具有分類(lèi)功能的物流管理裝置設(shè)計(jì)*

史志鋮，鄭宗庚，葉聯(lián)景，何佳珉，張恩娟

（陽(yáng)光學(xué)院商學(xué)院， 福州 350015）

0 引言

基于電子商務(wù)的大力發(fā)展，物流行業(yè)的需求也迅猛上升，從而導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)激烈。各大物流企業(yè)不僅要以成本的優(yōu)勢(shì)打價(jià)格戰(zhàn)，更要合理利用物流管理及其相關(guān)裝置，從效率、準(zhǔn)確性、服務(wù)等方面體現(xiàn)出自身的優(yōu)勢(shì)。隨著消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)能力的提升，以及C2C、O2O 的普遍應(yīng)用，使得單輛物流運(yùn)輸工具需要進(jìn)行多種貨物運(yùn)載，因此物流企業(yè)需做好精準(zhǔn)的貨物統(tǒng)計(jì)與分類(lèi)[1]。目前，多數(shù)企業(yè)的物流管理裝置指的是對(duì)貨物進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的裝置，這種裝置無(wú)法在貨物進(jìn)出時(shí)，對(duì)貨物的包裝大小、形狀進(jìn)行分類(lèi)，當(dāng)貨物需要裝卸搬運(yùn)和堆疊存儲(chǔ)時(shí)，仍需要進(jìn)行人工的再次分類(lèi)，造成時(shí)間和人力資源的浪費(fèi)，從而導(dǎo)致成本增加[2]。馬軍[3]提出了一種具有自動(dòng)分揀功能的物流供應(yīng)鏈管理裝置。雖然該裝置可根據(jù)包裹尺寸大小進(jìn)行分揀，但是該種具有自動(dòng)分揀功能的物流供應(yīng)鏈管理裝置在使用時(shí)需要將包裹提升到較高的位置，操作較為繁瑣，實(shí)用性較差，需要改進(jìn)。

1 裝置改進(jìn)原理

本文將基于自動(dòng)化物流管理設(shè)備技術(shù)的研究，通過(guò)監(jiān)測(cè)板、監(jiān)測(cè)軸、套管、激光對(duì)射傳感器和分發(fā)液壓缸的配合，以及通過(guò)歸中板、連接軸、導(dǎo)軌、連桿設(shè)計(jì)和歸中液壓缸的配合，提高物流管理裝置使用的便利性和分發(fā)的準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高貨物的分揀效率。具體進(jìn)行如下操作。

改進(jìn)后的裝置結(jié)構(gòu)如圖1～2所示，將基座1右側(cè)內(nèi)壁的前端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的右側(cè)螺接，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的左側(cè)設(shè)置有兩組傳送輥3，兩組傳送輥3中，位于前側(cè)的傳送輥中部與驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的輸出端卡接，而其3中位于后側(cè)的傳送輥3左側(cè)與基座1 左側(cè)內(nèi)壁的后端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，再把兩組傳送輥3 均與傳送帶4傳動(dòng)連接。

圖1 物流管理裝置外部結(jié)構(gòu)

圖2 物流管理裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)

兩組傳送輥3 之間設(shè)置有墊板5，其墊板5 的上表面與傳送帶4相接觸，墊板5的表面開(kāi)設(shè)有若干組縱向貫穿墊板5的矩形槽，其矩形槽內(nèi)設(shè)置有監(jiān)測(cè)板6，每?jī)山M相鄰監(jiān)測(cè)板6中位于后側(cè)的監(jiān)測(cè)板6 尺寸大于位于前側(cè)的監(jiān)測(cè)板6，墊板5 的下表面分別與若干組安裝座7的頂部固定連接，安裝座7的中部與壓縮彈簧8的底端固定連接，壓縮彈簧8的頂端與監(jiān)測(cè)板6 的下表面固定連接，壓縮彈簧8 的內(nèi)側(cè)設(shè)置有監(jiān)測(cè)軸9，監(jiān)測(cè)軸9的頂端與監(jiān)測(cè)板6的下表面固定連接，監(jiān)測(cè)軸9穿過(guò)安裝座7的底部并伸入至套管10內(nèi)頂部，套管10的頂端與安裝座7 的底部固定連接，套管10 外表面的底部螺裝有激光對(duì)射傳感器11，激光對(duì)射傳感器11 為洛施達(dá)公司生產(chǎn)的型號(hào)為E3Z-T61NO 的激光對(duì)射傳感器，其包含一組接收器和一組發(fā)射器，墊板5 的左側(cè)和右側(cè)均固定連接有若干組限位板12，位于傳送帶4 左側(cè)的每?jī)山M相鄰限位板12 之間均設(shè)置有延長(zhǎng)板14，延長(zhǎng)板14的右側(cè)與兩組相鄰的限位板12固定連接，延長(zhǎng)板14的上表面與傳送帶4的上表面對(duì)齊，延長(zhǎng)板14的左側(cè)與避讓槽15的底部?jī)?nèi)壁固定連接，避讓槽15開(kāi)設(shè)于基座1的左側(cè)，基座1 的右側(cè)內(nèi)壁分別與若干組分發(fā)液壓缸13 的右側(cè)螺接，多組分發(fā)液壓缸13分別位于每?jī)山M與之相鄰限位板12中部的右側(cè)。

通過(guò)監(jiān)測(cè)板6、監(jiān)測(cè)軸9、套管10、激光對(duì)射傳感器11和分發(fā)液壓缸13的配合，使得物流管理裝置較易于根據(jù)貨物的尺寸對(duì)包裹進(jìn)行分發(fā)，提高了物流管理裝置使用的便利性?；? 頂部?jī)?nèi)壁的前側(cè)與歸中液壓缸16 的頂部螺接，歸中液壓缸16的輸出端與安裝軸22外表面的中部卡接。

然后將安裝軸22的前端和后端分別與兩組第一連桿17的頂端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第一連桿17的底端與連接軸20的后端固定連接，連接軸20 外表面的中部與第二連桿18 的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，兩組第二連桿18的另一端分別與兩組歸中板19的中部固定連接，兩組歸中板19對(duì)稱分布，歸中板19位于傳送帶4頂部的前側(cè)，連接軸20的前端與導(dǎo)軌21的中部滑動(dòng)連接，最后將兩組導(dǎo)軌21 分別與基座1 左側(cè)內(nèi)壁的前側(cè)和右側(cè)內(nèi)壁的前側(cè)固定連接。

監(jiān)測(cè)板底部結(jié)構(gòu)剖視圖如圖3所示。

圖3 監(jiān)測(cè)板底部結(jié)構(gòu)剖視圖

2 裝置結(jié)構(gòu)特征及作用

2.1 歸中板

為了使物流管理裝置較易于調(diào)整包裹在傳送帶上的位置，提高分發(fā)的準(zhǔn)確性，兩組歸中板19相向的一側(cè)均黏接有一層彈性橡膠墊，減少了歸中板19對(duì)包裹的損傷，且歸中板19 的底部至傳送帶4 上表面之間的距離大于1 cm，避免了歸中板19的移動(dòng)對(duì)傳送帶4造成磨損。將包裹放置在傳送帶4頂部的前側(cè)，通過(guò)歸中液壓缸16的輸出端帶動(dòng)安裝軸22向上移動(dòng)，進(jìn)而使得兩組第一連桿17的頂端斜向上移動(dòng)，又因?yàn)榈谝贿B桿17和第二連桿18之間通過(guò)連接軸20轉(zhuǎn)動(dòng)連接，以及導(dǎo)軌21對(duì)連接軸20的導(dǎo)向作用，進(jìn)而使得第一連桿17進(jìn)行角度變換，且兩組第二連桿18 均帶動(dòng)歸中板19 沿導(dǎo)軌21 相向移動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)兩組歸中板19 推動(dòng)包裹處于傳送帶4 中部，避免了小于相應(yīng)監(jiān)測(cè)板6尺寸的包裹受墊板5影響而分發(fā)錯(cuò)誤。

2.2 安裝座

為了避免裝置對(duì)監(jiān)測(cè)軸9的移動(dòng)產(chǎn)生干涉，安裝座7的底部開(kāi)設(shè)有插軸槽，插軸槽的直徑等于套管10的內(nèi)徑，且插軸槽的直徑大于監(jiān)測(cè)軸9 的直徑，套管10 外表面的底部開(kāi)設(shè)有兩組檢測(cè)孔，激光對(duì)射傳感器11中發(fā)射器的發(fā)射端和接收器的接收端分別伸入到兩組檢測(cè)孔內(nèi)。

2.3 限位板

為了便于分發(fā)液壓缸13推動(dòng)包裹移動(dòng)，每?jī)山M相鄰限位板12 之間的距離均與位于兩組相鄰限位板12 中部的監(jiān)測(cè)板6長(zhǎng)度相適配，分發(fā)液壓缸13 輸出端至傳送帶4 上表面之間的距離為位于其左側(cè)監(jiān)測(cè)板6長(zhǎng)度的1/2。

2.4 延長(zhǎng)板

為了減少延長(zhǎng)板14與包裹之間的摩擦阻力，延長(zhǎng)板14的上表面設(shè)置有耐磨防銹涂層，且延長(zhǎng)板14上表面的表面粗糙度Ra小于0.4 μm 。

2.5 連接軸

為了避免連接軸20脫離導(dǎo)軌21，連接軸20的前端穿過(guò)導(dǎo)軌21 并與擋板的中部卡接，擋板的直徑大于導(dǎo)軌21 的寬度，進(jìn)而限制了連接軸20的前后移動(dòng)。

3 物流管理裝置使用說(shuō)明

根據(jù)上述圖例所示，將包裹放置在傳送帶4 頂部的前側(cè)，通過(guò)歸中液壓缸16的輸出端帶動(dòng)安裝軸22向上移動(dòng)，進(jìn)而使得兩組第一連桿17的頂端斜向上移動(dòng)，又因?yàn)榈谝贿B桿17 和第二連桿18 之間通過(guò)連接軸20 轉(zhuǎn)動(dòng)連接，以及導(dǎo)軌21對(duì)連接軸20的導(dǎo)向作用，使得第一連桿17進(jìn)行角度變換，且兩組第二連桿18均帶動(dòng)歸中板19沿導(dǎo)軌21相向移動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)兩組歸中板19推動(dòng)包裹處于傳送帶4中部，傳送帶4帶動(dòng)包裹向后移動(dòng)。當(dāng)包裹移動(dòng)至監(jiān)測(cè)板6上方，且監(jiān)測(cè)板6的尺寸大于包裹的尺寸時(shí)，包裹推動(dòng)監(jiān)測(cè)板6向下移動(dòng)，其帶動(dòng)監(jiān)測(cè)軸9向套管10內(nèi)深入，進(jìn)而阻隔了激光對(duì)射傳感器11中接收器接收發(fā)射器的信號(hào)并反饋給控制器，使得控制器驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的分發(fā)液壓缸13 動(dòng)作，分發(fā)液壓缸13 的輸出端向左推動(dòng)包裹，并使得包裹沿延長(zhǎng)板14向左移動(dòng)并從相應(yīng)的避讓槽15離開(kāi)裝置。當(dāng)包裹離開(kāi)傳送帶4后，受壓縮彈簧8向上的推力作用，監(jiān)測(cè)板6 回復(fù)到初始位置，同時(shí)分發(fā)液壓缸13 和歸中液壓缸16的輸出端均恢復(fù)到初始狀態(tài)。

綜上所述，該具有分類(lèi)功能的物流管理裝置，通過(guò)監(jiān)測(cè)板6、監(jiān)測(cè)軸9、套管10、激光對(duì)射傳感器11和分發(fā)液壓缸13的配合，使得物流管理裝置較易于根據(jù)貨物的尺寸對(duì)包裹進(jìn)行分發(fā)，提高了物流管理裝置使用的便利性；通過(guò)歸中板19、連接軸20、導(dǎo)軌21、第一連桿17、第二連桿18和歸中液壓缸16的配合，使得物流管理裝置較易于調(diào)整包裹在傳送帶上的位置，提高了分發(fā)的準(zhǔn)確性；通過(guò)安裝座7的底部開(kāi)設(shè)有插軸槽，插軸槽的直徑等于套管10的內(nèi)徑，且插軸槽的直徑大于監(jiān)測(cè)軸9 的直徑，避免了裝置對(duì)監(jiān)測(cè)軸9 的移動(dòng)產(chǎn)生干涉；通過(guò)連接軸20 的前端穿過(guò)導(dǎo)軌21 并與擋板的中部卡接，擋板的直徑大于導(dǎo)軌21的寬度，避免了連接軸20脫離導(dǎo)軌21。

本文中出現(xiàn)的電器元件均與外界的主控器及220 V市電電連接，并且主控器可為計(jì)算機(jī)等起到控制的常規(guī)已知設(shè)備。

4 預(yù)期效果

4.1 提高分發(fā)的準(zhǔn)確性

該具有分類(lèi)功能的物流管理裝置，通過(guò)監(jiān)測(cè)板、監(jiān)測(cè)軸、套管、激光對(duì)射傳感器和分發(fā)液壓缸的配合，使得物流管理裝置較易于根據(jù)貨物的尺寸對(duì)包裹進(jìn)行分發(fā)，提高了物流管理裝置使用的便利性，通過(guò)歸中板、連接軸、導(dǎo)軌、第一連桿、第二連桿和歸中液壓缸的配合，使得物流管理裝置較易于調(diào)整包裹在傳送帶上的位置，提高了分發(fā)的準(zhǔn)確性。

4.2 降低連軸的脫軌率

該具有分類(lèi)功能的物流管理裝置，通過(guò)安裝座的底部開(kāi)設(shè)有插軸槽，插軸槽的直徑等于套管的內(nèi)徑，且插軸槽的直徑大于監(jiān)測(cè)軸的直徑，避免了裝置對(duì)監(jiān)測(cè)軸的移動(dòng)產(chǎn)生干涉，通過(guò)連接軸的前端穿過(guò)導(dǎo)軌并與擋板的中部卡接，擋板的直徑大于導(dǎo)軌的寬度，避免了連接軸脫離導(dǎo)軌。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文利用自動(dòng)化的準(zhǔn)確性、高效性、穩(wěn)定性等多方面的優(yōu)勢(shì)，配合具有分類(lèi)功能的物流管理裝置改進(jìn)設(shè)計(jì)，可將不同尺寸大小的物流貨物進(jìn)行分揀，大大減少了員工的工作強(qiáng)度，提高了員工的工作效率，并提升整個(gè)物流環(huán)節(jié)的效率以及準(zhǔn)確性，解決了具有自動(dòng)分揀功能的物流供應(yīng)鏈管理裝置在使用時(shí)需要將包裹提升到較高的位置，操作較為繁瑣，實(shí)用性較差的問(wèn)題，從而有效地降低物流成本，加大企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。