CN102173337B - 用于提供改进的定时输送机的系统和方法 - Google Patents

Abstract

用于控制被输送物体的间隔的输送机系统，包括：构造成沿第一方向传送多个物体的输送机，所述输送机包括：具有多个腔室的传送带；多个辊，每个辊布置于腔室中并且具有垂直于第一方向的轴线；邻近所述辊设置的定位部件；联接至输送机系统的输送机驱动元件，输送机驱动元件构造成驱动传送带；以及邻近所述传送带定位并且构造成啮合多个辊的辊啮合表面，其中定位部件包括构造成使物体相对于传送带的运动停止的摩擦垫。本发明还涉及用于输送物体的方法、用于间隔放置被输送物体的传送带、以及用于定位物体的方法。

Description

用于提供改进的定时输送机的系统和方法

本发明是申请日为2006年8月15日提交的申请号为200680037917.2(PCT/US2006/031755)的中国发明专利“用于提供改进的定时输送机的系统和方法”的分案申请。

技术领域

本发明总的来说涉及一种动力驱动的输送机。

背景技术

当在输送机系统中输送物体时，经常需要将物体布置在已知的相对位置或在传送带上保持最小化的间隔。用于解决这个需要的现有技术设备已经使用了与可致动的包装停止部件相结合的很多传感器。一种这样的设备在授权给Bershadsky的美国专利No.6,648,125中描述，该专利通过参考结合于此。获得输送机间隔的其它方法包括具有安装在空中或底部的间隔条的标准传送带，间隔条以与传送带不同的速度(通常较慢)行进。这些设备复杂并且由于沿着输送机路径减缓或停止包装而降低了输送效率。因此，在工业上存在着迄今为止尚未解决的需求，就是解决前述的不足和不完全。

发明内容

本公开的实施例提供了一种用于控制被输送物体的间隔的输送机系统，包括：构造成沿第一方向传送多个物体的输送机。所述输送机包括：具有多个腔室的传送带；多个辊，每个辊布置于腔室中并且具有垂直于第一方向的轴线；邻近所述辊设置的定位部件；联接至输送机系统的输送机驱动元件，输送机驱动元件构造成驱动传送带；以及邻近所述传送带定位并且构造成啮合多个辊的辊啮合表面。

本公开的实施例还能视为提供一种制造输送机的方法，包括：将辊放置入传送带的腔室中，所述辊的直径大于传送带的厚度；将物体定位部件紧固至传送带，物体定位部件构造为使物体沿着传送带的行进停止；将辊啮合表面邻近传送带放置并使所述辊啮合表面与辊相接触以使得传送带的线性行进将使得辊旋转；以及将输送机驱动元件联接至传送带。

本公开的实施例还能视为提供一种用于输送物体的方法，包括：沿带行进方向驱动传送带，传送带具有布置于其中的第一辊；在传送带沿着定位在传送带下面的辊啮合表面行进时，使第一辊与所述辊啮合表面相接触以使得第一辊旋转；第一辊旋转使得传送带上的第一物体相对于传送带加速；以及使传送带上的第一物体暂停以获得第一物体和第二物体之间的规定间距。

本公开的实施例还能视为提供一种用于间隔放置被输送物体的传送带，包括：构造成沿着传送带移动物体的加速元件；以及沿着传送带定位的定位部件，定位部件构造成使物体暂停在传送带上的运动。

本公开的实施例还能视为提供一种用于定位物体的方法，包括：沿着传送带加速物体以使得物体以比传送带行进速度更快的速度行进，以及用传送带的定位部件使物体暂停以使得物体在传送带上以与传送带相同的速度行进并且沿着传送带保持在期望的位置。

本领域技术人员在研究下面的附图和详细描述之上，本公开的其它系统、方法、特点以及优点将会变得明显。所有这些另外的系统、方法、特点以及优点都应当包括在本描述的范围内、在本公开的范围内、并且由所附权利要求保护。

附图说明

参照附图能更好地理解本公开的很多方面。附图中的部件无需按照比例，而是替代地重点放在清楚地示出本公开的原理。而且，在附图中，同样的参考数字在几个附图中都标识相应的部件。

图1是示出了利用如这里所公开的定时输送机的输送机系统的实施例的俯视图的简图。

图2A和2B是示出了如这里所公开的定时输送机的实施例在两个不同处理阶段的侧视图的简图。

图3是示出如这里所公开的在一个实施例中的输送机的局部俯视图的简图。

图4是示出如这里所公开的另一个实施例中的输送机的局部俯视图的简图。

图5A和5B是示出如这里所公开的定时输送机的另一个实施例在两个不同处理阶段时的侧视图的简图。

图6是示出如这里所公开的输送机的另一实施例的局部俯视图的简图。

图7是示出图6所示实施例的侧视图的简图。

图8是示出如这里所公开的输送机的另一个实施例的侧视图的简图。

图9是如这里所公开的处于缩回位置的可线性致动的挡件(night)的实施例的局部侧视图。

图10是如这里所公开的处于延伸位置的可线性致动的挡件的实施例的局部侧视图。

图11是如这里所公开的处于缩回位置的可旋转致动的挡件的实施例的局部侧视图。

图12是如这里所公开的处于延伸位置的可旋转致动的挡件的实施例的局部侧视图。

图13是如这里所公开的处于缩回位置的可旋转致动的挡件的可选实施例的局部侧视图。

图14是如这里所公开的处于延伸位置的可旋转致动的挡件的可选实施例的局部侧视图。

图15是示出利用如这里所公开的定时输送机的输送机系统的实施例的局部俯视图的简图。

图16是示出图13中示出的定时部分的可选实施例的局部俯视图的简图。

图17是示出如图14的实施例所利用的输送机的实施例的局部俯视图的简图。

图18是示出制造输送机的方法的实施例的框图。

图19是示出用于输送物体的方法的实施例的框图。

图20是示出用于定位物体的方法的实施例的框图。

具体实施方式

已经总结了本公开的各个方面，现在将详细地参照如图所示本公开的描述。虽然本公开将结合这些附图进行描述，但并不是要将其限制于这里所公开的实施例。而是相反，目的是要覆盖所有可选方案、变型以及包括在本公开如所附权利要求所限定的精神和范围内的等效替换。

现在参照图1，其是示出利用定时输送机的输送机系统的实施例的俯视图的简图。输送机系统100包括供料输送机102、定时输送机104以及接收输送机106。这些输送机中的每一个用来沿传送带行进方向110传送物体108。供料输送机102上的物体108能以随机的间隔或间距输送。从供料输送机102转移至定时输送机104的物体108被定时输送机104重新定位以使得接收输送机106以预定的间距接收物体108。预定的间距便于随后的输送机过程，比如单道定时(single-lane timing)、并排同步定时(side-by-side in-phasetiming)、并排异步定时(side-by-side out-of-phase timing)以及非平行归并(non-parallel merging)。

现在参照图2A和2B，其是示出定时输送机的一个实施例在两个不同处理阶段时的侧视图的简图。定时输送机104通常包括加速部件和定位部件。这个实施例的定时输送机104包括具有腔室(这里未示出)的传送带120，该腔室包含辊122(其为加速部件)。传送带120的一个非限制性示例是如在授权给Costanzo的美国专利No.6,494,312中所公开的沉垫顶部(mat-top)链，该专利通过参考结合于此。辊122的尺寸和位置被设计为使得每个辊延伸到传送带120的顶面121上方和传送带120的底面123下方。辊122能以列和行的非限制性示例性构造布置。辊122在传送带内对准以在带行进方向110上加速物体。定时输送机104还包括作为示例性定位部件的摩擦垫128，其沿着传送带120的顶面121以规定的间距布置。辊啮合面124位于传送带120的下面以使得辊122接触辊啮合面124。辊啮合面124可以是大致平状部件并且可包括具有高摩擦系数的顶面。橡胶或橡胶类型的化合物是一种具有高摩擦系数的材料的非限制性示例。定时输送机104还包括输送机驱动部件126。虽然如图2A和2B所示，输送机驱动部件126示出为使用带或链127机械地联接至传送带120的外部装配旋转驱动部件，但是输送机驱动部件126也能在本公开的范围和精神之下采取很多不同形式。例如，输送机驱动部件126可直接联接至定时输送机104或可使用包括但是不限于齿轮箱、驱动轴以及万向接头的其它技术机械地结合。

如图2A所示，当传送带120沿着带行进方向110移动时，辊122接触辊啮合面124。辊122和辊接触面124之间的摩擦啮合引起辊旋转132。在物体108由辊122所支撑时，辊旋转132引起物体108获得相对于传送带120的速度130，这个速度等于传送带120相对于辊啮合面124的速度，以使得物体108以两倍于传送带120的速度移动。物体108沿着传送带120移动直到其到达摩擦垫128。这样，每个物体108前进至指定位置134，如图2B所示出。指定位置134通常相应于摩擦垫128的位置并且由其确定。摩擦垫128是在本公开的范围和精神之下预期的很多类型定位部件的非限制性示例。另外，定时输送机104可构造成具有包括不同数量指定位置134的不同长度。

现在参照图3，其是示出一个实施例中的传送带的局部俯视图的简图。在图3的实施例中，传送带120包括沉垫顶部链，其包括彼此间可铰链地固定以形成传送环路的多个链段119。可以是沉垫顶部链段的链段119包括例如能接收装配在轴142上的辊122的多个腔室140。链段119还能接收摩擦垫128。如上面参照图2A和2B所讨论的，辊122由于与辊啮合面124相接触的缘故使得物体在带行进方向110上相对传送带120移动。在物体到达具有磨擦垫128的链段119时，物体相对传送带120的运动暂停。这样，摩擦垫128的位置，或可选的定位部件确定被输送物体之间的最终间隔。

现在参照图4，其是示出另一个实施例中的输送机的局部俯视图的简图。在这个实施例中，传送带120上的定位部件是挡件144。挡件144能通常描述为沿着输送机安装或在输送机上安装的挡块，其在沿着输送机的特定点处干扰物体相对输送机的运动。和上面参照图3所讨论的摩擦垫相比，挡件144通常不与由辊122所形成的表面共面，而是延伸到由辊122所形成的平面上方。延伸到由辊的顶部所限定的平面上方，挡件144为传送带上的物体提供了相对刚性的停止位置。与摩擦垫128相比，挡件144可提供更精确控制的指定位置。另外，不同于摩擦垫128，使用挡件144的指定位置很少随着输送机的速度而变化。根据输送机上物体的性质，可能更期望使用摩擦垫128，这是因为使用摩擦垫128的减速度小于使用挡件144的减速度。定位部件能实施为摩擦垫、挡件、它们的组合或者其它适合的部件。

现在参照图5A和5B，其是示出另一个实施例的定时输送机在两个不同处理阶段时的侧视图的简图。如图5所示，物体108通过与辊122啮合以相对速度130移动。如图5B所示，在物体108到达由挡件144所限定的指定位置134时，物体108相对传送带120暂停。这样，所输送的每个物体将以由挡件144之间的距离所确定的间隔离开定时输送机。

现在参照图6，其是示出另一个实施例的输送机的局部俯视图的简图。传送带120可包括多个链段119，其能具有辊或定位部件，比如举例来说摩擦垫128。传送带120包括高啮合区151和低啮合区153。高啮合区151通常特点在于辊150和被输送物体108之间的基本上摩擦啮合以使得减少或避免辊150和被输送物体108之间的滑移。类似地，低啮合区153通常特点在于：相对于高啮合区151而言，辊152和被输送物体108之间降低的摩擦啮合。因此，辊152和被输送物体108之间的滑移相对于高啮合区中经受的滑移而言增大了。

高啮合区151具有的辊150被设计成通过降低或避免辊150和被输送物体108之间的滑移来增大与被输送物体108的摩擦啮合。一种用于降低或避免滑移的技术是使用大的辊150。另外地或可选地，高啮合区151能利用表面具有相对较大摩擦系数的辊150以在辊150和被输送物体108之间提供较大的摩擦啮合。类似地，低啮合区153能利用小辊152和/或表面具有相对较低摩擦系数的辊。小辊152和/或低摩擦系数的辊允许被输送物体108在减速期间和被输送物体108相对输送机停止之后在辊上滑移。可选地，传送带120可包括多于两级的啮合，其中不同级别的啮合能通过使用不同尺寸的辊、具有不同摩擦系数的辊以及它们的组合来实现。

现在参照图7，其是示出如图6所示实施例的侧视图的简图。传送带120包括具有大辊150的高啮合区151以及具有小辊152的低啮合区153。如上面参照图6所讨论的，低啮合区153的特点还在于具有低摩擦系数的辊从而允许当物体通过接触摩擦垫128而减速时辊和物体之间的滑移。如所示，传送带120的柔性特点允许大辊150和小辊152都与辊啮合表面124相啮合。这样，处于高啮合区151和低啮合区153中的辊150、152通过与辊啮合表面124接触而旋转。如图8所示，其是示出另一个实施例的传送带120的侧视图的简图，多个啮合区概念还可使用作为定位部件的挡件144来实现。挡件144能以多种不同的方式实现。例如，挡件144可构造为固定位置结构，其在输送机上保持延伸位置。可选地，挡件144可以是可移动的挡件，其可在例如沿着传送路径的一个或多个特定位置处致动。

参照图9，其是处于缩回位置的可线性致动的挡件的一个实施例的局部侧视图的简图。可线性致动的挡件160固定至传送带120并且在缩回位置处在传送带120的表面上方延伸。可线性致动的挡件160包括凸轮辊162并且可选地包括用于在可线性致动的挡件160没有被致动时保持缩回位置的偏压元件166。当传送带120沿带行进方向110移动时，凸轮辊162啮合凸轮表面164并且将挡件160竖直地移动至延伸到由相邻辊152的顶面所限定的平面上方的位置。在非限制性的示例中，凸轮表面164可以是辊啮合表面或辊啮合表面的指定表面。可选地，凸轮表面164可以是用于致动的挡件160的分开结构并且还可以是可调节的以提供挡件位置的独立控制。如图10所示，其是处于延伸位置的可线性致动的挡件的一个实施例的局部侧视图，凸轮辊162啮合凸轮表面164并且将可线性致动的挡件160移动至延伸到传送带120上方的位置。在不受阻碍时，凸轮辊162的啮合足以使可线性致动的挡件160延伸，但是在被输送物体放置于可线性致动的挡件160上时，也可不用延伸所需的力执行挡件160的致动。可选地(未示出)，可线性致动的挡件160能构造为包括多零件的可伸缩构造的组件，其包括内部偏压元件，其中如果可线性致动的挡件160在被输送物体下面致动，这多个零件就折叠。

现在参照图11，其是处于缩回位置的可旋转地致动的挡件的一个实施例的局部侧视图。可旋转地致动的挡件170通过枢轴销或轴176枢转地装配在传送带120的腔室中。可旋转地致动的挡件170以两个常规方向从枢轴销176延伸。可旋转地致动的挡件170在通常平行于输送机的顶面121或者由输送机中的辊的顶面所限定的平面的第一方向上延伸并且，在缩回时凹陷到其下面。可旋转地致动的挡件170在传送带120的底面123的下面以第二方向延伸。在这个第二方向中，可旋转地致动的挡件170包括凸轮辊172。在传送带120沿带行进方向110继续前进时，凸轮辊172啮合凸轮表面174。如图12所示，其是处于延伸位置的可旋转地致动的挡件的一个实施例的局部侧视图，凸轮辊172和凸轮表面174之间的啮合使得可旋转地致动的挡件170绕着枢轴销176枢转。这个枢转运动引起可旋转地致动的挡件170延伸到传送带120的顶面121上方。

现在参照图13，其是处于缩回位置的可旋转地致动的挡件的一个可选实施例的局部侧视图。可旋转地致动的挡件240通过枢轴销或轴244枢转地装配于传送带120的腔室中。可旋转地致动的挡件240包括具有平状侧面246的辊241以及挡件延伸元件242。在缩回位置，挡件延伸元件242通常停留在传送带120的顶面121上，在由传送带120中的辊的顶面所限定的平面下方或该平面处。在传送带120沿带行进方向110前进时，辊241啮合凸轮表面174。如图14所示，其是处于延伸位置的可旋转地致动的挡件的可选实施例的局部侧视图，辊241和凸轮表面174之间的啮合引起可旋转地致动的挡件240绕着枢轴销176枢转。这个枢转运动引起可旋转地致动的挡件延伸元件242在传送带120的顶面121上方延伸。在沿着辊的顶部移动的物体啮合挡件延伸元件242时，辊241进一步旋转至其中辊241的平状侧面246靠近凸轮表面174的位置。在平状侧面246靠近凸轮表面174时，可旋转地致动的挡件不会摩擦地啮合凸轮表面174并且不会发生滑移。

可线性地和可旋转地致动的挡件只不过是本公开中预期的挡件的示例并且并不是要限制本公开的范围或精神。例如，可致动的挡件能构造为由与一个或多个凸轮工作地啮合的多个挡件来执行，其中凸轮包括但是不限于凸轮辊、旋转凸轮表面上的偏心凸角以及尤其凸轮表面。现在参照图15，其是示出利用定时传送带的输送机系统的一个实施例的局部俯视图的简图。输送机系统200包括供料器部分180、定时部分184、分断(singulating)部分188以及后续处理部分190。供料器部分180包括第一供料输送机181和第二供料输送机182。供料输送机181、182的每一个能以不规则的间距在不规则的横向带位置处将物体108传送至定时部分184。定时部分184包括分别相应于第一和第二供料输送机181、182的第一定时输送机185和第二定时输送机186。由定时部分184所接收的物体108加速至相对速度130直到它们到达第一和第二定时输送机185、186上的指定位置。在这个非限制性的示例中，第一和第二定时输送机185、186的指定位置形成为使得物体108异步地离开定时部分184。换言之，离开定时输送机185的物体将在离开第二定时传送器186的连续物体之间到达分断部分188。

在其它实施例中，定时部分184用来在基本上相同或同步的位置处将物体108传送至后续处理输送机。在物体108被传送至分断部分188时，它们沿着横向192朝向分断部分188的中心定向。通过将物体以异步的布置分别定位在第一和第二传送器185、186上，所得到的分断物体构造为处于一单条线上并且均匀地间隔开以便后续处理。在物体108被用于后续处理的输送机190接收时，它们被布置成在物体之间具有固定且均匀距离的单列。图15中所描述的输送机系统仅仅是示例性的并且并不是要以任何方式限制本公开的范围或精神。例如，第一和第二定时输送机能平行且同步地并排使用以使得两个物体能并排地传送以便用于下游处理。另外，多个定时输送机能在例如归并操作中以非平行的布置使用以确保在归并时被输送物体决不互相接触。

现在参照图16，其是示出如图15所示的定时部分184的可选实施例的局部俯视图的简图。代替包括多个定时输送机185、186以在多个输送机源之间实现期望相位关系的定时部分184，定时部分184包括一个定时输送机187。定时输送机187包括多个挡件144，它们布置为啮合带宽的一部分并且定位为具有相对的间隔以在多个输送机源之间形成期望的相位关系。例如，如图所示，挡件144构造成间隔与传送带右侧上的物体异步的传送带左侧上的被输送物体。在可选方案中，如果期望物体同时到达，左侧和右侧的挡件布置为彼此邻近。另外，摩擦垫或其它定位部件能代替挡件使用。

现在参照图17，其是示出如图16的实施例所使用的输送机的一个实施例的局部俯视图的简图。传送带120包括多个挡件144，它们每个都构造为仅横跨传送带120的宽度的一部分。这样，传送至传动带120不同部分的物体能被布置为异步地传送至后续输送机系统(这里未示出)。传送带120能构造为在多个腔室140上方或其中接收挡件144或其它定位部件。可选地，挡件144或其它定位部件能在不从腔室140中移走辊122的情况下附着至传送带120。这种易于构造定位部件的布置的能力大大地增加了定时输送机的柔性以及效用。

现在参照图18，其是示出一种如这里公开的输送机的制造方法的一个实施例的框图。在方框212中，辊布置于链段的腔室中。在方框214中，定位部件紧固至传送带。在方框216中，辊啮合表面布置为邻近传送带。在方框218中，输送机驱动元件联接至传送带。

输送机可选地可包括各种尺寸且具有各种摩擦性质的辊。不同的辊构造能布置来形成在与被输送物体不同级别的啮合下起作用的区。例如，具有较高摩擦系数的大辊能在高啮合区使用以提高加速性能。类似地，具有低摩擦系数的小辊能用于其中期望被输送物体和辊之间存在滑移的低啮合区。

输送机系统还可使用多种不同的定位部件。例如，一个或多个摩擦垫能用来提供相对平滑的减速。可选地，固定或可致动的挡件能用来提供更精确的停止位置。另外，定位部件的数目以及其中的间隔能构造成与输送机速度一起确定被输送物体之间的最终间距或距离。此外，输送机能由利用如上所述多种不同驱动结合方法的多种不同驱动类型来驱动。

现在参照图19，其是示出用于均匀地间隔开的物体的方法的一个实施例的框图。在方框220中，驱动具有辊的传送带，并且，在方框222中，辊啮合表面与辊相接触。在传送带沿着辊啮合表面行进时，辊旋转。在方框226中，物体通过与旋转辊接触而相对于传送带加速。在方框228中，物体在传送带上暂停以实现相对于第二物体的规定间距。类似地，参照图20，在这里本公开的一些实施例能视为用于定位物体的方法。在方框230中，物体沿着传送带加速，这时这种方法启动。根据期望位置，在方框232中，物体由定位部件暂停。相对于输送机移动物体允许了在不降低输送机速度的情况下限定期望的间隔，从而增加生产率并且从而增大输送机操作的效率。

应当强调的是，本公开的上述实施例，尤其是任何示出的实施例，仅是可能的实施例，仅为了清楚地理解本公开原理的目的而阐述。在基本上不脱离本公开精神和原理的情况下，能对本公开的上述实施例做出很多变化和变型。在这里，所有这种变化和变型应当包括在本公开的范围内并且本公开由所附权利要求保护。

Claims (3)

1.一种用于控制被输送物体的间隔的输送机系统，包括：

构造成沿第一方向传送多个物体的输送机，所述输送机包括：

具有多个腔室的传送带；

多个辊，每个辊布置于腔室中并且具有垂直于第一方向的轴线；

邻近所述辊设置的定位部件；

联接至输送机系统的输送机驱动元件，输送机驱动元件构造成驱动传送带；以及

邻近所述传送带定位并且构造成啮合多个辊的辊啮合表面，

其中定位部件包括构造成使物体相对于传送带的运动停止的摩擦垫，其中摩擦垫沿着传送带的顶面以规定的间距定位。

2.根据权利要求1的输送机系统，其中摩擦垫与传送带大致共面。

3.一种用于输送物体的方法，包括：

沿带行进方向驱动传送带，传送带具有布置于其中的第一辊；

在传送带沿着定位在传送带下面的辊啮合表面行进时，使第一辊与所述辊啮合表面相接触以使得第一辊旋转；

第一辊旋转使得传送带上的第一物体相对于传送带加速；以及

使传送带上的第一物体暂停以获得第一物体和第二物体之间的规定间距，

其中使物体暂停包括用传送带的摩擦垫使第一物体暂停，其中摩擦垫沿着传送带的顶面以规定的间距定位。

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