CN102015496A - 用于处理物品的系统 - Google Patents

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Abstract

一种物品构型系统,包括第一传送器(90)和第二传送器(88),第一传送器用于从输入传送物品(B),第二传送器以非线性角度相对于第一传送器设置并用于将物品传送至输出。物品处理系统包括用于将物品从第一传送器(90)传送至第二传送器(88)的机构(30)。所述机构(30)被结构设计和设置成促进由第一传送器所传送的物品的重组,使得当传送至第二传送器时物品被设置在相邻的计量通道(124a-124f)中,其中由第二传送器(88)所传送的物品的相邻计量通道的数量大于由第一传送器所传送的物品的相邻通道(100、102)的数量。

Description

用于处理物品的系统
技术领域
本发明涉及物品包装和物品处理领域。具体来说但并非排他性地,本发明涉及用于计量、分组和对齐物品的设备和方法。
背景技术
在包装领域,需要提供适应性强的机器和子组件,其能够将多种类型的一次物品例如罐和瓶包装入二次包装物(纸箱)中,二次包装物将物品阵列以合装包容纳或保持在一起。将这种合装包供给随后的子组件来将多个合装包或纸箱整理入三次包装物是已知的。
为了经济和有效的包装,需要实现包装的一次物品的最高生产量并确保一次加工线例如装瓶线的输出不受二次包装线的运转速度的限制。另外,包装线的线性尺寸和/或占地空间、物品的种类以及能够被包装线容纳的纸箱种类是重要的因素。如果生产线能够运转的更快,就能够实现更高的生产量;但是当纸箱操纵引入限制运转速度的复杂性时这就并非总是可行,并且如果运转速度更高时包装机通常需要更大的线性尺寸。另外,高速运转会使机器零件由于摩擦和热量而遭受磨损和损坏。这又会引起包装机以及可能整个装瓶线的停机时间,以及昂贵的机器维修。
因此,以其它方式优化机器输出而非简单增加机器运转速度是有利的。还希望提供通用的包装和处理组件,其能够从一次加工线取出物品并以多种方式对其操纵。将一次物品分组包装入二次包装纸箱中是已知的。通常,如果需要以某种分组阵列,例如2×3,来生产二次物品,那么就使用这种包装机,其能够计量这种物品,分组物品并然后操纵二次包装纸箱,以使六个一组的物品被包装入这种阵列。然后,如果需要改变包装物品为八个一组,例如2×4的阵列,则或者需要完全不同的包装机或者包装机需要显著的停机时间以更换机器的某些部件,从而获得不同构型的一次物品的计量分组和包装。停机时间会影响整个加工线并妨碍例如装瓶线中的一次物品的生产。
许多已知的机器仅能包装一种类型的纸箱,装瓶厂需要使用多个机器来包装不同的纸箱类型,每个机器占据相当大的占地面积并且购买和操作都很昂贵。每个机器通常具有独立的物品进给。希望包装机适于适应多种物品、纸箱类型和纸箱尺寸。还希望最小化包装机的线性尺寸以减小其占地面积。
本发明寻求提供包装和物品处理领域中的多个优点或改进。
发明内容
因此,本发明的第一方面提供了一种物品构型系统,包括第一传送器和第二传送器,第一传送器用于从输入传送物品,第二传送器以非线性角度相对于第一传送器设置并用于将物品传送至输出,物品处理系统包括用于将物品从第一传送器传送至第二传送器的机构,所述机构被结构设计和设置成促进由第一传送器所传送的物品的重组,使得当传送至第二传送器时物品被设置在相邻的计量通道中,其中由第二传送器所传送的物品的相邻计量通道的数量大于由第一传送器所传送的物品的相邻通道的数量。
优选用于传送物品的所述机构包括多个元件,分别被结构设计和设置成可释放地夹持构型组中的物品以将物品构型组从第一位置传送至第二位置,每个所述元件能够独立于其它所述元件在第一和第二位置之间移动以使每个元件能够在所述第一和第二位置之间以可变的角速度移动。
优选用于传送物品的机构能够提升一组中的多个物品,该组构型为具有N×W的横向物品数量×纵向物品数量,并将所述组传送和操纵至所述第二传送器以使所述数量的物品以另一组下放在所述第二传送器上,所述另一组构型为具有W×N的横向物品数量×纵向物品数量,其中N和W分别为整数并且W大于N。更优选N=2并且W=6。
重整机构优选设置在用于传送物品的所述机构的下游,所述重整机构用于提升、重新定位和下放一个或多个物品,由此将由所述第二传送器所传送的设置在更多数量的相邻计量通道中的所述物品重整为具有不同构型的物品输出流。所述不同构型与用于传送物品的机构所确定的初始物品构型相比是不同的。
根据第二方面,本发明提供了一种用于传送物品的传送装置或机构,包括多个元件,分别被结构设计和设置成可释放地夹持构型组中的物品以将物品构型组从第一位置传送至第二位置,每个所述元件能够独立于其它所述元件在第一和第二位置之间移动以使每个元件能够在所述第一和第二位置之间以可变的角速度移动。优选所述多个元件设置成围绕传送装置的中心轴转动。
优选用于传送物品的传送装置或机构包括多个元件,分别被结构设计和设置成可释放地夹持构型组中的物品以将物品构型组从第一位置传送至第二位置,其中各元件安装在用于使各元件旋转运动的独立可控臂上,并且各臂连接于其自己的驱动装置以使各臂的运动独立可控。任选用于各独立臂的驱动装置固定于各独立臂并且与所述独立臂一起运动。
优选用于可释放地夹持物品的各元件通过与第一引导路径接合的第一可移动座安装于独立臂,第一引导路径被结构设计和设置成控制所述第一可移动座在第一维度或平面内相对于所述独立臂的位置,并因此控制所述元件在各第一和第二位置处和其间的位置。
任选地,各臂的独立可控制的驱动装置能够以与第一传送器相同的速度沿着由第一传送器传送的物品的相邻通道驱动元件,并能够以与第二传送器相同的速度沿着第二传送器的相邻通道驱动该元件。
优选可控制驱动装置能够以在匹配第一传送器的速度和匹配第二传送器的速度之间的合适角速度驱动该元件,使得该元件到达第二传送器时与第二传送器的通道对准并匹配第二传送器的速度。
任选地,各元件包括夹持工具阵列,每个夹持工具用于可释放地夹持物品,夹持工具阵列的各夹持工具安装于该元件,使得它们相对于彼此分别可移动以调节被工具头拾取和放置的物品的相对间隙。
任选地,第二传送器包括一系列可移动横向分配器,传送机构将物品组下放在所述移动横向分配器的任一侧以产生输出物品组,该输出物品组沿纵向具有奇数个物品。
根据第三方面,本发明提供了一种重整机构,能够作用于进给的移动物品流,所述重整机构具有能够同时抓取一个或多个物品的一个或多个工具,所述一个或多个工具能够相对于所述进给的移动物品流移动,使得所述工具能够匹配移动流的速度来在第一装载位置抓取和提升物品;能够在第二隔开的卸载位置匹配移动流的速度;并且能够改变相对于移动物品的上游或下游的位置和/或速度和/或相对于移动物品的横向位置,使得所述第二位置相对于所述第一位置被纵向和/或横向隔开,由此,所述重整机构能够将进给物品流重整为隔开的组中的输出物品流,所述隔开的组相对于进给物品流的组具有不同构型。
根据又一方面,本发明提供了一种适于计量物品流的设备,该计量设备包括一系列规则设置的突起,各突起具有前和后缘,该前和后缘相对于彼此锥缩,通过改变各锥缩突起插入物品流的程度,能够调节由所述设备计量的物品之间的间隙。
优选所述设备包括环形传送器,用于支撑一系列规则设置的突起,该环形传送器包括工作区域,用于通过设置在相邻物品之间的规则设置的突起以规则间距传送物品,所述前和后缘形状设计成使得突起的宽度从离环形传送器最远的突起末端至最靠近环形传送器的突起后部增加,突起设置成,通过调节突起相对于被计量的物品流的位置,各突起在相邻物品之间提供更大或更小的间隔,所述设备由此能够适于计量具有第一宽度的第一物品流并随后以相同的规则间距计量具有第二不同宽度的第二物品流。
根据又一方面,本发明提供了一种处理物品的方法,包括:
(i)提供N个相邻物品宽的输入流中的物品;
从所述输入流中选择N个物品宽和W个物品长的构型的物品组;
(ii)将所述被选择的组相继旋转成W个物品宽和N个物品长的构型;以及
(iii)将所述旋转的被选择的组同时传送至输出以产生并输出物品流,其中物品设置在相邻的计量通道中,并且在所述输出中的相邻计量物品通道的个数W大于在输入流中的相邻物品的个数N。
根据又一方面,本发明提供了一种物品处理系统,包括一次传送器,所述一次传送器被结构设计和设置成将来自一次处理器的输出流中的物品传送至一个或多个二次处理装置,每个所述二次处理装置包括用于计量和构型物品的机构,使得由每个二次处理装置产生计量和构型的物品流。
附图说明
现在将参照附图描述本发明的示例性实施例,其中:
图1示意性示出了根据本发明第一实施例的物品处理系统;
图2示出了图1的物品处理系统的第一子组件的一部分;
图3示出了从用于图2的第一子组件中的调节器或计量装置的一部分之上看的示意图;
图4A示出了图3的调节器的第一操作位置;
图4B示出了图3的调节器的第二操作位置;
图4C示出了图4A的第一位置和图4C的第二位置中的调节器的间距的示意图;
图5示出了自动机分配器的立体图;
图6示出了图5的自动机分配器的独立臂的立体图;
图7示出了图5的独立臂的立体图,独立臂具有连接于其两端的工具头和环形导轨;
图8示出了双端独立臂的立体示意图,独立臂两端安装有工具头,沿着轨道凸轮;
图9-12示出了自动机分配器的零件的另外视图;
图13A是以第一模式操作的自动机分配器的示意图;
图13B是以第二模式操作的自动机分配器的示意图;
图13C是以第三模式操作的自动机分配器的示意图;
图14A是从以第一模式操作的重整机构的顶部看的立体图;
图14B是从以第二模式操作的重整机构的顶部看的立体图;
图14C是从以第三模式操作的重整机构的顶部看的立体图;以及
图14D是从以第四模式操作的重整机构的顶部看的立体图。
为了方便对照图中所示的特征,以下提供了特征和用于代表它们的标记的列表:
Figure BPA00001252566300051
Figure BPA00001252566300061
具体实施方式
以下的描述大致整体参照附图进行。图1示出了本发明第一实施例的物品处理系统10。一次物品B例如瓶或罐输出以不均匀和快速的方式从填充或装瓶线(未示出)传送到物质传送器12上。过滤引导件26将一次物品B的进入物质传送入第一和第二通道100、102以产生物品B的进入流,其有两个物品B宽。进入流14中的物品B被传送在第一和第二通道100、102中并且相继物品之间的间距是不均匀的。
第一接头16示于图1。第一子组件28在该接头处接进物品B的进给流14。当成对物品B被送入第一子组件28时,调节器86(未在图1中示出,但以下结合图3-4B被全面描述)用于将成对物品B与前面连续的成对物品B隔开并用于控制成对物品B之间的间距“P”。在调节物品B的进给流14以后,进给流14受到自动机分配器30的作用,自动机分配器30从调节流中拾取一组物品B。优选6×2阵列中的12个物品从调节流的输出端被连续提升、旋转并放置在第二传送器88上。该过程在图2中更加详细地示出并在以下被更加详细地描述(参照图5-13C)。这导致物品B的第二流32被产生,其与两个通道100、102的进给流14的原始宽度相比为六个物品宽。物品B的第二流32通过重整机构18在第一子组件中被进一步处理。
前述机构在图2中更加详细地示出,其示出了第一子组件28的一部分的放大图。所示的物品B的初始进给流14沿方向X送入第一子组件28。包括星形轮36(和下述的其它零件)的调节器86确保物品B的进给流14是有序的,即在物品B的连续对之间具有均匀间距P(参见图3)。自动机分配器30的工具头40a作用于装载部分42中的物品计量流并同时提升2×6阵列中的12个物品B。从两个通道100、102中的每个取走6个物品。自动机分配器30沿方向Y转动,如图2所示。当自动机分配器30转动时,工具头40a和被提升的物品B的组被移动并定向成与第二传送器88对准。图2中所示向前的工具头40b在卸载部分44中。在卸载工具头40b以后,自动机分配器30的连续转动使该工具头40b移动离开卸载部分44而返回装载部分42来收集和传送另一组物品B。同时,紧接的工具头40a被转动成与第二传送器88对准。成组物品的连续收集和传送被布置成,使得第一传送器90上的计量进给流的每个物品B,优选在分立的物理通道中,以有序方式被传送至第二传送器88,这样在此产生计量的第二物品流32。在该实施例中,计量的第二物品B流32是物品B的6个通道宽。物品B的第二流32的宽度因此大于仅两个通道100、102宽的物品B的进给流14。
因此,物品处理系统10设置成包括第一传送器90和第二传送器88,第一传送器用于从输入传送物品B,第二传送器88以非线性角度相对于第一传送器90设置,用于将物品传送至输出,物品处理系统还包括将物品从第一传送器90传送至第二传送器88的机构30。所述机构构造和布置成帮助重组由第一传送器90传送的物品B以在传送至第二传送器88时物品B设置在相邻的计量通道中,其中由第二传送器88传送的物品的相邻通道的数量大于由第一传送器90传送的物品的相邻通道的数量。传送机构30能够将多个物品以一组传送,该组构造成具有N×W的物品横向数量乘以物品纵向数量,传送机构30还能够传送和操纵所述组至第二传送器88以使所述数量的物品以这样的组被放置在第二传送器88上:该组构造成具有W×N的物品横向数量乘以物品纵向数量,其中N和W都是整数并且W大于N。在所示实施例中N=2并且W=6。
重整机构18(在图2中更加详细地示出)能够将六个物品宽的第二流32控制成多种结构(下面参照图14A-D详细描述示例性重整机构18的操作和结构以及这种自动机操作的替代性变型)。在所示的物品处理系统10的实施例中,第一子组件28设有重整机构18,其将物品分组成4×n的阵列(其中n是大于0的整数)。该过程在第二计量部分46中进行。以4×n阵列组织和计量的物品流84从重整机构18输出,换言之从第二计量部分46输出。重新分组的物品大致示于48处,在此4×n阵列的计量物品被供入第一包装机22(未在图2中示出)。第一包装机22(见图1)设置为接收坯料(未示出)以成型第二包装物或纸箱(未示出),分别用于容纳4×n阵列的一次物品。第一包装机22是本领域已知的例如由申请人制造的包装机。在使用其它类型的包装机的实施例中,可以不使用重整器或者重整器可以作为包装机的一体部分形成而不作为独立的子组件。
参照图1,可以看到,两个物品宽的流14继续围绕物品处理系统10被传送。在所示实施例中,提供的第二子组件34包括调节器(未示出);自动机分配器(未示出);第二重整机构20和第二包装机24。在本发明的其它实施例中,可以想到,可以设置多个子组件,每个子组件能够接进两个物品宽的流14。子组件的数量“N”在其它实施例中是大于0的整数,直至能够被容纳的所需子组件的最大数量,取决于实际方面(考虑占地面积、生产量和灵活性)。子组件的最大数量也可以受限于一次加工线(例如装瓶线)的输出速度。(在一个实施例中,每个子组件能够处理从装瓶线输出的物品的三分之一,于是所需子组件的最佳数量“N”是3个。第四个子组件将是多余的。)第二子组件34的操作类似于第一子组件28,不再进一步描述。
物品处理系统10以高速从一次加工线取走不规则布置输出中的大量物品,并将物品B供给数量“N”(该实施例中N=2)的子组件,其中两个通道的物品B的进给流14被调节和控制成物品B的第二流32,第二流32含有多于两个通道的物品B。该计量和更宽的第二流32经受任选的重整,其输出流84被传送至另一个处理设备。在该实施例中,该另一个处理设备是第二包装机22、24,其中成组的物品B分别被包装成多盒式纸箱(未示出)。由于自动机分配器30是小型的并且方便物品的进给流14和输出流84之间的方向改变以及通道数量的重组,可以获得高的物品生产量并同时使线性加工线或加工线的长度或占地面积减小。占地面积的节省;生产量的增加;以及物品处理系统10将从一次加工线输出的物品B包装入多种类型的二次包装物的能力、尺寸和/或结构(由于子组件能够将物品B以必要宽度的有序组输出)的额外的灵活性共同形成了物品处理和包装中的重要优点。
现在参照后面的图3-14D更加详细地描述各子组件的零件。由于各子组件具有类似的零件,将对这些零件仅仅描述一次,各子组件包括调节器86、分配器自动机30和重整机构18、20。在物品处理系统的替代性实施例中,调节器86接近物质传送器12的输出设置,两个物品B宽的进给流14是被调节的流。这样整个物品处理系统10只需要一个调节器86,各子组件包括仅仅一个分配器自动机30和重整机构18、20。另外,各子组件28、34中所示的重整机构18、20是任选的,在其它实施例中,一个或多个子组件不设有重整机构18、20。
现在将参照图3-4B更加详细地描述图2中所示的调节器86。调节器86包括设置在物品B的进给流14的两个通道100、102的两侧的一对星形轮36。各星形轮36作用于通道100、102之一中的物品B并开始物品的第一计量。星形轮36机构在本领域中众所周知,因此不在此进一步描述。此后,在两个通道100、102中传送的物品B在第一和第二突起链台96、98之间经过。每个突起链台96、98上安装有环形突起链(或带)92、94。第一突起链92安装在第一突起链台96上,第二突起链94安装在第二突起链台98上。每个第一和第二突起链92、94包括一系列等距隔开的突起104。
每个突起链台96、98形状设计成具有:工作区域106,与进给流14的物品B线平行;返回区域108;和拦截区域110。拦截区域110相对于进给流14锐角倾斜。突起104为三角形或至少锥缩形状,三角形突起104的第一边设有突起104的前缘。三角形突起104的相对边设有突起104的尾缘。在拦截区域内,来自每个第一和第二突起链92、94的突起104的前缘接触物品B的尾边缘(参见图3)。第一和第二突起链92、94优选以比进给流14的传送器和/或星形轮36稍快的速率被驱动。当来自每个第一和第二突起链92、94的突起104接触物品B的侧面时,物品B以比其先前运动时更快的速度被突起104所传送。这导致前面的物品B1加速离开后面的物品B2。通过拦截区域110的末端和/或工作区域106的起点,突起104被定位在前面的物品B1和后面紧跟的物品B2之间。当连续的突起跟随穿过拦截区域110并连续隔开各通道100、102的物品B时,两个物品宽的计量物品流得以产生并被传送通过第一子组件28的装载部分。图3中示出了物品B之间规则均匀的间距“P”。第一和第二突起链92、94的速度受控于计算机可控驱动装置例如本领域已知的伺服马达或电动马达。用于第一和第二突起链92、94的控制装置可以连接于中央控制单元,监测来自初始装瓶线(未示出)的物品输出速度以确保第一和第二突起链92、94以合适的速度匹配进给物品流100、102。
在拦截区域110中,三角形(或锥形)突起104的姿态相对于一次物品B能够确保突起104加速物品B1,并随后占据被加速的物品B1和相继物品B2之间产生的至少一部分空隙。相邻物品B1、B2之间的空隙已知为间距“P”,并且即使在容纳更大或更小直径的物品B时也能够被维持。在所示实施例中,成型突起104分别为三角形,但可以想到任何锥缩形状也会获得与上述相同的目的,在这些锥缩形状中,突起104的前边缘的宽度相对于突起104的后边缘相对锥缩,即具有递增的宽度。现在参照图4A和4B,示出了维持间距P的方法而不考虑进给物品B的直径。
在图4A中,每个物品B的直径是D1。该直径D1小于图3中所示物品B的直径。第一和第二突起链台96、98是可动的并且已经移近进给流14,如方向箭头Z1所代表。这样,每个第一和第二突起链92、94的三角形(或锥形)突起104在相邻的直径为D1的物品之间设置至更大的程度,使得突起104的较宽部分L1决定各相邻物品之间的最大空隙。如图4A所示,间距P计算为:P=D1+L1,其中L1是三角形突起104在相邻物品B之间设置的最宽部分处的宽度。同样,如图4B所示,其中具有更大直径D2的物品B被容纳,第一和第二突起链台96、98沿方向Z2相互移动离开,使得突起104拦截至较小的程度,并且设置在相邻物品B之间的突起104的最宽部分L2小于L1(即L1>L2)。因此,图4B的计量系统中的间距计算为:P=D2+L2,并且因此D2+L2=D1+L1,物品B的直径D1、D2的差由三角形突起104分开相邻物品B1、B2的程度差来抵消。
因此,在一次加工线输出不同直径的物品B的情况下,调节器86对先前被输出的物品提供了快速和有效的调节。物品B因此被提供给先前正常位置的自动机分配器30,当自动机分配器30的工具头40a在装载部分42中降低来抓取物品B的阵列时就不会遇到问题。第一和第二突起链台96、98用于突起的框架工作支架或座并且可以采取多种不同的物理形式。第一和第二突起链台96、98可以通过本领域已知的手段例如在两个台96、98的工作区域之间的螺纹而可移动,从而能够将这些工作区域靠近在一起或进一步分开;或者可以使用起重器类型的机构来调节两个台之间的相对距离。不管使用怎样的物理机构,优选使用电子并因此是计算机可控的驱动装置以使支架96、98的运动是自动和精确可控的。
现在参见图5-13C,描述了示例性实施例的自动机分配器30的具体构造。图5示出了自动机分配器30的前侧透视图。自动机分配器30包括5个独立臂38a、38b、38c、38d和38e,每个独立臂具有两个端部并且围绕中心毂68安装在轴72上(参见图6)。每个独立臂38a-38e具有两个端部并且在其各端设有工具头40a-40j(参见图12)。每个独立臂38a-38e设有自己的驱动装置50。在该实施例中,各独立臂38a-38e具有类似的驱动装置,优选是无刷电动马达50例如伺服马达。(可以想到,可以使用任何合适的驱动装置作为进一步的示例,步进马达或磁阻马达将提供合适的驱动装置)。驱动装置50驱动每个独立臂沿方向Y围绕中心轴72旋转运动,由环形引导件54引导(参见图5和10)。图11示出了与驱动装置50和旋转齿轮82接合的驱动链轮66。当驱动装置旋转驱动链轮66时,独立臂38b围绕旋转齿轮或旋转引导件82转动。为了确保独立臂38b的稳定转动,设有环形引导件54。这示于图10,其中环形凸轮路径从动件64(采用轨道中的轴承形式)使独立臂38a的各固定端保持在环形凸轮路径54上。可以使用其它合适的凸轮路径和凸轮从动件机构;所示实施例中使用的凸轮系统设置的零件(凸轮引导件和从动件)为HCR构造,购自THK(www.thk.de)。本发明提供了有利的凸轮系统,其使独立臂38a-38e如在此描述的那样被操纵,上述自动机分配器设置的实现工具头的可控运动的精确机构被认为是任选的。
由于5个独立臂38a-38e中的每个上固定有自己的驱动装置50,每个独立臂38a-38e围绕环形凸轮路径54的旋转速度(角速度)和加速度是独立可控的。(每个驱动装置50因此与固定驱动装置50的独立臂38a-e一起围绕中心轴72旋转)。因此,在自动机分配器30的环形路径54的一个位置,独立臂38a可以加速,在另一个位置,其它独立臂38b中的一个可以恒速运动而另一个独立臂38c可以减速。这样,各对工具头48a/48f,48b/48g,48c/48h,48d/48i和48e/48j的旋转速度是独立可控的。
设置在相关独立臂38a-38e的各端的工具头40a-40j可动地与独立臂接合,以使各工具头40a-40j沿相对于独立臂38a-38e的平面竖向可动,并沿水平方向朝向和离开中心轴72。另外,各工具头40a-40j是旋转可动的,以使各工具头40a-40j的取向是独立可变的。例如,工具头40a-40j的长边可以相对于独立臂38定位在0和360度之间的任何角度。
为了方便前述段落中描述的运动,各工具头40a-40j通过轴70可滑动地连接于座或竖向引导件78,轴70固定连接于工具头40a-40j并可滑动地连接于座78。各工具头40a-40j可滑动地安装于第二引导件112。竖向引导件78和第二引导件112连接成使得竖向引导件78也沿水平面可动地朝向和离开中心轴72。第二引导件112任选安装在独立臂38a的槽内,其确保第二引导件112并因此是工具头40a-40j朝向和离开中心轴72的运动是水平的,即相对于中心轴72为径向(参见图6)。
参见图7和10,将看到各工具头40a-40j设有座80。座80固定连接于轴70,使得如果座80转动,那么轴70转动并且工具头40a也因此可转动。座80设有两对凸轮从动件80a/80b和80c/80d。这些定向凸轮从动件沿着上下凸轮路径52b/52a的路径,当工具头40a-40j分别围绕中心轴72转动时,其控制工具头40a-40j的旋转运动。该机构示于图9。
零件74、62分别设在竖向引导件78和第二引导件112上以确保工具头40a-40j沿着竖向凸轮路径52(参见图5和7)。竖向凸轮路径52设置成,在装载部分42的区域内,沿着该路径的工具头40a-40j以一个角度下降来迎接装载部分42中的调节器86所组装的物品B组。这样,各工具头40a-40j降落在物品B组上,12个夹持工具114中的每个定位该组中的物品并夹持该物品B。夹持工具114可以是真空吸盘或其它合适的可释放零件。随着各独立臂38a-38e继续旋转运动,沿着竖向凸轮路径52和轨迹路径58的各工具头40a-40j朝向第二传送器88移动。第二传送器88优选包括相对于第二传送器88的基体基本垂直设置的一系列通道分配器116。当第二(环形)传送器88转动时,通道分配器116被带入直立位置。为了使工具头40a和被抓取的物品组越过通道分配器116,竖向凸轮路径52具有短的上升部分。工具头所抓取的物品组因此越过通道分配器116,随后物品组几乎是马上通过具有下降部分长度的竖向凸轮路径52被降低。该物品组与通道分配器对准,使得前排的6个物品B与前通道对准并且后排的6个物品B与后通道对准。该运动和对准参照图13A-13C被进一步描述。一旦对准,工具头40a-40j释放物品组并随后沿着竖向凸轮路径52的上升部分以使工具头40a-40j升离物品组。各工具头40a-40j继续通过沿着相同竖向凸轮路径52的循环,分别从输入流14连续地收集物品B组并将其传递给第二传送器88。
现在参见图8,其中示出了轨迹凸轮58,第二引导件112安装在其上。第二引导件112通过与第二引导件112接合的轨迹凸轮从动件75、76沿着轨迹凸轮路径58,第二引导件112设置成与轨迹凸轮路径58接触。除了两个线性部分以外,轨迹凸轮路径58是环形的。第一线性部分118设置成基本平行于物品的进给流14,第二较短的线性部分120设置成基本平行于第二传送器88。当各独立臂38a-38e通过其驱动装置50围绕环形引导件54转动时,各工具头40a-40j围绕轨迹凸轮58被传送至第一线性部分118,在此各工具头40a-40j(连续地)保持为与装载部分42中的计量物品B的进给流平行;围绕弯曲角部环航第一传送器90和第二传送器88之间的角度;随后沿第二线性部分120,在此各工具头40a-40j保持为与卸载部分44中的第二传送器88平行。在轨迹凸轮路径58的线性部分118、120中,工具头40a-40j被同时升降,由前述的竖向凸轮路径52所决定。这样,工具头40a-40j的位置被三维控制以连续收集并传送物品B组。
当各工具头40a-40j沿着竖向凸轮路径52和轨迹凸轮路径58时,也同时沿着取向凸轮系统52a/52b。取向凸轮系统52a/52b包括上部凸轮路径52a,设置成与下部凸轮路径52a竖向对准并在其上。上部和下部取向凸轮路径52b、52a在图9A和9B中以平面图示出并采用并排关系以看到各凸轮路径的线路。
座80固定连接于轴70。这示于图12和图9A、9B。各座80包括一对上部凸轮从动件80a和80b(任选形成为低摩擦辊)。各座80也包括一对下部凸轮从动件80c和80d(也任选形成为低摩擦辊)。座80为大致矩形(但是其它形状的结构也适于实现下述功能)。上部凸轮从动件80a、80b设置在座80的同一上部第一侧上,该对下部凸轮从动件80c和80d设置在座80的斜对的下部第二侧上。该布置最佳示于图12(凸轮从动件80d看不清楚)。四个取向凸轮从动件80a-80d沿着取向凸轮路径的上下凸轮路径52b/52a(参见图9A、9B)。该对上部凸轮从动件80a和80b沿着上部取向凸轮路径52b,同样,该对下部凸轮从动件80c和80d沿着下部取向凸轮路径52a。上下取向凸轮路径52b和52a的形状使得各工具头40a-40j在其绕行轴72时被转动,以使各工具头40a-40j保持为使工具头的长边缘相对于计量物品的进给流基本平行。该特定的取向是任选的,并在进给传送器90和第二传送器88彼此基本垂直设置时为优选的。在第二传送器88以可替代的角度设置的实施例中,取向凸轮路径52a、52b将会具有可替代的结构,以在物品B组的收集和传送之间使座80转动并因此使工具头40a-40j转动。这样,下放在卸载部分44中的物品组将被定向成平行于第二传送器88的通道分配器116以确保下放组的六个物品B的各通道与第二传送器的通道对准而不管进给传送器90和第二传送器88之间的角度如何。
座80的转动位置由上部凸轮从动件80a、80b控制,上部凸轮从动件80a、80b沿着图9A中的平面图中示出的上部凸轮路径52b设定的线路;同样,座80的转动位置也(大部分同时)由下部凸轮从动件80c、80d控制,下部凸轮从动件80c、80d沿着图9B中的平面图中示出的下部凸轮路径52a设定的线路。座80示于上下凸轮路径52b、52a的循环中的多个位置。座80示出了一个座的循环,不对应于连接于与各工具头40a-40j接合的各个轴78的座80的相应位置。从图中可以看到,上部凸轮路径52b具有两个线性部分118a、120a。在围绕自动机分配器30的循环中,当各工具头40a-40j到达邻近第一和第二传送器90、88之一的位置时,各工具头40a-40j需要相对于传送器90、88保持平行取向。但是,各工具头40a-40j也需要沿竖向移动(由上述的竖向凸轮路径58决定)。过程中竖向凸轮路径58在118a、120a处优先,座80降低离开上部凸轮路径52b。为此,下部凸轮路径在这些位置中断并且不妨碍座80降低在下部凸轮路径52a的平面之下。为了确保座80在降低时和随后的升高时不转动,上部凸轮路径52b在118a、120a的区域中设有延伸部(未示出)。该延伸部采取相对于上部凸轮路径52b的平面垂直连接的板的形式,以使座80的侧面和该延伸板之间的接触限制座80转动,这样,上部取向凸轮52b控制座80的三维运动:上部取向凸轮的x-y平面(即上部取向凸轮路径52b的平面图中所示的平面)和图5所示上部取向凸轮52b和下部取向凸轮52a之间延伸(出图9a的纸面)的z轴。
自动机分配器30的循环中的各工具头40a-40j的转动位置示于图13A-13C。图13A-13C分别示出了自动机分配器30的即时的示意性快照。图13A-13C分别示出了自动机分配器的循环中的类似时间点的快照,但在各个图13A-13C中示出了不同的操作模式。该操作模式由重整部分48处和输出流84中待输出的分组物品的所需构造来决定。在每个操作模式中,自动机分配器30从计量进给流中取出2×6构型的完整的物品组并移动该组至第二传送器88。取决于重整机构18(其由进一步的加工机器22、24的要求所决定)产生的分组物品的构型,各独立臂38a-38e将以预定的平均速度从装载部分42转动至卸载部分44,以在工具头40a-40j到达卸载部分时,12个物品为一组的下放将相对于第二传送器88的运动被定时,使得紧紧随后下放的组和当前下放的组之间的间隙被控制。另外,当物品组被卸载时的工具头40a-40j的线性速度受到控制以匹配第二传送器88的线性速度而确保平稳的卸载。在一个示例性操作模式中,重整机构18(设置在自动机分配器30下游)需要将物品分组成2×3阵列(该重整示于图14A中)。为此,该重整机构18需要2×6物品的各组被两个通道分配器116隔开。在图13A中可以看到,通过头40b、40c和40d的物品的2×6阵列的下放已经相对于第二传送器88的线性速度被定时,以使每个2×6的组与下一个组隔开两个通道。
通过相对于第二传送器88以合适的角速度转动各独立臂38a-38e,连续的物品组下放在第二传送器88上的位置是可控的。在一些情况下,会需要在装载工具头40a以后,为了根据第二传送器88以正确的间距卸载工具头40a-40j,需要加速工具头。工具头40a的角速度因此在装载和卸载部分之间增加,并在头40a到达卸载部分时被调节以使工具头40a的角速度的线性分量(平行于第二传送器88)匹配第二传送器的线性速度。因为每个独立臂38a-38e具有自己的可控驱动装置50,这种独立的加速(和实际的减速)得以实现。该特定的角速度和循环中的各独立臂38a-38e的加速度/减速度被预先编程入与驱动装置50连接的逻辑控制器。选择用于控制各驱动装置50的程序取决于自动机分配器30的操作模式。可同时独立受控的各驱动装置50优选连接于共用的控制装置(例如计算机)以仅需要选择共用控制装置的操作模式来改变各驱动装置50的操作模式。另外,各独立驱动装置50的操作因此被同步。可以理解,各驱动装置50需要同时和同步操作。
自动机分配器30可用于以第一角速度ω1沿着进给计量流传送工具头40a-40j,第一角速度ω1具有匹配该流的传送线性速度V1的线性分量V1(平行于该流)。这样,可以平稳地实现2×6物品组的收集。工具头40a-40j朝向第二传送器88的运动(通过控制独立臂38a的转动)被控制为平均角速度ωa1。平均角速度ωa1被控制为,根据与第二传送器88的横向通道的相对位置来定时工具头的到达。另外,平均角速度ωa1被控制为,当工具头到达第二传送器88时,工具头40a的角速度ω2具有与第二传送器88的线性速度V2匹配的线性分量V2(平行于第二传送器88)。因此实现了物品B组到第二传送器88的平稳传送。优选角速度的线性分量ω1与ω2相等,但是,可以控制自动机分配器30来使角速度的线性分量ω2与第二传送器88的线性速度V2匹配而不用考虑是否V1=V2;V1>V2或V1<V2。其它独立臂30a-30e不受其它臂之一的速度改变的影响,并且由于臂的数量,单个独立臂不会同时实现装载和卸载。(可以想到,在自动机分配器30的其它实施例中,在独立臂38a与工具头40a相对的一端的未使用的工具头40f与工具头40a同时被使用。在该实施例中,第二对进给和输出传送器,优选比所示实施例的进给和第二传送器88低或高,与图示实施例的进给和第二传送器88的运行同时并且优选同步)。
图14A示出了卸载部分46中的第二物品流32,其中每个2×6组与前面或后面紧接的组隔开两个间距。每个2×6组由126a表示。第二传送器88(未在图14A中完全示出)任选包括纵向通道分配器和横向通道分配器116。因此,物品B被保持在网状传送器中,该网状传送器具有第一通道124a、第二通道124b、第三通道124c、第四通道124d、第五通道124e和第六通道124f。重整机构18设置在包含六个物品B通道的物品流32之上(优选与高架线结合)。重整自动机18包括控制器132,其驱动铰接臂130a、130b、130c和130d。重整自动机18还包括平台134,四个重整机构工具头122e-122h与其连接。每个重整机构工具头122e-122h在该操作模式下能够提升和下放2×3阵列的物品组。重整机构18的控制器132操作4个工具头122e-122h,使得各工具头122e-122h同时从四个相邻的进给组126a中的每个提升2×3物品组。铰接臂130a-130d连接于平台134和/或工具头122f、122g之一。铰接臂130a-130d由控制器132驱动和控制,使得其在进给组126a沿方向“O”被传送时下降到四个进给组126a上。为了在组被接合并被竖向提升出网状传送器时跟随移动的进给组126a,铰接臂130a-130d并且因此是工具头122e-122h沿方向“O”以与网状传送器88的速度相匹配的线速度运动。分组的物品被向上提升足够的高度以越过通道分配器116和纵向分配器。当四组分组物品分别被提升时,铰接臂130a-130d相对于移动传送器88立刻停止或至少放慢速度,以使跟随每个提升的组的通道间隙被传送成与每个提升的组竖向对准。铰接臂130a-130d被降低以使工具头122e-122h被降低并且提升的组被下放在前述的通道间隙中。为了增加提升的物品被下放的速度,铰接臂130a-130d(并且因此是工具头122e-122h)优选沿与方向“O”相反的方向移动,这样提升的组就更快地遇到通道间隙。一旦四个组都已经被下放,在图14A的重整部分48中可以看到;就产生了分别为2×3构型的八个输出组128a、128b。重整机构18的循环被重复。首先,必须重新定位重整机构。为此,重整机构18沿与“O”相反的方向朝第二流32的上游进一步移动工具头122e-122h,直至最上游的工具头122h与四个进给组126a为一组中的第四个进给组对准。同时,最下游的工具头122e朝该组的第一进给组移动,即最下游的工具头122e移动至替代最上游工具头122h的位置,并且最上游工具头进一步向上游移动以与四个一组的第四个进给组126a对准。实际上,平台134和工具头122e-h朝向第二传送器88的上游移动的距离等于第二传送器88的12个纵向通道。平台134不移动该整个距离,因为在重整机构18的平台134沿与方向“O”相反的方向向上游移动的同时第二传送器88沿方向“O”朝平台134移动。重整循环被重复并且重整机构18作用于另外四个进给组126a以产生分别为2×3构型的另外8个组(每组有6个物品)。重整机构18因此是用于将N个相邻计量通道的物品重整为m×N’构型的物品组或阵列的设备,其中N’=1和N之间的任何物品数而m优选在1和10之间。
现在回过来考虑图13B中示出的分配器自动机30的第二操作模式。可以看到,自动机分配器30的各独立臂38a-38e的运动被控制成,使得6×2物品组被下放在第二传送器88上,在紧接的组之间只有一个横向通道间隙。如果传送器88的线速度与图13A中示出的第一操作模式中的第二传送器88的线速度相同,那么为了在第二操作描述中获得更小的间隙(一个通道而不是第一模式中的两个),备独立臂38a-38e在装载部分42和卸载部分44之间移动的平均角速度ωa2大于各独立臂38a-38e在第一操作模式中的平均速度ωa1。可以理解,通过进给和第二传送器99、88的线速度还实现了从进给计量流至第二传送器88的物品组传送的定时以在第二计量部分46中获得单个横向通道间隙。
在第二操作模式中,在第二计量部分46中的紧邻的物品B的进给组126a之间的单个横向通道间隙便于将2×6进给物品组126a重整为重整部分48中的3×4构型的输出物品组128a。重整机构18使用8个工具头122a-122h,分别用于收集和移动两个物品。工具头122a-122d设置在重整机构18的一侧上并且工具头122e-122h设置在重整机构18的另一侧上(见图14B)。这样,工具头122a-122d分别从第一纵向通道124a提升两个物品,各工具头122e-122h从第六通道124f提升两个物品。工具头122a-122h分别通过相对于平台134可旋转地运动的旋转臂138连接于平台134,使得各工具头122a-122h能够从其基本平行于各纵向通道124a-124f的位置移动至其基本垂直于各纵向通道124a-124f的位置。另外,各旋转臂138的长度尺寸为,当相对的工具头122a、122h分别旋转(大致90度)时,工具头122a和122h以并排关系设置成分别与第二和第三通道124b、124c以及第四和第五通道124d和124e竖向对准。重整机构18的铰接臂130a-130d随后(通过拉直铰接连接)延伸来降低工具头122a和122h以将物品下放在相应的第二通道124b、第三通道124c、第四通道124d和第五通道124e中。类似地,连接于其它重整机构工具头122b、122c、122d、122g、122f、122e中的每一个的旋转臂促进了这些重整机构工具头122b、122c、122d、122g、122f、122e的类似运动,如前所述。这样,在四个相邻组的进给组126a(2×6)之间的各个横向通道空间具有下放在第二至第五纵向通道124b、124c、124d和124e中的四个物品B。第一和第六纵向通道被清空,组织和计量物品84流含有四个物品宽的横向通道或排。通过使用自动机分配器30产生六个物品宽的分隔通道而实现了两个物品宽的进给流14的重整以及通过重整机构18实现了随后的重整。组织和计量物品84的输出流被传送至进一步的处理单元22,在此可以方便地将物品包装为4个物品宽(即4×1;4×2;4×3等)的任何构型。
最后,参照图13C示出了自动机分配器30的第三示例性操作模式。在第三操作模式中,以与此前相同的方式实现了六个物品宽的流的产生,虽然直至5个这种组已经下放以后在紧接下放的2×6物品B组之间才没有横向通道间隙。在该点,自动机分配器30控制独立臂38a-38e,使得剩下两个横向通道没有物品。随后通过重整机构执行10×6进给物品组的进一步重整,其中使用具有两个部件的第二工具头136a来从第六纵向通道124f提升10个物品并(通过移动平台134和或铰接臂130a-130d和/或第二工具头136a和平台134之间的可旋转连接)操纵物品以使物品B下放入两个横向分隔通道中的每一个的第一通道124a;第二通道124b、第三通道124c、第四通道124d和第五通道124e中的每一个中,这两个部件分别能够同时提升5个物品B。结果,两个物品B宽的进给流14被一次拿取12个物品的组的自动机分配器30和重整机构18重整,以形成5个物品B宽的连续的物品B的输出流84,其中物品相对于彼此被计量。图14C示出了重整部分,可以看到,如果需要,输出流被整理为5×3构型的输出组128a、128b。还可以容易地理解,5个物品B宽的输出流84能够便于含有5个物品宽(即5×1;5×2;5×3等)的任何构型的包装的组装。5×3构型的组的描述为示例性,决不能被解释为限制性。
在图14D示出的重整机构的第四示例性操作模式中,2×6物品B的进给组126a由横向通道隔开,重整机构18使用一次能够提升4个物品B的工具头,一个中心设置的工具头与第三和第四通道124c、124d对准,另一个工具头与第五和第六通道124e、124f对准,从而使4个物品移出进给组126a进入最前两个横向通道空间和最后两个横向通道空间。这样,形成分别为2×2构型的3个输出组128a、128b、128c。
在不设置重整自动机机构18的又一个示例性操作模式中,由前面的工具头40b保持的2×6阵列的物品组被放置在横向通道分配器116之间的第二传送器88上。没有包含纵向通道分配器。于是,紧接的工具头40a放置2×6阵列的物品,其正在夹持下一个横向通道分配器116的任一侧。操作重复,完整的2×6阵列和另外的半个2×6阵列(即1×6阵列)一起被放置在横向通道分配器116之间。这样,物品在第二传送器中被分组为3×6配置。第二传送器88优选以稍微低于横向突起116的速度运行,以通过相继的物品(在此为1×6阵列)被横向突起116传送而追上前面的2×6阵列而使2×6阵列和1×6阵列作为单个组被带到一起。当形成下面的3×6阵列时,1×6阵列在前面,但该组由低速第二传送器90所传送,而后面的2×6阵列由稍快的横向突起所传送,以使2×6组“追上”前面的1×6组而形成单个3×6阵列。
应当理解,这种操作模式可以变化,使得选定的2×6阵列(或其它尺寸的阵列)与直立的横向通道分配器116和第二传送器88的速度一起被定时,以产生其它划分形式的组,例如5×6或5×4阵列的物品。
在所示实施例的又一个变型中,一个或多个工具头或元件40a-40j可以形成有可分开的头或包括两个可分离并且相对可移动的头,或者各头的真空吸盘拾取工具114是可移动的。例如,复合工具头由两个相邻设置的工具头形成,分别能够拾取2×2设置的物品组。两个头一起可以拾取和提升2×4的物品组,一旦被传送并放置在第二传送器90上,其就可以被分开以放置两个分离的2×2物品组。可替代地或者另外,各工具头的真空吸盘或其它夹持工具可以相对移动。例如,各夹持工具可以可滑动地安装在工具头的滑动杆(未示出)上,并且使用自动位置来操纵各夹持工具114的相对位置。这样,当物品放置在第二传送器上时,它们也可以被隔开。这样,传送机构也用于在放置物品时重整第二传送器上的物品。在该实施例中,重整机构18就不是必需的。
例如,工具头包括8个可移动的夹持工具114,布置成2×8阵列。该工具头与第一传送器90对准以从进给流中拾取物品组,该进给流携带8个来自两个流100、102中的每一个的物品。随后,连接于工具头的被独立驱动的臂将被整理的组旋转并移动到第二传送器88之上。当与任选的横向通道分配器116对准时,工具头被降低并且速度与第二传送器匹配以执行传送。当工具头被降低时,根据包装机的要求,夹持工具114沿工具头的X-Y方向移动以将被选择的2×8阵列分为2×2阵列和2×6阵列;或者3个2×2阵列或2个2×4阵列。
通过前述可以理解,本发明提供了包装机和物品操纵领域的改进。物品处理系统10以及系统10的调节器86、自动机分配器30和重整机构18的子组件中的每一个用于以高效方式适配和灵活地重整物品。可以理解,虽然不规则或未计量物品流14可以传送成围绕角部并且沿着不规则路线来供应系统内的各种二次加工站(每个加工站具有调节物品间距的计量设备),在其它实施例中,调节器86设置在物质传送器12的输出处,供应各二次加工站28、34的物品流14已经被计量,并且这些二次加工站28、34无需包括额外的调节器86。
可以在本发明的范围内进行各种改变,例如,虽然已经根据使用具有用于提升2×6阵列的工具头的自动机分配器30描述了更宽的输出流32的产生,但是可以理解,更大范围构型的工具头也是可以的。实际上,在不常将物品包装为大于36个物品的更大构型的复合包装领域中,前述的系统提供了一种适应性系统。但是很显然,产生宽于进给物品流的计量和组织物品流的机构是有利的,使用在此描述的自动机分配器30组件可以形成3个物品宽、4个物品宽、5个物品宽和大于6个物品宽的组织流。可以理解,虽然可以获得大于6个物品宽的通道,但是当非常宽的通道产生时优点也会丧失。
优选使用能够提升2×6布置的工具头,因为具有合适横向通道间隙的6个物品宽的输出流的产生允许重整至少下述构型的物品:1×4;1×5;1×6;2×2;2×3;2×4;2×5;2×6;3×4;3×5;3×6;4×4;4×5:4×6;5×5;5×6和6×6。所有这些重整与其它构型一起用于复合包装领域,虽然没有具体提及,这些其它构型也可以由在此描述的设备形成。另外,提升工具也可以采取不同的形式,并且可以结构设计成仅可以提升2×4或2×3或其它类似构型的物品组。实际上,也可以使用相同类型的头40a来一次性移动少于12个物品。工具头40a-40j可以分别被控制以移动至两个物品的进给流的端部并选择2×4布置的物品,这样仅会采用后面的8个夹持工具114。可以理解,如果与使用12个夹持工具114中的每一个的操作模式相比分组物品的生产量相同,则会在该实施例中需要自动机分配器30的更快的操作。因此,优选使用2×6工具头并且当使用时被充分利用。
在此描述的自动机分配器可以改型为多种方式以提供可以从第一位置收集并设置在第二位置的物品数量和布置上的极大通用性,其中第一和第二位置相互成角度,即非线性。这样,可以实现z个物品宽的进给流的重新构置和计量以产生y个物品宽的计量流,其可以或不可以与后续的组分开以便也获得z×y布置的组。
可以理解,虽然描述了机器的机械方面,但公开的是作为主要目的的这些元件的功能而非具体的类型、尺寸或布置。例如,突起104需要锥缩以提供具有可调节宽度分隔的计量系统。在其它实施例中,突起104不是具体为三角形。在其它实施例中,可以实现物品流的传送器的运动而非第一或第二突起链台94、96的运动以改变突起104插入物品流14的深度。可以容易地理解,需要突起104和物品流14之间的相对运动,本发明包括在此描述以外的用于实现相对运动的各种手段。优选所有突起104在第一和第二突起链92、94上的相对位置是同时可调节的。在一个实施例中,突起分别大范围地连接于突起链92、94。
此外,虽然优选使用控制独立臂的运动的凸轮系统,但可以对在此描述的自动机分配器30的具体结构进行多种改变。例如,在一个实施例中,设置少于5个独立臂;在另一个实施例中,设置多于5个臂。独立臂可以受控于多种可控驱动装置,包括伺服马达。在另一个实施例中,一个或多个独立臂也可以包括用于促进不同宽度的物品流的组装的不同尺寸的工具头。在另一个实施例中,与各臂相连的驱动装置50不与其驱动的独立臂一起旋转。关于重整机构,虽然已经描述了一系列铰接臂130a-130d,但在其它实施例中实现工具头122a-122h的运动也可以借助于凸轮和凸轮从动件系统;活塞系统或其它已知的机械运动方法。
可以认识到,在此所用的方向标记例如“内”、“端部”、“上”、“下”、“侧”并不是将所描述的特征限制为该取向,而是仅仅用于区分彼此的相对取向。

Claims (16)

1.一种物品构型系统,包括第一传送器和第二传送器,第一传送器用于从输入传送物品,第二传送器以非线性角度相对于第一传送器设置并用于将物品传送至输出,物品处理系统包括用于将物品从第一传送器传送至第二传送器的机构,所述机构被结构设计和设置成促进由第一传送器所传送的物品的重组,使得当传送至第二传送器时物品被设置在相邻的计量通道中,其中由第二传送器所传送的物品的相邻计量通道的数量大于由第一传送器所传送的物品的相邻通道的数量,用于传送物品的所述机构包括一个或多个元件,分别被结构设计和设置成可释放地夹持构型组中的物品以将物品构型组从第一位置传送至第二位置,每个所述元件能够独立于其它所述元件在第一和第二位置之间移动以使每个元件能够在所述第一和第二位置之间以可变的角速度移动。
2.根据权利要求1的物品构型系统,其中传送机构能够提升一组中的多个物品,该组构型为具有N×W的横向物品数量×纵向物品数量,并将所述组传送和操纵至所述第二传送器以使所述数量的物品以另一组下放在所述第二传送器上,所述另一组构型为具有W×N的横向物品数量×纵向物品数量,其中N和W分别为整数并且W大于N。
3.根据权利要求3的物品构型系统,其中N=2并且W=6。
4.根据权利要求1-3之一的物品构型系统,包括设置在用于传送物品的所述机构的下游的重整机构,所述重整机构用于提升、重新定位和下放一个或多个物品,由此将由所述第二传送器所传送的设置在更多数量的相邻计量通道中的所述物品重整为具有不同构型的物品输出流。
5.一种用于任一前述权利要求的物品构型系统的传送装置,其中各元件安装在用于使各元件旋转运动的独立可控臂上,并且各臂连接于其自己的驱动装置以使各臂的运动独立可控。
6.根据权利要求5的传送装置,其中用于各独立臂的驱动装置固定于各独立臂并且与所述独立臂一起运动。
7.根据权利要求5或6的传送装置,其中用于可释放地夹持物品的各元件通过与第一引导路径接合的第一可移动座安装于独立臂,第一引导路径被结构设计和设置成控制所述第一可移动座在第一维度或平面内相对于所述独立臂的位置,并因此控制所述元件在各第一和第二位置处和其间的位置。
8.根据权利要求5-7之一的传送装置,其中各臂的独立可控制的驱动装置能够以与第一传送器相同的速度沿着由第一传送器传送的物品的相邻通道驱动元件,并能够以与第二传送器相同的速度沿着第二传送器的相邻通道驱动该元件。
9.根据权利要求8的传送装置,可控制驱动装置能够以在匹配第一传送器的速度和匹配第二传送器的速度之间的合适角速度驱动该元件,使得该元件到达第二传送器时与第二传送器的通道对准并匹配第二传送器的速度。
10.根据权利要求5-9之一的传送装置,其中各元件包括夹持工具阵列,每个夹持工具用于可释放地夹持物品,夹持工具阵列的各夹持工具安装于该元件,使得它们相对于彼此分别可移动以调节被工具头拾取和放置的物品的相对间隙。
11.根据权利要求5-9之一的传送装置,用于包括一系列可移动横向分配器的第二传送器,其中传送机构能够将单个物品组的第一部分下放在所述移动横向分配器的一侧上并将该单个物品组的第二部分下放在所述横向分配器的另一侧上。
12.一种重整机构,用于权利要求1-4之一的物品构型系统,所述重整机构能够作用于进给的移动物品流,所述重整机构具有能够同时抓取一个或多个物品的一个或多个工具,所述一个或多个工具能够相对于所述进给的移动物品流移动,使得所述工具能够匹配移动流的速度来在第一装载位置抓取和提升物品;能够在第二隔开的卸载位置匹配移动流的速度;并且能够改变相对于移动物品的上游或下游的位置和/或速度和/或相对于移动物品的横向位置,使得所述第二位置相对于所述第一位置被纵向和/或横向隔开,由此,所述重整机构能够将进给物品流重整为隔开的组中的输出物品流,所述隔开的组相对于进给物品流的组具有不同构型。
13.一种用于权利要求1-4之一的物品构型系统的设备,所述设备适于计量物品流并包括一系列规则设置的突起,各突起具有前和后缘,该前和后缘相对于彼此锥缩,通过改变各锥缩突起插入物品流的程度,能够调节由所述设备计量的物品之间的间隙。
14.根据权利要求13的设备,包括环形传送器,用于支撑一系列规则设置的突起,该环形传送器包括工作区域,用于通过设置在相邻物品之间的规则设置的突起以规则间距传送物品,所述前和后缘形状设计成使得突起的宽度从离环形传送器最远的突起末端至最靠近环形传送器的突起后部增加,突起设置成,通过调节突起相对于被计量的物品流的位置,各突起在相邻物品之间提供更大或更小的间隔,所述设备由此能够适于计量具有第一宽度的第一物品流并随后以相同的规则间距计量具有第二不同宽度的第二物品流。
15.一种处理物品的方法,包括:
(i)提供N个相邻物品宽的输入流中的物品;
(ii)从所述输入流中选择N个物品宽和W个物品长的构型的物品组;
(iii)将所述被选择的组相继旋转成W个物品宽和N个物品长的构型;以及
(iv)将所述旋转的被选择的组同时传送至输出以产生并输出物品流,其中物品设置在相邻的计量通道中,并且在所述输出中的相邻计量物品通道的个数W大于在输入流中的相邻物品的个数N。
16.一种物品处理系统,包括一次传送器,所述一次传送器被结构设计和设置成将来自一次处理器的输出流中的物品传送至一个或多个二次处理装置,每个所述二次处理装置包括用于计量和构型物品的机构,使得由每个二次处理装置产生计量和构型的物品流,其中每个二次处理装置包括根据权利要求1-4之一的物品构型系统和/或根据权利要求9或10的计量设备。
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