CN201372110Y - 用于物流过程的货品变速传送装置 - Google Patents

Abstract

一种用于物流过程的货品变速传送装置，属于物流设备制造领域。它包含速度符合标识辨认装置4识别要求的低速传送带1、与低速传送带1沿传送方向排成一直线的高速传送带2，包含动力输入轴8、低速传动系和高速传动系的变速箱3；低速传动系、高速传动系均由一级或多级齿轮啮合传动，它们与动力输入轴8之间通过齿轮啮合连接，低速传动系的低速输出轴11与低速传送带1的动力轴辊21相连，高速传动系的高速输出轴12与高速传送带2的动力轴辊21相连。该装置能提高传送效率。

Description

用于物流过程的货品变速传送装置

技术领域

一种用于物流过程的货品变速传送装置，属于机械设备制造领域，特别涉及物流设备制造。

背景技术

在物流过程中，货品传送装置的传送效率主要取决于传送速度，传送速度越高则传送效率越高。现代的皮带式货品传送装置包含有传送带，为传送带提供动力的变速箱3，在传送带旁、用于检测粘贴在货品6上的识别标识(如条形码、IC卡等)的标识辨认装置4。标识辨认装置4识别出的信息供后续处理(如分拣、入库等操作)使用，保证对货品6进行有效管理。

现有的皮带式传送装置，各处的传送速度是一致的。为保证传送过程中标识辨认装置4能准确读取识别标识中的信息，要求传送速度不能超过识别标识所要求的速度V₁，如果要求传送速度高于V₁，采用现有技术则无法实现，因而导致传输效率难以进一步提高。

实用新型内容

本实用新型提供一种变速传送方式和装置，在辨认标识的地方，降低传送速度以保证标识辨认的准确性，而在其他某处提高传送速度，以不降低平均传送速度，从而在保证准确辨认标识的前提下获得较高的传送速度和传送效率。

本实用新型是这样实现的：

它包含低速传送带1、高速传送带2、变速箱3、位于低速传送带1侧旁的标识辨认装置4，低速传送带1与高速传送带2沿传送方向排成一直线；变速箱3包含动力输入轴8、低速传动系和高速传动系；由一级或多级齿轮啮合传动的低速传动系与动力输入轴8之间通过齿轮啮合连接，低速传动系的低速输出轴11与低速传送带1的动力轴辊21相连；由一级或多级齿轮啮合传动的高速传动系与动力输入轴8之间通过齿轮啮合连接，高速传动系的高速输出轴12与高速传送带2的动力轴辊21相连。

动力输入轴8上挂接一输入轴齿轮13；所述的低速传动系由低速中间轴9、挂接在低速中间轴9上的低速分配齿轮14和低速主动齿轮16、低速输出轴11、挂接在低速输出轴11上的低速从动齿轮17组成，低速分配齿轮14与输入轴齿轮13相啮合，低速主动齿轮16和低速从动齿轮17相啮合；所述的高速传动系由高速中间轴10、挂接在高速中间轴10上的高速分配齿轮15和高速主动齿轮18、高速输出轴12、挂接在高速输出轴12上的高速从动齿轮19组成，高速分配齿轮15与输入轴齿轮13相啮合，高速主动齿轮18和高速从动齿轮19相啮合。

上述各齿轮与对应轴之间的挂接形式可为键连接。

变速箱3还可包含一用于封装和固定轴承的箱体7，箱体7内置一隔板20，低速中间轴9和高速中间轴10垂直穿过隔板20，低速分配齿轮14、高速分配齿轮15和输入轴齿轮13在隔板20的一侧，低速主动齿轮16、低速从动齿轮17、高速主动齿轮18和高速从动齿轮19在隔板20的另一侧。

该装置可根据标识识别过程的速度要求，通过选择低速传动系中各齿轮齿数来调整低速传动的传动比，使低速传送带1的传送速度符合标识辨认装置4准确辨认标识的要求，同时，通过选择高速传动系中各齿轮齿数来调整高速传动的传动比，使高速传送带2能够以较高的速度传送货品6。这样，从总体上看，在保证准确辨认标识的前提下获得较高的传送速度和传送效率。

附图说明

为进一步结合实施例对本实用新型进行说明，下面将本实用新型实施例所使用的附图介绍如下：

附图1，传送装置的整体结构图；

附图2，变速箱3的A向外观示意图；

附图3，变速箱3的B向外观示意图；

附图4，变速箱3的A向内部结构图；

附图5，变速箱3的B向内部结构图；

附图6，变速箱3与传送带的连接示意图。

具体实施方式

实施例1

见附图1-6，整个装置包含低速传送带1、高速传送带2、变速箱3、位于低速传送带1侧旁的标识辨认装置4，低速传送带1与高速传送带2沿传送方向排成一直线；变速箱3包含用于封装和固定轴承的箱体7、动力输入轴8、低速传动系和高速传动系。动力输入轴8上通过花键挂接一输入轴齿轮13。整条传送带除低速传送带1和高速传送带2外，还有与低速传送带1和高速传送带2顺序排列的其他传送带5(见图1)。

低速传动系由低速中间轴9、通过花键挂接在低速中间轴9上的低速分配齿轮14和低速主动齿轮16、低速输出轴11、通过花键挂接在低速输出轴11上的低速从动齿轮17组成。其中，低速分配齿轮14与输入轴齿轮13相啮合，低速主动齿轮16和低速从动齿轮17相啮合，低速输出轴11与低速传送带1的动力轴辊21相连。

高速传动系由高速中间轴10、通过花键挂接在高速中间轴10上的高速分配齿轮15和高速主动齿轮18、高速输出轴12、通过花键挂接在高速输出轴12上的高速从动齿轮19组成。其中，高速分配齿轮15与输入轴齿轮13相啮合，高速主动齿轮18和高速从动齿轮19相啮合，高速输出轴12与高速传送带2的动力轴辊21相连。

箱体7内置一隔板20，低速中间轴9和高速中间轴10垂直穿过隔板20，低速分配齿轮14、高速分配齿轮15和输入轴齿轮13在隔板20的B向一侧(见附图5)，低速主动齿轮16、低速从动齿轮17、高速主动齿轮18和高速从动齿轮19在隔板20的A向一侧(见附图4)。

见附图3，低速输出轴11和高速输出轴12向B侧伸出。这种结构可使变速箱3的体积比较小，提高空间利用率。

在本实施例中，选取低速分配齿轮14和高速分配齿轮15的齿数相等。

设要求的整条传送带的整体传送速度(即其他传送带5的传送速度)为V’(传送效率要求)，低速传送带1的速度为V₁(准确辨认标识要求的速度)，V₁＜V’；

设低速传送带1长L₁；高速传送带2长L₂，速度为V₂。

低速中间轴9和高速中间轴10的转速相等，记为n；

设i₁＝n/n₁＝z₁₇/z₁₆为由低速主动齿轮16和低速从动齿轮17组成的齿轮对的传动比，其中，z₁₆和z₁₇分别为低速主动齿轮16和低速从动齿轮17的齿数，n₁为低速输出轴11的转速，即低速传送带1的动力轴辊21的转速。

设i₂＝n/n₂＝z₁₉/z₁₈为由高速主动齿轮18和高速从动齿轮19组成的齿轮对的传动比，其中，z₁₈和z₁₉分别为高速主动齿轮18和高速从动齿轮19的齿数，n₂为高速输出轴12的转速，即高速传送带2的动力轴辊21的转速。

则低速输出轴11的转速，即低速传送带1的动力轴辊21的转速n₁为：

n₁＝(z₁₆/z₁₇)×n    (1)

高速输出轴12的转速，即高速传送带2的动力轴辊21的转速n₂为：

n₂＝(z₁₈/z₁₉)×n    (2)

低速传送带1的速度V₁和高速传送带2的速度V₂分别正比于n₁和n₂。当V₁、V₂的单位为米/分钟(m/min)，n₁、n₂的单位为转/分钟(r/min)时，可得：

V₁＝π×d₁×n₁    (3)

V₂＝π×d₂×n₂    (4)

其中d₁、d₂分别为低速传送带1和高速传送带2的动力轴辊21的直径，d₁、d₂的单位为米(m)。

由公式(1)-(4)可见，在n一定的情况下，n₁和n₂取决于上述4个齿轮的齿数z₁₆、z₁₇、z₁₈和z₁₉。进一步，在d₁、d₂一定的情况下，低速传送带1的速度V₁和高速传送带2的速度V₂也就可以由z₁₆、z₁₇、z₁₈和z₁₉确定。调整V₂(使V₂＞V’)，即可使传送带的整体传送速度达到所要求的V’值。

在实际中，可以通过变换低速主动齿轮16、低速从动齿轮17、高速主动齿轮18和高速从动齿轮19的齿数，获得符合条件的低速传送带1的速度V₁、高速传送带2的速度V₂和整体传送速度。

采用键连接的方式，可以使各齿轮易于更换，使整个装置可以有较宽的可调速度范围，可以适应多种识别标识(如条形码、IC卡等)。

设高速传送带2和低速传送带1的速度之比为I，则：

I＝V₂/V₁＝n₂/n₁＝(z₁₈/z₁₉)/(z₁₆/z₁₇)＝(z₁₈z₁₇/z₁₆z₁₉)(5)

此时：

货品6通过总长为L₁+L₂的低速传送带1和高速传送带2的时间S为：

S＝L₁/V₁+L₂/V₂＝(L₁×V₂+L₂×V₁)/(V₁×V₂)    (6)

货品6通过总长为L₁+L₂的低速传送带1和高速传送带2的平均速度V”为：

V”＝(L₁+L₂)/S＝(L₁+L₂)(V₁×V₂)/(L₁×V₂+L₂×V₁)

   ＝(L₁+L₂)(V₁×I×V₁)/(L₁×I×V₁+L₂×V₁)

   ＝I×V₁(L₁+L₂)/(I×L₁+L₂)                (7)

如果L₁＝L₂＝L，则：

V”＝2×L×I×V₁/(I×L+L)＝2×I×V₁/(I+1)   (8)

在本实施例中，要求传送带的整体传送速度为V’＝10m/min，低速传送带1和高速传送带2的平均速度与其相等即V”＝V’＝10m/min，低速传送带1的速度要求为V₁＝7.5m/min，低速传送带1与高速传送带2的长度L₁、L₂相等。原动机通过减速机构与动力输入轴8相连，使动力输入轴8转速n₀＝53.3r/min，低速传送带1和高速传送带2的动力轴辊21的直径均为0.08m。

并选择：动力输入齿轮13的齿数为30，低速分配齿轮14的齿数与高速分配齿轮15的齿数均为40。

则低速中间轴9和高速中间轴10的转速

n＝53.3×30/40≈40r/min；

根据式(3)可得低速输出轴11的转速

n₁＝V₁/(π×d₁)＝7.5/(π×0.08)＝29.8r/min；

由V”＝V’和式(8)可得

V’＝V”＝2×I×V₁/(I+1)

解出高速传送带2和低速传送带1的速度之比

I＝V’/(2×V₁-V’)＝10/(2×7.5-10)＝2

则高速传送带2的速度为

V₂＝I×V₁＝2×7.5＝15m/min

根据上述公式(4)，高速传送带2的动力轴辊21的转速即高速输出轴12的转速n₂为：

n₂＝V₂/(π×d₂)＝15/(π×0.08)＝59.6r/min

由上述公式(1)，可求得低速主动齿轮16和低速从动齿轮17的齿数比

z₁₆/z₁₇＝n₁/n＝29.8/40＝0.745        (10)

由式(2)，可求得高速主动挂轮18和高速从动挂轮19的齿数比

z₁₈/z₁₉＝n₂/n＝59.6/40＝1.49        (11)

从机械设计与加工的角度出发，令上述所有齿轮的模数均相等，并且使低速中间轴9和低速输出轴11之间的轴距与高速中间轴10和高速输出轴12之间的轴距相等，于是有关系：

z₁₆+z₁₇＝z₁₈+z₁₉        (12)

根据式(10)-(12)，一种可选的齿数配置为：

低速主动齿轮16：z₁₆＝30

低速从动齿轮17：z₁₇＝40

高速主动齿轮18：z₁₈＝42

高速从动齿轮19：z₁₉＝28

在这种齿数配置下，根据式(1)，低速输出轴11的转速即低速传送带1的动力轴辊21的转速n₁为：

n₁＝(z₁₆/z₁₇)×n＝(30/40)×40＝30r/min

根据式(2)，高速输出轴12的转速即高速传送带2的动力轴辊21的转速n₂为：

n₂＝(z₁₈/z₁₉)×n＝(42/28)×40＝60r/min

根据式(3)，低速传送带1的速度

V₁＝π×d₁×n₁＝π×0.08×30＝7.54m/min

根据式(4)，高速传送带2的速度

V₂＝π×d₂×n₂＝π×0.08×60＝15.08m/min

高速传送带2和低速传送带1的速度之比I

I＝15.08/7.54＝2

根据式(8)，低速传送带1和高速传送带2的平均速度

V”＝2×I×V₁/(I+1)＝2×2×7.54/(2+1)＝10.05m/min

≈V’＝10m/min；

根据不同的速度要求，在本实施例中也可以使用其他的齿数匹配值，挂接不同的齿轮实现。

本说明书中所列举的具体实施方式仅为本实用新型的一种实现方式，相信本领域技术人员可以理解，还有多种众所周知的方式可以实现本实用新型。比如齿轮的挂接方式，也可以使用其他的类型的键或采用轴上平台等方式实现；又如变速箱3的结构，也可以从A向输出动力，等等。

Claims (4)

1.一种用于物流过程的货品变速传送装置，其特征在于：包含低速传送带(1)、高速传送带(2)、变速箱(3)、位于低速传送带(1)侧旁的标识辨认装置(4)，低速传送带(1)与高速传送带(2)沿传送方向排成一直线；变速箱(3)包含动力输入轴(8)、低速传动系和高速传动系；由一级或多级齿轮啮合传动的低速传动系与动力输入轴(8)之间通过齿轮啮合连接，低速传动系的低速输出轴(11)与低速传送带(1)的动力轴辊(21)相连，由一级或多级齿轮啮合传动的高速传动系与动力输入轴(8)之间通过齿轮啮合连接，高速传动系的高速输出轴(12)与高速传送带(2)的动力轴辊(21)相连。

2.根据权利要求1所述的货品变速传送装置，其特征在于：动力输入轴(8)上挂接一输入轴齿轮(13)；所述的低速传动系由低速中间轴(9)、挂接在低速中间轴(9)上的低速分配齿轮(14)和低速主动齿轮(16)、低速输出轴(11)、挂接在低速输出轴(11)上的低速从动齿轮(17)组成，低速分配齿轮(14)与输入轴齿轮(13)相啮合，低速主动齿轮(16)和低速从动齿轮(17)相啮合；所述的高速传动系由高速中间轴(10)、挂接在高速中间轴(10)上的高速分配齿轮(15)和高速主动齿轮(18)、高速输出轴(12)、挂接在高速输出轴(12)上的高速从动齿轮(19)组成，高速分配齿轮(15)与输入轴齿轮(13)相啮合，高速主动齿轮(18)和高速从动齿轮(19)相啮合。

3.根据权利要求2所述的货品变速传送装置，其特征在于：变速箱(3)还包含一用于封装和固定轴承的箱体(7)，箱体(7)内置一隔板(20)，低速中间轴(9)和高速中间轴(10)垂直穿过隔板(20)，低速分配齿轮(14)、高速分配齿轮(15)和输入轴齿轮(13)在隔板(20)的一侧，低速主动齿轮(16)、低速从动齿轮(17)、高速主动齿轮(18)和高速从动齿轮(19)在隔板(20)的另一侧。

4.根据权利要求2所述的货品变速传送装置，其特征在于：所述各齿轮与对应轴之间的挂接形式为键连接。

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