CN101405205B - 分类带式输送器 - Google Patents

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Abstract

一种装置和方法，其使用带有被致动的转向滚子(28、28’)的输送带，以在改变输送方向时保持所输送的物品(10)的前边缘。以第一方向(22)前进的第一输送带(12)毗邻以第二横向方向(23)前进的第二输送带(14)。两条带(12、14)具有在倾斜于输送方向的轴(30、30’)上旋转的转向滚子(28、28’)。转向滚子(28、28’)通过在两条带的交汇处的邻近区域内的下面的支撑表面上滚动而被致动。第一带(12)内的转向滚子(28)朝第二带(14)引导物品(10)。第二带(14)内的转向滚子(28’)朝第二带(14)的一侧引导物品(10)。放在两条带上的物品通过作用在该物品的相反的端部上的两组转向滚子的作用同时旋转。滚子的方位及其旋转的方向保持了该物品的前边缘。

Description

分类带式输送器
技术领域
本发明主要涉及动力驱动的输送器，且更具体地说，涉及由具有物品转向滚子(article-diverting roller)的输送带构成的分类器(sorter)或转向器(diverter)，该物品转向滚子设置成可在倾斜于带运动的方向的轴上旋转。
背景
有时需要将沿一个输送器以第一方向输送的物品转向到设置成以横向的第二方向使物品前进的一个或多个第二输送器。这些输送器的实例的范围从简单的左转或右转输送器到带有多个平行的出口输送器(exitconveyor)的分类器。一些应用，例如自动行李检查或其中物品方位重要的其他应用，还需要在物品从第一输送器转向到第二输送器时保持所输送的物品的前边缘(leading edge)。如果第一和第二输送方向之间的差异小，例如为30°或更小，则被转向的物品的前边缘通常将被保持。但是，如果输送方向之间的差异大，例如为90°，则第一输送器上的物品的前边缘在转移到第二输器后就变成了侧边缘。这就是为什么分类器上的出口输送器通常以约小于30°的角与主输送器分叉。
因此，对在输送方向从第一方向变化到横向的第二方向时能够保持所输送的物品的前边缘的分类器或其它转向输送器存在需求。
概述
上述需求和其它需求通过实现本发明的特征的输送器得以满足，该输送器包括以第一方向前进的第一输送带和以大致垂直于第一方向的第二方向前进的第二输送带。第一输送带以从第一侧到第二侧的宽度和从顶面到底面的厚度延伸，并从上游端到下游端沿运载道(carryway)以第一方 向前进。第二输送带邻近于第一输送带定位，以从第一输送带接收物品。第二输送带以从第一侧到第二侧的宽度和从顶面到底面的厚度延伸，并从上游端到下游端沿运载道以第二方向前进。第一输送带和第二输送带都具有超出顶面和底面突出的滚子。固位在第一输送带中的滚子在倾斜于第一方向的轴上自由旋转；固位在第二输送带中的滚子在倾斜于第二方向的轴上自由旋转。第一支撑表面位于第一输送带之下，邻近运载道上的第二输送带。随着第一输送带前进，滚子沿第一支撑表面滚动，并朝第一输送带的第二侧推动在滚子上面输送的物品。第二支撑表面位于第二输送带之下，邻近运载道上的第一输送带。随着第二输送带前进，滚子沿第二支撑表面滚动，并朝第二输送带的第二侧推动在滚子上面输送的物品。
本发明的另一方面提供了用于在改变输送方向的同时保持所输送的物品的前边缘的输送器。该输送器包括以第一输送方向向下游前进的第一输送带和以横向于第一方向的第二输送方向向下游前进的第二输送带。第一输送带具有设置成可在倾斜于第一输送方向的轴上旋转的支撑物品的转向滚子(article-supporting diverting roller)；第二输送带具有设置成可在倾斜于第二输送方向的轴上旋转的支撑物品的转向滚子。第二输送带毗邻第一输送带，以从第一输送带接收物品。第一支撑表面接合第一输送带的转向滚子，以使其在其轴上旋转，来大致以第二输送方向推动被支撑的物品跨过第一输送带。第二支撑表面接合第二输送带的转向滚子，以使其在其轴上旋转，以朝第二输送带的一侧推动所支撑的物品。同时支撑在第一和第二前进的输送带上的旋转的转向滚子上的物品，随着其从第一输送带转移到第二输送带而被旋转，使得在输送方向从第一输送方向变化到第二输送方向时保持物品的前边缘。
在本发明的再一个方面中，用于在改变输送方向的同时保持所输送的物品的前边缘的方法包括：(a)先沿以第一方向前进且具有设置成可在倾斜于第一方向的轴上旋转的转向滚子的第一输送带输送物品前边缘；(b)将第一输送带的转向滚子与支撑表面接触，以使转向滚子随着第一输送带前进而旋转，从而以横向于第一方向的第二方向推动物品；(c)将毗邻第一输送带且以第二方向前进的第二输送带的转向滚子与支撑表面接触，以 使第二输送带的转向滚子随着第二输送带前进而旋转，以朝第二输送带的一侧推动物品；以及(d)将物品从第一输送带转移到第二输送带的同时，两条输送带的转向滚子旋转并以不同方向同时推动物品的相反端部，以在转移过程中使物品旋转，从而在输送方向从第一方向变化到第二方向时保持所述物品的前边缘。
附图简述
本发明的上述方面和特征，以及其优点，通过参考以下说明、所附权利要求和附图更好地被理解，其中：
图1是实现本发明的特征的左转输送器的一部分的顶部平面图；
图2是沿线2-2截取的图1输送器的截面，显示了用于转向滚子的支撑表面；
图3是输送带的一部分和可用在如图1中的输送器中的另一型式的支撑表面的轴测视图；以及
图4是实现本发明的特征的多出口分类器的一部分的顶部平面图。
详述
图1显示了实现本发明的特征的输送器，其中所输送的物品10从第一输送带12左转到第二输送带14上。第一输送带沿上运载道从上游端16延伸到下游端17。该输送带优选具有绕在下游端处的轴装式驱动链轮和上游端处的轴装式从动链轮(shaft-mounted idle sprocket)上的循环回路的形式。驱动电动机18驱动驱动轴(由其轴线20表示)和驱动链轮，以使输送带以第一输送方向22前进。输送带围绕从动轴(由其轴线21表示)和从动链轮回到运载道。跨小缝24毗邻第一输送带的一侧的第二输送带14，类似地由驱动电动机19驱动，以第二输送方向23从上游端26前进到下游端27。在图1中，第二方向23显示为垂直于第一方向22。但是第二输送带也可以以不同于90°的角横向于第一输送带设置。两条输送带都具有 设置成在倾斜于带运动或输送的方向的轴30、30’上旋转的多个支撑物品的转向滚子28、28’。在第一和第二输送带的交汇处的邻近区域沿第一和第二输送带的运载道形成的滚子致动区域(roller-activation region)32、33中使转向滚子旋转。在致动区域，滚子的旋转以垂直于滚子的轴的下游方向推动所输送的物品。 
在图2中更详细地显示了第二输送带的致动区域的操作。带14支撑在耐磨条(wearstrip)34上面的运载道上。转向滚子28’的直径36超过输送带在其顶面40和底面41之间的厚度38。当输送带以第二输送方向前进时，滚子超出传输带底部而突出的突出部分(salient portion)支撑在下面耐磨条上的支撑表面42上。支撑在滚子超出传输带的顶面40而突出的突出部分上的物品10B和10C被朝在输送带的一侧的导轨44推动。在本例中，转向滚子28’设置在轴30’上，轴30’的方位设置成以与输送带运动方向23成约30°将力施加到所输送的物品上。 
在图3中显示了第一输送带12的滚子致动区域32的操作的细节。在此例中，第一输送带中的转向滚子28设置成在轴30上旋转，而轴30的方位被设置成以偏离于输送带运动方向22约45°至约60°将力施加到所输送的物品上。为了向倾斜得更厉害的转向滚子提供更有效的滚动支撑表面，一组纵向滚子46，而非耐磨条，位于转向滚子28之下。纵向滚子可在其轴48上自由旋转，轴48以第一输送方向排列。滚子到滚子的接合(roller-to-roller engagement)减小了滑动摩擦，若非如此，支撑在耐磨条或输送盘(conveyor pan)的纵向平坦支撑表面上的45°或60°的转向滚子会发生滑动摩擦。接触输送带的底部的纵向支撑物49提供了进一步的支撑，且还允许纵向滚子选择性地移入和移出与转向滚子的接触，如由箭头51所示。在本例中，在输送器的可替代的型式中的纵向滚子或耐磨条可气动地、液动地或电动地升高或降低、向后或向前平移、移入或移出与转向滚子的接触。如随后参照图4所述，在多出口分类器中，对转向滚子的选择性致动是有用的。 
在图3中还显示了示例性输送带的细节。尽管输送带可为平带或金属带，但是其优选模块化塑料输送带(modular plastic conveyor belt)，例如由 美国路易斯安那州Harahan的Intralox，LL.C生产和销售的Series400Angled Roller belt。输送带包括通过铰链销连接的一个或多个模块52的行50，该铰链销接纳在由连续的关节行(articulated row)的交错的前、后铰接孔(leading and trailing hinge eye)54形成的横向通道内。每一滚子28安装在空腔56内。每一滚子内的中央孔容纳跨过空腔的轴。滚子在该轴上旋转，而该轴界定了滚子的旋转轴。 
参照图1描述了物品沿输送带的前进。显示了，带有前边缘57的物品10放置在以第一输送方向22前进的第一输送带12上的转向滚子28上面。在第一输送带的最上游的部分的转向滚子无须通过在支撑表面上滚动而旋转。但是，在第二输送带的邻近区域内，转向滚子在滚子致动区域32被致动。如箭头58所示旋转的被致动的滚子，将物品10A推离第一输送带的一侧到第二输送带14上。在第二输送带的滚子致动区域33中的滚子28’以由箭头59所示的方向旋转，以朝侧面导板44推动物品10B、10C。滚子旋转和输送带前进的不同方向有助于使物品10B旋转，从而跨越两条输送带之间的缝24。随着物品10C的后角(rear corner)60摩擦接触侧面导板，在第二输送带中的被致动的转向滚子28’将物品枢轴地旋转成靠导板对齐。对齐的物品10D随后以第二输送方向23输送，而其前边缘57未改变。 
本操作原理还适用于多出口分类输送器62，其中的一部分显示在图4中。在该分类器中，主输送带62沿运载道以第一输送方向63前进。主输送带具有设置成在倾斜的轴上旋转的滚子28。在本例中，两条出口输送带64、64’以直角从主输送带分叉。每一出口输送带以横向的、第二输送方向65前进。为了简单，仅显示了两个出口输送器。在每一出口输送带的邻近区域，主输送带下面是耐磨条或纵向滚子提供的支撑表面，以形成转向滚子致动区域32、32’。在出口输送带上的转向滚子也由下面的支撑表面致动。为允许所输送的物品10选择性地转向到一个或另一出口输送带，界定了滚子致动区域的下面的支撑表面选择性地移入和移出与主输送带62上的转向滚子68的接触。当转向滚子被致动时，其以方向66旋转，以朝出口输送带推动物品。通过在第一滚子致动区域32内使支撑表面与转向 滚子脱离，允许以第二或后续的出口输送带为目的地的物品10’绕过第一出口输送带。物品10’安放在被致动的滚子上面，直到其到达下游的滚子致动区域32’。如果该物品以第二出口输送器64’为目的地，滚子致动区域32被选择性地致动，以旋转转向滚子，并将物品引导到第二出口输送带上。物品位置传感器结合智能控制器(未显示)使用，以控制对在致动区域内的支撑表面的致动。角轮(corner wheel)69位于主输送带和出口输送带的上游交汇处，以辅助将物品从主输送带转移到出口输送带。在出口输送带上的转向滚轮68’设置成以方向70旋转，从而朝更靠近主输送带的下游端的出口输送带的一侧的方向推动所输送的物品。侧面导板72对齐物品10A’，而其前边缘74不变。这提供了与图1的左转输送器相比更平缓的转动，在图1的左转输送器中，导板44更靠近第一输送带12的上游端定位。 
因此，本发明提供的装置和方法用于改变所输送的物品的方向，而不改变相对于其输送方向的前边缘。在左侧转向器和多出口分类器中示范的本发明的特征也适用于其它输送器应用。

Claims (9)

1.一种输送器，包括：
第一输送带，其以从第一侧到第二侧的宽度和从顶面到底面的厚度延伸，并从所述第一输送带的上游端到所述第一输送带的下游端沿运载道以第一方向前进，所述第一输送带包括滚子，所述第一输送带的滚子超出所述顶面和所述底面突出，并固位在所述第一输送带内，且能在倾斜于所述第一方向的轴上自由旋转；
第二输送带，其邻近所述第一输送带定位，以从所述第一输送带接收物品，其中所述第二输送带以从第一侧到第二侧的宽度和从顶面到底面的厚度延伸，并从所述第二输送带的上游端到所述第二输送带的下游端沿运载道以大致垂直于所述第一方向的第二方向前进，所述第二输送带包括滚子，所述第二输送带的滚子超出所述顶面和所述底面突出，并固位在所述第二输送带内，且能在倾斜于所述第二方向的轴上自由旋转；
第一支撑表面，其位于所述第一输送带之下，邻近运载道上的所述第二输送带，所述第一输送带的滚子随着所述第一输送带前进而沿所述第一支撑表面滚动，以朝所述第一输送带的所述第二侧推动在所述第一输送带的滚子上面输送的物品；
第二支撑表面，其位于所述第二输送带之下，邻近运载道上的所述第一输送带，所述第二输送带的滚子随着所述第二输送带前进而沿所述第二支撑表面滚动，以朝所述第二输送带的所述第二侧推动在所述第二输送带的滚子上面输送的物品；以及
沿所述第二输送带的所述第二侧定位的导板，以对齐在所述第二输送带上的滚子上面输送的物品。
2.如权利要求1所述的输送器，其中所述第一输送带的所述下游端毗邻所述第二输送带的所述第一侧和所述第二侧中的一个。
3.如权利要求1所述的输送器，其中所述第二输送带的所述上游端 毗邻所述第一输送带的所述第二侧。
4.如权利要求1所述的输送器，其中所述第二输送带的所述第二侧距所述第一输送带的所述上游端比距所述第一输送带的所述下游端近。
5.如权利要求1所述的输送器，其中所述第二输送带的所述第一侧距所述第一输送带的所述上游端比距所述第一输送带的所述下游端近。
6.如权利要求1所述的输送器，其中所述第一支撑表面能够选择性地致动成接触和不接触所述第一输送带内的所述滚子。
7.如权利要求1所述的输送器，进一步包括设置成平行的多个第二输送带，且所述多个第二输送带的上游端毗邻所述第一输送带的所述第二侧，且其中所述第一支撑表面能够选择性地致动成接触和不接触所述第一输送带中的滚子，所述滚子邻近所述多个第二输送带中的每一个第二输送带。 
8.一种输送器，其用于在改变输送方向的同时保持所输送的物品的前边缘，所述输送器包括：
第一输送带，其以第一输送方向向下游前进，并具有支撑物品的转向滚子，所述转向滚子设置成可在倾斜于所述第一输送方向的轴上旋转；
第二输送带，其毗邻所述第一输送带，以从所述第一输送带接收物品，其中所述第二输送带以横向于所述第一输送方向的第二输送方向向下游前进，所述第二输送带具有支撑物品的转向滚子，所述转向滚子设置成可在倾斜于第二输送方向的轴上旋转；
第一支撑表面，其接合所述第一输送带的所述转向滚子，以使所述第一输送带的所述转向滚子在其轴上旋转，大致以所述第二输送方向推动被支撑的物品跨过所述第一输送带；
第二支撑表面，其接合所述第二输送带的所述转向滚子，以使所述第二输送带的所述转向滚子在其轴上旋转，以朝所述第二输送带的一侧推动被支撑的物品；
其中同时支撑在前进的所述第一输送带和所述第二输送带的旋转的所述转向滚子上的物品随着所述物品从所述第一输送带转移到所述第二 输送带而旋转，使得在输送方向从所述第一输送方向变化到所述第二输送方向时所述物品的前边缘被保持；以及
沿所述第二输送带的所述一侧定位的导板，以对齐在所述第二输送带上的所述转向滚子上面输送的物品。
9.一种用于在改变输送方向时保持所输送的物品的前边缘的方法，所述方法包括：
先沿以第一方向前进且具有设置成可在倾斜于所述第一方向的轴上旋转的转向滚子的第一输送带输送物品的前边缘；
将所述第一输送带的所述转向滚子与支撑表面接触，以使所述转向滚子随着所述第一输送带前进而旋转，以朝横向于所述第一方向的第二方向推动所述物品；
将毗邻所述第一输送带且以所述第二方向前进的第二输送带的转向滚子与支撑表面接触，以使所述第二输送带的所述转向滚子随着所述第二输送带前进而旋转，以朝所述第二输送带的一侧推动所述物品；
在两条输送带的所述转向滚子都旋转时，将所述物品从所述第一输送带转移到所述第二输送带，同时，以不同方向推动所述物品的相反端部，以使所述物品在转移过程中旋转，以在输送方向从所述第一方向变化到所述第二方向时保持所述物品的前边缘。 
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