滑块式分拣机

（1）基本结构滑块式分拣机是一种水平、高速的物流输送设备 分拣机的承载面由等宽、挤出成型的铝承载板构成， 它能载运各种尺寸的物品。承载板连接着驱动链条， 在焊接成的钢制机身内的支撑和导向轮上运行。塑料 滑块嵌在承载板之间。通常包括以下组件：含张紧的驱动单元；床体；从动辊端；上包皮带 输送机；卸包输送机；换向开关架；分拣预备组件； 支撑；承载板；自润滑单元（用于链条）；底面和侧面 的盖板。控制系统采用工业控制器，并包括以下主要部件: 本地控制盒（多个）；驱动控制面板（用于控制电机 及变频器）；驱动端和张紧端的连线盒；换向拨叉机构 开关控制盒。另外，为保证安全与故障处理，分拣机 通常还配多种传感器，比如滑块脱落传感器、链条断 裂传感器、链条松弛传感器等。滑块式分拣机通常由板式输送机、滑块、道岔等 组成，它根据控制系统的指令，并通过滑块将分拣物 品分发到不同的场地。（2）基本原理滑块式分拣机的供包端有一个上包皮带输送机， 用来将物品调整到一个正确的速度，输送到分拣机上。分拣机的承载板互相平行地排列在垂直于链条的位置 之上，相互之间保持很小的间距。这样就提供了一个 平整面，能输送哪些一般被认为不可分拣的、不规则 形状的物品。承载板上装有滑块。它们是注塑件并能沿着板条 间的间隙滑动。在每一个滑块的下面都装有一个导向 轮。这些导向轮在机体段内的导轨里运动，它控制着 滑块的运动方向。分拣机机体的每个分拣位置上都装有模块化的换 向开关。在分拣位置，滑块被开关导向30角，使它 们垂直于载运机滑动，轻轻地推着物品花巷格口。使 物品转向的滑块数量取决于每个物品实际的长度。分拣前不需要物品对齐。双侧分拣机根据相应的 输出，需要在分拣机的前端有一个滑块预分单元。性能参数滑块式分拣机适宜各种纸箱、塑料箱及其他不规 贝0物品的分拣，它不要求物品有一个平整、稳定的底 面，这点与其他类别的分拣机有所不同，其各种性能 参数如下：基本分拣模块：单/双侧分拣；分拣长度：最大140m ；分拣速度：最大132m/min ;分拣机的尺寸由被分拣的物品尺寸、分拣机的基 本模板和输出的长度决定。单侧分拣的机体宽度：856 1356mm ,以 100mm为单位增加。双侧分拣的机体宽度：1056 1556mm，以 100mm为单位增加。分拣机的效率由被分拣物品的长和宽、分拣速度、 调整类型和其他操作因素决定。通常不低于6000件 /h，属于高处理量的分拣机。国外相关工业公司分拣机主要性能参数：效率：6000件/h。操作条件：温度：040C;湿度：最大95%，无冷凝。滑块式分拣机道岔执行机构的设计王皑梅重煤科程单脱机械岛动力工裡爭RE”吏庆40仔31)HIK1简暮Iff述措块式份拣机的特点与荻障踰的.徃舟flfifi苕敷学覆型的藕础上，诩细介绍了也朗罠仃HL构的餡构设 计与itW,设汁的逋也执行机掲虚响应速应、隔性.强悝警方而均腐足井拣叨作加瞬宋楮央式井拣肌；甘撓藩址：构中酗弁攬号：TH蒯.* 文犠标说臥B号；IDCl -WI (加Jfr-347-HfDesign of Actualor of Siirliti軒 Tumont in Sliding Shoe Parcel Sartin MachineWANG Xi&omei(Cn|q|)p nf Mw-hartiral arvl Fewer Enineerin(jt Ghtm囲ing University ofSrirnr & Tchnok)4O13SL, Chin#Ahstrad； Th? dijmetmilicB ml civcndl slmclarc of 詁id油* Muoe 护血打 sorting 耐疋肝破 were briMLy deMfibed. Bu on dienudhrmtted model of thr Mitina 叭 HLm. I hr fllrucluirr 占 wii dnrl cik ulation nf ftrluwlor of scrtui 1unuHJ were illuMfjilrd. T!w獅阿d MlualDr nwctB like mpiirpnwfiim of 护pony np叶d】ind 船尬理时九KcwDinb： Slidi.ng shoe parcel 範日巾* ikiiK-liiiiir- 吕in in耳 nyirtia Acuioir of 的niti* UurtHmE随才国内经济与生产的飞速发展.商品趙于 “短小轻薄“，流通趋于务品种、小批fit和及时制， 各类配送和货运中心货物的分拣任务I分艰巨，我国 物诫领域对自动分拣设备的需求越来越强烈.研究与 开发先进的自动分拣机已成为目前国内物流设涪生产 企业的一大课題。滑块式分拣机陡话应中小型物品髙 效、柔性、平稳分拣的要求，应用范国极为广眨，是 物流皱城中腋耍的技术装备之一。1濟块式分拣机简介滑块式分拣机的总体结构示意图如图I所示。7654I2机片轨M 3伶动廉影4 FWa主* &一分7分ttit口图1溝块式分拣机总体结分拣系统主耍包括分拣ifi岔和道岔执行机构.其 结构示童图如图2所示。道岔执行机构是根据分拣任 务要求，平稳、快速并准确地执行滑块运动路径的变 更.从而引导与之接触的物件进入相应的分拣逍岔,最终完成物件的顺利分拣。图2分拣系统结构示盘图2设计已知条件设计中已知的部分技术參数有：(I)相邻分拣 道口中心1.0 m; (2)分拣逍口下线口角度： 0 = 28。； (3)链板运行連度：2m/s； (4)相邻链板 中心距：0.192m；(5)主链板有效宽度：0.8 m；(6)导向轮直径；40 mm0在分拣逍岔数学模用研究中.已初步确定分拣逍 岔的曲线方程组为：fy()= 161.808z4438.186/ xe0t0.118ly(x) =0. 532-0.031 4x0. 118,1.2636=1.231(/ 1.4770.532 Ue0.Q.6 并确定了分拣道岔在滑块式分拣机上所在的平面位 7L图3为分拣道岔曲线图。图3分拣逍幺曲线图3道岔执行机构设计3.丨逍岔执行机构骚动装况的确屯逍岔执行机构可采用V压传动、液压传动.机械 传动和电瑟式儿种。肖先针对滑块式分拣机高速、轻 我的特征.初步排除液压传动与机械传功的驱动方 式穷考l到分拣中导向轮与换向块可能产生的干涉 il范执行机构的工作时间不能超过(。192 x1 000-40/2)/2 = 86 mst而电磁元件的响应时间一 般不小于100 ms.故作吿采用气压传动装就为驰动 的道岔扶仃机构设计方案。为了便于设计分析.忤先画出换向块在分拣道岔 中的位實示蕙图.如图4所示。r/OBB图4検向块在分拣iJt岔中的位畜示立图在分拣道岔起始段PM 处采用气压传动装置 册动的道岔执行机构.并且由于换向块需要分别完 成上升.卜障曲个方向的快速运动.所以采用収动 气缸实现换向块升降以控制导向轮带动淆块沿宜 线逍轨或是分拣诅岔运动，初步估算换向块及其附 件的质量小于Ikg,并H根据导向轮的厚度.初步 确定花缸的行程为20 mmo另外.所选气缸的响应 时间应尽可能体枳应尽町能小。根据上述耍 求.址终选用FESTO系列的双动气压fil ADVU-25- 20-A-E-Ao3.2換向块的设计计算换向块与气缸杆联接，并安装于分拣道范的超始 段PM 处。晋执行分拣任务时（缸杆带动换向 块快速上升，挡住宜线逍轨形成分拣道岔引导导向 轮带动滑块进入分拣道岔，以推动与滑块接触的物件 进入相应的分拣ifillo分拣任务结束看，气缸杆又帝 动换向块快速下降以让出苴线道轨，4分拣道岔起始 段陆拧换向块的下降复位Iftl消失其后的附块会隣片 佬板做原有的*线运动.而不进入分拣道岔。可见. 换向块是分拣逍花的活动部分.它的升降不仅需婆快 速控制滑块的路向变址.而且应尽可能地誠小冲击和 噪声.在逍岔执行机构中忌一个非常关键的部件分 析图4可知:分拣逬岔起始段PRP、处的下侧轮翻 是由换向块的一测轮廓形成的.即换向块丄作侧的曲 线轮席勺导向轮庄分拣道岔血始段p、pf、处的下侧 外圆轮酣包络线-致分析图4可知.换向块应安装空直线逍轨与分拣 道岔起始段PfR交汇处的直线道轨中。为了减小 分拣过程中因路向变更产生的冲击与噪声.换向块* 方向尺屮在不与相邻两滑块的导向轮发匸涉的前槌 F应尽可能理想的状态是换向块工作侧轮嗨右端 点能与点M完全拼合。在分拣道岔数学模也设计中. 确定起始段PRP、曲线（由式（1）丧示）时.根 据ADVU2520APA双动代缸的动态响应性能（全 行程运动时间20呛）、相邻链板中心距以及#向轮 復径等因术的分析计算.尿终将起始段PM在” 方向上的投影距离设计为11 mm.此时单个滑块经 过分拣逍岔起始段需耍118/2 =59耐。显然导向轮在 PRP、中运动时的外圆轮靠的卜側包络线PPP就 足换向块工作侧的伦魔曲线如图5所示。图5分拣系统屮换向块工作侧轮戦曲线图 分析图5可知：换向块工作侧的轮魔曲线 叭叫卩、在方向上的投影距离为118 + (40/2) x 上城博：wA/niflziAfrbLWJir-25,889x4. 582?_70294 46x229J27PV4xe0.0. 118y - - 16L 808x4 +3& 186xB - 匸一 響/(-1 294.46/ +229. 12x9 4另外.分析图5可知：为了道岔执行机构安装方 便.以及避免分拣过程中换向块与道岔发生冲击.点 化与点M不左全拼合.阳有一较小的空隙.且点P； 的切线通过点M,这样设计不会使导向轮从此空隙中 滑离分拣道岔.且导向轮在点几后会椅惯性沿T线 进入点M后分拣逍岔內定的在线段部分，实现学向 轮平稳过渡设计好换向块工作側的轮恥轨述.就解决了换向 块i殳计的关键问题庄满足刚厦和强度的前提下，换 向块的其余尺寸不卅过大，以便节布轨适空间，碱轻 质*满足所选气缸额定载倚要求以保证气缸行 松、响应速段等性能指标。另外，换向块的战曲形状 除了保证其匸作侧轮廉的曲线形状外，考虑加工简 便.找余各边巧设计为矗线。依披这些原则.先将换 向块的厚度初步设计为A-20 mm,由式(2)及挣 向轮半往20 nun.算得P；巴P；在y方血上的投影长 度为33.711 mm。换向块的裁而形状、尺寸如图6所 示。出6块向块啟面形状.尺寸用为保证揀向块的刚度，图6中厶不应太短，初 选厶=45 mm.由此求得厶=33.711 +45 =78.711 mm。并且为了避免尖角.将点仏B各倒-个祐的 过渡圆角。综合比较多种工程塑料强度、刚攬、耐曆性、吸 噪性等指标.凰终选用超髙冲击型的AB5树脂作为 换问块材料。另外，因所选的双动气压缸ADVU-25.2O-A.P-A 的活塞杆为外螺纹连接.故换向块上应该有与之联接 匹配的内螺红孔.其孔心理论上设计在换向块戏面的 质心上，这样会使换向块工作时最宇隐。并且为了诚 小外力对气缸活塞杆的径向冲击.在换向块上设计两 根与之连接的、能提高其两性的导向杆。换向块截面的质心点。可邇过悬挂实絵法求得， 其位置如图7所示。p图7抉向块戳面质心位賈图3. 3换向块及其附件的联接设计双动气压缸ADVU-25-20-A P-A活塞杆连接处为 MiOxl.5的外螺纹.若以点0为中心在换向块上 加工一个与活塞杆连接的MIOxI.5的内蝶纹孔，如 图7所示.此时换向块匚作侧轮”仏瓯心点0处的 壁冲约为20 mm,其壁用席大能有效傑证导向轮与换 向块祈捕时所需的刚性延长换向块灯命.从而提布 滋个分拣机的使用殍命及使用效率.考虑到换向块上 将联接两根导向杆，整个结构的散终质心会偏离点 0。若孰向块采用强度.刚性好但质电轻的工糧塑 料.而导向杆采用不锈钢联接了导向杆后的换向块 的戴Iftl质心会僞向安装导向杆的一侧。从图6所示的 换向块的載面形状、尺寸分析.可将气缸活筑杆的联 接中心相对F点0适当下移.最后选定点o为久釘 活瘠杆联接中心,如图7所示。此时换向块匸作侧壁 厚九此处约为24 mm.刚性得到了提仏 两导向杆中 心连线半轩干边，并过点0。为避免导向杆与气缸体发生干涉，通过分析 ADVU.25-20.A.P-A双动气缸的尺寸数拼.判断导向 杆外圆轮廓与气缸杆中心线距离应大于(41. 5-40) + 40=215rm叽 设计中选奶Omm的不锈钢圆柱 体导向杆，则它与气缸杆的中心距必须大于21.5 10/2 =26.5 mm。另外，为保证左右曲侧壁厚使別度 足够.导向杆也不应太轨近lA与PB两侧边，由 此分析.选取导向杆与气缸活塞杆中心距为32 mm. 適过上述分析.得换向块零件图，如图8所示。图9为由气缸、换向块、导向杆、支承板等构成 的滑块式分拣机道岔执行机构的装配示意图，从图9可以算出，导向杆的氏度/应该漓足：Z100-57-(20-8)。20即 / 51 mm0最终选定导向杆长度60 mm。图8换向块第件图