CN102196975A - 用于箱子转向的方法及横向滚轮带式输送机 - Google Patents

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Abstract

用于使箱子转向的方法及输送机。输送机包括优选以不同速度运行的一对并排的带(18，19)。不同的带的速度引起横跨两个带的箱包的前缘移向较慢的带。两条带(18，19)包括横向滚轮(24)，其可以在沿输送机的一系列的驱动区中被选择性地驱动，以将在它们之上输送的箱包推动到右边或到左边。控制器控制带式滚轮(24)在每个区(z)中的顺序驱动，使得支撑箱包的前缘的带式滚轮将它推向较慢的带，并且支撑箱包的后缘的带式滚轮(24)将它推向较快的带，以在带前进时加速箱包的转向。

Description

用于箱子转向的方法及横向滚轮带式输送机
背景
本发明总体上涉及动力驱动的输送机(power-driven conveyor)，并且更特别地，涉及用于使用具有选择性地驱动的、支撑箱子的滚轮(case-supporting roller)的输送带使箱子转向的方法及带式输送机。
传统的箱子转向输送机(case-turning conveyor)使用以不同的速度彼此平行行进的两个并排的输送带。当箱包(package)被送到两个带上并横跨两个带时，较快的带将箱包的一侧向前拉，引起箱包旋转，它的前缘移向较慢的带。该箱包在其沿输送机输送时继续旋转，最后大多停在较慢的带上并且被转向稍微小于90°。该箱包然后通过延伸过输送机的轨道费力进入到其最后的定向和横向位置中。
因此，需要一种箱子转向器(case turner)，该箱子转向器可以使箱包在短距离内完全转向90°而不需要费力前进。
概述
此需要和其它需要由体现本发明的特征的输送机解决。这样的输送机的一个形式包括第一输送带，其以第一速度沿带行进的方向前进。第二输送带与第一输送带并排布置。第二输送带以第二速度沿带行进的方向前进。优选地，第一速度大于第二速度。第一和第二输送带具有被布置成垂直于带行进的方向旋转的物品支撑滚轮。一系列顺序驱动的驱动区沿输送机的长度连续地排列。每个驱动区具有驱动器，该驱动器选择性地驱动驱动区中第一和第二输送带的所有物品支撑滚轮沿一个垂直方向或沿相反的方向旋转。
在本发明的另一方面中，一种用于使物品转向的方法包括：使第一输送带以第一速度沿带行进的方向前进；使平行的第二输送带以第二速度沿带行进的方向前进；感应横跨第一和第二输送带的被输送的物品的前缘；驱动第一和第二输送带中的支撑被输送的物品的前缘的物品支撑滚轮沿与带行进的方向垂直的方向旋转，以朝向第二输送带移动被输送的物品的前缘；以及驱动第一和第二输送带中的支撑物品的后缘的物品支撑滚轮沿与支撑前缘的滚轮的方向相反的方向旋转，以朝向第一输送带移动物品的后缘。
本发明的又一方面提供了一种用于使物品转向的方法。该方法包括：在以不同的速度沿带行进的方向前进的一对并排的输送带上同时输送物品，以促使物品按物品的前缘移向较慢的带而物品的后缘移向较快的带的方式旋转；以及通过驱动两个输送带中的在前缘下方的物品支撑滚轮向较慢的带旋转和通过驱动两个输送带中的在物品的后缘下方的物品支撑滚轮向较快的带旋转来加速物品的旋转。
附图简述
在下面的描述、所附的权利要求以及附图中更详细地举例说明了本发明的这些特征和方面，在附图中：
图1是体现本发明的特征的箱子转向输送机的局部剖开的等距视图；
图2是图1的输送机的滚轮驱动系统的分解等距视图；
图3是示出齿条与小齿轮滚轮驱动的图2的滚轮驱动系统的部分的放大等距视图；
图4是图2的滚轮驱动系统中的齿条驱动器的仰视等距视图；
图5A-5C是往上游看图1的输送机处的横截面图，其示出就位的驱动滚轮引起带式滚轮沿将被输送的箱包推向图5A中的左侧、图5B中的右侧的方向旋转，以及在图5C中制动带式滚轮；
图6是在图1的输送机中使用的滚轮驱动控制系统的示意图；
图7A-7C是示出其操作的图1的箱子转向输送机的俯视平面图。
详细描述
图1中示出了体现本发明的特征的箱子转向输送机的一种形式。输送机10包括安装在支腿14上的输送机框架12。该框架包含一对侧壁16、17，其限制诸如箱包的被输送的物品并且用作各个输送机部件的支架。物品通过一对并排的输送带18、19沿输送机输送，输送带18、19都沿带行进的方向20前进。一般来说，带中的一个以高速22行进而另一个以低速23行进。但两带可以以相同的速度行进。两带都具有安装在平行于带行进的方向的轴26(图2)上的多行物品支撑滚轮24。这允许滚轮垂直于带行进的方向旋转，如由双向箭头28所指示的。
环形带被绕传动链轮30和惰链轮31牵引，传动链轮30和惰链轮31在输送机的相对端部处啮合带，以沿带行进的方向驱动它们。链轮被安装在一对传动轴32和惰轴33上。传动轴中的一个和惰轴中的一个的链轮啮合输送带中的一个；另一个传动轴和惰轴的链轮啮合另一个带。惰轴33被支撑在安装到输送机的侧壁处的轴承34中的外端部处。用于惰轴和传动轴的内端部的轴承(未示出)在两个带的相邻部分下被安装到输送机框架。传动轴的外端部通过变速箱36耦合到电机M1和M2。电机驱动传动轴以使带沿带行进的方向前进。
带正好支撑在链轮内部的窄轨38上，该窄轨38接触带在连串滚轮之间的内侧。带支撑在沿输送机的大部分长度的滚轮驱动机构40上。进入和退出输送机的物品越过滚轮传送板42。诸如包括光电发射器(photo emitter)的光电监测器(photo eye)的传感器在输送机入口处被安装到侧壁之一。在与光电监测器相对的侧壁上的反射器45使发出的光线反射回光电监测器，除非光束被进入输送机的物品挡住。但是，能够检测进入输送机的物品的存在的任何传感器可用来代替光电监测器。同样，诸如继电器单元的输入/输出设备46被安装到输送机框架，形成输送机和可编程逻辑控制器(PLC)之间的接口。
如图2-4所示，滚轮驱动机构40包括小驱动滚轮阵列48，其安装在支撑在齿轮传动的旋转载体(geared rotary carrier)52中的轴50上。每个旋转载体的底部处的小齿轮54沿驱动板58中的槽56行驶。在槽的一侧上形成的齿60啮合小齿轮的齿，以使旋转载体旋转，并在驱动板沿输送机的宽度方向横向平移时，改变驱动滚轮的旋转方向。槽齿形成每个旋转载体的齿条齿轮。
旋转载体延伸穿过固定到输送机框架的运载盘(carryway pan)64中的圆形开口62。运载盘使驱动滚轮的位置固定在阵列中并允许每个旋转载体在其开口中旋转。盘被连接到下底板66，其也固定到输送机框架。底板中用于每个滚轮的小开口67可旋转地接收每个旋转载体的底部处的下部杆68以提供稳定性。盘和底板被固定在一起并由间隔物70分开。一系列的驱动板58被夹在盘和底板之间。延伸穿过输送机的宽度的驱动板可自由横向平移，如由箭头72所指示的，以使旋转载体旋转。
驱动板或齿轮齿条58通过驱动器如线性驱动器或气压缸74、74′拉到左或右或居中。每对相对的缸的杆76由可调联接器78连接，每对相对的缸被布置成平移齿轮齿条之一。活塞杆76的螺纹端部80被接收在可调联接器中的螺纹口径82中。该联接器允许缸杆进行调整，以提供正确量的齿轮齿条平移。缸的封闭端部通过U形夹86、87连接至缸支架84、85。缸支架85之一静止地固定到底板的下侧。另一支架84具有允许它沿底板的下侧滑动的一对槽88。从开槽的支架84延伸穿过底板中的槽92的销90连接到相应的齿轮齿条58。通过这种方式，齿轮齿条随开槽的缸支架平移。
图5A-5C阐明了滚轮驱动机构40的一个齿轮齿条58的操作，示出了关于三种情况的与带行进的方向相反的往上游看的输送机的横截面。在图5A中，带式滚轮24被驱动以将被输送的物品推向左边，如箭头90所示。带式滚轮突出穿过带18、19的厚度而进入与驱动滚轮48的外围的接触，驱动滚轮48的旋转载体52被示出旋转到其最大逆时针方向的位置。在这个方向上，在带沿带行进的方向前进时，在倾斜定向的驱动滚轮上滚动的带式滚轮的顶部朝向左边旋转。旋转载体由齿轮齿条58旋转到这个位置，齿轮齿条58由气压缸74、74′转移到图5A中的左边。在这种情况下，如由两个活塞杆76的短延伸所指示的，两个缸处于它们完全回缩的位置中，其将齿轮齿条58一直拉到由盘64和底板66形成的夹层的左边缘92。
在图5B中，缸被示出了它们的都完全伸展的杆76，推动齿轮齿条58到夹层的右侧93处最右边的位置。这将引起齿轮齿条使旋转载体完全顺时针旋转以改变它们的方向，并使驱动滚轮48的旋转轴改变为面向输送机的另一侧的倾斜方向。现在，在带沿带行进的方向前进时，支撑在带式滚轮24之上的物品被推向右边，如箭头91所指示，在带沿带行进的方向前进时。
物品支撑带式滚轮24可被制动，如图5C所示。在这种情况下，气压缸74′之一的活塞杆76回缩，而另一缸74的杆延伸。这使得齿轮齿条58位于夹层中心并使驱动滚轮的垂直于而不是倾斜于带行进的方向的轴与带式滚轮的轴26对齐。这允许带式滚轮沿正交定位的驱动滚轮行驶而没有旋转。
如图6示意性地示出的，输送机由诸如PLC的控制器94控制。诸如PC的处理器或专用处理器的其它控制器可被代替使用。PLC路由传感器的本地或远程输入/输出设备46输入到PLC并控制来自PLC的信号。例如，每当穿过输送机的入口的光束由被输送的物品的存在而阻塞时，光电监测器44改变状态。光电监测器信号96被用来指示物品正进入输送机。PLC还可以通过借助电机控制线97、97′上的信号改变两个输送带的电机M1、M2的速度来控制两个输送带的速度。并且与每个齿轮齿条相关的每一对气压缸74、74′可通过经由诸如继电器单元的输入/输出设备46的来自PLC的信号线98A、98A′-98X、98X′上的信号来控制。
根据本发明使箱子转向90°的过程如图7A-7C所示。在图7A中，长方形箱包100形式的物品进入箱子转向输送机10，横跨两个带18、19并且其短边102在前(简单方式)。右手边的带以大于左手边的带19的速度s2的第一速度s1前进。只要箱包的前缘阻断输送机的入口处的光束104，光电监测传感器44给PLC发信号。在收到箱包进入的信号时，PLC驱动最上游的齿轮齿条以使它的相关的旋转载体50A和它们的驱动滚轮48A朝向输送机的右侧104(往下游看)旋转过45°角。由最上游的齿轮齿条控制的驱动滚轮形成第一驱动区ZA，其延伸过输送机的宽度，正好在它上游端部106的下游。在带前进时，在区ZA中的倾斜定向的驱动滚轮48A上滚动并支撑箱包的前缘的带式滚轮24A朝向输送机的左侧105旋转，如箭头108所示。由两个带的速度差别推向较慢的带19的前缘进一步由区ZA中的物品支撑滚轮的旋转沿该方向推动。区ZA下游的所有驱动滚轮，诸如区ZB中的那些驱动滚轮都被按它们的轴线110垂直于带行进的方向的方式定向。在箱包的前缘102沿输送机的长度前进时，PLC为驱动滚轮和随后的驱动区的驱动和方向选择时机，以便前缘通过它的支撑带式滚轮而总是承受左向横向力。因此，根据电机的速度并知悉了箱包的转向特征，PLC可顺序地驱动连续的区以继续朝向左边推动箱包的前缘。此外，在前缘离开区时，PLC可以迅速地退动该区以防止带式滚轮朝向一侧或另一侧推进箱包的中部。
图7B示出刚刚进入区ZA的后缘103。在箱包的前缘102下的ZC中的滚轮被驱动以继续前缘朝向左边较慢的带19的推动。区ZB中恰在后面支撑箱包的中部的滚轮在它们的制动位置中被退动，并且不在箱包上施加横向力。区ZA中的滚轮由PLC驱动以朝向输送机的右侧104上的较快的带18推动箱包的后缘。因此，在区ZA中，驱动滚轮48A朝向输送机的左侧105倾斜定向45°，以引起带式滚轮沿箭头109的方向推动箱包的后缘。通过驱动箱包的前缘下的带式滚轮朝向较慢的带旋转以及驱动后缘下的滚轮朝向较快的带旋转，PLC可加速箱包在沿输送机的长度的较短距离内的转向。
如图7C所示，其中箱包100以其长侧导前的方式几乎被完全转向90°(复杂方式)，前短边102在驱动区ZE中，而后短边在区ZD中。在这种情况下，区ZE中的带式滚轮被驱动以朝向输送机的左侧105推动前短边，而区ZD中的带式滚轮被驱动以朝向右侧104推动后短边。并且在箱包的前面的区ZF中的滚轮以及现在在箱包的后面的区ZC和ZB中的滚轮被退动，等待随后的箱包100′的前缘的到达，正好进入新驱动的区ZA以经历相同的箱子转向过程。
沿输送机的驱动区的总长、箱包的形状、重量以及摩擦特征、带的最大速度以及箱包转向的期望角度是决定以什么速度运行带以及需要多长的输送机长度以在将箱包送到离开输送机的下游端部之前使箱包如期望的那样转向的所有重要因素。为防止箱包转向越过所期望的目标，一旦前面的箱包到达箱包应该已被完全旋转的下游区之一并且直到该箱包到达输送机的出口端部，PLC可开始以相同的速度使带前进。然后，PLC可以使两个带恢复至其正常的差速以使后面的箱包转向。当然，将有可能只选择输送机的右侧长度或区的数目以驱动各种特征的箱包转向。
虽然已关于优选形式详细描述了本发明，但是其它形式也是可能的。例如，多个传感器可沿输送机的长度间隔，如每个驱动区一个，以给予PLC箱包的位置的实时指示来控制驱动区，而不是让PLC依赖于仅由输送机的入口处的单一箱包传感器触发的时间序列。同样，PLC可以控制两个带的绝对速度以及相对速度。因此，如这几个实例表现的，权利要求的范围并不意味着被限制到详细描述的优选形式。

Claims (14)

1.一种输送机，包括：
第一输送带，所述第一输送带以第一速度沿带行进的方向前进，并具有被布置成垂直于所述带行进的方向旋转的物品支撑滚轮；
第二输送带，所述第二输送带与所述第一输送带并排布置，并以第二速度沿所述带行进的方向前进，并具有被布置成垂直于所述带行进的方向旋转的物品支撑滚轮；
一系列顺序驱动的驱动区，所述一系列顺序驱动的驱动区沿所述输送机的长度连续地排列，每个驱动区具有驱动器，所述驱动器驱动每个驱动区中所述第一输送带和所述第二输送带的所有所述物品支撑滚轮沿一个垂直方向或沿相反的方向旋转。
2.如权利要求1所述的输送机，其中，当被输送的物品的前缘处在驱动区中时，该驱动区的所述驱动器驱动该驱动区中的所述物品支撑滚轮沿垂直方向旋转，朝向所述第二输送带推动被输送的物品的前缘。
3.如权利要求2所述的输送机，其中，当被输送的物品的后缘处在驱动区中时，该驱动区的所述驱动器驱动该驱动区中的所述物品支撑滚轮沿垂直方向旋转，朝向所述第一输送带推动被输送的物品的后缘。
4.如权利要求3所述的输送机，其中，在被输送的物品的前缘和后缘之间的驱动区的所述驱动器将该驱动区中的所述物品支撑滚轮退动成不能沿垂直方向旋转。
5.如权利要求1所述的输送机，其中，所述第一速度大于所述第二速度。
6.如权利要求1所述的输送机，还包括传感器，所述传感器感应进入第一驱动区的被输送的物品的前缘，并发送信号以驱动所述第一驱动区中的所述物品支撑滚轮以朝向所述第二输送机推动物品的前缘。
7.如权利要求1所述的输送机，其中，每个驱动区包括：一系列驱动滚轮，其位于所述第一输送带和所述第二输送带下面并沿所述输送机的长度的一部分接触所述物品输送滚轮；以及用于改变所述驱动滚轮的旋转角度的工具，其用于改变所述驱动滚轮的旋转角度来改变所述物品支撑滚轮的旋转方向。
8.如权利要求7所述的输送机，其中，所述驱动滚轮包括小齿轮，且用于改变所述驱动滚轮的旋转角度的所述工具包括一组齿条齿轮，所述一组齿条齿轮啮合相应的齿条齿轮的所述小齿轮以旋转所述驱动滚轮的旋转角度。
9.如权利要求1所述的输送机，还包括控制器，所述控制器控制所述驱动区的顺序驱动的时间和所述驱动区中的所述物品支撑滚轮的旋转方向。
10.一种用于使物品转向的方法，包括：
使第一输送带以第一速度沿带行进的方向前进；
使平行的第二输送带以第二速度沿所述带行进的方向前进；
感应横跨所述第一输送带和所述第二输送带的被输送的物品的前缘；
驱动所述第一输送带和所述第二输送带中的支撑被输送的物品的前缘的物品支撑滚轮沿垂直于所述带行进的方向的方向旋转，以朝向所述第二输送带移动被输送的物品的前缘；
驱动所述第一输送带和所述第二输送带中的支撑物品的后缘的物品支撑滚轮沿与支撑所述前缘的所述滚轮的所述方向相反的方向旋转，以朝向所述第一输送带移动物品的后缘。
11.如权利要求10所述的方法，还包括：
退动所述第一输送带和所述第二输送带中的在被输送的物品的前缘和后缘之间的物品支撑滚轮。
12.如权利要求10所述的方法，还包括使物品转向90°。
13.如权利要求10所述的方法，其中，所述第一速度大于所述第二速度。
14.一种用于使物品转向的方法，包括：
在以不同的速度沿带行进的方向前进的一对并排的输送带上同时输送物品，以促使物品按物品的前缘移向较慢的带而物品的后缘移向较快的带的方式旋转；
通过驱动两个输送带中的在前缘下方的物品支撑滚轮以朝向所述较慢的带旋转和通过驱动两个输送带中的在物品的后缘下方的物品支撑滚轮朝向所述较快的带旋转来加速物品的旋转。
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