CN102066215A - 用于选择性地致动移动式传送机滚筒的设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种具有可选择性地致动的滚筒的传送机和一种用于旋转此类滚筒的方法，这些滚筒只有其外部与被传送的物品接触。在一种形式中，滚筒被电机驱动，此电机可选择性地通过无线信号或测出的传送机位置激励。在另一种形式中，滚筒适合于传动轮，此传动轮与沿着传送路径在传送机下方的支撑面接合。滚筒可选择地被致动，以便随着滚筒前进而沿着传送机推动被传送的物品。

Description

用于选择性地致动移动式传送机滚筒的设备和方法

背景

本发明大致涉及动力驱动的传送机，且更具体地，涉及具有选择性地致动的前进滚筒的传送机，例如带式传送机(belt conveyor)。

具有滚筒的传送带提供了材料处理功能，例如产品转移、分类、挑选、分离、导向和加速。带通常包括布置成行和列的一系列滚筒。滚筒延伸通过带的厚度以在一侧支撑产品，且与沿着传送道(carryway)的另一侧与带下方的支撑面接合。当带前进时，滚筒随着它们在支撑面上滚动而旋转，且沿着滚筒转动的方向推进被支撑的产品。滚筒转动轴的导向决定了在带顶部的产品被推动的方向。支撑面可由跨越带的整个宽度的连续跨度形成，或由每列滚筒下方布置的并行的、线性平坦支撑面形成。在一些应用中，致动的滚筒的外缘作为支撑面，在此支撑面上，带滚筒随带前进而滚动。这些支撑面可全部被布置为能移动成与带滚筒进入接触和脱离接触，以选择性地致动滚筒。支撑面可由气动缸或其他机械装置移动。因为，在某些情况下，支撑面很重，所以快速的移动支撑面与带滚筒接触和脱离接触可能会需要复杂的构架及大量的动力。此外，尽管带滚筒在支撑面上滚动，但是接触也并非是无摩擦的，因此，增加了带的张力且减损了滚筒的寿命。

所以，需要减少与在支撑面上滚动并支撑产品的滚筒相关联的缺陷。

概述

这些缺陷通过体现本发明特征的传送机克服。这样的传送机的一种形式包括被布置在传送机的适当位置上以支撑被传送的物品的多个可旋转地安装的滚筒。滚筒随着传送机沿着传送方向前进。随着滚筒前进的至少一个电机旋转滚筒。

另一种形式包括具有主体的传送带，该主体具有物品传送侧(article-carrying side)和相对的驱动侧。滚筒可转动地安装在带上。滚筒的突出周边部分(salient peripheral portion)在主体一侧的外部。传动机构与多个滚筒耦合。在带上并与传动系(drive train)耦合的动力装置(motive means)驱动传动系以转动滚筒。

本发明的另一方面提供了一种旋转传送机内的物品支撑滚筒(article-supporting roller)的方法。此方法包括：(a)在传送方向上沿着传送道推进多个物品支撑滚筒；以及(b)选择性地激励电机，该电机布置在传送机上以随着滚筒前进并与物品支撑滚筒中的至少一个耦合以转动滚筒。

附图说明

本发明的这些特征和方面以及本发明的优势通过参照下面的描述、所附权利要求和附图将得到更好的理解，其中：

图1是体现本发明特征的带模块的一种形式的俯视等距视图；

图2是用于图1中的带模块的滚筒驱动系统的一种形式的分解视图；

图3是具有图2驱动系统的带模块的等距视图，其中顶部覆盖物被移除；

图4是用于图1的带模块的滚筒驱动系统的另一种形式的分解视图，其中每个滚筒装有电机电枢；

图5是具有图4驱动系统的带模块的等距视图，其中顶部覆盖物被移除；

图6是可用在图4的带模块中的机动化滚筒的分解视图；

图7是滚筒驱动系统的又一种形式的分解视图，其中，每个滚筒装有电机；

图8是图7带模块的等距视图，其中顶部覆盖物被移除；

图9是图8滚筒的分解视图；

图10是体现了本发明特征的滚筒驱动系统和带模块的再一种形式的分解视图；

图11是图10带模块的等距视图，其中顶部覆盖物被移除；

图12是图10带模块处在传送机系统中的侧视图；

图13是体现本发明特征的包括嵌入模块中的带驱动滚筒的带模块的另外一种形式的仰视等距视图；

图14是图13带模块处在传送机系统中的侧视图；

图15是图13带模块的仰视等距视图，其中底部覆盖物被移除；以及

图16是具有由图1所示的模块构造成的传送带的传送机系统的一部分的等距视图。

详述

如图1所示，传送带模块体现了本发明的特征。模块20具有主体22，此主体22具有顶部物品传送侧24和底部驱动侧25。铰接元件，以铰接眼26的形式，从主体的前端和尾端向外侧延伸。滚筒30的突出周边部分28在模块的顶部物品传送面上方从洞31延伸，以支撑被传送的物品。

如图2和图3所示，铰接眼从模块20的主体22的基座部分32延伸。在基座部分内形成的凹处34接纳滚筒30。滚筒的外径小于凹处的直径，以允许滚筒在模块内无摩擦接触地旋转。由每个滚筒的一端延伸的轴杆或短轴36终止于锥齿轮38。轴杆或同轴的短轴37的另一端从滚筒的另一端向外侧延伸。短轴支撑在小直径凹槽40、41中，此凹槽40、41在模块的基座部分中在凹处的两端形成。在滚筒轴杆上的锥齿轮和安装在传动轴44上的锥齿轮42啮合，此传动轴44横向于滚筒轴杆布置且位于基座部分的凹槽46内。传动轴锥齿轮中的一个锥齿轮42’与在电机50例如直流电机上的轴48的末端处安装的锥齿轮47啮合。当电机被激励时，电机的轴48旋转，这使横向传动轴44转动，这使滚筒轴杆旋转，且因此滚筒本身按箭头52的方向旋转。滚筒旋转的方向可通过反向电机电流的极性来改变。轴、轴杆和齿轮形成用于旋转滚筒的传动机构。

像滚筒、齿轮、轴和电机一样，电子模块54装于带模块内。比如，电子模块可包括电源56，电源56包含动力源或储能装置，例如电池或电容器，该电源56为电机及电子模块内的电子元件供电。其他电子元件可包括智能控制器58例如具有相关联的存储器的微控制器、接近开关59、无线电接收器61和相关的辅助电路。所有元件借由覆盖物64保持在模块的基座部分内，覆盖物64与基座部分共同形成模块的主体。顶部覆盖物和基座部分优选地以注射模制工艺由热塑性聚合物，例如聚丙烯、聚乙烯、缩醛或复合材料制成。

图1中的带模块的构造也可不同，如图4至6所示。在此示例中，滚筒60为中空的以让出空间给电机电枢62，例如图6中所示的二级电枢。轴杆短轴(axle stub)66、67由电枢的末端延伸。一个短轴具有一对整流片(commutator segment)68、69，其电连接于转子绕组70的末端。电枢通过压配合或通过保持器固定到滚筒内部，以便滚筒随着电枢旋转。轴杆短轴延伸穿过滚筒端板74上的孔72，且可转动地安置在模块的基座部分78内形成的支座76、77中。通入电枢绕组的电流流经一对电刷80、81，当转子转动时，电刷80、81以交替的极性与整流片接触。永磁体82、83在滚筒侧面以与电枢形成完整的电机。连接于每个电刷的导线84的路径经过槽86传送至电子模块88。电子模块包括控制给每个电机供电流的控制器90。电子模块也包括电源和其他支持电子器件，且可包括用于接收来自带之外的发射器的信号的无线电接收器，或用于测出沿着传送路径的位置的位置传感器，例如接近开关。控制器可以响应信号或由位置传感器传来的指示，以激励滚筒电机或对滚筒电机去激励。滚筒和其他元件借由顶部遮盖物64’保存在带模块内。

图7至9示出一种略有不同的机动化滚筒布置。在此形式中，每个滚筒92装有完整的电机94。电机具有带有D形端97的轴96，此D形端97延伸穿过在滚筒的端板100中的D形孔98，并进入D轴轴承102。轴承可旋转地接纳在形成于带模块108的基座部分106内的槽口104。电机转矩座(motor torque seat)110具有环形部分112，该环形部分112保持电机外壳的一端并防止其旋转。转矩座的直径减小的部分114作为用于空转轴承(idle bearing)116的座圈，此空转轴承116密封滚筒的末端并支撑电机的末端和转矩座。在转矩座末端的堵头(bulkhead)118在滚筒外侧延伸且定位于在模块基座部分内形成的槽120中。此定位防止了电机相对于模块旋转。当电机被激励时，电机的轴通过其在端板100处的连接而旋转滚筒。空转轴承在固定的转矩座上随着滚筒旋转。堵头也允许导线122进入滚筒以激励电机。导线被送至电子模块124，此电子模块与对于图4至6中描述的电子模块类似。所有元件借由顶部覆盖物64”保持在适当位置，像覆盖物64和64’的底面一样，覆盖物64”的底面的轮廓具有配合基座部分且接纳滚筒及相关联的电子器件的凹处和特征。

如图10至12所示为非机动化的滚筒带模块126。在此形式中，滚筒30由像图2和图3中的传动机构中一样的传动轴44驱动。传动轴上的锥齿轮42与滚筒轴杆36上的锥齿轮38啮合。并非使用电机作为动力装置，传动轴由在模块的底部130下方延伸的传动轮128驱动。传动轮上的轴杆短轴132允许其在模块内转动。传动轮的外缘摩擦接合传动轴上安装的轮134的外缘。一个或两个轮的外缘由高摩擦性材料形成，例如橡胶或弹性体，从而使彼此更好地摩擦接合。可选择地，齿轮或带齿的轮可用来代替滚筒轮。如果使用齿轮，传动轮优选地具有像传动轮128一样的平滑、高摩擦性的外边缘，但是传动轮应带有在其外边缘向内凹进的同轴齿轮，以与安装在传动轴上的齿轮的外齿啮合。如图12所示，当模块按传送方向133向右前进时，传动轮128随其在模块下面的支撑面135上沿着传送机传送道滚动而在图12中顺时针旋转。如图11所示，这导致了滚筒按箭头136的方向旋转。支撑面可以被抬起和降低或另外地脱离与轮的接触，以选择性地启动滚筒。顶部覆盖物64”’将元件保存在模块内。

如图13至15所示，机动化滚筒也可用于沿着传送道驱动由带模块138构造的传送带。在此方式中，滚筒140在与带传送方向垂直的轴上是可旋转的，且突出穿过模块的底部基座部分144上的孔142。在此示例中的滚筒具有图7至9中的电机94一样的内嵌式电机。滚筒140的外缘优选地由高摩擦性材料制成，以便在下方支撑面146上提供更好的附着摩擦力。滚筒中内嵌的电机可选择性地由带模块中安装的电子模块148激励。当滚筒按箭头150的方向驱动时，滚筒按箭头152的方向传动带。因此，机动化滚筒可用于或有助于驱动由这些模块构造的传送带。覆盖物154将元件保存在适当位置。

图16展示了使用由带模块构造的带的传送机系统的传送道的一部分，带模块具有作为传送工具(conveying medium)的机动化滚筒。带156由带模块的一系列行158以砌砖模式构造而成，带模块包括长模块160和短模块161。用这个方法，通过在每行中使用较多个或较少个模块，带可以制成与所需要的一样宽。带能可选择地每行由单个模块制成，在这种情况下，每个模块延伸带的整个宽度。在模块的每行的末端的铰接元件，例如铰接眼162，与毗邻行的铰接眼交错。在每个交错的铰接眼中的孔164对准，以形成跨过带宽度的连续的通道166。插入通道中的铰接杆168在铰接接合处将各行连接在一起，以形成无限的传送带。带在传送方向170上通过与沿着带路径在带下方的传动面接合的驱动链轮或驱动鼓(未显示)驱动。在此示例中，构成每行的带模块具有机动化滚筒，例如前文所述的滚筒。

在一种形式中，模块172装有包括接近开关174的电子模块。当模块遇到界定了传送道路径的具体长度的磁性条176时，接近开关关闭且导致给相关联的电机供电，以驱动物品传送滚筒178。被激励的电机转动其所耦合的滚筒，且按箭头182所指的朝向或离开带的侧面推动被传送的物品180。当接近开关经过磁性条的下游端时，开关打开以给使滚筒旋转的电机去激励。

在另一种形式中，内嵌于带模块的电子模块具有无线电接收器和天线184。安装在带的外部的无线电发射器186向接收器发送信号188，命令模块中的控制器激励电机以旋转带滚筒。同样的发射器或另一个下游发射器可以发送另一个信号，命令控制器给电机去激励。每个接收器可以具有唯一的地址或在唯一的频带或频道中运行，以允许在每个模块中的滚筒独立地在所述无线网络中被控制。

尽管本发明已经参考一些优选形式进行了详细描述，但是其他形式也是可能的。比如，所示物品接触带滚筒的轴与传送方向平行。但是滚筒可以被布置在与传送方向垂直或倾斜的轴上。无线电链路(wireless radio link)、接近开关和磁性条只是用于选择性地激励滚筒电机的一些装置的示例。其他种类的传感器，例如光学传感器和红外传感器，可用于在沿着传送路径上的具体位置选择性地激励电机。另一个示例是，传送工具被详细描述为模块化塑料传送带。但是传送机也可被认为是平带式传送机、具有在平行的滚子链间悬挂的平板的板式传送机，或任何在其中滚筒沿着传送路径前进的其他工具。再一个示例是，传动机构，其被展示为在传动轴上安装的锥齿轮，可以可选择地使用定时带(timing belt)、定时齿轮、蜗轮、或O形圈和滑轮，以给带滚筒传递能量。所以，像这些示例建议的，本发明的范围并不意味着限定于作为示例在本发明中描述的优选形式。

Claims (23)

1.一种传送机，包括：

多个可旋转地安装的滚筒，其被布置在所述传送机的适当位置上，以支撑被传送的物品，且在传送方向上随着所述传送机前进；

至少一个电机，其随着所述滚筒前进且旋转所述滚筒。

2.根据权利要求1所述的传送机，还包括：带，所述带具有开在所述带的外表面上的洞，其中，所述洞接纳所述滚筒且所述滚筒的突出部分从所述洞突出超过所述带的所述外表面。

3.根据权利要求1所述的传送机，其中，每个电机驱动多个滚筒。

4.根据权利要求3所述的传送机，包括：带，所述带具有铰接地连接在一起以形成所述带的一个或多个带模块的一系列行，且其中，所述模块中的至少一部分具有单个电机，所述单个电机驱动多个所述滚筒。

5.根据权利要求1所述的传送机，还包括：用于选择性地激励所述电机的装置，其中，用于选择性地激励所述电机的所述装置随着所述传送机前进且与所述电机耦合。

6.根据权利要求5所述的传送机，其中，用于选择性地激励所述电机的所述装置包括接近开关。

7.根据权利要求5所述的传送机，其中，用于选择性地激励所述电机的所述装置包括：控制器和无线接收器，所述控制器能够控制送至所述电机的动力，所述无线接收器耦合到所述控制器并接收无线信号，命令所述控制器激励所述电机。

8.根据权利要求1所述的传送机，还包括：传动机构，所述传动机构包括齿轮，所述齿轮把所述至少一个电机耦合于所述多个滚筒。

9.根据权利要求8所述的传送机，其中，所述传动机构包括具有多个锥齿轮的传动轴。

10.根据权利要求9所述的传送机，其中，每个电机包括终止于与所述传动轴上的所述锥齿轮中的一个啮合的锥齿轮的轴，且每个滚筒包括终止于与所述传动轴上的其他所述锥齿轮啮合的锥齿轮的轴。

11.根据权利要求1所述的传送机，还包括：电源，所述电源随着所述传送机前进以给所述电机中的至少一个供电。

12.根据权利要求1所述的传送机，其中，所述至少一个电机包括多个电机，每个电机具有装在所述滚筒中的一个内的电枢。

13.根据权利要求12所述的传送机，还包括：在所述滚筒的侧面的永磁体。

14.根据权利要求1所述的传送机，包括：带，所述带包括铰接地连接在一起以形成所述带的一个或多个带模块的一系列行，其中，所述带模块中的至少一部分具有基座部分和覆盖物部分，所述基座部分带有凹处以接纳所述滚筒和所述至少一个电机，且所述覆盖物部分与所述基座部分配合以保持所述滚筒和所述至少一个电机处于适当位置。

15.一种传送带，包括：

主体，其具有物品传送侧和相对的驱动侧；

多个滚筒，其可旋转地安装在所述带上，且在所述主体的一侧外部具有突出周边部分；

传动机构，其耦合于多个所述滚筒；

动力装置，其位于所述带上且耦合于所述传动机构，用于驱动所述传动机构以旋转所述滚筒。

16.根据权利要求15所述的传送带，其中，所述动力装置包括轮，所述轮与所述传动机构耦合且至少部分地在一位置从所述带的所述主体延伸，以便随着所述传送带前进而在支撑面上滚动。

17.根据权利要求15所述的传送带，其中，所述动力装置包括与所述传动机构耦合的电机。

18.根据权利要求15所述的传送带，其中，所述多个滚筒的所述突出周边部分位于所述带的所述驱动侧的适当位置，以通过在所述带下方的支撑面上滚动来驱动所述带。

19.根据权利要求15所述的传送带，其中，所述传动机构包括传动轴，所述传动轴具有与所述滚筒啮合的多个锥齿轮。

20.一种旋转传送机中的物品支撑滚筒的方法，所述方法包括：

在传送方向上沿着传送道推动多个物品支撑滚筒；

选择地激励电机，所述电机在所述传送机内布置成随着所述滚筒前进且耦合到所述物品支撑滚筒中的至少一个以旋转所述滚筒。

21.根据权利要求20所述的方法，还包括：将信号发射到接收器以激励所述电机，所述接收器在所述传送机上随着所述滚筒前进。

22.根据权利要求21所述的方法，还包括：将信号发射到所述接收器以给旋转所述滚筒的所述电机去激励。

23.根据权利要求20所述的方法，还包括：感测沿着所述传送道的位置且当所述位置被测出时激励所述电机以旋转所述滚筒。

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