具有分类功能的物流管理装置设计*

史志铖，郑宗庚，叶联景，何佳珉，张恩娟

（阳光学院商学院， 福州 350015）

0 引言

基于电子商务的大力发展，物流行业的需求也迅猛上升，从而导致竞争激烈。各大物流企业不仅要以成本的优势打价格战，更要合理利用物流管理及其相关装置，从效率、准确性、服务等方面体现出自身的优势。随着消费者购买能力的提升，以及C2C、O2O 的普遍应用，使得单辆物流运输工具需要进行多种货物运载，因此物流企业需做好精准的货物统计与分类[1]。目前，多数企业的物流管理装置指的是对货物进行统计的装置，这种装置无法在货物进出时，对货物的包装大小、形状进行分类，当货物需要装卸搬运和堆叠存储时，仍需要进行人工的再次分类，造成时间和人力资源的浪费，从而导致成本增加[2]。马军[3]提出了一种具有自动分拣功能的物流供应链管理装置。虽然该装置可根据包裹尺寸大小进行分拣，但是该种具有自动分拣功能的物流供应链管理装置在使用时需要将包裹提升到较高的位置，操作较为繁琐，实用性较差，需要改进。

1 装置改进原理

本文将基于自动化物流管理设备技术的研究，通过监测板、监测轴、套管、激光对射传感器和分发液压缸的配合，以及通过归中板、连接轴、导轨、连杆设计和归中液压缸的配合，提高物流管理装置使用的便利性和分发的准确性，进而提高货物的分拣效率。具体进行如下操作。

改进后的装置结构如图1～2所示，将基座1右侧内壁的前端与驱动电机2的右侧螺接，在驱动电机2的左侧设置有两组传送辊3，两组传送辊3中，位于前侧的传送辊中部与驱动电机2的输出端卡接，而其3中位于后侧的传送辊3左侧与基座1 左侧内壁的后端转动连接，再把两组传送辊3 均与传送带4传动连接。

图1 物流管理装置外部结构

图2 物流管理装置内部结构

两组传送辊3 之间设置有垫板5，其垫板5 的上表面与传送带4相接触，垫板5的表面开设有若干组纵向贯穿垫板5的矩形槽，其矩形槽内设置有监测板6，每两组相邻监测板6中位于后侧的监测板6 尺寸大于位于前侧的监测板6，垫板5 的下表面分别与若干组安装座7的顶部固定连接，安装座7的中部与压缩弹簧8的底端固定连接，压缩弹簧8的顶端与监测板6 的下表面固定连接，压缩弹簧8 的内侧设置有监测轴9，监测轴9的顶端与监测板6的下表面固定连接，监测轴9穿过安装座7的底部并伸入至套管10内顶部，套管10的顶端与安装座7 的底部固定连接，套管10 外表面的底部螺装有激光对射传感器11，激光对射传感器11 为洛施达公司生产的型号为E3Z-T61NO 的激光对射传感器，其包含一组接收器和一组发射器，垫板5 的左侧和右侧均固定连接有若干组限位板12，位于传送带4 左侧的每两组相邻限位板12 之间均设置有延长板14，延长板14的右侧与两组相邻的限位板12固定连接，延长板14的上表面与传送带4的上表面对齐，延长板14的左侧与避让槽15的底部内壁固定连接，避让槽15开设于基座1的左侧，基座1 的右侧内壁分别与若干组分发液压缸13 的右侧螺接，多组分发液压缸13分别位于每两组与之相邻限位板12中部的右侧。

通过监测板6、监测轴9、套管10、激光对射传感器11和分发液压缸13的配合，使得物流管理装置较易于根据货物的尺寸对包裹进行分发，提高了物流管理装置使用的便利性。基座1 顶部内壁的前侧与归中液压缸16 的顶部螺接，归中液压缸16的输出端与安装轴22外表面的中部卡接。

然后将安装轴22的前端和后端分别与两组第一连杆17的顶端转动连接，第一连杆17的底端与连接轴20的后端固定连接，连接轴20 外表面的中部与第二连杆18 的一端转动连接，两组第二连杆18的另一端分别与两组归中板19的中部固定连接，两组归中板19对称分布，归中板19位于传送带4顶部的前侧，连接轴20的前端与导轨21的中部滑动连接，最后将两组导轨21 分别与基座1 左侧内壁的前侧和右侧内壁的前侧固定连接。

监测板底部结构剖视图如图3所示。

图3 监测板底部结构剖视图

2 装置结构特征及作用

2.1 归中板

为了使物流管理装置较易于调整包裹在传送带上的位置，提高分发的准确性，两组归中板19相向的一侧均黏接有一层弹性橡胶垫，减少了归中板19对包裹的损伤，且归中板19 的底部至传送带4 上表面之间的距离大于1 cm，避免了归中板19的移动对传送带4造成磨损。将包裹放置在传送带4顶部的前侧，通过归中液压缸16的输出端带动安装轴22向上移动，进而使得两组第一连杆17的顶端斜向上移动，又因为第一连杆17和第二连杆18之间通过连接轴20转动连接，以及导轨21对连接轴20的导向作用，进而使得第一连杆17进行角度变换，且两组第二连杆18 均带动归中板19 沿导轨21 相向移动，进而通过两组归中板19 推动包裹处于传送带4 中部，避免了小于相应监测板6尺寸的包裹受垫板5影响而分发错误。

2.2 安装座

为了避免装置对监测轴9的移动产生干涉，安装座7的底部开设有插轴槽，插轴槽的直径等于套管10的内径，且插轴槽的直径大于监测轴9 的直径，套管10 外表面的底部开设有两组检测孔，激光对射传感器11中发射器的发射端和接收器的接收端分别伸入到两组检测孔内。

2.3 限位板

为了便于分发液压缸13推动包裹移动，每两组相邻限位板12 之间的距离均与位于两组相邻限位板12 中部的监测板6长度相适配，分发液压缸13 输出端至传送带4 上表面之间的距离为位于其左侧监测板6长度的1/2。

2.4 延长板

为了减少延长板14与包裹之间的摩擦阻力，延长板14的上表面设置有耐磨防锈涂层，且延长板14上表面的表面粗糙度Ra小于0.4 μm 。

2.5 连接轴

为了避免连接轴20脱离导轨21，连接轴20的前端穿过导轨21 并与挡板的中部卡接，挡板的直径大于导轨21 的宽度，进而限制了连接轴20的前后移动。

3 物流管理装置使用说明

根据上述图例所示，将包裹放置在传送带4 顶部的前侧，通过归中液压缸16的输出端带动安装轴22向上移动，进而使得两组第一连杆17的顶端斜向上移动，又因为第一连杆17 和第二连杆18 之间通过连接轴20 转动连接，以及导轨21对连接轴20的导向作用，使得第一连杆17进行角度变换，且两组第二连杆18均带动归中板19沿导轨21相向移动，进而通过两组归中板19推动包裹处于传送带4中部，传送带4带动包裹向后移动。当包裹移动至监测板6上方，且监测板6的尺寸大于包裹的尺寸时，包裹推动监测板6向下移动，其带动监测轴9向套管10内深入，进而阻隔了激光对射传感器11中接收器接收发射器的信号并反馈给控制器，使得控制器驱动相应的分发液压缸13 动作，分发液压缸13 的输出端向左推动包裹，并使得包裹沿延长板14向左移动并从相应的避让槽15离开装置。当包裹离开传送带4后，受压缩弹簧8向上的推力作用，监测板6 回复到初始位置，同时分发液压缸13 和归中液压缸16的输出端均恢复到初始状态。

综上所述，该具有分类功能的物流管理装置，通过监测板6、监测轴9、套管10、激光对射传感器11和分发液压缸13的配合，使得物流管理装置较易于根据货物的尺寸对包裹进行分发，提高了物流管理装置使用的便利性；通过归中板19、连接轴20、导轨21、第一连杆17、第二连杆18和归中液压缸16的配合，使得物流管理装置较易于调整包裹在传送带上的位置，提高了分发的准确性；通过安装座7的底部开设有插轴槽，插轴槽的直径等于套管10的内径，且插轴槽的直径大于监测轴9 的直径，避免了装置对监测轴9 的移动产生干涉；通过连接轴20 的前端穿过导轨21 并与挡板的中部卡接，挡板的直径大于导轨21的宽度，避免了连接轴20脱离导轨21。

本文中出现的电器元件均与外界的主控器及220 V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

4 预期效果

4.1 提高分发的准确性

该具有分类功能的物流管理装置，通过监测板、监测轴、套管、激光对射传感器和分发液压缸的配合，使得物流管理装置较易于根据货物的尺寸对包裹进行分发，提高了物流管理装置使用的便利性，通过归中板、连接轴、导轨、第一连杆、第二连杆和归中液压缸的配合，使得物流管理装置较易于调整包裹在传送带上的位置，提高了分发的准确性。

4.2 降低连轴的脱轨率

该具有分类功能的物流管理装置，通过安装座的底部开设有插轴槽，插轴槽的直径等于套管的内径，且插轴槽的直径大于监测轴的直径，避免了装置对监测轴的移动产生干涉，通过连接轴的前端穿过导轨并与挡板的中部卡接，挡板的直径大于导轨的宽度，避免了连接轴脱离导轨。

5 结束语

本文利用自动化的准确性、高效性、稳定性等多方面的优势，配合具有分类功能的物流管理装置改进设计，可将不同尺寸大小的物流货物进行分拣，大大减少了员工的工作强度，提高了员工的工作效率，并提升整个物流环节的效率以及准确性，解决了具有自动分拣功能的物流供应链管理装置在使用时需要将包裹提升到较高的位置，操作较为繁琐，实用性较差的问题，从而有效地降低物流成本，加大企业竞争优势。