CN101417744A - 用于减少所运输产品错位的设备和相应的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于减少在传送线上前进的产品的列的错位的设备包括可插入传送线中的马达驱动传送器。该设备装有位于传送器的入口和出口处的第一传感器和第二传感器。提供对于由传感器发射的信号敏感的传送器的驱动马达的控制单元,其设置为对传送器的马达起作用来在列中至少一个产品到达传送器的入口时降低但不停止传送器的速度,并当上述列中的至少一个产品到达传送器的出口且第一传感器表明没有产品位于传送器的入口时增加传送器的速度。指令单元还设置为当第一和第二传感器表明在传送器的入口和出口都没有产品时,将传送器的速度保持为基本速度。
Description
技术领域
本发明涉及允许减少被运输产品错位的技术。
本发明特别针对其在产品(例如食品产品)的自动包装设备的可能使用而开发。
背景技术
在工业领域的产品处理中,且特别地在自动包装工业中,出现对成列排序产品进行运输的需要,所述成列排序即以由相对产品的前进方向至少大致横向对齐的产品形成的直线排序。
这可为例如以下情形,其中食品产品来自例如烤炉或各种性质(例如,涂覆站等)的处理站的来源,并且在产品大致前进方向上成纵列对齐,并且在与前进方向横向相交的方向上对齐成行,即以成列排序的状态前进。
但是,包括在每列中的产品可能变成错位的。错位可能在成排产品的源头处已经存在,和/或由于例如利用以下传送器移动产品而导致,所述传送器具有曲线段或者一般地其中产品前进方向有变化的段。不同的产品可以与传送器的不同部分不同地相互作用,使得原来排成列的产品的排列变得松散。
然而,正确对齐的状态对于区分和分离每列来确保位于下游的处理站的正常功能(例如,流水线包装机或类似物)是所要求的必要条件。这些连续的工作站可以设有重对齐设备,其以某种方式能补偿进入产品的列的精确对齐的损失。但是,这种重对齐设备的介入能力(如果有的话)并不太好,并且这些设备要求至少减少产品列的错位状况(如果并不是完全没有错位的话)。
用于列的重对齐的传统方案提出在连续列之间的中间状况中在产品流中插入用于阻挡产品列的阻挡件。阻挡件允许产品的前进运动充分停止(或至少减慢)来使一列的全部产品撞击到阻挡件上。一旦获得所需的重对齐作用,就通过升高阻挡件来将其从产品处移除。
这种方案受到来自产品撞击和因此与阻挡件接触并可能因此被损坏的重要的不便,特别是当处理易损坏的产品,例如糖果产品之类的食品产品时。
文献FR-A-1362346描述了一种列重排设备,其主要包括设置在分别用于产品到达和离开的两输送器之间的辊输送器(或,可能为带输送器)。所关注的输送器由马尔他十字机构设备指挥,以便从停止周期到激活周期进行周期性转换,停止周期用于关闭到达输送器本身上的产品列,在激活周期中输送器将至少部分重对齐的一列产品传送到下游输送器上。
在文献EP-A-0504237中描述执行基本相似功能的另一设备,其由级联设置且易于单独致动的一个阵列的马达驱动辊组成,这样其中辊子以高转速运动的传送器区域在与传送器自身上的产品的前进方向一致的方向上从传送器的一个末端传到相对的末端。
发明内容
申请人发现例如前面引用的文献中所述方案不能有利地使用,特别在采用食品产品的生产和包装的设备中非常普遍的工作节奏来处理高速前进的成列产品的设备的领域中,所述高速例如在20-25米/分钟的量级上的速度。这种产品前进速度实际上与传送器元件的停止条件的实现是不兼容的。
除此之外,重要的是具有在节约成本和容易维护的情况下结构简单的方案;这些需要导致无法使用采用带独立马达驱动的多个辊的设备。另外,重要的是确保重对齐设备的介入在任何情况中是对情况的改善,或相对希望纠正的错位状态至少是中性的,换句话说,重对齐设备不应引起恶化人们希望纠正的错位状态的风险。
本发明的目的是提供一种能克服上述不便和充分满足上述需求的方案。
根据本发明,该目的通过具有下面权利要求阐明的特征的设备达到。本发明也涉及相应的方法。权利要求是这里提供的本发明公开的整体部分。
附图说明
现在将仅作为示例参考附图描述本发明,附图中:
-图1是包括这里所述设备的用于传送制品的系统的俯视总图,
-图2是包括这里所述设备的用于传送制品的系统的侧视总图,
-图3是如所述的设备的功能的示意图。
具体实施方式
附图示出用于运输产品P的设备的一部分,产品P可由来自烤炉或例如涂覆站的处理站(图中未示出)并用于供应给例如包装站(这些也未示出)的连续操作站的食品产品组成。
应注意,这不是限制,产品P可由例如具有细长形状(例如平行六面体)的巧克力涂覆焙烤制品组成。而且,在图中,假定产品P是沿“长度方向”前进的,就是说,其较长的延伸方向与产品P自身的前进方向平行。在任何情况下,产品P的性质及其定向与呈现这里所述的方案的目的不是特别相关的。
产品P以阵列前进(水平地从左向右,相对图中的观察点),其中产品的连续列R是可识别的,每列R由在与产品P自身的前进方向横向相交的方向上至少大致对齐的一行产品P组成。
术语“至少大致地”具体适用于在入口传送器10上前进的产品P,其中假定存在“混乱的”(即错位的)列的产品,而相反地希望产品以更好的对齐状况到达出口传送器12上。
“入口”和“出口”的命名指传送器10和12相对设备14的相对位置,设备14插入在传送器10和12之间以执行列R的至少部分重对齐功能,由此降低包含在每列中的产品P的偏移或混乱。
也将意识到,虽然附图示出产品P以完全(重)对齐状况位于出口传送器12上,但一般而言,设备14的功能是减少列R的错位。
事实上,一方面,可以使用连续的多于一个的设备14以便实现连续的错位减少作用,从而逐步导致错位状况的完全消除。
另一方面,即使单个设备14不能完全消除错位,但其也能将这种错位降低到对于设置在下游的处理站完全能容忍的水平。
下面在描述中,将假设传送器10和12以及设备14主要包括当前在传送设备中使用的类型的(特别地用于传送食物产品的)电动闭环带传送装置。同样地,这些传送器不需要在这里详细描述。也将意识到这里描述的方案绝不应限于使用这类传送器设备。
特别地,在下面假定用于向重对齐设备14供给产品P的入口传送器10和用于卸载并传输产品P远离设备14自身的出口传送器12使产品以给定前进速度前进。在下面的描述中,将假定(为了简化)以v1表示的速度对于入口传送器10和出口传送器12是相同的。但是,在实施例的可能形式中,将出口传送器12的速度设成至少稍高于入口传送器10的速度:虽然这种可能的速度差异对于理解这里所述方案的功能原理的目的不是必须的。
设备14基本上由容易插入在传送器10和12之间并具有与产品P自身的长度近似相同(如果有区别,更长,但通常不会明显更短)的长度的传送器(例如,传送带)组成。术语“产品长度”这里表示产品P在传送器10、12以及14上的前进方向上(就是图1中的水平方向)的尺寸。通过传送器14的长度,这里用于表明在其上传送器14能实现与分别位于上游和下游的传送器10和12的牵引作用基本独立的传送作用(并由此确定产品P的前进速度)的纵向延伸(在产品的前进方向上测量)。
在第一近似中(不考虑可能的冲击影响),可以合理地假设当产品P跨越传送器10、12和14之间级联的两个传送器时,产品P将一般倾向于以主要由此时产品的长度的大部分所在的传送器的速度确定的速度前进。因此,在传送器10到传送器14并然后到传送器12的前进路径上连续地,每个产品P将基本上趋向于遵循速度分布图以便它的前进速度由传送器10的前进速度初始给定,然后变化到传送器14的前进速度(该速度,如将在下面见到的,是可选择变化的)并且最终与传送器12的前进速度一致。
附图标记16和18表示一个大致设置在传送器14的上游末端且另一个设置在传送器14的下游末端的两个传感器元件:术语“上游”和“下游”自然地指示产品P的前进方向(在附图中从左向右)。在实施例的一形式中,传感器16和18以光栅的形式实施,每个都根据公知的标准包括辐射发射器,例如在与产品P的前进方向横向相交的方向上向光电检测器(例如光电二极管、光电晶体管)射出辐射束的LED。
传感器16能探测(例如当光栅的辐射束是“模糊的”时)一个或更多产品P通过与传送器14的入口末端相应处的情况并且能发出相应的(第一)信号。
在双重模式中,传感器18能探测(也在当光栅的辐射束是“模糊的”情况下)一个或更多产品P通过与传送器14的出口末端相应处的情况并且能发出相应的(第二)信号。
因此,传感器16和18分别发出易于采取以下值的相应探测信号:
-可读取为例如逻辑“0”的“亮”的值,当没有产品P截断与传感器相关联的传送器14的末端相应的辐射束时;以及
-可读取为逻辑“1”的“暗”或“模糊”的值,当至少一个产品P截断与传感器相关联的传送器14的末端相应的辐射束时。
自然地,传感器16和18的信号的逻辑解读可以相对这里作为示例所述的方式互补,且在这种情况中应相应修改下述逻辑说明。
传感器16和18的信号提供给作用于马达22(例如,无刷马达)上的指令单元20,该马达22向传送器14(且因此向此时受其传送作用的产品P)赋予在图3的图中示意性示出类型的相对于基本或参考值的“摆动”速度法则。该图表示当成列R的产品P之一从传送器10经过传送器14上向传送器12传递时传送器速度的趋势,并且基本上对应于由指令单元20执行的以下“真值表”。
传感器16的信号 | 传感器18的信号 | 传送器14的速度 | 状态 |
1 | 0 | 减速 | 1 |
1 | 1 | 基本 | 2 |
0 | 1 | 加速 | 3 |
0 | 0 | 基本 | 4 |
基本上,上述的摆动法则首先包括传送器14的前进速度(没有停止)的降低或减速,接着(假设满足下面更好地描述的具体状况)是相继返回基本值的增加或加速。
获得的全局效果是通过减慢处于传送器14上的进入阶段中的成列的产品的运动(以便在列R中“后面”的产品被入口传送器10向前推动,而传送器14减慢在列R自身中“前面”的产品)并且(可能的话)加速处于传送器14上的退出阶段中的成列的产品的运动(以便列R中“后面”的产品再一次向前推动,这次通过传送器14来推动,而出口传送器12减慢在列R自身中“前面”的产品)而降低列的错位。
上述摆动运动以大约基本速度值(图3中的v1)发生,为了简化,这里假设该基本速度与传送带10和12的速度相对应。
自然地,可以有不同的选择。
例如,如前面所述,出口传送器12的前进速度可以比入口传送器10的前进速度更高。其中传送器12以低于传送器10的速度操作的方案也是可能的。在该情形中,由于列的紧凑程度的提高,也由于积聚能力(“缓冲”)的改善,列对齐的影响甚至是更有效的。但是,该工作条件的应用可能要求设计插入具有更高速度的相继传送器所需的空间,以便将列之间的间距值恢复到对送入位于下游的工作站(例如,包装)的最佳值。
因此,根据采用的工作条件,传送器14的基本速度可以选择为例如与入口传送器10的速度相等、与出口传送器12的速度相等、或与出口传送器12的前进速度和入口传送器10的前进速度之间的中间值相等。在每种情况中,在下面更好描述的围绕其实现变化机构(摆动)的基本速度值v1的具体选择对于这里描述的方案的实施的理解目的不是必须的要素。
为了简化,参考通过与设备14相应的单个列(初始错位的)的情形,前面示出的真值表和图3的表格对应于下面描述的标准。
当(图3中图表的t1时刻-在表格中为状态1)设置在上游的传感器16检测到(例如,发出逻辑“1”)在到达传送器10上时列R中最“前面”的产品P与设备14的入口(上游末端)相对应时,指令单元20对马达22起作用,以减慢其速度。在实施例的一种形式中,基本速度v1的此减慢通过减速斜坡(例如直线斜坡)发生,以便(在减速结束时)达到与基本速度v1的大约50-60%相等的速度值vmin。
在该阶段中,由于传送器14的(被减慢的)速度低于传送器10的速度,所以在列R中的“后面”的产品被入口传送器10向前推动,而传送器14减慢同一列R中的“前面”的产品。
当(图3中图表的t2时刻-在表格中为状态2)设置在下游的传感器18检测到(例如发出逻辑“1”)列中最“前面”的产品与传送器10的出口(下游末端)对应时,指令单元20对马达22起作用以便恢复设备14的速度至基本值v1。如图3示出,显然这不是瞬时发生的,而是以一定斜坡发生的,且通常比减速斜坡更快。
保持这种直到基本速度v1的前进条件(表格中为状态2),直到在下游传感器18仍然是暗的(逻辑信号“1”)的情况下,上游传感器16显示(例如,通过发出逻辑信号“0”)甚至列中最“后面”的产品P也已经进入到传送器14上。
当此发生时(图3中图表的t3时刻-在表格中为状态3),指令单元20对马达22起作用对其施加速度加速以便将速度(例如,沿着直线斜坡)上升至比速度值v1大约高50%的值vmax。
在该阶段中,由于传送器14的(已加速的)速度比传送器12的速度更高,所以列R中在“后面”的产品P此时再次被传送器14向前推动,而出口传送器12减慢同一列R中的“前面”的产品。
最终,当(图3中图表的t4时刻-表格中状态4)下游传感器16显示(例如通过发出逻辑“0”)甚至列中最“后面”的产品P也在离开传送器14时,指令单元20对马达22起作用以便恢复传送器14的速度至基本速度v1。同样在该情形中,图3示出显然这不是瞬间发生的,而是以一定斜坡发生的,并且通常比加速斜坡更陡。
保持这种直到基本速度v1的前进条件(表格中状态4),直到当由于新的一列产品到达传送器14的入口,其恢复到如表格中状态1的条件时。
另外,将意识到如果例如在有特别短的产品P的情况下,传送器14比产品自身长得相当多,从表格1的状态1(减速)通过到状态3(加速)将通过与状态4相似的条件而发生。在这种条件下,列的“头部”部分事实上可能仅在同一列的“尾部”部分已经通过传送器14的入口之后到达传送器14的出口,所以,当列中全部产品都在两个传感器16和18之间时,两个传感器都产生“亮”的信号(逻辑“0”)。如所见的,关于马达22的速度的指令,表格中的状态2和4是相等的(基本速度v1),这样功能与前面所述相似。
也将意识到从图3的图表t3时刻(表格中的状态3)开始的加速作用的执行是以上游传感器16发出逻辑“0”或无论如何以下信号的事实为条件的,所述信号表明整个列实际上已经在传送器14上通过且没有产品P位于传送器14自身的入口处。
事实上,其可能在以下情况时发生,其中非常“混乱”的列进入设备14,此时一列的“尾部”部分已经在传送器14上通过,而下个列的“头部”部分已经在传送器的入口。在这种情况下,上游传感器16继续发出相应的信号(例如,逻辑“1”)且上述加速动作不被执行。在显著错位的条件下,该加速动作易于具有消极影响,由于这将也涉及易于被向前拉动的下列的“头部”产品,从而导致相继列的错位状况的恶化。
如所述的,由传送器14执行的产品减速作用不涉及停止传送器14本身;这样就避免了由于突然减速的影响而使产品P在传送器系统上以不可控制的方式滑动的风险。
也将意识到速度值vmin和/或vmax中任一个可以被预先固定,或(如在图3示出的实施例的例子中)由每列的头部和尾部部分通过传感器之间包括的距离所需的间隔(t1,t2)和(t3,t4)的持续时间决定。在后一情形中,值vmin和vmax基本上由指令单元20发送给马达22的减速/加速斜坡的倾斜度决定。
如图3中图表的最左边部分所示,减速斜坡可以指向实现目的或目标速度vtar,该速度虽然被减速(例如,2米/分钟),但无论如何其是非零速度值。这样,确保设备14的减速运动绝不会引起列R的前进运动的停止,即使是暂时的停止。
也将意识到设备14的加速或减速斜坡也可以是非线性的:例如,多项式、摆线、正弦的等。
不偏离本发明的根本原理,细节和实施例可参考这里仅作为示例所描述的变化,甚至显著变化,而不背离所附权利要求确定的本发明的范围。
Claims (10)
1.一种用于减少在传送线(10,12)上前进的产品(P)的列(R)的错位的设备,所述设备包括:
- 可插入所述传送线(10,12)中的传送器(14),所述传送器由马达(22)驱动以从传送器(14)自身的入口向出口传送所述产品(P)的列,
- 位于所述传送器(14)的入口处的第一传感元件(16),所述第一传感元件(16)用于产生表明所述产品(P)中的至少一个位于所述传送器(14)的入口处的第一信号,
- 位于所述传送器(14)的出口处的第二传感元件(18),所述第二传感元件(18)用于产生表明所述产品(P)中的至少一个位于所述传送器(14)的出口处的第二信号,以及
- 驱动所述传送器(14)的马达(22)的控制单元(20),所述控制单元对所述第一信号和所述第二信号是灵敏的,并且设置成对驱动所述传送器(14)的马达(22)起作用,以用于:
- 当所述第一信号表明一列中的至少一个产品(P)到达所述传送器(14)的入口时,相对于基本速度(v1)降低所述传送器(14)的速度,但不停止所述传送器(14),并且
- 当所述第二信号表明所述列(R)中的至少一个产品(P)到达所述传送器(14)的出口并且所述第一信号表明没有产品(P)位于所述传送器(14)的入口处时,相对于所述基本速度(v1)增加所述传送器(14)的速度。
2.如权利要求1所述的设备,其中所述控制单元(20)设置为当所述第一信号和所述第二信号表明没有产品(P)在所述传送器(14)的入口和出口时,将所述传送器(14)的速度保持为所述基本速度(v1)。
3.如权利要求1或2所述的设备,其中所述控制单元(20)设置为根据速度变化斜坡降低和/或增加所述传送器(14)的速度。
4.如权利要求3所述的设备,其中所述速度变化斜坡是线性斜坡。
5.如权利要求3所述的设备,其中所述速度变化斜坡是非线性斜坡。
6.根据前述任一权利要求所述的设备,其中所述控制单元(20)设置为向着目标速度以一定速度变化率而降低和/或增加所述传送器(14)的速度。
7.如权利要求6所述的设备,其中,在速度降低的情况中,所述目标速度(vtar)不是零。
8.如前述任一权利要求所述的设备,其中所述传送器(14)是带式传送器。
9.一种用于减少在传送线(10,12)上前进的产品(P)的列(R)的错位的方法,所述方法包括以下操作:
- 在所述传送线(10,12)中插入传送器(14)以从传送器(14)自身的入口向出口传送所述产品(P)的列,
- 在所述传送器(14)的入口(16)和所述传送器(14)的出口(18)处检测产品(P)的通过,并且
- 当一列中的至少一个产品(P)到达所述传送器(14)的入口时,相对于基本速度(v1)降低所述传送器(14)的速度,但不停止所述传送器(14),并且
- 当所述列(R)中的至少一个产品(P)到达所述传送器(14)的出口,而没有产品(P)位于所述传送器(14)的入口时,相对于所述基本速度(v1)增加所述传送器(14)的速度。
10.如权利要求9所述的方法,包括在没有产品(P)位于所述传送器(14)的入口或出口时将所述传送器(14)的速度保持为所述基本速度(v1)的操作。
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