CN101090851B - 高速输送机切换的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

输送机(100)包括标准输送带(102)，该标准输送带包括具有至少一个空腔(1 14)和至少一个第一辊(104)的至少一个垫顶链(110)，该第一辊置于垫顶链的空腔内。输送机(100)还包括纵向的第二辊(106)，其可操作地联接到第一辊(104)上，以使该纵向第二辊与第一辊随着输送带(102)沿着纵向第二辊行进而旋转。用于制造输送机的方法可包括步骤：将多个垫顶链(110)联结到一起从而形成标准输送带(102)；将第一辊(104)置于垫顶链的空腔(114)内；以及将纵向第二辊(106)置于输送带之下，以使随着输送带沿着纵向第二辊行进，第一辊可操作地联接到纵向第二辊上，从而致使第二辊和第一辊旋转。

Description

高速输送机切换的装置和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2004年9月28日申请的、序列号为60/613857、名称为“高速输送机切换的装置和方法”的未决的美国临时申请的优先权，其在此全部加入，以供参考。
技术领域
本发明通常涉及一种电力驱动的输送机。
背景技术
如所知道的，制造、分配、装运和其他设施频繁使用输送机系统，以用于处理各类产品。附加地，输送机经常使用切换装置，以用于将产品转移到具体的目的地并将产品分成两个或多个输出流或者列。用于从输送机转移产品或者产品箱的切换装置过去使用铰接在一端的导向器。该导向器将输入的箱子偏转到两个或多个输出流。这些导向系统得到广泛使用，但是其在速度方面受限。
高速切换装在超过30年前研制，且在许多输送机系统中仍在使用。然而，相对于今天的输送机系统的速度和可靠性需要，高速切换装置在高速应用中需要长的输送机长度，并且维护比较密集。
发明概述
公开了输送机和用于制造和使用输送机的方法。在一些实施例中，输送机包括输送带，该输送带包括多个空腔、多个第一换向辊和多个第二换向辊，各个换向辊置于空腔内。输送机也包括第一横向辊和第二横向辊，该第一横向辊的轴线在输送带的行进方向延伸，并且该第一横向辊可联接到多个第一换向辊上，从而使该第一换向辊在沿着第一横向辊行进时旋转，该第二横向辊的轴线在输送带的行进方向延伸，并且该第二横向辊可联接到多个第二换向辊，从而致使该第二换向辊在沿着第二横向辊行进时旋转。换向辊这样来定向，其中，各个第一换向辊在相对于输送带的行进方向成第一角度定向，各个第二换向辊在相对于输送带的行进方向成第二角度定向。
附图说明
参考下述附图可更好的理解公开的输送机和方法。附图中的元件不必按规定比例绘制。
图1是包括输送带的一部分输送机的实施例的透视图，其中，该输送带具有可操作地联接到第二辊的第一辊。
图2是图1中的一部分输送机的详细视图。
图3是图1中的一部分输送机的实施例的顶视图。
图4是图1中的一部分输送机的实施例的前视图。
图5是示出用于输送物体的方法的实施例的流程图。
图6A是第一辊的示范性实施例的透视图。
图6B是图6A的辊的侧视图。
图7是示出在输送机系统中进行切换的方法的实施例的流程图。
图8A是用于在输送机系统中进行切换的装置的实施例的顶视图。
图8B是用于在输送机系统中进行切换的装置的实施例的侧视图。
图9是示出在输送机系统中进行切换的方法的实施例的流程图。
图10是用于在输送机系统中进行切换的装置的实施例的透视图。
具体实施方式
这儿公开的是输送机以及用于制造和使用输送机的方法，该输送机用于在短长度的输送机系统中从一条到两条或多条线路切换物体。可使用一个输送机来执行这种切换，该输送机能够选择性地将物体转向多于一个方向，或者通过多个相邻的输送机，各个输送机构造成在不同的方向上选择性地使物体转向。
另外，公开了输送机以及用于输送物体的方法，该方法能够降低输送辊的滑动量。由于滑动量降低，输送机更有效地将输送带上的物体转向。在一些实施例中，输送机包括置于输送带中的第一辊和置于输送带之下的至少一个第二辊，该第二辊可在横向于输送带行进方向的方向上旋转。在输送带沿着第二辊行进时，第二辊可操作地与第一辊联接，由此致使第一辊和第二辊旋转。因为第二辊的旋转，第一辊旋转，且滑动量降低。
现更详细地参考附图，其中，相同的附图标记指示同一相应的部件，图1示出一部分输送机100的一个实施例的透视图，其中，多个第一辊104置于输送带102中。如该图所示，输送带102是标准组件，并包括至少一个垫顶链(mat-top chain)110。垫顶链110具有多个空腔114，其内设置第一辊104。以示例方式，第一辊由包括橡胶外层或者轮胎的塑料轮组成(参见图6A和6B的讨论)。这种结构增加了第一辊104和该辊接触的表面(即，以下叙述的第二辊106的表面)之间的摩擦，以便降低第一辊的滑动量。第一辊104相对于输送带102的行进方向以角度α对齐(如图3所示)，以便使由输送带所输送的物体横向转向。以示例方式，α为大约1到89度的范围内。因为第一辊104用于使物体转向，第一辊可规定为换向辊。图1中的垫顶链110包括铰链元件112，该铰链元件112可用于联接其他垫顶链110，从而形成连续的输送带102。
进一步参考图1，输送机100还包括多个第二辊106和支撑部件108。第二辊106在支撑部件108之间置于输送带102之下，并沿着横向于如大致垂直于由箭头A所指示的输送带行进方向的方向自由旋转。以示例方式，第二辊106由伸长的金属辊组成，金属辊可选择地包括尿烷(eurethane)外套筒。因为第二辊106沿着横向于输送带102的行进方向的方向旋转，第二辊106可指定为横向辊。在输送带102在方向A沿着第二辊106行进时，第二辊可设置为与第一辊104接合。这种接合致使第一辊104和第二辊106旋转。由于在第一辊104和第二辊106的橡胶层之间的摩擦系数高，这种旋转易于进行。在第一辊104沿着第二辊106旋转时，第一辊从第二辊的第一端118过渡到第二端120，从而在第二辊上沿着螺旋形路径308(图3所示)行进。因为第二辊106在其与第一辊104接合时旋转，这与现有技中固定的耐磨带相反，第一辊旋转且滑动量降低。实际上，在初始启动期间，第一辊104几乎没有滑动地沿着第二辊106旋转。这就又使得能够更加有效地转向由输送带102承载的物体。例如，物体可更快地转向，在较少量的空间内(即，输送机长度)，或者两者兼得。
在一些实施例中，第二辊106可垂直地位移，以便能够移向垫顶链110或者从其移动离开，以便与第一辊104接合或者脱离。第二辊106的垂直移动可通过各种元件实施，如空气致动器、液压致动器、滚珠丝杠致动器或者螺线管执行机构。然而，可替换地，在其中第一辊104总是被驱动的情况下，第二辊106不可位移，以使在输送带102沿着方向A行进时，其与第一辊连续地接合。在又一个可替换的方式中，第二辊106可水平位移，以便与第一辊104接触或脱离接触。在其中输送带设有第一辊104的横排的情况下，这种布置特别有利，其中，该第一辊104交替地面朝不同方向(例如，横过排向左方向、向右方向、向左方向等等)。第二辊106的水平位移在这种情况下能够实现物体在两个分离(如，相反)方向(如，从向左方向到向右方向，反之亦然)上的转向间的切换。
图2是图1中的一部分输送机的详细视图。如图2所示，垫顶链110包括具有多个交错的铰链元件206的铰链元件112，各个铰链元件206具有孔208，并且与相邻的铰链元件206的孔208对齐。为了联接两个垫顶链110，将链110的轴向对齐的孔208对齐，并且将棒(未示出)穿过轴向对齐孔208放置。多个垫顶链110可因此联接到一起，以便形成连续的输送带102。
如上所述，垫顶链110还包括空腔114，其中，第一辊104设置在空腔114中且可在其内旋转。在输送带102沿着方向A行进时，第二辊106可与第一辊104接合，致使第一辊沿着方向B旋转。输送带102上的物体可因此沿着方向C输送。显著地，第二辊沿着方向D旋转。可替换的实施例包括多排第一辊，例如，其中一些排中的辊可沿着与其他排中的辊旋转方向不同的方向构造，从而使物体沿着多个方向选择性地输送。
图3是图1中的一部分输送机的实施例的顶视图。在图3中，第一辊104沿着轴线302设置。垫顶链110包括第一辊轴306，其与旋转轴线304对齐设置。第一辊轴306与垫顶链110联接并置于空腔114内。第一辊轴306延伸穿过第一辊104的开口，从而能够使第一辊104在与第二辊106接合时绕其轴线302旋转。第一辊104的对齐能够使第一辊104从下方以相对于行进方向A的角度α输送输送带102上的物体。
如图3所进一步示出的，第二辊106置于输送带102之下，并且在输送带在方向A沿着第二辊106行进时，该第二辊106可从下方与第一辊104接合。
图4是图1中的一部分输送机的实施例的前视图。垫顶链110具有高度402，其小于第一辊104的高度404。在带102在方向A行进并且第一辊104与第二辊106接合时，第一辊在方向B旋转，第二辊106在相对方向D(在图4所示的方向中为逆时针方向)旋转。
图5是示出用于输送输送带上的物体的方法500的一个实施例的流程图。首先是图5中的方框502，该方法包括在第一方向上驱动输送带。
在方框504，输送带内的第一辊以该第一辊的滑动量降低的方式旋转。例如，在输送带沿着方向A行进时，第一辊与同样可自由旋转的第二辊接合。
在方框506，输送带102上的物体用第一辊被转向第二方向。物体可朝向输送带的侧面或者中间转移。
图6A和6B示出用于上述第一辊的示范性实施例。如这些图所示，辊600包括由外胎604包围的内轮602。以示例方式，内轮由轻质、刚性的材料构成，如塑料或者金属构成，外胎604由摩擦系数高的弹性材料如橡胶制成。外胎604设在内轮602的外表面608周围(图6B)。内轮602也包括开口606，通过该开口606，辊轴可将辊600可旋转地安装在输送带(如带102)中。由于外胎606，能够获得改进的表面抓持如第二辊的表面抓持，并因此降低滑动量。
图7时说明输送机系统中的切换方法700的一个实施例的流程图。首先是方框702，该方法700包括在第一方向驱动输送带。
在方框704，第一辊在第二方向上选择性地旋转。第一辊例如通过与指定的纵向辊选择性的对齐并联接而选择性地旋转。在方框706，输送带102上的物体使用第一辊转向第二方向。该物体可选择性地朝向输送带的侧面或者中间转移。
在方框708，第二辊在第三方向选择性地旋转。第二辊例如通过与指定的纵向辊选择性的对齐并联接而选择性地旋转。在方框710，输送带102上的物体用第一辊转向第三方向。物体可选择性地朝向输送带的侧面或者中间转移。
图8A和8B分别示出用于在输送机系统中的切换装置的示范性实施例的顶视图和侧视图。如图所示并依照上述的辊操作，带在A方向行进，第一辊804由相应的辊808选择性地接合，从而将物体大致转移到C方向。可替换地，第二辊806由相应的辊810选择性地接合，从而将物体大致转移到B方向。本领域技术人员将可以理解，这种输送机切换装置容许输送机物体不转向，并连续在A方向输送或者转向B或C方向。本领域普通技术人员还可理解，可以包括附加辊，以提供多于两条转向路径。
图9示出在输送机系统中的切换方法900的一个实施例的流程图。首先是方框902，该方法900包括在第一方向上驱动第一标准输送带。
在方框904，置于第一标准输送带中的第一辊在第二方向上选择性地旋转。第一辊例如通过与指定的纵向辊选择性的对齐并联接而选择性地旋转。在方框906，使用第一辊将输送机102上的物体选择性地转移或者转向大致第二方向。
在方框908，第二标准输送带在第一方向上驱动。本领域普通技术人员可以理解，第二标准输送带例如在系列结构中可相邻第一标准输送带设置。在方框910，置于第二标准输送带中的第二辊可在第三方向上选择性地旋转。第二辊例如可通过与指定的纵向辊选择性的对齐并联接而选择性地旋转。在方框912，使用第二辊将输送带102上的物体选择性地转移或者转向大致第三方向。
图10示出用于输送机系统中的切换装置的示范性实施例。如图所示并依照上述辊操作，第一标准输送带1002和第二标准输送带1004都在A方向上行进。第一标准输送带具有朝向B方向设置的第一辊1006，以用于在第一辊1006与第一纵向辊1008选择性地接合时，将输送物体选择性地转向B方向。
第二标准输送机1004具有朝向C方向放置的第二辊1010，以用于在第二辊1010与第二纵向辊1012选择性地接合时，将输送物体选择性地转向C方向。尽管在图10中只示出第一和第二标准输送带1002、1004，本领域普通技术人员可以理解，多于两个标准输送带的构造与公开的装置和方法一致。而且，本领域普通技术人员将理解，尽管图10中的第一和第二标准输送带为串连相邻关系，这种结构只是示例性的，不限制这儿公开的方法和装置的范围。例如，输送机切换器可具有设置成系列平行结构(未示出)的三个标准输送带，以用于选择五个或更多个可替换的输送机路径。可替换地，在这些方法下构思的可替换结构包括使用一个或多个标准输送带，以将物体从多条输送机线路转向较少或一条输送机路径。可替换地，通过使用具有指向输送机中心部分的辊的标准输送带，能够将输入产品的多条路线减为一条输出路线。
应该着重强调，上述实施例只是可能的示例。可对上述实施例做出许多改变和优化。所有这种优化和改变都包括在这一公开申请的范围内。

Claims (21)

1.一种输送机，包括：
输送带，其包括多个空腔、多个第一换向辊以及多个第二换向辊，每个换向辊置于一空腔内；
至少一个第一横向辊，其轴线沿着输送带的行进方向延伸，并且，该横向辊可联接到多个第一换向辊上，以使第一换向辊在其沿着至少一个横向辊行进时旋转；
至少一个第二横向辊，其轴线沿着输送带的行进方向延伸，并且该横向辊可联接到多个第二换向辊上，以使第二换向辊在其沿着至少一个第二横向辊行进时旋转；以及
其中，每一个第一换向辊都相对于输送带的行进方向成第一角度定向，每一个第二换向辊都相对于输送带的行进方向成第二角度定向。
2.如权利要求1所述的输送机，其特征在于，至少一个第一横向辊和至少一个第二横向辊置于输送带之下，至少一个第一横向辊在输送带行进时沿着横向于第一换向辊的旋转方向的方向旋转，至少一个第二横向辊沿着横向于第二换向辊的旋转方向的方向旋转。
3.如权利要求1所述的输送机，其特征在于，在至少一个第一横向辊联接到多个第一换向辊上时，至少一个第一横向辊沿着大致垂直于带行进方向的第一方向旋转。
4.如权利要求3所述的输送机，其特征在于，在至少一个第二横向辊联接到多个第二换向辊上时，至少一个第二横向辊沿着大致垂直于带行进方向的第二方向旋转。
5.如权利要求1所述的输送机，其特征在于，至少一个第一横向辊和至少一个第二横向辊可选择性地垂直移向或移离输送带。
6.如权利要求5所述的输送机，其特征在于，在至少一个第一横向辊移向输送带并且与多个第一换向辊接合时，该至少一个第一横向辊在输送带行进时旋转第一换向辊，并且在至少一个第二横向辊移向输送带并且与多个第二换向辊接合时，该至少一个第二横向辊在输送带行进时旋转第二换向辊。
7.如权利要求1所述的输送机，其特征在于，至少一个第一横向辊的旋转致使第一换向辊以减小的滑动量旋转。
8.如权利要求1所述的输送机，其特征在于，第一换向辊相对于带行进方向成第一角度在空腔内对齐，能够使第一换向辊沿着横向于带行进方向的第一方向输送物体。
9.如权利要求8所述的输送机，其特征在于，第二换向辊相对于带行进方向成第二角度在空腔内对齐，能够使第二换向辊沿着横向于带行进方向的第二方向输送物体。
10.一种输送机，包括：
第一输送带，其在带行进方向上行进；
第二输送带，其在带行进方向上行进；
多个空腔，其置于第一输送带和第二输送带内；
多个第一换向辊，各个第一换向辊置于第一输送带的空腔内；
多个第二换向辊，各个第二换向辊置于第二输送带的空腔内；以及
多个横向辊，其轴线沿着带行进方向延伸，该横向辊适于与多个第一换向辊和多个第二换向辊联接。
11.如权利要求10所述的输送机，其特征在于，与第一换向辊联接致使第一换向辊沿着横向于带行进方向的第一方向旋转。
12.如权利要求11所述的输送机，其特征在于，与第二换向辊联接致使第二换向辊沿着横向于带行进方向的第二方向旋转。
13.如权利要求10所述的输送机，其特征在于，多个横向辊置于第一输送带和第二输送带之下。
14.如权利要求10所述的输送机，其特征在于，多个横向辊可垂直移向或移离第一输送带和第二输送带。
15.如权利要求14所述的输送机，其特征在于，在多个横向辊移向输送带并与多个第一换向辊接合时，随着第一输送带行进，横向辊旋转多个第一换向辊。
16.如权利要求14所述的输送机，其特征在于，在多个横向辊移向输送带并与多个第二换向辊接合时，随着第二输送带行进，横向辊旋转多个第二换向辊。
17.一种用于输送物体的方法，该方法包括：
在第一方向上驱动输送带；
将置于输送带中的第一换向辊与第一横向辊联接，该第一横向辊在横向于第一方向的方向上自由旋转；
将置于输送带中的第二换向辊与第二横向辊联接，该第二横向辊在横向于第二方向的方向上自由旋转；
使用第一换向辊将输送带上的物体选择性地转向第二方向；以及
使用第二换向辊将输送带上的物体选择性地转向第三方向。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，联接第一换向辊包括将第一横向辊垂直地移向输送带并与该第一换向辊接合，并且输送带的驱动致使第一换向辊和第一横向辊因联接而进行旋转运动。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，联接第二换向辊包括将第二横向辊垂直地移向输送带并与该第二换向辊接合，并且输送带的驱动致使第二换向辊和第二横向辊因联接而进行旋转运动。
20.如权利要求17所述的方法，还包括使第一换向辊以不同于第一方向的第一角度旋转。
21.如权利要求20所述的方法，还包括使第二换向辊以不同于第一方向和不同于第一角度的第二角度旋转。
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