分拣小车下部框架的制作方法

1.本实用新型涉及应用于交叉带分拣设备分拣小车下部框架的结构改进，属于物流分拣技术领域。


背景技术：

2.现有电商与快递行业的物流分拣作业现场，通常采用分拣小车进行货物自动输送、分拣与复检等操作。载有货物的行走小车在输送线上循环输送，以实现货物的快速分拣与装卸。
3.如申请人在先申请的国内专利，申请号cn2019211804902，名称为组合型分拣小车，其具有设置于上部的输送组件和下部的车架组件。其中，输送组件包括有2组并列、独立设置的输送单元；在所述2组输送单元的同一侧，共同连接一风琴罩。上述一车双输送的模块化结构设计，既可同时输送、向两侧分拣2个小包裹，也可2个输送单元同时输送1个大包裹、同步地向相同一侧分拣卸载。并列设置的输送单元，与车架组件的安装连接、以及各自的电气控制是独立分开的。
4.又如申请人在先申请的另一件国内专利，申请号cn2020104732413，名称为交叉带分拣小车，其包括上部输送单元和下部框架。上部输送单元包括皮带托板和连接于皮带托板两侧的侧板，在侧板的两端分别设有无动力滚筒和动力滚筒，分拣皮带缠绕于皮带托板、无动力滚筒和动力滚筒之间。在每一侧板的侧向，水平地安装有折合板、垂向地连接有第一折弯连接板或第二折弯连接板；所述的折合板为一整体水平的板状部件，其外侧边缘具有多均段圆弧段，同一分拣小车两侧的折合板的圆弧段相互啮合；在侧板的侧部安装有多组折合板固定板，折合板固定板具有折弯部，折合板固定板的侧部与侧板固定连接，其水平的顶部与折合板固定连接；第一折弯连接板、第二折弯连接板分别连接于一侧的侧板，第一折弯连接板、第二折弯连接板的底部分别设置有用于连接下部框架的第一安装孔、第二安装孔。
5.如上述现有技术，对于目前水平环形交叉带或垂直环形交叉带分拣系统来说，仍具有明显的局限性：1)整体结构复杂、重量较大，不利于提高交叉带分拣系统的作业效率；2)部件数量仍较多，制造成本仍较大；3)受到加工精度的限制，小车整体安装调试精度有待提高；4)受到部件连接结构繁杂的影响，小车整体运行稳定性有待提高。
6.有鉴于此，特提出本专利申请。


技术实现要素：

7.本实用新型所述的分拣小车下部框架，在于解决上述现有技术存在的问题而针对下部框架进行模块结构优化，以期实现轻量化与模块化设计、提高载重上限与使用效率、同时降低安装调试与维护的作业量。
8.为实现上述设计目的，本技术所述的分拣小车下部框架，主要具有小车架、次级板安装型材、关节轴承连接件、次级板和丝杆。其中，次级安装型材的一端与小车架通过小车
架螺栓固定，其另一端与关节轴承连接件通过关节轴承连接件螺栓固定；小车架顶部设有车架上部螺纹孔，对应地在关节轴承连接件顶部设有上部开孔，通过螺栓分别将第一上下连接板与车架、第二上下连接板与关节轴承连接件进行垂向连接；丝杆穿过小车架、次级安装型材、关节轴承连接件并通过防松螺母将三者固定连接在一起；次级板通过螺栓固定安装于次级板安装型材的型材槽。
9.进一步地，小车架为一体铸造成型部件，其内部设置有多组连续排列的中空槽，中空槽内部设有多条交叉连接的加强筋；小车架前端有一组连接关节轴承销轴的销轴方槽，在小车架顶部设置有多段凸起的弯弧筋；导向轮组件安装在小车架的下部，行走轮组件安装在小车架的端部，关节轴承销轴穿过关节轴承，关节轴承固定在关节轴承连接件的内部孔中；压板通过压板螺孔与关节轴承连接件配合并通过紧固件进行安装固定；两组关节轴承隔套分别与关节轴承销轴两端连接，以实现对关节轴承两侧内圈进行限位。
10.进一步地，所述的关节轴承销轴，其两端为偏心的四方轴结构；销轴中心线为销轴本身的轴向中心线，而四方轴中心线为四方轴的轴向中心线，且两者具有一定的偏差值m。
11.进一步地，所述的行走轮组件由旋转轴、旋转轴压片、旋转座、行走轮轴、行走轮轴压片、旋转轴压紧螺丝、隔套、含油轴承和行走轮组成；旋转轴压片卡住旋转轴的上端面，旋转轴贯穿安装于小车架，旋转轴压紧螺丝通过隔套将旋转轴紧密连接于小车架；在旋转座前端安装行走轮轴和行走轮轴压片，旋转座的内部设置有含油轴承，旋转轴沿垂向贯穿含油轴承。
12.进一步地，所述的关节轴承连接件具有一体成型的整体结构，其前部为鱼嘴形状、后部为凸出安装部；关节轴承连接件的前部具有用于固定关节轴承的内部孔，压板通过关节轴承连接件前部的压板螺孔实现连接；关节轴承连接件前部的上下端面具有一组对称的开放型半圆槽。
13.进一步地，所述的次级板是一体铸造成形并具有t型结构,次级板具有水平的安装面，在安装面上设有数组顶部安装孔；通过t型螺栓将次级板固定在次级板安装型材的第一型材槽内部。
14.进一步地，所述的次级板安装型材采用开模铝型材件，其表面设有多组沟槽，包括垂向表面的第一型材槽、横向表面的第二型材槽。
15.进一步地，电气控制盒安装于次级板安装型材的第一型材槽或第二型材槽中，电气控制盒采用折弯板加工而成，在其各表面的板上预留有缺口，并预留加工有安装凸台，并在安装凸台上设置有异形盒安装孔。
16.综上内容，本技术所述的分拣小车下部框架具有以下优点：
17.1、整车实现了完全的模块化结构改进，有利于降低分拣小车自重；相应提高了整车装配与现场作业效率，也有利于降低制造与使用成本。
18.2、优化上部、下部结构之间的安装连接结构，在实现轻量化的同时，能够适用于体积与重量较大的货物分拣。
19.3、由于模块化程度较高，连接结构得以优化，因此能够有效地提高整车设计上的可扩展性，为后续进一步改进提供良好接口与基础。
20.4、降低了整车安装、调试与维护的作业量。减少了若干安装连接零部件，制造与装
21.配精度要求得以降低。
附图说明
22.现结合以下附图来进一步地说明本技术。
23.图1是包裹交叉带分拣小车的结构示意图；
24.图2是上部输送线的结构示意图；
25.图3是图2中去除皮带后的另一侧向示意图；
26.图4是滚筒固定块的安装与调节示意图；
27.图5是滚筒固定块的结构示意图；
28.图6是封板的结构示意图；
29.图7是c型板焊接件的结构示意图；
30.图8
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1是pa板在前后小车之间连接的示意图；
31.图8
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2是从图8
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1底部观察的示意图；
32.图9是皮带托板的结构示意图；
33.图10是本技术所述下部框架的结构示意图；
34.图11是图10中安装次板板之后的另一方向结构示意图；
35.图12是小车架的结构示意图；
36.图13
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1是关节轴承销轴的结构示意图；
37.图13
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2是调节关节轴承销轴垂向中心度的剖面对照示意图；
38.图14
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1是次级板的结构示意图；
39.图14
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2是次级板的垂向剖面示意图；
40.图15是次级板安装型材的结构示意图；
41.图16
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1是行走轮组件的结构示意图；
42.图16
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2是图16
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1中旋转轴处的垂向剖面示意图；
43.图16
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3是小车架尾部固定关节关节轴承销轴的安装槽示意图；
44.图17是关节轴承连接件的结构示意图；
45.图18是在次级板安装型材处安装电气盒体的示意图；
46.图19是电气盒结构示意图。
具体实施方式
47.实施例1，如图1所示，应用本技术所述分拣小车下部框架的包裹交叉带分拣小车由上部输送线100和下部框架200组成，通过此两部分模块结构的优化和相互间连接结构的简化而形成整体式车体结构。
48.如图2至图9所示，所述的上部输送线100是由第一pa板1、小车皮带2、封板3、支撑板4、第一上下连接板5、伺服电动滚筒6、滚筒固定块7、第二上下连接板8、风琴罩9、滚筒固定块对称件10、无动力滚筒11、第二pa板12、皮带托板13、c型板焊接件14组成。
49.具体地，沿输送货物方向，分拣小车的上部输送线100前后方向设置有两组c型板焊接件14。
50.在每组c型板焊接件14两端分别连接滚筒固定块7、滚筒固定块对称件10；滚筒固定块7与滚筒固定块对称件10结构相同、且在c型板焊接件14端部对称设置。
51.封板3安装固定于c型板焊接件14。
52.在两组c型板焊接件14的底部安装连接皮带托板13。
53.小车皮带2缠绕于伺服电动滚筒6与无动力滚筒11之间、且位于第一pa板1和第二pa板12上部，由伺服电动滚筒6提供并传递动力，以实现小车皮带2沿分拣小车横向的两个方向往复地执行分拣动作。
54.两组风琴罩9分别连接在分拣小车的前后端，风琴罩9与封板3固定连接。风琴罩9可采用pvc材料制作，具有防尘隔音的作用以保护分拣小车的运行环境。
55.在第一上下连接板5顶部设置有支撑板4，第一pa板1通过紧固件分别与支撑板4、c型板焊接件14固定连接；相应地，第二pa板12与皮带托板13通过pa板螺丝308固定连接。
56.伺服电动滚筒6、无动力滚筒11的两端分别连接于滚筒固定块7、滚筒固定块对称件10。
57.具体地，伺服电动滚筒6的两端分别连接滚筒固定块7、滚筒固定块对称件10的内部腰槽301中，并在该内部腰槽301的外侧通过滚筒紧固螺母15对伺服电动滚筒6的滚筒轴的端部进行锁紧，从而完成伺服电动滚筒6(无动力滚筒11)在两组c型板焊接件14之间的安装固定。
58.当后续维护及保养伺服电动滚筒6、无动力滚筒11时，需松开滚筒紧固螺母15和拆除皮带托板13两侧的c型板焊接件14，则可将滚筒从滚筒固定块7(滚筒固定块对称件10)拆卸下来，也即实现上述滚筒与上部输送线100的脱离。操作较为简单，减少了维护保养所需的时间。
59.进一步地，滚筒固定块7、滚筒固定块对称件10分别插入至c型板焊接件14的c型折边中并进行配合安装。滚筒固定块7(滚筒固定块对称件10)上设有长圆孔腰槽302，c型板焊接件14上设有定位孔306，长圆孔腰槽302与定位孔306之间通过螺丝进行安装固定；另外，滚筒固定块7(滚筒固定块对称件10)的端部内侧设有内侧定位孔303，而c型板焊接件14的内侧焊接筋板上设置有内侧安装孔307，在内侧定位孔303与内侧安装孔307之间水平地安装连接有调整螺栓16和调整螺母17固定；滚筒固定块7(滚筒固定块对称件10)通过定位螺栓50穿过其自身的长圆孔腰槽302以与c型板焊接件14固定在一起；同时，滚筒固定块7具有侧部半圆孔305、在c型板焊接件14的内侧焊接筋板上设置有半圆孔314，侧部半圆孔305与半圆孔314叠加配合以供伺服电动滚筒6的电源及控制线的贯穿通过。
60.上述设计的调整螺栓16用于实现调节伺服电动滚筒6与无动力滚筒11之间轴向中心线的间距，进而实现针对小车皮带2张紧度的调节。
61.当松开调整螺母17、调整调节螺栓16时，由于长圆孔腰槽302的存在，滚筒固定块7(滚筒固定块对称件10)可随调节螺栓16位置的改变而相应地调节其与c型板焊接件14之间的相对位置，进而实现伺服电动滚筒6与无动力滚筒11轴向中心线之间的间距调节；当伺服电动滚筒6与无动力滚筒11的中心距离开始改变时，缠绕于两者之间的小车皮带2的张紧度随之改变。
62.所述的封板3，在其上设置封板安装孔312；封板安装孔312与c型板焊接件14的焊接件安装孔304相互配合并通过螺丝进行固定连接。
63.封板3具有调节腰孔310，以保证当通过调节螺栓16对小车皮带2进行张紧度调节时能够跟着滚动固定块7(滚筒固定块对称件10)一同进行横向移动。
64.所述的封板3，其端部设置有向外部凸出的盖体309，盖体309的内凹结构提供了伺
服电动滚筒6的电源及控制线在此处容纳的空间，即配合相应管线能够整体地在c型板焊接件14内部穿过与布置，有效地保证了伺服电动滚筒6走线始终在小车内部而避免了外部走线的杂乱无序与用电事故，且在外观上也变得更加简洁美观。
65.所述的封板3具有的风琴罩安装孔311，该风琴罩安装孔311与风琴罩9上的安装孔配合并通过紧固件进行固定连接。
66.如图8
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1和图8
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2所示，相邻两辆分拣小车共用一个第一pa板1。具体地，在前车的上部输送线300、后车的上部输送线100共同安装连接同一个第一pa板1；
67.第一pa板1通过前车螺丝601与前车的c型板焊接件14进行固定连接，且通过前车辅助螺丝602与前车的支撑板4固定连接；
68.同时，第一pa板1的其他部分搭放在后车的皮带托板13的顶部。至此，第一pa板1完成在前、后车之间的组装。
69.每辆分拣小车均安装有一个第二pa板12，即第二pa板12通过pa板螺丝308与皮带托板13进行固定连接。
70.从图中可以看出，第一pa板1与前车固定连接、与后车仅是搭接；而每辆分拣小车均安装有第二pa板12。
71.在实际使用中，多辆分拣小车首尾串联而形成输送环线时，前后小车的连接处不可避免地存在有间距，因此本技术采取上述第一pa板1进行遮挡以防止环线运行过程中货物从前后车间隙掉入到环线内侧的轨道，由此可避免此类事故的发生。
72.进一步地，所述第一pa板1具有外凸圆造型结构，而第二pa板12具有内凹圆造型结构，且在安装后两者之间留有安全间隙。
73.当由数辆分拣小车组成输送环线运行至弯轨处时，前车的第一pa板1始终跟随前车运动，首尾相连的后车必然会随前车的运动而运动。
74.若第一pa板1与第二pa板12之间是直线段间距边界的话，则会在弯轨段发生相交或形成相互碰撞干涉。但采取本技术所述第一pa板1与第二pa板12之间的圆弧段间距边界的设计结构，则两者之间始终可保留一定的安全间隙，既可防止相互碰撞干涉、又可保证前、后车之间连接处的遮挡部件始终存在而防止货物掉入内侧轨道中、保证环线的安全运行。
75.所述的皮带托板13整体具有周边的折弯边，在其底部焊接有u型方管503以增加整体强度，进而提供小车皮带2能够承载更大重量的货物、且通过托板采用薄板材料而减轻小车自重。
76.在皮带托板13的内侧设置有螺孔和焊接的连接螺母502，以实现与c型板焊接件14之间的连接。
77.在图9中，在皮带托板13的折弯板主体501侧部设置有数个折弯螺纹孔504，以配合所述的第二pa板12的pa板螺丝308进行安装固定。
78.如图10和图11所示，本技术所述的下部框架200，主要具有小车架20、行走轮组件21、导向轮组件22、关节轴承隔套23、关节轴承连接件销轴24、次级板安装型材25、关节轴承连接件26、压板27、关节轴承28、次级板29和丝杆30。
79.具体地，次级安装型材25的一端与小车架20通过小车架螺栓31固定，其另一端与关节轴承连接件26通过关节轴承连接件螺栓32固定，由此构成下部框架200的主体。
80.下部框架200通过螺栓分别连接于上部输送线100的第一上下连接板5和第二上下连接板8的折弯底部。其中，在第一上下连接板5的折弯底部设有数组第一连接板安装孔101；同样地，在第二上下连接板8的折弯底部设有数组第二连接板安装孔102；车架20顶部设有车架上部螺纹孔201，对应地在关节轴承连接件26顶部设有上部开孔202，通过螺栓分别将第一上下连接板5与车架20、第二上下连接板8与关节轴承连接件26进行垂向连接，从而实现上部输送线100与下部框架200之间的垂向安装。
81.另外，可将丝杆30穿过小车架20、次级安装型材25、关节轴承连接件26，并通过防松螺母34将三者固定连接在一起，进一步提高下部框架200的主体强度、并防止分拣小车在环线运行过程中因不断发生震动而影响上述三者之间的连接稳定性。
82.所述的小车架20为一体铸造成型部件，其内部设置有多组连续排列的中空槽403，中空槽403内部设有多条交叉连接的加强筋，以对整个小车架20起到连接与加强的作用。小车架20前端有一组销轴方槽401以连接关节轴承销轴24；在小车架20顶部设置有多段凸起的弯弧筋402以加强小车架20整体的强度。
83.导向轮组件22安装在小车架20的下部，行走轮组件21安装在小车架20的端部，关节轴承销轴24放置于小车架20的方槽401中，同时关节轴承销轴24穿过关节轴承28，关节轴承28固定在关节轴承连接件26的内部孔412中；进一步地，压板27通过压板螺孔413与关节轴承连接件26配合并通过紧固件进行安装固定，以实现对关节轴承28外圈进行止挡固定作用。
84.关节轴承28是特殊轴承，其内部球形可转动，保证了前后分拣小车串联而形成环线输送时能够转动自如。两组关节轴承隔套23分别与关节轴承销轴24两端连接，以实现对关节轴承28两侧内圈进行限位。在关节轴承28安装定位后，通过关节轴承销轴24放置于小车架20的销轴方槽401中并通过销轴螺栓33对关节轴承销轴24进行固定锁紧。
85.所述的关节轴承销轴24，其两端为偏心的四方轴结构。具体地，当关节轴承销轴24端部的第一固定面404、第二固定面405、第三固定面406分别与销轴方槽401配合安装时，关节轴承销轴24的轴线发生改变，进一步地关节轴承28的轴向中心线也随之发生改变而导致关节轴承连接件26的轴向中心线发生位移，最终形成3个不同的前后分拣小车的节距尺寸。
86.如此进行上述设计的初衷是，为了改变现有固定节距的关节轴承安装方式，以相应地减少现场安装的调节工作量。由于现有分拣小车首尾连接时，都是通过关节轴承的螺母进行锁紧，导致整体分拣小车环线安装完成后节距累计偏差较大。
87.本技术设计的关节轴承销轴24，其端部为偏心四方轴结构，销轴中心线419为销轴本身的轴向中心线，而四方轴中心线418为四方轴的轴向中心线，且两者具有一定的偏差值m。通过此偏差值m可设计出三个不同的小车节距。如，关节轴承销轴24的端部具有第一固定面404、第二固定面405、第三固定面406，而销轴方槽401具有至少一个安装底面422、第一安装侧面424、第二安装侧面426。
88.当第一固定面404与安装底面422、第二固定面405与第一安装侧面424、第三固定面406与第二安装侧面426相互配合安装时，此时销轴中心线419与四方轴中心线418重合，前后串联的分拣小车的节距为节距a；
89.当第四固定面423与安装底面422、第三固定面406与第一安装侧面424、第二固定面405与第二安装侧面426配合安装时，销轴中心线419与四方轴中心线418重合，前后串联
的分拣小车的节距为节距a；
90.上述两种安装方式为标准安装，用于正常组装的节距。
91.但是，当第二固定面405与安装底面422、第四固定面423与第二安装侧面426、第一固定面404与第一安装侧面424配合安装时，销轴中心线419与四方轴中心线418存在偏差m，则前后串联的分拣小车的节距为节距b；
92.当第三固定面406与安装底面422、第四固定面423与第一安装侧面424、第一固定面404与第二安装侧面426配合安装时，销轴中心线419与四方轴中心线418存在偏差负m，则前后串联的分拣小车的节距为节距c；
93.上述两种安装方式用于调整整体偏差安装节距。由于每种节距均是固定值，则通过精确计算可快速地获知需要调节多少个分拣小车，以避免因误差累积而导致现场闭环连接分拣小车时出现较大偏差。
94.所述的行走轮组件21，由旋转轴35、旋转轴压片36、旋转座37、行走轮轴38、行走轮轴压片39、旋转轴压紧螺丝40、隔套41、含油轴承42和行走轮43等组成。旋转轴压片36卡住旋转轴35的上端面，旋转轴35贯穿安装于小车架20，旋转轴压紧螺丝40通过隔套将旋转轴35紧密连接于小车架20。
95.在旋转座37前端安装行走轮轴38和行走轮轴压片39，为了保证行走轮组件在运行时不会与小车架20发生磨损，旋转座37的内部设置有含油轴承42，旋转轴35沿垂向贯穿含油轴承42。当旋转轴35受力而发生一定角度的转动时，小车架20不会发生明显的磨损。
96.所述的关节轴承连接件26具有一体成型的整体结构，其前部为鱼嘴形状、后部为凸出安装部；关节轴承连接件26的前部具有用于固定关节轴承28的内部孔412，压板27通过关节轴承连接件26前部的压板螺孔413与压板螺栓513进行连接，同时关节轴承连接件26前部的上下端面具有一组对称的开放型半圆槽414，以实现在关节轴承28旋转过程中避免与另一串联的分拣小车的小车架20发生相互干涉。
97.所述的次级板29是一体铸造成形并具有t型结构,次级板29具有水平的安装面408，在安装面408上设有数组顶部安装孔407，通过t型螺栓514将次级板29固定在次级板安装型材25的第一型材槽410内部。t型结构的次级板29，不仅结构强度相比现有技术显著地增加，且减少了分体式结构的安装累积误差，在后续环线运行时保证了与直线电机始终能保持有效安全间隙。一体式的次级板29在后续安装拆卸时也较为简便，给现场组装与维护减少了工作量。
98.所述的次级板安装型材25采用开模铝型材件，其表面设有多组沟槽，包括垂向表面的第一型材槽410、横向表面的第二型材槽411，以方便固定安装次级板29和电气控制盒等元件。
99.电气控制盒可任意选择在次级板安装型材25的第一型材槽410、第二型材槽411的安装位置，在实际使用中较为方便与快捷。如驱动盒46、异形盒45分别通过驱动盒螺栓413、异形盒螺栓427分别固定安装于次级板安装型材25的侧面与顶面。分线盒44内部与型材配孔安装，配孔可根据现场调节位置确定。
100.又如异形盒45采用折弯板加工而成，在其各表面的板上预留有缺口，并预留加工有安装凸台414，并在安装凸台414上设置有异形盒安装孔415，与第二型材槽411配合并通过驱动盒螺栓413进行安装固定。
101.综上内容，结合附图中给出的实施例仅是优选方案。对于所属领域技术人员来说可以据此得到启示，而直接推导出符合本实用新型设计构思的其他替代结构，也应属于本实用新型所述的方案范围。