CN102006947A - 杆件馈送装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种杆件馈送装置及其方法，能够选择性地从一捆束中拾取并移动至少一个杆件，以安置所述杆件给一加工机使用，所述馈送装置包括一第一磁性装置，能够从所述捆束中分离出若干杆件的至少一端部区段，并将所述若干杆件的至少一端部区段安置于相对于所述捆束分隔开的一平面上，一第二磁性装置，能够相配合于所述第一磁性装置，从所述若干杆件中一次至少拾取一个杆件，并将所述杆件传送给所述加工机，其特征在于：所述馈送装置还包括一第三磁性装置，能够暂时性地保持由所述第一磁性装置拾取的一个或若干个杆件，并且形成一拾取平面，以供所述第二磁性装置从所述拾取平面选择性地拾取所述若干杆件，以传送至所述加工机。

Description

杆件馈送装置及其方法
技术领域
本发明涉及一种杆件馈送装置，其能有效地用于加工杆件的加工机，所述加工机例如是箍筋索制作机、弯曲机、成型机、捆扎机或其它相似或相同类型的机器。本发明的馈送装置尤其适合于以基本自动的方式从一堆杆件中一次拾取一个或多个杆件，并且将该一个或多个杆件提供给加工机。本发明还涉及到使用该馈送装置的方法。
背景技术
现有的用于加工杆件的机器，一次加工一个或多个杆件，例如为建筑领域或其它类型产品加工的成型件。使用预剪切杆件的机器通常有一个或多个供给区用于卸下和/或放置捆束，杆件每次从该供给区中被拾取并送给机器。
从捆束中拾取和取出单个杆件的操作通常十分困难，因为这些杆件可长达12米或更长，且十分混乱、扭曲并彼此缠结。通过杆件的一端从捆束中取出一个杆件需要工人花费很大的力气，并且工人自身要承担安全风险、操作循环会减慢，这会降低机器的生产率。
申请人在文献EP-B-1706231和WO-A-2007/101823中提出了一种为加工机供给杆件的自动化装置，该装置采用分开的第一和第二磁性拾取装置。
这种装置虽然非常有效，但是当杆件的平均直径非常小，特别是如果杆件上还有棱纹的情况下，这种装置具有一定局限性。
实际上，当杆件的平均直径非常小的时候，现有的机器经常无法确保其所拾取的杆件的准确数量，因为当两个杆件重叠或者扭曲的情况下，它们会被一起拾取，这样就导致在计算杆件数量方面和将正确数量的杆件提供给加工机方面出现问题。
上述问题可能会导致自动供给操作由于错误的杆件供给数量而中断。
发明内容
本发明的目的是提供一种杆件馈送装置，适合于以基本自动的方式从一堆杆件中一次拾取一个或多个杆件，并且将该一个或多个杆件提供给加工机，该装置能够克服现有技术中类似装置存在的上述问题。
本发明的另一个目的是解决如何对各种直径的杆件进行操作，以确保所拾取杆件的数量正确，不会因为杆件重叠发生差错或拾取不需要的多个杆件。
申请人已设计、测试并实施了本发明，以克服所述缺点并获得其优点。
主权利要求中提出了本发明并给出了本发明的特征，从属权利要求描述了本发明的其它创新的特征。
根据本发明的馈送装置能够选择性地从一捆束中拾取并移动至少一个杆件，以安置所述杆件给一加工机使用，所述馈送装置包括一第一磁性装置，能够从所述捆束中分离出若干杆件的至少一端部区段，并将所述若干杆件的至少一端部区段安置于相对于所述捆束分隔开的一平面上，一第二磁性装置，能够相配合于所述第一磁性装置，从所述若干杆件中一次至少拾取一个杆件，并将所述杆件传送给所述加工机。
根据本发明的一个特征，本发明的馈送装置还包括第三磁性装置，能够暂时性地保持由所述第一磁性装置拾取的一个或若干个杆件，并且形成一拾取平面，以供所述第二磁性装置从所述拾取平面选择性地拾取所述若干杆件，以传送至所述加工机。
在一较佳的实施方式中，所述第一磁性装置还包括一磁性元件，所述磁性元件的尺寸等于或是大于所述捆束的宽度，其中所述磁性元件的方向为横向于于所述若干杆件的纵方向。
更确切地说，所述第一磁性装置连结于一致动器，所述致动器能够移动所述第一磁性装置，至少在移动与拾取循环步骤的第一步骤中，且至少作为移动的一部分，其中一第一操作方向与放置所述若干杆件的捆束之所在的一平面垂直，以便于从所述捆束中提升所述若干杆件的至少一端部区段。
所述第三磁性装置固定设置于所述捆束的上方，使得可从所述捆束拾取所述若干杆件。
通过这种方式，杆件的端部被所述第一磁性装置的磁性元件提升，直到这些杆件接近一个独立的中间平面，该独立的中间平面由所述第三磁性装置的吸引力表面确定。接着，所述第二磁性装置在所述独立的中间平面上拾取杆件。
在本发明中，即使杆件的直径很小，且与捆束缠结并扭曲，当它们被所述第三磁性装置定位之后，就可以从捆束中按照选择单独、或根据需要二个或多个被拾取或者移动，这得益于三个磁性装置的协作，以及通过三个分开的步骤来进行拾取。
特别地，如上所述，所述第一磁性装置相对于所述捆束提杆件，在一个中间步骤中，所述第三磁性装置形成一个拾取平面，所述拾取平面由若干相邻的杆件组成，所述第二磁性装置与所述第三磁性装置配合，以有序和统一的方式选则性地拾取杆件。无论杆件的直径大小，均不会发生杆件重叠或位移的情况，每次将一个或多个杆件根据需要放置在所希望的位置上，例如装载到一个加工机下方的牵引组件之中的牵引组件内。
在一个实施例中，所述第三磁性装置设置于所述第一和第二磁性元件的旁边，朝向所述杆件内部，以便于保持所述杆件位于拾取平台并防止所述杆件扭曲。
在一个实施例中，所述第一磁性装置包括两个或两个以上的磁性元件，使得所述第一磁性装置与所述杆件在长度方向上有两个或两个以上的不同点相结合。
所述第二磁性装置与第二致动器相联结，所述第二致动器能够移动所述第二磁性装置，至少在移动和拾取循环中的第二步骤中，相对于所述捆束和/或杆件所在的、端部由所述第一磁性装置提升的平面而言，其运动方向呈基本平行、倾斜、垂直或曲线；所述第二磁性装置便于从所述第三磁性装置选择性地一次拾取一个或多个杆件的端部，并且移动和释放所述杆件到需要的位置上，以准备将所述杆件提供给加工机。
在一个实施例中，所述第二磁性装置配合至少一个牵引单元，所述牵单组件包括辊子、夹具或其它类型的牵引装置，在所述牵引单元的配合下，所述第二磁性装置选择的杆件被从捆束中完全取出并送去加工。
在其它实施例中，所述第二磁性装置配合馈送装置中的一个计数单元，所述计数单元顺序接收所需要数量的杆件形成一个库，同时将它们发送给牵引单元。
在一个实施例中，所述第二致动器与所述第二磁性装置联合，所述第二致动器的位移距离至少允许其能在整个所述第三磁性装置的宽度范围内进行选择和控制，以便于在所述第三磁性装置范围内的所述杆件均能够被选择和拾取。
在一个较佳的实施例中，与所述第二磁性装置联合的所述第二致动器包括一个线性致动器，所述线性致动器能够移动所述第二磁性装置到一个与所述杆件所在平面平行且与所述杆件长度方向垂直的平面，
在一个实施例中，所述第三磁性装置包括一磁性元件，至少在所述移动与拾取步骤的一中间步骤中，所述磁性元件能够暂时性地保持所述若干杆件互相相邻且处于平面状态。所述磁性元件固定设置在所述第一磁性装置与所述第二磁性装置的横向位置，且朝向所述若干杆件的中心。
在一个实施例中，所述第二磁性装置连结于一线性致动器，所述线性致动器能够移动所述第二磁性装置，至少在所述移动与拾取循环步骤的第二步骤中，其中一第二操作方向相对于由所述第三磁性装置保持的所述若干杆件之间互相相邻且处于平面状态，呈现平行、曲线或倾斜状态，以便于从中拾取若干杆件并且传送拾取的若干杆件至所述加工机。
在一个实施例中，所述第二磁性装置具有配合于所述第三磁性装置之一第一前进拾取位置，以便于从中拾取至少一杆件，以及具有用于传送所若干杆件至所述加工机之一第二缩回释放位置。在所述第二缩回释放位置，所述第二磁性装置设与所述加工机的一牵引单元相对应设置，以使至少一杆件卸载于所述牵引单元。
在一个实施例中，所述馈送装置还包括一累积单元，可依序接收来自所述第二磁性装置之一预定数量的若干杆件，以便于储存及同时传送所述预定数量的若干杆件至所述牵引单元。
在一个实施例中，在配合于所述若干杆件的导引端部，所述馈送装置包括可选择性启动之一顶部组件，当所述第一磁性装置拾取所述若干杆件、所述若干杆件相对于所述捆束被提升、以及所述若干杆件安置于所述第三磁性装置上的所述拾取平面时，所述顶部组件可被启动。
所述磁性元件利用绞链接点固定设置于一曲线臂。
在一个实施例中，所述第一磁性装置、第二磁性装置以及第三磁性装置包括连结于所述馈送装置之若干电磁铁。在另一个实施例中，所述第一磁性装置、第二磁性装置以及第三磁性装置包括永久性磁铁。
根据本发明的杆件馈送方法，藉由选择性地从一捆束中拾取并移动至少一个杆件，以安置所述杆件于一加工机使用，所述馈送方法包括一第一步骤，一第一磁性装置能够从所述捆束中以磁性方式吸附若干杆件的至少一端部区段，并将所述若干杆件的安置于相对于所述捆束分隔开的一平面上，接着于一第二步骤中，一第二磁性装置能够相配合于所述第一磁性装置，从所述若干杆件中一次至少拾取一个杆件，并将所述杆件传送给所述加工机，其特征在于：所述馈送方法还包括所述第一步骤与所述第二步骤之一中间步骤，使用一第三磁性装置能够暂时性地保持由所述第一磁性装置拾取的一个或若干个杆件，并且形成一拾取平面，以供所述第二磁性装置从所述拾取平面选择性地拾取所述若干杆件，以传送至所述加工机。
在一个实施例中，所述第二磁性装置从一第一前进拾取位置移动至一第二缩回释放位置，其中所述第一前进拾取位置配合于所述第三磁性装置以拾取至少一杆件，且所述第二缩回释放位置配合于所述加工机之一牵引单元，以释放至少一杆件至所述牵引单元。
在一个实施例中，在所述所述第一步骤与所述第二步骤之间还包括使用一顶部组件执行一顶部对齐步骤，以使得所述若干杆件的纵向位置相等。
附图说明
图1为本发明操作流程的第一步骤中杆件馈送装置的立体视图。
图2为本发明操作流程的第二步骤中杆件馈送装置的立体视图。
图3为本发明操作流程的第三步骤中杆件馈送装置的立体视图。
具体实施方式
参考所附的图式，本发明之杆件11的馈送装置10装设于加工机的上游(upstream)，所述加工机例如是箍筋索制作机、弯曲机、成形机、捆扎机或其它相似或相同类型的机器。
图式中的加工机显示一牵引单元27，其包括具有可交互运的滚轮26a、26b或是夹持器(gripper)，应注意的是牵引单元27可以是任意的型式。
所述馈送装置10在不需要改装或是设定的情况下可适用于任何长度以及直径的杆件11，以保证藉由顺序与有效率地可以拾取(pick up)这些杆件11，并且无误地算出杆件11的数量。
所述馈送装置10一次从放置在容纳座(housing seating)30的一捆(bundle)12杆件11中拾取一根或是多根杆件11，然后送到所述加工机。在一实施例中，容纳座30包括若干可横向移动的容器(pocket)，其中每一个容器可以容纳具有不同尺寸杆件11的若干捆束12。
为了选择性地根据杆件11的型式或是尺寸，以利于拾取杆件，本发明所述之馈送装置10相对于容器30或是杆件11的容纳座30是可移动。
所述容器30可相对于所述之馈送装置10作移动或是所述馈送装置10可相对于所述之容器30作移动，上述之方式适用于工作程序需要时，藉以依顺序方式馈送不同直径尺寸的杆件11至加工机，而不需要中断下游的加工机之操作步骤。
在一实施例中，所述之馈送装置10设置(mounted)于支撑框18，所述之馈送装置10包括第一磁性装置13，所述第一磁性装置13是由第一磁性元件或是电磁组件14，其设置于捆束12的杆件11的一端部附近。
在一实施例中，所述第一磁性装置13包括若干个磁性或是电磁组件14，其设置于杆件11长度的不同位置，以靠近于前端部为较佳。
所述第一磁性元件14沿着每一容器30中杆件11的纵向之横切面作设置，且所述第一磁性元件14的宽度足以同时从捆束12拾取若干杆件11，其中所述第一磁性元件14相关连于曲线臂31，所述曲线臂31相关连于致动器15的另一端，以使所述第一磁性元件14处于水平面状态。
在一实施例中，所述第一磁性元件14通过绞链接点42设置于相对曲线臂31上，藉以使所述第一磁性元件14具有一可震动自由度，即使当容器30具有曲线型底部或是当容器30的底部剩下不多的杆件11，仍可轻易拾取杆件11。
所述致动器15例如是动态液体型式的致动器，所述第一磁性元件14沿着第一垂直操作方向作移动，并且正确的相对应于欲拾取的捆束12之杆件11。
当拾取的步骤开始进行之后，所述第一磁性元件14藉由所述致动器15，以朝向于捆束12，以使用第一磁性元件14较低的吸取表面到达高于捆束12的一位置，如图1所述，其中所述位置例如是可施加磁性于杆件11端部的位置。
所述之馈送装置10包括第二磁性装置21以及第三磁性装置50。
在一实施例中，所述第三磁性装置50包括一磁性元件51，其设置固定于支撑架52，所述支撑架52从支撑框18延伸至杆件11的中央，使得拾取的杆件11避免扭曲的危险，以保持笔直对准状态。
在一实施例中，所述第三磁性装置50包括若干个共平面磁性元件51，其设置于杆件11长度的不同位置。
所述磁性元件51具有一吸附表面，面向杆件11，以利用第一磁性装置13使磁性元件51配合于杆件11，并使杆件11彼此靠近且暂时保持设置于该吸附表面，如图2所示。
所述第一磁性装置13可向上行进，例如超过磁性元件51的高度，以磁性方式脱离提取的杆件11，并且只允许磁性元件51保持所述杆件大致呈现平面状态。
在另一实施例中，所述第一磁性装置13可向上行进，例如使第一磁性元件14与所述磁性元件51共平面，以对所述杆件11形成双重磁性支撑。
当所述杆件11利用第三磁性装置50使其互相保持靠近并且呈现平状态，具有第二磁性元件22的第二磁性装置21被启动，所述第二磁性元件22设置于第二线性致动器23的一端部，其中所述第二线性致动器23设置于支撑框18上。
在一实施例中，所述第二磁性装置21包括若干个磁性元件22，其设置于杆件11长度的不同位置。
所述第二线性致动器23垂直于杆件11的纵向方向作运动，以使所述第二磁性元件22从第一前进拾取位置(如图3所示)移动(水平方式)，至一第二缩回释放位置，其中所述第二磁性元件22的移动配合所述磁性元件51的吸附表面，以使所述第二磁性元件22一次从磁性元件51拾取一根杆件11。
在第二缩回释放位置，所述第二磁性元件22释放来自于所述磁性元件51的杆件之端部，以使累积单元60可依序接收来自所述第二磁性装置21之一预定数量的杆件11，以便于储存及同时传递杆件至牵引单元27。
在优选实施例中，所述第二磁性装置21、第三磁性装置50以及第一磁性装置13沿着杆件的纵向(长度)方向彼此交错排列，使得当所述第二磁性元件22处于拾取位置时，从而不会与磁性元件51或是第一磁性元件14产生干涉。
在本发明之实施例中，当所述第二磁性元件22仅执行行进而未接触所述磁性元件51所定义的拾取平面时，第一磁性元件14重新靠近捆束12的杆件11，以重新拾取新的杆件11。
在本发明之实施例中，磁性元件14、51、22的下游(downstream)设置一顶部组件(header element)37，其相关连于一移动致动器38。所述顶部组件37的功能是用于当杆件11被第一磁性元件14拾取之后并且相对于捆束12而保持在提升的状态之后，藉由重复使交界处顶住于相对端部，使杆件11彼此之间互相对准。
然而应注意的是，上述之馈送装置10的组件之修改或是增加并未脱离本发明的精神和范围内。例如当加工机已经停止运转时，所述磁性元件51是停止组件，用以释放在磁性元件51上的杆件11并且使是放的杆件11落入捆束12。当使用电磁组件时，藉由暂时释放禁止(de-activating)电力至所述电磁组件51，以释放杆件11。
虽然本发明已用较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，均属频率同步所包含的范筹，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (17)

1.一种杆件馈送装置，能够选择性地从一捆束中拾取并移动至少一个杆件，以安置所述杆件给一加工机使用，所述馈送装置包括一第一磁性装置，能够从所述捆束中分离出若干杆件的至少一端部区段，并将所述若干杆件的至少一端部区段安置于相对于所述捆束分隔开的一平面上，一第二磁性装置，能够相配合于所述第一磁性装置，从所述若干杆件中一次至少拾取一个杆件，并将所述杆件传送给所述加工机，其特征在于：所述馈送装置还包括一第三磁性装置，能够暂时性地保持由所述第一磁性装置拾取的一个或若干个杆件，并且形成一拾取平面，以供所述第二磁性装置从所述拾取平面选择性地拾取所述若干杆件，以传送至所述加工机。
2.根据权利要求1所述的杆件馈送装置，其特征在于，所述第三磁性装置固定设置于所述捆束的上方，使得可从所述捆束拾取所述若干杆件。
3.根据权利要求1或2所述的杆件馈送装置，其特征在于，所述第一磁性装置连结于一致动器，所述致动器能够移动所述第一磁性装置，至少在移动与拾取循环步骤的第一步骤中，且至少作为移动的一部分，其中一第一操作方向与放置所述若干杆件的捆束之所在的一平面垂直，以便于从所述捆束中提升所述若干杆件的至少一端部区段。
4.根据上述任意一项权利要求所述的杆件馈送装置，其特征在于，所述第三磁性装置包括一磁性元件，至少在所述移动与拾取步骤的一中间步骤中，所述磁性元件能够暂时性地保持所述若干杆件互相相邻且处于平面状态。
5.根据权利要求4所述的杆件馈送装置，其特征在于，所述磁性元件固定设置在所述第一磁性装置与所述第二磁性装置的横向位置，且朝向所述若干杆件的中心。
6.根据上述任意一项权利要求所述的杆件馈送装置，其特征在于，所述第二磁性装置连结于一线性致动器，所述线性致动器能够移动所述第二磁性装置，至少在所述移动与拾取循环步骤的第二步骤中，其中一第二操作方向相对于由所述第三磁性装置保持的所述若干杆件之间互相相邻且处于平面状态，呈现平行、曲线或倾斜状态，以便于从中拾取若干杆件并且传送拾取的若干杆件至所述加工机。
7.根据权利要求6所述的杆件馈送装置，其特征在于，所述第二磁性装置具有配合于所述第三磁性装置之一第一前进拾取位置，以便于从中拾取至少一杆件，以及具有用于传送所若干杆件至所述加工机之一第二缩回释放位置。
8.根据权利要求7所述的杆件馈送装置，其特征在于，在所述第二缩回释放位置，所述第二磁性装置设与所述加工机的一牵引单元相对应设置，以使至少一杆件卸载于所述牵引单元。
9.根据权利要求8所述的杆件馈送装置，其特征在于，所述馈送装置还包括一累积单元，可依序接收来自所述第二磁性装置之一预定数量的若干杆件，以便于储存及同时传送所述预定数量的若干杆件至所述牵引单元。
10.根据上述任意一项权利要求所述的杆件馈送装置，其特征在于，在配合于所述若干杆件的导引端部，所述馈送装置包括可选择性启动之一顶部组件，当所述第一磁性装置拾取所述若干杆件、所述若干杆件相对于所述捆束被提升、以及所述若干杆件安置于所述第三磁性装置上的所述拾取平面时，所述顶部组件可被启动。
11.根据上述任意一项权利要求所述的杆件馈送装置，其特征在于，所述第一磁性装置还包括一磁性元件，所述磁性元件的尺寸等于或是大于所述捆束的宽度，其中所述磁性元件的方向为横向于于所述若干杆件的纵方向。
12.根据权利要求11所述的杆件馈送装置，其特征在于，所述磁性元件利用绞链接点固定设置于一曲线臂。
13.根据上述任意一项权利要求所述的杆件馈送装置，其特征在于，所述第一磁性装置、第二磁性装置以及第三磁性装置包括连结于所述馈送装置之若干电磁铁。
14.根据上述任意一项权利要求所述的杆件馈送装置，其特征在于，所述第一磁性装置、第二磁性装置以及第三磁性装置包括永久性磁铁。
15.一种杆件馈送方法，藉由选择性地从一捆束中拾取并移动至少一个杆件，以安置所述杆件于一加工机使用，所述馈送方法包括一第一步骤，一第一磁性装置能够从所述捆束中以磁性方式吸附若干杆件的至少一端部区段，并将所述若干杆件的安置于相对于所述捆束分隔开的一平面上，接着于一第二步骤中，一第二磁性装置能够相配合于所述第一磁性装置，从所述若干杆件中一次至少拾取一个杆件，并将所述杆件传送给所述加工机，其特征在于：所述馈送方法还包括所述第一步骤与所述第二步骤之一中间步骤，使用一第三磁性装置能够暂时性地保持由所述第一磁性装置拾取的一个或若干个杆件，并且形成一拾取平面，以供所述第二磁性装置从所述拾取平面选择性地拾取所述若干杆件，以传送至所述加工机。
16.根据权利要求15所述的杆件馈送方法，其特征在于，所述第二磁性装置从一第一前进拾取位置移动至一第二缩回释放位置，其中所述第一前进拾取位置配合于所述第三磁性装置以拾取至少一杆件，且所述第二缩回释放位置配合于所述加工机之一牵引单元，以释放至少一杆件至所述牵引单元。
17.根据权利要求16所述的杆件馈送方法，其特征在于，在所述所述第一步骤与所述第二步骤之间还包括使用一顶部组件执行一顶部对齐步骤，以使得所述若干杆件的纵向位置相等。
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