具体实施方式

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

下面结合附图对本发明揭示的垂直分拣机进行阐述，如附图1-附图3所示，其包括框架100、由设置在框架100上的一圈分拣单元200组成的分拣环线300及驱动所述分拣环线转动的驱动机构400。如附图3所示，所述分拣环线300包括高低分布的上层直线段310、下层直线段320及衔接它们的转弯段330，其整体的布局与申请号为201721534166 .7、201820620773 .3、201920366644.0等常规的双层垂直交叉带的布局方式相同，此处不作赘述。

本发明的创新设计在于：对传统的垂直交叉带的分拣单元进行设计，使其输送机可以升降，从而可以在不增加占地面积的基础上，通过在上层直线段310旁增加一层分拣滑槽来达到增加分拣路由的目的，有效满足了小场地内的多分拣路由的使用需要。

如附图4-附图5所示，所述分拣单元200包括车架21，所述车架21上设置有输送机22，所述输送机22的长宽比不小于4，所述车架21上设置有位于所述输送机22下方的链杆顶升装置23，所述链杆顶升装置23可伸出的链杆的顶部连接所述输送机22的底部，所述车架21及输送机22之间设置有剪形支撑机构24。

本方案通过设置较大的输送机长宽比，相对于常规的分拣单元，在长度相同的情况下，可以成倍地减小分拣单元的宽度，从而减小分拣单元的自重，进而为通过链杆顶升装置23来驱动输送机的升降创造了便利条件。同时，在更小的宽度下，可以使分拣单元尽量靠近，从而可以通过一组连续的分拣单元的组合来进行单一物品的分拣，相对于现有的单一物品在单一分拣单元上分拣的方式，应用更灵活，有利于拓宽可分拣物品的尺寸范围。

工作时，如附图5、附图6所示，所述链杆顶升装置23的链杆231可以通过电机232驱动向上伸出及收缩，由于伸出的链杆是刚性的，从而带动所述输送机22向上抬升至高位，此时，输送机22可以与上层滑槽匹配，从而将物品输送到上层滑槽中。所述链杆顶升装置23的链杆缩回时，带动所述输送机回落至低位，如附图4所示，此时，输送机22可以与下层滑槽匹配，从而将物品输送到下层滑槽中，上层滑槽和下层滑槽的下端位于不同的位置或衔接不同的容器或转接装置，进而可以将物品输送到不同的位置。

所述输送机22可以是皮带机、滚筒机或链板机等，为了尽可能的缩小分拣单元的尺寸及自重，如附图4-附图7所示，所述输送机22采用皮带输送机，其包括两个平行且等高的侧板222，两个侧板222之间连接有支撑架223，每个所述侧板222的两端分别连接位于其内侧的滚筒安装块225，同一端的两个滚筒安装块225上安装一所述滚筒224，并且其中一滚筒224优选为电动滚筒，两个所述滚筒224上套装有皮带226，所述皮带226的顶面即为输送面，并且皮带226的顶面高于所述滚筒安装块225的顶部及侧板222的顶部。

所述支撑架223位于所述输送机22的两个滚筒224之间且位于所述皮带226围合的区域内，其顶面与所述输送机22的输送面221平行且与所述滚筒224的顶点2241高度相当，从而所述支撑架223的顶面与所述皮带226的上层直线段的内表面贴近，可以对皮带的上层提供支撑。

同时，皮带226的内表面形成有凸条（图中未示出），所述滚筒224及支撑架223上形成有与所述凸条正对的限位槽，所述凸条限位在所述限位槽中，从而可以避免皮带转动时产生沿滚筒轴向的偏移。

为了便于从分拣单元的端部来实现皮带张紧度的调节及减小分拣单元的宽度，如附图8、附图9所示，至少一端的两个滚筒安装块225的结构相同，所述滚筒安装块225上形成有由其外端向内直线延伸接近滚筒安装块内端的安装通道，所述安装通道优选为槽2251，其从所述滚筒安装块225的外端面向内延伸一定深度，所述槽2251由所述滚筒安装块225的外端向内延伸经过所述滚筒安装块225上用于安装所述滚筒的安装孔2254，所述槽2251的内端与滚筒安装块内端的一个螺孔2252连通，所述槽2251内可自转地设置一与所述螺孔螺接的调节螺栓228，所述调节螺栓228的外端面2281的中心凹设有非圆槽（图中未示出），例如内六角槽、十字槽、一字槽等；所述调节螺栓228的内端连接在侧板内侧的连接件229上且其可相对所述连接件229自转，例如所述调节螺栓228的内端连接在一轴承上，所述轴承固定在所述侧板的内侧。

所述滚筒安装块225上形成有与所述调节螺栓228平行的腰型孔2253，所述腰型孔2253为两条且位于所述调节螺栓228的上下两侧，所述侧板222的一端形成有与所述腰型孔位置匹配的连接孔（图中未示出），所述滚筒安装块与所述侧板通过穿过所述连接孔及腰型孔的螺栓2210连接螺母2220，并且所述螺栓2210及螺母2220可以使所述侧板和滚筒安装块之间可以相对移动，从而可以通过旋转所述调节螺栓228来实现滚动安装块的调节。

同时，为了保证滚筒安装的稳定性及减小滚筒安装块225的厚度，同时便于进行调节操作，所述滚筒224的中心轴的两端延伸到所述槽2251中，并且所述中心轴的两端形成有不遮挡所述调节螺栓228的外端面处凹设的非圆槽的避让槽。

通过一调节件嵌入到所述调节螺栓228的非圆槽中并带动调节螺栓228自转从而可以调节所述滚筒安装块225在所述侧板端部的位置，从而实现皮带的张紧，进一步，所述侧板上形成与所述调节螺栓228相对且从侧板的端部向内延伸的缺口。

如附图9所示，为了便于组装及避免与滚筒的中心轴干涉，所述腰型孔2253包括内侧的大宽度孔段w1及外侧的小宽度孔段w2，所述螺母2220嵌入在所述大宽度孔段w1中，且其不可相对所述腰型孔自转，即所述螺母2220为外六角螺母或四角螺母等非圆形形状，从而组装时，可以先将螺母嵌入在所述大宽度孔段，然后从滚筒安装块的外侧向内插入与所述螺母共轴的螺栓2210，此时，只需要用手阻止螺母的轴向移动即可转动螺栓2210实现其与螺母的连接，而无需用手将螺母固定。

如附图7所示，为了降低整个分拣单元的高度，在两个所述侧板222之间设置有两个支撑辊2230，两个所述支撑辊2230的高度相同，所述支撑辊2230的底点与所述滚筒224的底点高度相当，所述支撑辊2230的顶点与所述皮带226的底面贴合，并且，每个所述支撑辊2230与一端的一所述滚筒224靠近，从而可以将皮带226的下层直线段2261向上顶升以提供安装空间，有利于减小分拣单元的高度。

如附图5、附图6所示，为了方便连接所述剪形支撑机构及提高侧板222之间的结构稳定性，在两个所述侧板222之间还连接有位于所述皮带226下方且位于两个所述滚筒224之间的第一安装件2240.第二安装件2250及第三安装件2260。

所述车架21的宽度可以与所述输送机22的宽度相当，且所述车架21的两侧与所述输送机22的两侧平齐或所述车架21的两侧不突出到所述输送机的两侧外，从而可以尽可能地减小相邻分拣单元的输送面之间的间距。当然，所述车架21的宽度也可以大于所述输送机22的宽度，且其两侧突出到所述输送机的两侧外，不过此时，输送机22之间的间距相对增大。

由于车架21上需要安装多种结构，为了便于组装，如附图6所示，所述车架21包括型材211，所述型材211的顶面固定所述链杆顶升装置23，所述链杆顶升装置23的具体结构为已知技术，例如可以包括申请号为2015104899552 、2013104261260所揭示的结构以及驱动链条的电机。或者，所述链杆顶升装置23可以是申请号为2013102132602、2020104005419等现有技术所揭示的结构，此处不作赘述。所述链杆顶升装置23的链杆的上端连接在所述第一安装件2240上且其顶部高于所述侧板222的底部。

如附图5、附图6所示，由于链杆顶升装置23与输送机22的连接面积很小，其对输送机22的支撑力不易使所述输送机22保持平衡，因此在所述输送机22和车架21之间设置有位于它们两侧的两个剪形支撑机构24。

如附图6所示，每个所述剪形支撑机构24包括第一支撑臂241、第二支撑臂242、下滑动销243、上滑动销244、中间枢接件245、下层导轨246及上层导轨247、下枢接件248及上枢接销249。

如附图10所示，所述第一支撑臂241及第二支撑臂242呈X形设置，所述第一支撑臂241的下端枢接所述下滑动销243，所述下滑动销243的轴线与所述输送机22的输送面平行且与输送机22的输送方向垂直，所述下滑动销243可沿平行于所述输送机22的输送方向滑动地设置在下层导轨246上。所述下滑动销243共轴固定在一下滑动块2410外端面的固定销2411上，当然，所述固定销2411还可以螺纹连接位于其外端的阻挡件（图中未示出）来限制所述第一支撑臂的下端与下滑动销243脱离。所述下层导轨246连接在所述型材211的侧部，所述下层导轨246通过螺栓及螺母螺接所述型材，所述螺母（图中未示出）位于所述型材211的侧面卡槽（图中未示出）内。所述第一支撑臂241的上端枢接上枢接销249，所述上枢接销249固定在所述第二安装件2250上。并且所述上枢接销249的外端同样可以螺纹连接用于阻挡所述第一支撑臂241与所述上枢接销249脱离的阻挡件。

如附图6、附图10所示，所述第一支撑臂241和第二支撑臂242的中部均枢接在中间枢接件245上，所述中间枢接件245包括销体2451，所述销体2451上套装有第一限位套2452、隔板2453及第二限位套2454，所述第一限位套2452、隔板2453及第二限位套2454与所述销体2451过盈配合或焊接或螺纹连接，所述隔板2453位于所述第一限位套2452及第二限位套2454之间，所述隔板与所述第一限位套2452形成第一限位槽，所述隔板与所述第二限位套形成第二限位槽。所述第一支撑臂241的中部枢接在第一限位槽处，所述第二支撑臂242的中部枢接在所述第二限位槽处且位于所述第一支撑臂的内侧，从而所述第一支撑臂和第二支撑臂可以绕所述第一限位套2452、第二限位套2454转动。当然，所述第一支撑臂及第二支撑臂位置也可以交换。

如附图10所示，所述第二支撑臂242的下端枢接在下枢接件248上，所述下枢接件248包括螺栓状的连接销2481，其内端螺接一位于所述型材211侧部的卡槽中的第一螺母2482，所述连接销2481延伸到所述型材211外侧的部分上共轴套设一销套2483，所述连接销2481为销套2483形成一限位槽，所述第二支撑臂242的下端枢接在所述限位槽中且可相对所述销套2483转动。

如附图10所示，所述第二支撑臂242的上端枢接在上滑动销244上，所述上滑动销244通过一上滑动块2420滑动连接所述上层导轨247上，所述上滑动销244与所述上滑动块2420的连接方式与上述的下滑动销与下滑动块的连接方式相同，所述上层导轨247设置在所述第三安装件2260上。

如附图10所示，两个所述剪形支撑机构24的中间枢接件245的销体2451通过一与它们共轴的连接轴2430连接，优选的，所述连接轴2430及两个销体2451是一体成型的且直径大于两个所述销体2451。同时，两个剪形支撑机构24的第一支撑臂241上端连接的上枢接销249通过一上连接销2440连接，所述上连接销2440固定在所述第二安装件2250上。采用这种结构便于进行剪形支撑机构的安装。

如附图4所示，所述链杆顶升装置的链杆缩回时，所述第一支撑臂的上端和第二支撑臂的下端靠近，第二支撑臂的上端与第一支撑臂的下端靠近，剪形支撑机构关闭，从而输送机处于低位，整个分拣单元的高度较低。如附图5、附图6所示，当所述链杆顶升装置的链杆伸出时，所述第一支撑臂及第二支撑臂的上端随输送机抬升，同时，所述第一支撑臂及第二支撑臂绕所述中间枢接件245转动，所述第一支撑臂的下端沿所述下层导轨向第二支撑臂的下端移动，第二支撑臂的上端沿所述上层导轨向第一支撑臂的上端移动，剪形支撑机构打开。

所述驱动机构400可以是多种形式，在一种可行方式中，可以采用已知的链条式驱动机构，其具体结构可以如申请号为201910829998.9 、201920366644.0、202010614129.7等专利所揭示的结构，此处不作赘述。在链式驱动结构中可以不需要设置轨道，可以通过设置一排与链条啮合且可自转地设置在框架上的链轮来支撑链条。当然，也可以设置轨道来支撑分拣单元，此时，分拣单元上或者链条上可以设置沿所述轨道滚动的行走轮及限位轮，此处为已知技术，不作赘述。

在另一实施例中，所述驱动机构400可以是已知的采用直线电机与次级板构成的结构或者采用摩擦带或摩擦轮摩擦驱动摩擦板的结构。磁力驱动可以采用例如申请号为201510079795.4、201520133145.9 、202021229989.0 等专利所揭示的结构。

如附图1所示，优选的，至少部分或全部所述分拣单元的底部设置次级板410，所述框架100上设置有驱动所述次级板410直线移动的直线电机（图中未标记），所述次级板为T形且螺接在所述车架的底部中间位置，从而有利于保证驱动时，分拣单元各区域均衡受力。摩擦驱动可以采用例如申请号为201811247583.2、201720689640.7 等专利所揭示的结构。

在摩擦驱动或磁力驱动的结构中，如附图4所示，相邻分拣单元200之间需要通过位于其车架21下方的杆端关节轴承25连接，具体的，在车架21的底部设置有连接架26，所述连接架26的一端设置有用于连接杆端关节轴承25的内球体251的连接轴261，所述连接轴261的延伸方向与所述输送机的输送方向平行且与输送机的两个滚筒的轴线垂直，所述连接架26的另一端设置有用于连接杆端关节轴承25的螺杆252的连接板262，所述连接板上形成有第一螺孔263，所述第一螺孔263的轴线与所述输送机的输送面平行且与输送方向垂直。

如附图5所示，所述车架21的两端设置有行走轮27及限位轮28，所述行走轮27为两个且可自转地设置在车架21端部的端板212上，每个分拣单元的两端具有两个行走轮能够有效地对车架提供支撑并使分拣单元保持平衡，相对于每端设置一个行走轮，能够更好地保证物品输送的平稳性，同时有利于减小对杆端关节轴承25的损害。所述限位轮28可自转地设置在所述车架21底部连接架26上的固定轴上，所述固定轴与所述输送机的输送面垂直，且限位轮28位于行走轮27的内侧。

如附图1、附图11、附图12所示，所述行走轮27及限位轮28滚动设置在轨道500上，所述轨道500为两条，分别与分拣单元两端的行走轮及限位轮28对应，它们固定在框架100上。每个所述轨道至少包括支撑所述行走轮27的平面及限制所述限位轮的竖面，它们呈L形，两端的限位轮28可以限制分拣单元沿平行于其输送方向的位置偏移。

如附图12所示，所述滑行轨道500包括上支撑轨510、下支撑轨520、内转弯轨530及外转弯轨540，所述上支撑轨510设置在框架100的上支撑型材110上，所述内转弯轨530衔接在所述上支撑轨510的外侧，所述内转弯轨530的上端531与上支撑轨510的第一端衔接，所述内转弯轨530的下端高于所述下支撑轨520，且它们之间的间距不小于所述行走轮27的外经，从而当所述分拣单元经内转弯轨转动至分拣环线的下层时，所述下支撑轨520能够对下层的分拣单元提供支撑。

如附图12所示，为了保证行走轮顺利移动到所述下支撑轨520上，所述外转弯轨540位于所述内转弯轨530的外侧，且所述外转弯轨540的上入口端541位于所述内转弯轨上端的上方，所述外转弯轨540的下端542与所述下支撑轨520的对应端衔接，从而内转弯轨与外转弯轨之间形成一导引槽550，并且所述导引槽550的两端的宽度可以略大于行走轮的直径以便于行走轮进入。

实施例2

本实施例揭示了一种垂直分拣系统，如附图1-附图2所示，包括上述实施例的垂直分拣机，所述垂直分拣机的至少一侧设置有与上层直线段的分拣单元的端部衔接的下层滑槽700及上层滑槽800，优选其两侧均设置有下层滑槽700及上层滑槽800，所述上层滑槽及下层滑槽的结构相同，并且一排下层滑槽700共用一块滑槽底板，一排上层滑槽800共用一块槽底板。单个上层滑槽和下层滑槽的宽度均是分拣单元的宽度的至少4倍。

整个系统工作时，由已知的控制系统来控制整套系统的自动运行，相应的控制技术为现有技术，不是本方案的创新点，此处不作赘述。

实施例3

本实施例揭示了所述的垂直分拣系统的分拣方法，至少包括如下步骤：

确认占据一组分拣小车的一物品900的下包滑槽位置；

当该物品的下包滑槽是上层滑槽时，该物品占据的一组分拣单元的输送机同步抬高至它们的输出端与上层滑槽衔接；

当该物品的下包滑槽为下层滑槽时，所述物品占据的一组分拣单元不动作，它们的输出端保持与下层滑槽衔接的状态；

该物品占据的一组分拣单元转动到该物品对应的下包滑槽处时同步启动将该物品输送至对应的下包滑槽中；

当该物品的下包滑槽为上层滑槽时，该物品占据的一组分拣单元在下包后且转动至转弯段前，使其输送机恢复至低位。

在确定物品的下包滑槽时，可以通过已知的各种供包台（图中未示出）将物品输送至上层直线段的分拣单元上并在供包台处至少获取物品的下包滑槽信息，具有读码的供包台的结构为已知技术，此处不作赘述。并且更优的，从所述垂直分拣机的端部而不是从垂直分拣机的侧部将包括供应到分拣单元上，对应的供包台位于所述垂直分拣机的端部，并与上层直线段的分拣小车衔接，供包台与分拣小车的衔接位置即为上包点，从而可以尽可能地增加下层滑槽和上层滑槽的数量。

由于本方案的分拣单元的宽度较小，物品会需要占据一组分拣单元，因此在输送机升降及下包时，需要确定物品占据的分拣单元从而进行升降及下包的控制。

在一种可行的方式中，可以通过供包台处或供包台前端的检测设备来检测物品的尺寸、状态等参数，从而确定物品需要占据几个连续的分拣小车才能有效地承载，相应的检测结构及分析技术为现有技术，不是本方案的创新，此处不作赘述。优选，在物品处于供包台处时确定该物品所需的连续分拣单元数量并预约相应数量的连续的分拣单元。

在又一种可行的方式中，通过在上包点和每层的首个下包滑槽之间的图像采集装置（图中未示出）来确定所述物品占据的分拣单元，即通过图像采集装置来采集经过其的分拣单元的顶面图像，通过图像分析来确定物品在哪几个分拣单元上，相应的图像分析技术为现有技术，此处不作赘述。并且所述图像采集装置应当尽量靠近所述上包点，以使得确认物品占据的分拣单元后有足够的时间来进行它们的输送机的高度调整。在此种条件下，也可以通过人工扫码获取路由后，将物品放置到上层直线段的分拣单元上。

本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。