述运输皮带7，推杆推进角度与z轴间的夹角设计为15度。倾斜向上的推进设计，使得易破损货物能以更加平稳的方式进入运输皮带7，货物逐渐升高(高于b级下沉管道3入口)，继而悬空跌落至悬挂包装装置8。
35.参照图4、5，悬挂包装装置8由防撞泡沫注入单元9、包装袋供给单元、以及环绕整个特制中转平台4的悬挂链和转向抓手组成。所述的悬挂链为不锈钢链状结构，首尾拼接为一个完整的圆，悬挂链可转动，其下方经过各个b级下沉管道3；悬挂链在各个b级下沉管道3入口上方经过，转向抓手每2个为一组，根据机器视觉装置12提供的信息，自主判定大、小包装袋的选用。包装袋供给单元，分为大包装袋供给单元10( z方向位置，大包装袋供给单元10由大包装嵌套堆叠得到)、小包装袋供给单元11(
‑
z方向位置，小包装袋供给单元11由小包装嵌套堆叠得到)，各自嵌套堆叠以供转向抓手夹取(参照图5)。转向抓手，每两个为一组，根据视觉装置检测指令在z方向上做
±
90度转动用以抓取大/小包装袋。转向抓手抓取、夹紧包装袋后回转90
°
，防撞泡沫注入单元9随即倾斜注入适量的普通泡沫，随后该易破损货物悬空掉落包装袋(普通泡沫之上)。防撞泡沫注入单元9二次注入黏性泡沫(相对于普通泡沫具有黏性，放置于包装袋内部上侧，挤压后可用于对包装袋的封口)，转向抓手进行挤压式封口。如图5，转向抓手上设计一块可上下翻转(y向)挤压板，两个转向抓手分别从两个方向对包装袋(黏性泡沫)进行挤压(两个转向抓手之间的距离不大于(等于或略小于)包装袋的宽度)，随后向上翻转回原位。同时，整个包装袋在2个转向抓手的带动下沿着悬挂链移动。当包装袋到达对应的b级下沉管道3上方后，转向抓手即松开包装袋，货物进入对应的b级下沉管道3。
36.本发明的关键在于充分针对货物分拣的空间成本，即物流中心在城市中心位置的高昂地价，最大程度地提升了中转分类过程的高效性与已破损货物的二次包装速度。最后从应用化的角度来说，该发明相比于现有中转分类系统更加智能便捷、操作参数明确，分拣效率较高，适合于大批量、多品种货物的物流中转。