CN101801596B - 输送器系统用的提升装置、输送器系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于输送器系统的提升装置(1)，包括壳体(2)和提升头(14)，其中提升头(14)适于保持托盘(5)。所述提升装置(1)包括附连于提升头(14)的线性致动器(10)，所述线性致动器(10)适于将托盘(5)从位于输送器轨道处的第一低位提升到基本位于所述第一位置的竖直上方的第二高位。本申请还涉及一种输送器系统和一种用于提升物体的方法。

Description

输送器系统用的提升装置、输送器系统和方法

技术领域

本发明涉及一种用于输送器系统的提升装置。

背景技术

输送装置、例如用于在工厂内不同工作站之间移动物体的输送装置通常包括带式或链式输送轨道。输送轨道可凹入具有竖直侧表面的沟道内。可替代地，它们可以位于沟道的水平上表面上或者以某种其它方式布置。被输送的物体直接地或通过也被称作托盘的运送装置以相对于输送轨道以可滑动的方式布置。

托盘沿包括不同工作站在内的输送装置被输送。在某些情况下，每个工作站将对所运送的物体进行一项操作。在这些情况下，工作流程设计成使得每个托盘会在每个工作站处停留。在其它情况下，例如，以相同的生产流程生产不同的产品或相同产品的不同款型时，不是所有托盘都必须在所有工作站内停留。

如果输送装置为传统类型的输送装置，其中所有工作站相继定位并且同时执行对物体的操作，每个托盘则不得不在各个工作站停留。如果在特定工作站处不对物体进行操作，则该物体将不得不在那个工作站处等待，直至在那个工作站处对前一物体的操作就绪并且该物体能够继续前进。在这种情况下，所有托盘同时被松开并且同时移动。这种系统的一个优点为可以容易地预测此系统的性能。这种系统的缺点为不是很灵活。如果某一工作站的操作时间长，那么即使不是对所有物体都要进行操作或者在其它工作站的操作时间短很多，所有物体仍将不得不等待那么长的时间。因此，这种系统主要用于生产单一产品或当产品区别很小时使用。

在其它系统中，对物体的操作不同时进行，也就是说，托盘停留在将要执行操作的工作站，并且操作就绪后被释放。在这种系统中，各个工作站之间需要相对较大的缓冲区以补偿产品的不同的通流时间和在工作站的不同的操作时间。

对在工作站的不同操作时间进行补偿的另一种方法为使用两个或更多工作站执行相同的任务。这些工作站通常彼此靠近定位，物体将停留在空闲的工作站。以这种方式，能够平衡系统的通流时间，以避免系统中的瓶颈现象。

通常，设定系统的工作人员会尽力协调这些工作使得每个托盘在各个工作站花费同样长的时间。有时，协调各个工作站处的操作时间非常困难。除了使用缓冲区之外，另一种解决方案是沿位于主输送器侧部上的不同次级输送器设置一些工作站。这种解决方案将需要额外的空间和额外的部件，例如驱动马达和能够将物体转移到次级输送器的装置。这种解决方案在某些情况下会起作用，但是在其它情况下，特别是当生产开始以后改变生产流程时，用这种解决方案重新构建输送系统是不可能的。因此，存在改进的空间。

发明内容

因此，本发明的目标为提供一种用于输送器系统的提升装置和一种用于提升位于输送器系统处的物体的方法。

通过一种用于输送器系统的提升装置，所述提升装置包括壳体和适用于保持托盘的提升头，本发明的目标得以实现。因为，所述提升装置包括附连于提升头的线性致动器，其中，所述线性致动器适于将托盘从位于输送器轨道处的第一低位提升到基本位于所述第一低位的竖直上方的第二高位，使得第二托盘能够从所提升的托盘下方通过。

由根据本发明的提升装置的该第一实施方式，提供了一种提升装置，该提升装置能够将物体从位于输送器轨道处一定位置升至位于所述第一位置上方的高位。因为能够将物体从所述输送器系统的正常流程中移走，从而允许正常流程无中断地继续，所以这是有利的。

在本发明的有利改进中，所述提升头呈现第一打开状态和第二闭合状态。这使得当要提升托盘时提升头能够保持住托盘，并且同时允许容易地释放托盘。

在本发明的有利改进中，所述提升头包括弹簧轴，当所述弹簧轴压在保持表面上时，其将所述提升头打开。其优点为提升头无需单独提供动力的打开和释放装置。

在本发明的另一有利改进中，当所述提升装置位于所述第一低位时，所述弹簧轴压在所述保持表面上。其优点为所述提升头在到达低位的同时打开。这意味着，当提升头处于低位时其始终是打开的。因而避免了在低位闭合的提升头阻碍托盘流。

在本发明的又一有利改进中，所述提升头通过夹紧弹簧闭合。其优点在于当提升头在除低位之外的任何位置下都将是闭合的。

在本发明的另一有利改进中，所述提升头通过单独的打开装置打开。其优点在于其允许在高位打开提升头。

在本发明的另一有利改进中，所述提升装置包括压缩空气缸，用于所述托盘在所述第一低位与所述第二高位之间的移动。其优点在于压缩空气为清洁且便宜的动力源。

在本发明的另一有利改进中，所述提升头包括定位销，所述定位销适于与托盘中的定位套管相互作用。其优点在于能够获得提高的安全性和准确度。为进一步提高准确度，所述提升头还可包括适合托盘形状的凹部。

在本发明的另一有利改进中，所述提升装置还包括第二壳体，所述第二壳体带有附连于第二提升头的第二线性致动器。其优点在于能够提高提升装置的负载能力和精确度。

在所述输送器系统的第一实施方式中，所述输送器系统包括本发明的提升装置。以这种方式，获得一种输送器系统，在该输送器系统中，可以对一个物体进行作业的，同时另一物体从下方通过。这样允许高效的输送器系统。

在输送器系统的另一有利的改进中，所述系统包括多个本发明的提升装置，其中，所述提升装置定位成彼此靠近，并且其中，一个所述提升装置用于在另一个所述提升装置将托盘保持在所述高位从而允许工作站对由所述托盘保持的物体进行操作的同时提升和/或降低托盘。其优点在于进一步提高了输送器系统的效率。

在用于提升沿包括输送链和导轨的输送轨道在托盘上进行输送的物体的方法的第一实施方式中，本发明的目标通过以下步骤实现：将第一托盘停止在位于第一提升装置处的预定位置处；通过将所述托盘夹在支撑板和夹板之间而将所述托盘固定至所述提升装置；以及通过所述提升装置将所述托盘从第一低位升至第二高位。其优点是获得了一种提升物体的方法，通过该方法以简单且灵活的方式将物体从输送器系统的正常流程中移出。

在本发明的另一有利改进中，所述方法包括以下步骤：在通过所述第一提升装置升高所述第一托盘的同时，通过第二提升装置将第二托盘保持在所述第二高位。其优点在于，能够在对由另一个托盘保持的物体进行作业的同时升高托盘。因而，能够以高效的方式使用工作站。

在本发明的另一有利改进中，所述方法包括以下步骤：在通过所述第二提升装置降低所述第二托盘的同时，通过所述第一提升装置将所述第一托盘保持在所述第二高位。能够在对由另一个托盘保持的物体进行作业的同时降低托盘。因而，能够以高效的方式使用工作站。

附图说明

下面将参考附图中示出的实施方式更加详细地描述本发明，附图中：

图1a示出根据本发明的提升装置的第一实施方式；

图1b示出根据图1a的处于高位的提升装置；

图2a示出根据本发明的提升装置的第二实施方式；

图2b示出根据图2b的处于高位的提升装置，

图3a示出处于打开状态的提升装置的提升头；以及

图3b示出处于闭合状态的提升装置的提升头。

具体实施方式

下面所述的包括进一步改进的本发明的实施方式仅作为示例并且绝不是要限制由专利权利要求提供的保护范围。

图1a和1b示出根据本发明用于输送器系统的提升装置的第一实施方式。提升装置1包括壳体2，壳体2附连于某种支撑结构，例如附连于机架6。包括驱动链7和导轨4的输送器轨道3也附连于该支撑结构。输送器轨道适于以已知方式输送托盘5。这种类型的输送器轨道为技术人员所熟知，不再对其进行进一步地描述。

提升装置的壳体2定位在输送器轨道的一侧上。在一种实施方式中，壳体附连于支撑结构，然后输送器轨道附连于壳体。在此实施方式中，用于输送器轨道的附连装置与壳体结合为一体。当提升装置为原系统的一部分时，也是就说设计在系统内时，这是有利的。在另一实施方式中，在安装过输送器轨道之后，将壳体附连至支撑结构。在此实施方式中，壳体是自立的并且可随时安装至支撑结构。当生产流程改变时或当向生产流程引入新产品或新款型时，这是有利的。以此种方式，无须为了安装提升装置而重新构建输送器轨道。

提升装置包括安装在壳体中的线性致动器8。能够通过多种方式给线性致动器提供动力，例如，通过电力或加压空气，但也可使用液压线性致动器。动力源的选择例如取决于可获得的能源类型和所需控制装置的类型。如果系统使用输送器系统常用的加压空气，那么同样使用加压空气为线性致动器提供动力是有利的。

在此例中，线性致动器8包括两个轴：第一轴11和第二轴12。这些轴的目的是支撑和引导提升头并且使提升头能够平稳移动。轴由例如滑动轴承以低摩擦的方式支撑在壳体中，从而实现平稳移动。优选地，为了实现真正地线性移动，每个轴由位于壳体底部区域中的一个轴承和位于壳体顶部区域中的一个轴承支撑。轴在顶端处通过提升头连接。轴11、12附连于提升头14。只要能够获得适当的移动，可以不同方式选择轴的数量和形状。例如，正方形或三角形轴似乎也是可能的。

线性致动器进一步包括驱动活塞13，该驱动活塞固定地附连于提升头的夹板16。该驱动活塞将在第一低位和第二高位之间移动提升装置的头部。在此例中，该驱动活塞为压缩空气缸的活塞。驱动活塞13也可以为电驱动线性致动器的丝杆，或可以根据所选动力源确定的任何适合的驱动装置。

图3a和3b示出的提升头14包括支撑板15，轴11、12刚性固定于该支撑板15。夹板16位于稍低于该支撑板15的位置。该夹板由轴11和12以可滑动的方式引导，也就是，该轴延伸穿过该夹板中的两个孔。该夹板和该支撑板通过夹紧弹簧17和弹簧轴18彼此连接。该弹簧轴18的第一端固定至支撑板15并且延伸穿过夹板16中的孔。该弹簧轴的第二端设置有头部19。夹紧弹簧17位于头部19和夹板16之间。按着这种方式，该夹紧弹簧将以一定的力将支撑板和夹板朝向彼此迫压，该力取决于所选弹簧。

提升头14设置有定位销形式的突起22，该突起装配在一体结合于托盘中的的定位套管中。还可以使夹板呈一定形状，例如，适配于将要提升的托盘的形状的支撑板中的凹部和/或夹板。通过这种适配，托盘将被牢固地保持在恰当位置并且能够补偿托盘在其停止过程中的轻微偏移。

提升装置能够位于如图1a所示第一低位和如图1b所示的第二高位中的任何一个位置。在第一低位，该提升装置的提升头与输送器轨道处于相同的高度。在此位置，提升头打开并且允许托盘无障碍地通过提升装置。在第二高位，提升头关闭以便在高位保持托盘。因此，在此位置，支撑板和夹板由夹紧弹簧迫压在一起，也就是，提升头闭合。在高位，工作站能够进行对由托盘运送的物体的操作。还能够利用高位作为使另一个物体通过所提升物体的手段。

当提升装置的提升头位于第一低位时，提升头将打开。图3a示出处于打开状态的提升头14，图3b示出在被升高的情况下处于闭合状态的提升头14。在打开状态，弹簧轴18的头部19将压在提升装置的保持表面20上。为了达到打开状态，也就是将提升装置置于第一、低位，给提升装置发送适合的信号。驱动活塞将回缩到缸内，从而向下朝低位牵引提升头。弹簧轴18的头部19将到达保持表面20并将停在那里，压在该表面上。同时，由于支撑板紧固至弹簧轴，因此支撑板将停在其最低位置。驱动活塞将继续牵引夹板进一步下降，从而压缩夹紧弹簧17。当该驱动活塞全部缩进时，夹板已到达其最低位置。支撑板和夹板被尽可能远地分离并且头部14被打开。

当托盘已停在提升装置处并且给提升装置发送了提升信号时，驱动活塞将从缸中伸出。这样会使夹板向上、朝向托盘的下侧移动。当夹板到达托盘时，托盘将被轻微抬起，从而压在支撑板上。托盘到达支撑板以前，支撑板由夹紧弹簧保持在其最低位置。当驱动活塞继续从缸中伸出，托盘将被保持支撑板和夹板之间。因此，仅当提升头牢牢保持住托盘时，才会向上推动支撑板。当托盘通过夹紧弹簧稳固地保持在支撑板和夹板之间时，其将被驱动活塞朝高位升高。

当提升装置处于低位时，托盘能够通过提升装置，而无须在提升装置处停留。这之所以可行是因为提升装置的头部是打开的并且支撑板和夹板都没有延伸到托盘的路径中。由于提升装置的闭合动作和提升动作结合在一起，所以避免了提升装置在其低位处的错误闭合。因此，避免闭合的提升头阻碍输送器系统的流程。

如果提升托盘将被升高到高位，那么托盘会停止在提升装置处。托盘或者通过在停止位置处停止输送链或者利用位于停止位置处的专门的止动机构而停止在提升装置处。所使用的止动装置的类型由所使用的系统类型和所需的精确度决定。之后，如上所述提升装置将提升托盘至高位。在高位处，能够安置工作站，在工作站内，能够对托盘所运送的制品进行某种类型的操作。通过给现有的输送器系统安装根据本发明所述的提升装置，获得给输送器系统追加工作站的灵活方式。所添加的工作站不妨碍输送器系统的正常工作流程。另外，当在该工作站处执行操作时，允许其它托盘通过工作站。如果不需要托盘上的制品在工作站处停留，那么托盘能够直接通过工作站，而根本无须停止。

当托盘已经处于高位时，提升装置在收到下降信号时下降。在这种情况下，通过驱动活塞回缩进缸内而降低所述装置。当弹簧轴的头部触及支持表面时，支撑板和夹板开始分离，从而松开托盘。当到达低位时，托盘自行沿输送器系统继续移动。

也可以通过其它方式实现提升头的夹紧动作。可使用活动锁合头，该活动锁合头由例如加压空气驱动并且与提升动作分开控制。这种夹紧动作的优点为：如果需要，也能够在高位处释放托盘。缺点为：不仅仅在提升装置的壳体处，在提升装置的头部处也必须具有供锁合头用的能量。这种解决方案还需要更多的控制线。

在本发明的提升装置的第二实施方式中，如图2a和图2b所示，提升装置包括第一壳体2和第二壳体9。上文对第一壳体2进行了描述。在此实施方式中，第二壳体9几乎与第一壳体2等同。当然，为了使提升装置适合特定需要，能够以不同的方式设计第二壳体。通过以对称的方式设计具有线性致动器8和提升头14的壳体2，可在输送器轨道的两侧上使用壳体，从而充当第一和第二壳体。第二壳体包括第二线性致动器10，该线性致动器10类似或等同于上述线性致动器10。第二致动器安装至第二提升头21，第二提升头21类似或等同于第一提升头14。

第一和第二壳体都以如上所述的相同的方式安装于输送器系统的支撑结构，例如安装于机架6。在此例中，如沿输送链的行进方向看，第一壳体安装在输送器轨道的右侧上，而第二壳体安装在输送器轨道的左侧上。

当要通过提升装置升高物体时，由输送器系统的控制系统向两个线性致动器8和10发送信号。这两个线性致动器将同时把带有物体的托盘升向高位。与此同时，两个提升头14和21将同时夹紧位于提升头的支撑板和夹板之间的托盘，从而以稳固的抓握保持托盘。使用两个线性致动器和两个提升头来升高托盘的一个优点是提高了提升装置的负载能力。另一优点是提高了精确度。当对物体进行在托盘上施加了应力的操作时，例如当给部件钻孔或安装部件时，这是特别有利的。

在本发明的提升装置的又一种实施方式中，提升装置两侧的线性致动器即线性致动器8和10由一个动力源驱动。在一个示例中，两个线性致动器由一个压缩空气缸供给动力，并且加压空气缸的驱动活塞与两个线性致动器相连。这可以通过例如将加压空气缸放置在输送器系统的机架处实现。以这种方式，确保提升装置的两侧将同时提升。

在本发明提升装置的再一种实施方式中，提升装置包括多个在输送器轨道上并排放置的具有线性致动器和提升头的壳体。当例如机器人等对所升高的物体进行操作时，这是有利的。通过使用两个或更多并排定位的提升装置，一个提升装置能够在对由另一个提升装置所保持的物体进行操作的同时将物体升高到工作站。根据操作时间，当对所升高的物体进行操作时，能够使用其中一个提升装置或第三提升装置降低已加工完成的物体。以这种方式，能够以有效地方式使用工作站。

不应认为本发明限制于上述实施方式，能够在所附专利权利要求的范围内实现多种其它变型和改型。

附图标记

1：提升装置

2：壳体

3：输送器轨道

4：导轨

5：托盘

6：机架

7：驱动链

8：线性致动器

9：第二壳体

10：第二线性致动器

11：第一轴

12：第二轴

13：驱动活塞

14：提升头

15：支撑板

16：夹板

17：夹紧弹簧

18：弹簧轴

19：弹簧轴头部

20：保持表面

21：第二提升头

22：定位销

Claims (17)

1.一种用于输送器系统的提升装置(1)，包括壳体(2)和提升头(14)，其中，所述提升头(14)适于保持托盘(5)，其中，所述提升装置适于安装在环式传动链的一侧上而不中断所述传动链，其特征在于，

所述提升装置(1)包括附连于所述提升头(14)的线性致动器(10)，其中，所述提升头(14)适于从一侧抓持所述托盘(5)，所述线性致动器(10)适于将托盘(5)从位于输送器轨道处的第一低位提升到基本位于所述第一低位的竖直上方的第二高位，使得第二托盘能够从所提升的托盘(5)下方通过。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述提升头(14)呈现第一打开状态和第二闭合状态。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述提升头(14)包括弹簧轴(18)，当所述弹簧轴(18)压在保持表面(20)上时，所述弹簧轴(18)将所述提升头打开。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，当所述提升装置(1)处于所述第一低位时，所述弹簧轴(18)压在所述保持表面(20)上。

5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述提升头(14)通过夹紧弹簧(17)闭合。

6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述提升头(14)通过单独的打开装置打开和闭合。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述打开装置为压缩空气缸。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述提升装置(1)包括压缩空气缸，用于所述托盘在所述第一低位与所述第二高位之间的移动。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述提升头(14)包括定位销(22)，所述定位销(22)适于与位于所要保持的所述托盘(5)中的定位套管相互作用。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述提升头(14)包括凹部，所述凹部与所要保持的所述托盘(5)的形状相适合。

11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置(1)进一步包括第二壳体(9)，所述第二壳体(9)具有附连于第二提升头(21)的第二线性致动器(8)。

12.一种输送器系统，包括根据权利要求1至11中任一项所述的提升装置。

13.根据权利要求12所述的输送器系统，其特征在于，所述系统包括多个根据权利要求1至11中任一项所述的提升装置，其中，所述提升装置定位成彼此靠近，并且其中，一个所述提升装置用于在另一个所述提升装置将托盘保持在所述高位从而允许工作站对由所述托盘保持的物体进行操作的同时提升和/或降低托盘。

14.一种用于提升沿输送轨道进行输送的物体的方法，所述输送轨道包括环式输送链和导轨，所述物体在托盘上进行输送，所述方法包括以下步骤：将第一托盘停止在位于第一提升装置处的预定位置处；通过将所述托盘夹在支撑板和夹板之间而将所述托盘固定至所述提升装置；以及通过所述提升装置将所述托盘从第一低位升至第二高位。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，利用线性致动器将所述托盘从所述第一低位移动至所述第二高位。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括以下步骤：在通过所述第一提升装置升高所述第一托盘的同时，通过第二提升装置将第二托盘保持在所述第二高位。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：在通过所述第二提升装置降低所述第二托盘的同时，通过所述第一提升装置将所述第一托盘保持在所述第二高位。

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