多模塊可組式物流傳輸裝置研究

李曉慧 高昭 曹建波

【摘 要】針對目前傳輸系統在空間、應用及功能上的局限性等問題，本文設計制造了多模塊可組式物流傳輸裝置，本作品根據“模塊式”設計理念，設計多個可根據不同的需求進行結構、功能的“柔性化”拼接的功能模塊，有傳輸、分揀、稱重和貼標模塊，組合靈活，使用方便；收縮的結構節約空間，便于隨車移動；可調的尺寸可以適應更多的場合。還可根據需求進行個性化擴展。

【關鍵詞】便攜式；模塊化；傳輸裝置；高效。

1 引 言

近年來，工業發達國家競相開放具有模塊化特征的機械工業產品，開發的基本原則是以少變應多變，用少量模塊組合成多種產品，來優質、高效、最大限度地滿足不同用戶的需求，如今國內的工業市場也向著模塊化發展[1-4]。并且隨著社會經濟的發展，商品的運輸業也有了突飛猛進的發展，在物流輸送領域中傳輸裝置對物流輸送具有重要意義，不僅節省了運輸時間，也節約了人力資源，大大提高了運輸的效率。但如今市面上的傳輸裝置，大部分在空間及功能上具有局限性[5-9]：傳統的傳輸系統多為針對某一地點或場合而特別定制的產品，應用范圍受限；成本相對較高；物流包裹傳輸不能根據包裹不同的種類、目的地等進行分配，這使運輸過程流程長、工序多；考慮到物流中轉站的場地有限，傳輸設備不能集中放置。所以，市場需要一種成熟可靠的物流傳輸裝置，而多模塊可組式物流傳輸裝置就是針對這種需求而進行創新設計的。

2 多模塊可組式物流傳輸裝置設計

該多模塊可組式物流傳輸裝置可分為四個模塊：傳輸模塊、稱重模塊、分揀模塊、貼標模塊。

（1）傳輸模塊

如圖1所示，傳輸模塊整體分別選用動力式輥子和圓帶作為輸送和傳動方式。輥子本身有驅動裝置，轉動呈主動狀態，可以嚴格控制物品運行狀態，按規定的速度精確、平穩、可靠地輸送物品，便于實現輸送過程的自動控制。傳輸模塊分為直線傳輸部分和角度傳輸部分，前者直線可拉伸，高度可調，可上下傳輸；后者角度可選。以適應更多的場地。直線傳輸部分利用平行四邊形的易變性的特點，使用多組平行四邊形結構達到伸縮的效果，同時使用中間傳動輪保證傳輸帶伸縮時傳動帶長度不受到影響。角度傳輸部分是由多個小角度傳輸模塊疊加而成，模塊與模塊之間用燕尾槽式連接。傳輸裝置整體可以通過立腳的伸縮達到高度的調節，通過立腳的旋轉與伸縮達到上下角度傳輸，通過蝶形螺絲進行放松和鎖緊。

如圖2所示，為了保證稱重的準確性，在保證所有滾筒處于同一上表面的情況下，我們通過減小滾筒的直徑來降低傳輸速度，延長稱重時間從而保證稱重的準確性。小直徑滾筒的傳輸速度是標準直徑滾筒傳輸速度的1/3。

（3）分揀模塊

分揀模塊主要由傳輸部分、分揀執行機構、射頻識別控制系統和上位機軟件四大部分構成。傳輸部分采用了滾筒式傳輸帶作為傳輸部分，上面有多個連接扣，可以連接其他模塊。分揀執行機構主要利用了齒輪齒條傳動。射頻識別控制系統的主要功能是通過射頻讀寫器對快遞中IC卡進行信息讀取并通過51單片機進行電機運動的控制，從而達到信息分揀的目的；同時通過USB串口進行信息與上位機的共享。上位機軟件是通過Visual Basic編寫，它主要有四個功能，分別是物流分揀信息對比、對讀取到的單號進行統計，并存入數據庫、對分揀推動時間的調節以及對IC卡信息進行寫入。

（4）貼標模塊

貼標模塊則是由以下五個機械結構組成。第一個機械結構是標簽張緊機構，主要使標簽帶穿過幾根軸的間隙，固定標簽帶在的位置并使標簽帶一直處于張緊狀態。第二個是物品導向機構，主要利用彈簧的彈性和導向板的引導使物品移動到合理的位置進行標簽的粘貼。第三個是升降機構，貼標機整體可隨著型材套移動，達到高度調節的目的。第四個是微調機構，主要通過兩個滑塊的移動實現滾筒在方框內的移動，通過對撥標簽板的旋轉調節出標簽口的位置。第五個是傳感器移動機構，主要為了調節標簽貼在箱體上的位置而設計的。

3 結 論

多模塊可組式物流傳輸裝置因其擁有結構緊湊、傳動效率高、噪聲低、使用壽命長、運轉穩定、工作可靠性、占據空間小等特點，并能適應各種工作環境工作的模塊式、柔性化、移動性的設計，使其具有極其重要的意義。

從經濟角度出發，模塊化運輸技術有利于滿足物流工廠為減輕工人勞動力的實際需求，質量高、成本低，并且妥善解決了多品種小批量加工所帶來的制作方面的問題有很大的市場前景，本裝置不僅適用于貨物比較重、數量多的傳輸場合物流運輸車間，也將廣泛應用于工廠、批發市場等各個生產領域，思維的不斷開闊、制造技術的不斷提高和制造材料的不斷改進，便攜傳輸裝置將會以前所未有的速度發展，保障輸送工作高效、安全、可靠的運轉，并將在社會和經濟發展領域繼續起到更加重要的意義。

基金項目：浙江省大學生科技創新活動計劃項目；國家級大學生創新創業訓練計劃項目；浙江師范大學學生課外學術科技活動課題。

參考文獻：

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作者簡介：

李曉慧（1998—），女，浙江金華人，主要從事機電系統設計研究。

通訊作者：高昭，博士，講師，主要從事機電系統節能技術的研究。

（作者單位：浙江師范大學 工學院）