CN105050925A - 自动回转传输设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种自动回转传输设备和方法，该设备和方法用于高速传送多个轻质物品，例如空瓶子，并且可选地用于在回转传输设备的单次旋转中提供至少一个附加功能，例如去毛刺、修整或检查。该设备包括具有外周的载环，该外周限定了沿着该外周相互间隔开的多个空腔。每个空腔适于收容单个物品。驱动组件使载环绕着旋转中心轴线转位和旋转并且同步于来自诸如吹塑成型工艺的上游操作的多个物品的连续流。该设备还可包括在载环的单次旋转中执行多个功能的修整装置，例如去毛刺机或修整机，以及用于排出损坏的或有缺陷的物品的具有传感器的检查站。

Description

自动回转传输设备和方法

相关申请

本申请要求2013年2月27日提交的、发明名称为“自动回转传输设备和方法”的美国专利申请No.13/778,815的优先权，该美国申请的内容在此通过引用的方式并入本申请中。

技术领域

本发明总体上涉及回转传输设备以及传输和处理容器、瓶子及类似物的方法。

背景技术

当制造例如瓶子的物品时，这些物品可能需要经历多个或一系列的工艺步骤，例如模制、修整、抛光、包装等。因而，这些物品可能需要在多个操作之间被传输，例如使用传送机。这样的传送设备和系统可能占据大量的地面空间或占地空间，且可能无法以期望的方向或定向来传送这些物品。

特别地，当这些物品需要从一个行进方向或定向改变为另一个时，会出现许多问题。在典型的瓶子传送系统中，沿一个方向行进的传送机将这些瓶子(例如，通过投放箱)投放到沿另一不同方向行进的斗式传送机上。然而，在这样的转换中，存在高的差错率。在其他的错误中，瓶子可能未落入期望的位置且可能未以精确的方式对准。

对于使用轮状系统的传送系统，在瓶子的处理和定位方面存在很多问题，尤其是对于以高速移动的、大约12-35克的轻质的(例如，未填充的)且更高的瓶子。例如，轻质的瓶子可能从传送系统上“跳起”或不规律地移动，阻塞该设备并造成高速停止。因此，典型的传送系统可能仅够处理较重的物品(例如已填充的瓶子)，或者必须以较慢的速度运行。某些传送系统也具有意外填充有物品的腔室。换句话说，传送系统上的腔室没有以受控且可靠的方式填充。另外，如果新形成的瓶子相互直接接触或与其他表面直接接触，这些瓶子可能会在传输和处理期间损坏或相互粘到一起。

所以，对于适合于具有空间限制的区域的高效率机器，仍存在需求，该机器能够执行多种不同的功能，包括以精确和一致的方式改变这些瓶子的行进方向。

发明内容

鉴于此目的，为了满足这些和其他需求，本发明提供了一种节省空间的、高效率的自动回转传输设备，该回转设备能够容易地适配于附加的功能。例如，即使在瓶子是空的和轻质的(例如，与已填充的瓶子或更重的物品相比)情况下，该回转传输设备也能够处理并精确地定位以高速率移动的物品。另外，该回转传输设备能够在单次旋转中执行多种功能，而不必需要附加的下游操作。例如，该设备实现了以下功能中的一些或所有功能：(1)通过改变物品的(例如预成形的瓶子)行进方向来优化这些物品的移动；(2)提升物品的传输效率和速度并在避免阻塞的同时进行处理；(3)分离物品并避免瓶子之间以及瓶子与其他物体之间的物理接触；(4)将物品接合并定位在各个腔室内的预定位置；(5)改变物品的定向(例如，从水平定向变成竖直定向)；(6)从物品上切除、分离或去除废料(例如，对尾部或穹顶部进行修整)；(7)监测和检查物品的质量(例如，监测模制质量和修整工艺)；(8)移除不符合质量标准的物品(例如，损坏的或有缺陷的物品)；(9)以特定的和可靠的方式卸载物品，用于在下游操作中优化定位(例如，以期望的定向和行进方向定位这些物品)；和(10)其他功能，例如增加钩收拢功能(hookclosingfunction)或类似的后抛光功能。

在一个实施例中，本发明提供了一种用于高速传送多个轻质物品的自动回转传输设备。该设备包括具有外周的载环，该外周限定了沿着该外周相互间隔开的多个空腔并且每个空腔适于收容单个物品。该回转传输设备还包括：真空装置，用于帮助将每个物品定位和保持在其各个空腔内；和至少一个传感器，用于确定每个空腔是否被单个物品占用。因而，能够优化该自动回转传输设备的效率，使得：在每次旋转期间，100％的空腔都被占用。该回转传输设备还包括驱动组件，该驱动组件有助于确保高精度和高速可重复性，以使所述载环绕旋转中心轴线转位和旋转，并与来自上游操作的多个物品的连续流同步。所述载环适于接收沿着第一方向行进的处于第一定向的每个物品，并且所述载环适于排出沿着第二方向行进的处于第二定向的每个物品。该第一定向可不同于第二定向，并且该第一方向不同于第二方向。

重的物品(例如，已填充的瓶子)能够容易地被处理、定位、传送和重新定向，与此不同的是，难以对轻质物品执行同样的这些操作。然而，本发明允许传送通过上游吹塑成型操作形成的轻质物品(例如空心或空的瓶子或容器)。举例来说，轻质的空瓶子可重约8克至约35克。另外，所述轻质物品能够以可靠和一致的方式被高速传送。例如，该自动回转设备的速度可被调节为与上游的操作同步，以适应来自吹塑成型操作的输出或适应下游的操作。本发明允许所述载环在每分钟约160转至每分钟约200转的转速下稳定地运行。例如，在单次旋转中，所述载环可以每秒将约2-3个瓶子从所述载环的第一位置传送到第二位置(例如，从入口到出口)。例如，筒体的前入口可具有一个空的腔室，而其余的处于旋转中的腔室都被瓶子填充。随着新的瓶子进入，另一个瓶子从出口腔室跌落到输出传送机上。

另外，能够调节和控制所述物品的传送，使得这些物品避免相互直接接触。瓶子之间的直接接触可能是有害的。例如，通过吹塑成型操作制造出的瓶子在传输期间可能未充分固化或硬化或者可能具有光泽表面；与相邻瓶子的接触可能导致瓶子彼此粘连而造成瓶子的损坏。因而，可调节该回转传输设备，使得所述多个物品在旋转期间和从所述载环排出之后彼此分隔开一定距离。

在一个示例中，这些物品在进入所述载环之前被串行地排列，并且这些物品在离开所述载环之后被并排地排列。取决于上游的操作，这些物品在进入所述载环时可以被水平地定向。当离开所述载环时，这些物品可以被水平地或竖直地定向。离开所述载环时的行进方向可相对于物品进入所述载环时的行进方向以大约90°定向。对于在第一行进方向和第二行进方向上都水平地定向的物品，所述载环可以大致竖直地定向。对于在第一行进方向上水平地定向并在第二行进方向上竖直地定向的物品，所述载环可以相对于水平方向以大约30°～60°的角度(例如，旋转中心轴线被设置为该角度)定向。

所述物品可以被传送至回转传输设备或从该回转传输设备传回，例如，使用诸如防滑传送机、扁平皮带传送机、风扇皮带传送机、斗式传送机等的传送机或相似的传送设备。通常，离开该单元的瓶子能够布置为任何适当的定向。根据本发明的优选实施例，进入该单元的瓶子被水平地传送，而瓶子的轴线基本与所述腔室的轴线一致。这些物品可以由传送设备引导到所述载环中的空腔内。另外，该回转传输设备可包括一个或多个空气喷嘴，用于引导各个物品进入每个空腔中。可以提供真空装置，用于将每个物品保持和固定在其各自的空腔中。可以提供一个或多个传感器，用于确定所述空腔是否全部被物品完全占用。例如，如果传感器确定所述空腔被物品完全占用，则所述载环可以仅旋转和转位。

所述载环可限定多个大致U形的空腔。优选地，每个空腔被构造和设定尺寸以收容单一物品，例如单个瓶子。每个空腔可基于瓶子的总体尺寸(例如，外径)和形状而被设定大小和尺寸。在一个实施例中，所述载环包括12个或更多个围绕其外周等距间隔开的空腔。

该回转传输设备可被设计为在所述载环的单次旋转中提供多个不同功能。例如，该回转传输设备还可包括用于在所述载环的单次旋转中执行至少一个附加功能的装置，例如去毛刺、修整、检查、分离、钩收拢(hookclosing)、以及这些操作的组合。因而，该回转传输设备能够在单级操作中执行多个不同的功能。这使得不再需要下游的操作(例如去毛刺和修整)，这提供了总体操作中的执行效率和成本节约。相对于用于每个功能的多个单一的专用装置(这类装置可能潜在地产生它们每个装置的损失之和)，在一个装置中提供多个功能最小化了损失并提高了最终的效率。

在一个实施例中，该回转传输设备适于改进、检查和改变多个物品的行进方向或定向。该回转传输设备包括：传送机，该传送机在第一方向上行进，用于移动处于第一定向的多个物品；载环，该载环具有外周，该外周限定沿着该外周间隔开的多个空腔并且每个空腔适于从传送机接收单个物品；驱动组件，该驱动组件使所述载环绕着中心轴线转位和旋转；卸载部，该卸载部用于将每个物品从所述载环中移除。所述载环适于排出在与第一方向不同的第二方向上行进的处于第二定向的每个物品。这些物品可经由斜槽、在第二方向上运行的第二传送机等离开所述载环。

另外，该设备可包括检查站，该检查站包括用于检查多个物品的一个或多个传感器和用于排出损坏的物品的排出区域。该排出区域可包括适于向所述损坏的物品开放的可移动门(例如，滑动门)。该设备还可包括用于修整所述多个物品的修整装置。该修整装置例如可包括：修整机，该修整机包括用于从物品上分离或切除残料或废料的锯齿金属切削盘；钩收拢站，该钩收拢站用于调整和弯曲所述物品上的钩，或其他类似的操作。

在本发明的另一个实施例中，用于高速传送多个轻质物品的方法包括：在第一方向上传输来自上游操作的处于第一定向的连续流中的多个物品；在沿着载环的外周的第一位置处将多个物品中的每一个引导到所述多个空腔之一中，并将每个物品保持在载环中的每个相应的空腔内；使载环同步于来自上游操作的所述多个物品的连续流而绕着旋转中心轴线旋转和转位，其中，如果传感器确定在第一位置处所述空腔被物品完全占用而使得100％的空腔都被占用，则所述载环仅旋转和转位；在沿着载环的外周的第二位置处从载环中移除处于第二定向的所述多个物品中的每一个。所述多个物品在与第一方向不同的第二方向上行进。

对于从水平定向改变为竖直定向的物品，当所述载环以顺时针方式旋转时，所述多个物品中的每一个在约12点钟位置的第一位置处进入所述空腔，并在约6点钟位置的第二位置处离开所述空腔。对于从第一方向到第二方向维持水平定向但从串行构造改变为并排构造的物品，当载环以顺时针方式旋转时，所述多个物品中的每一个在约9点钟位置的第一位置处进入所述空腔，并在第二位置处离开所述空腔，该第二位置在约6点钟位置之后，但在9点钟位置之前。

应当理解，本发明的前述一般性描述和以下详细描述都是示例性而非限制性的。

附图说明

当结合附图阅读时，能从如下的详细说明中最好地理解本发明。应该强调，根据常规做法，附图的各个特征未按比例绘制。相反，为了清楚起见，各个特征被任意扩大或简化。附图中包含了如下的图：

图1示出了根据本发明一个实施例的处于竖直定向的自动回转传输设备的透视图；

图2示出了自动回转传输设备的俯视图，其中，瓶子在第一方向进入该设备，并且这些瓶子在相对于第一方向呈90°的第二方向上离开该设备；

图3示出了适合与图1所示的自动回转传输设备一起使用的可移动单元和基座站的透视图；

图4示出了图3所示的可移动单元和基座站的后视图；

图5示出了供所述自动回转传输设备使用的载环的一个实施例的正视图；

图6示出了图1所示的自动回转传输设备的正视图；

图7示出了根据本发明的一个不同实施例的另一自动回转传输设备的透视图；

图8示出了图7所示的自动回转传输设备的正视图；

图9示出了图7所示的自动回转传输设备的侧视图；

图10示出了图7所示的自动回转传输设备的俯视图；

图11A示出了适合与本发明的自动回转传输设备一起使用的一种瓶子的正视图；

图11B示出了适合与本发明的自动回转传输设备一起使用的另一种瓶子的正视图；

图12示出了图11B所示的瓶子的仰视图；

图13示出了图11B所述的瓶子的底部上的可折叠钩的侧视图；并且

图14示出了流程图，展示了适于供本发明使用的算法。

具体实施方式

本发明提供了一种具有节省空间的设计的高效率自动回转传输设备。即使在空的和轻质的瓶子的情况下(例如，与已填充的瓶子或更重的物品相比)，该回转传输设备也能处理并精确地定位以高速率移动的物品。该自动回转传输设备由于仅具有小的占用空间而节省了空间，在该小的占用空间中，改变物品传输的方向并可选地重新定向这些物品。该设备也能够在其单次旋转中以精确和一致的方式执行多个不同的功能。例如，在该设备的单次旋转中，该自动回转设备可包括附加的功能，例如去毛刺、质量检查、修整或切除操作、以及折叠或弯曲操作。本发明还提供了用于执行相同功能的相关方法。

正如本文所使用的，“轻质的”旨在表示与较重的物品相比重量相对轻的物品。首先，这一区别是针对空的或未填充的瓶子或容器而言的。因而，与已填充的(例如，填充有液体等)类似瓶子相比，空的瓶子是轻质的。然而，本领域普通技术人员应当理解，瓶子的重量可以变化，这取决于用于制造该瓶子的材料(例如塑料和玻璃)的性质、瓶子的形状和设计、瓶子的尺寸或体积、附着到瓶子上的残料或废料等。在一个示例性实施例中，所述物品是空心或空的轻质瓶子或容器。例如，该空心或空的瓶子可以是通过上游的吹塑成型操作而形成的塑料瓶子。轻质的空瓶子可重达例如约35克、约8克至约35克、约10克至约30克、或约12克至约18克。

本发明允许以稳定、可靠和一致的方式高速传送轻质物品。例如，自动回转设备的速度可以被调节并与上游的操作同步，以适应来自吹塑成型操作的输出。正如本文所使用的，“高速”旨在表示比传统的回转传送系统运行得明显更快的传输。然而，本领域普通技术人员应当理解，传输的速度可以变化，这取决于瓶子的尺寸、形状、设计和性质、所述载环的容量和直径、旋转速度、输入操作和输出操作的速度和能力。

另外，尽管希望增加速度，但该回转传输设备需要以稳定的方式运行。换句话说，为了最小化所述操作的堵塞和停止的可能性，需要一致地控制和定位这些瓶子。本发明允许以提高的速度传输瓶子，并且同步地移动至该回转传输设备或从该回转传输设备同步地移动。由于每一圈有更高数量的瓶子，提供了增加的操作速度和提高的操作效率。

现在参照附图，在构成附图的所有各个图中，相同的附图标记表示相同的元件。图1提供了一种用于改变多个物品10的行进方向的自动回转传输设备1。图7描绘了另一种用于改变物品10的行进方向的自动回转传输设备101。回转传输设备1、101包括具有外周42、142的载环40、140，该外周42、142限定了沿着外周42、142相互间隔开的多个空腔44、144。图5中示出了16个空腔44；如技术人员可以理解的，根据具体应用，载环40、140可以具有比16个多或少的空腔44、144。每个空腔44、144适于收容单个物品10。该节省空间的自动回转传输设备1、101的一个主要功能是通过改变多个物品10的行进方向来优化这些物品10的移动。

每个物品10通过在第一方向62、162上行进而进入载环40、140。物品10可例如在传送机60、160上连续地或以连续流的方式行进，该连续流来自上游的操作，例如本领域普通技术人员所公知的吹塑成型工艺。该上游的操作可包括吹塑成型的空心瓶子10a、10b或其他相似的容器。特定地，吹塑成型的塑料瓶子10a、10b可以从吹塑模具(未示出)中排出至输出传送设备(例如传送机60、160)上，并传输到自动回转传输设备1、101的位置处。随着瓶子10a、10b被从吹塑模具中排出，传送机60、160能够以均匀的单行直线或连续的瓶子流、例如以恒定的速度一个接一个地传输这些瓶子10a、10b。

物品10例如可使用传送机60、160传输至自动回转传输设备1、101或从自动回转传输设备1、101传回，该传送机60、160例如是防滑传送机、扁平皮带传送机、风扇皮带传送机或类似的环形传送设备。尽管本文中作为示例示出了瓶子10a、10b，但可以想到的是，自动回转传输设备1、101可使用具有任何大小、形状和尺寸的任何离散的物品10，包括容器、器皿、烧瓶、管形瓶或本领域公知的类似物。

每个物品10通过在第一方向62、162上行进而进入载环40、140，并且每个物品10通过在第二方向64、164上行进而离开载环40、140，该第二方向64、164不同于第一方向62、162。如图2和10最佳地示出的，第二行进方向64、164(离开载环40、140的方向)可以相对于物品10进入载环40、140时的第一行进方向62、162以一定的角度A定向。该角度A例如可以是约90°。第一行进方向62、162和第二行进方向64、164可以在或可以不在同一平面上(例如，水平面)。例如，可使用传送机66、166从自动回转传输设备1、101传输物品10。另外或替代地，如图1所示，物品10可经由斜槽90离开自动回转传输设备1。斜槽90可将物品10下放到传送机66、166上，或者物品10能够以任何已知的方式被传输。

物品10可以在第一方向62、162和第二方向64、164上连续地行进。例如，如图1和7所描绘的，物品10可在扁平传送机60、160上行进，并且，在进入载环40、140之前，这些物品被串行地(在这些物品10之间具有或不具有间隔或间隙)对准或排列。特别地，由于吹塑成型工艺中的不一致性，可能会在物品10之间引入间隙。为了进行下游的操作(例如去毛刺、修整、封装等)，物品10可能需要被重新定向，并且可选地，物品10可能需要被重新定位以去除物品10之间的间隙或间隔。特别地，为了下游的切削或修整操作，瓶子10a、10b可能需要被并排地排列。由于回转传输设备1、101的机制，物品10可以在离开载环40、140之后在第二行进方向64、164上并排地排列，并且如果希望的话，这些物品10之间可以具有最小的间隔。

载环40、140可以是圆柱形筒体、环、盘等的形式。载环40、140可以包括任何合适的支撑结构或框架，以形成圆形的回转机构，其中，物品10被容纳在载环40、140的外周内或外周附近。图5描绘了载环40的一个实施例，其具有支撑外环结构43的五个轮辐41。图7描绘了载环140的一个可替代实施例，其具有支撑外环结构143的六个轮辐141。载环40、140的中心45、145包括轴、凸轮等，从而提供了旋转中心轴线R，其中，载环40、140绕着此中心点旋转。载环40、140可以是空心的或被填充的，或可以包括任何本领域已知的适当结构。

空腔44、144可以形成在载环40、140中(例如，凹入到圆柱形筒体内)或由例如附接到或附加到载环40、140上的单独结构构成。如图5所描绘的，空腔44可围绕载环40的外周42凹入到外周42内。在如图8所示的可替代实施例中，空腔144可以由附接到载环140的U形构件形成。空腔44、144可以具有任何适当的形状和尺寸，但优选被设定尺寸和形状以容纳要传输的物品10。在瓶子10a、10b的情况下，取决于它们的形状和尺寸，空腔44、144可以是大致U形的，例如图5所描绘的。优选地，每个空腔44、144被构造和设定尺寸以收容单个独立物品10，例如单个瓶子10a、10b。可以基于瓶子10a、10b的总体尺寸(例如外径)和形状来设定每个空腔44、144的大小和尺寸。

载环40、140可以包括围绕载环40、140的外周42、142相互间隔开的12个或更多个空腔44、144，优选为14个或更多个，最优选为16个或更多个，这取决于载环40、140的外径。优选地，这些空腔44、144围绕载环40、140的外周42、142等距间隔开，以提供优化的传输能力。可以基于物品10的类型和大小、所述上游操作和下游操作的需求或能力、以及回转传输设备1、101中包括的附加功能(例如修整能力)的任何需求来选择载环40、140的尺寸以及空腔44、144的数量和间隔，以提供所期望的吞吐量(例如，每分钟的物品10的数量)、转速(例如，最高达9rpm)、容量等。例如，载环40、140的旋转速度可能降低，但通过围绕载环40、140提供更多的空腔44、144并确保这些空腔44、144被100％占用，可以提高总体传输速度。换句话说，即使为了控制目的和在给定的时间段内保持物品10(例如，用于附加的功能)而可能提供了降低的转速，通过增加空腔44、144的数量并填充未被占用的空腔44、144，也可获得高的或提高的总体速度(例如，每一转有更多的瓶子)。

该传输操作的速度可以被优化并与上游的操作、下游的操作或二者同步。特别地，每一圈的瓶子的总体速度可与在上游的吹塑成型工艺中制造出的瓶子10a、10b的流同步。例如，载环40、140可以在比每分钟约120转更大的转速下或在每分钟约160转至每分钟约200转的转速下稳定地运行。例如，在单次旋转中，载环40、140可以每秒将大约2-3个瓶子从载环40、140的第一位置46、146传送到载环40、140的第二位置48、148(例如，从入口至出口)。

根据本发明的一个实施例，图14描绘了代表自动回转传输设备1、101的输入102和输出112之间的各个步骤的流程图。在第一传送步骤104中，在首尾相对地直线定向的瓶子10a、10b之间具有不一致间隙的情况下，在扁平传送机60、160上传送这些瓶子10a、10b。接着，在递送步骤106中，将瓶子10a、10b递送到自动回转传输设备1、101中的转运点，该转运点识别瓶子10a、10b的进料并识别载环40、140上的空闲空腔44、144。然后，在步骤108中，在自动回转传输设备1、101内传送瓶子10a、10b。自动回转传输设备1、101由伺服电机控制，该伺服电机通过基于瓶子的进料率和连续运动防滑传送机66、166上的空闲空间窗口调节自动回转传输设备1、101的速度来对载环40、140进行分度并处理来自扁平传送机60、160的瓶子10a、10b之间的不同间隙。接着，在递送步骤110中，识别空闲空间并将瓶子10a、10b递送到连续运动防滑传送机66、166上的空闲空间，以提供并排地定向的瓶子10a、10b并限制传送机66、166上的空闲空间的数量。换句话说，自动回转传输设备1、101需要识别瓶子10a、10b的进料，将瓶子10a、10b往复运送到空闲空腔44、144，寻找该防滑传送机66、166上的空闲空间，将瓶子10a、10b放入到空闲空间内，并基于瓶子的进料和防滑传送机66、166上的空闲空间窗口来调节转速。

另外，物品10的传送能够被调节和控制，使得物品10避免相互直接接触。瓶子10a、10b之间的直接接触对于瓶子10a、10b的状况是不利的。例如，通过吹塑成型操作制造的瓶子10a、10b在传输期间可能未充分地固化或硬化，并且，与相邻瓶子10a、10b的接触可能导致瓶子10a、10b的损坏或瓶子10a、10b之间的粘连。因而，回转传输设备1、101可以被构造和调节成使得在旋转期间以及从载环40、140排出多个物品10之后，所述多个物品10彼此隔开一定距离。

物品10可以在第一入口位置46、146处被引导到载环40、140中的空闲的、未填充或未被占用的空腔44、144内。借助于传送机60、160的速度，物品10可在第一行进方向62、162上被引导到未被占用的空腔44、144中。另外，例如使用压缩空气的一个或多个空气喷嘴(未示出)可用于将每个物品10引导到空闲的空腔44、144中。也可使用机械轨道或导轨(例如，柔性或刚性构件)将物品10引导到空闲的空腔44、144中。图7描绘了一种适当类型的导轨147。每个物品10在相同的第一入口位置46、146处进入载环40、140。一旦物品10已在位置46、146处进入空腔44、144，可提供一个或多个真空装置将物品10保持和固定在空腔44、144内。例如，一个或多个抽吸腔室34可设置在瓶子10a、10b的底部26附近，以将瓶子10a、10b保持到位。

还可提供一个或多个传感器80(例如摄像头、光电传感器、光目传感器等)，用于确定空腔44、144是否全部被物品10完全占用。一旦入口位置46、146处的空腔44、144被物品10占用，载环40、140可旋转和转位，以允许来自传送机60、160的下一个物品10在入口位置46、146处进入载环40、140中的下一个空闲空腔44、144。有可能的是，空腔44、144可能未被物品10占用，并且载环40、140可能在具有一个或多个空置空腔44、144的情况下旋转。例如，在填充或未填充该空腔44、144的情况下，载环40、140可根据定时器自动地旋转。

该旋转和转位功能I能够使载环40、140以顺时针或逆时针方式绕旋转中心轴线R间歇地或连续地移动。优选地，载环40、140以顺时针方式间歇地旋转。该旋转和转位功能I也可以是间歇的，因为载环40、140在物品10填充所述空腔44、144之后旋转。例如，如果一个或多个传感器80自动地确定在入口位置46、146处空腔44、144被物品10完全占据，载环40、140可以仅旋转和转位，或者载环40、140可在设定的区间旋转。在一个示例性实施例中，在载环40、140的每一次旋转期间，空腔44、144被100％地填充。

为了操作该自动回转传输设备1、101，自动回转传输设备1、101可包括自动驱动组件38、138，用于使载环40、140绕旋转中心轴线R转位和旋转。驱动组件38、138可包括驱动和旋转(例如直接地)所述载环40、140的电机(例如伺服电机或力矩电机)以及任何本领域已知的适当设备。例如，载环40、140可由轴或凸轮驱动，以绕旋转中心轴线R(与图5的平面垂直地延伸)进行旋转运动。驱动组件38、138也可包括操作该设备所需的任何适当的控制装置或软件。

自动回转传输设备1、101的另一个功能是能够在物品10离开自动回转传输设备1、101时改变物品10的定向。例如，每个物品10可在第二出口位置48、148处离开载环40、140。换句话说，物品10能够以特定的可靠方式从载环40、140中卸载，以用于下游的操作。每个物品10以第一定向进入载环40、140(例如，在入口位置46、146处)，并且每个物品10以第二定向离开载环40、140(例如，在出口位置48、148处)。该第一定向和第二定向可以相同或不同。特别地，当沿第一方向62、162进入载环40、140时，物品10可以被水平地定向。然后，当沿第二方向64、164离开载环40、140时，物品10可以被水平地或竖直地定向。

如图1和2所示，载环40的一个实施例被大致竖直地定向，以允许物品10沿着第一行进方向62以及第二行进方向64被水平地定向。在图7所描绘的自动回转传输设备101的可替代实施例中，物品10可以在进入载环140之前沿着第一行进方向162被水平地定向，并在离开载环140之后沿着第二行进方向164被竖直地定向。换句话说，物品10可以平躺着进入载环140并直立地离开载环140。如图9所示，为了将物品10的定向从水平旋转到竖直方向，载环140可相对于水平方向以大约30°～60°的倾角T定向，优选为约40°～50°，最优选为约45°。换句话说，旋转中心轴线R以倾角T(例如，相对于水平方向约45°)设置。

对于从水平定向改变为竖直定向的物品10，当载环140以顺时针方式旋转时，所述多个物品10中的每一个可以在约12点钟位置的第一位置146处进入空闲空腔144，并可以在约6点钟位置的第二位置148处在离开空腔144。对于从第一方向62到第二方向64维持水平定向但从串行构造改变为并排构造的物品10，当载环40以顺时针方式旋转时，所述多个物品10中的每一个可以在约9点钟位置的第一位置46处进入空闲空腔44，并可以在第二位置48处离开空腔44，该第二位置48在约6点钟位置之后，但在9点钟位置之前。因而，每个物品10在载环40、140上的相同部位进入第一位置46、146。

为了缩短线路并省去昂贵的下游装置，自动回转传输设备1、101可包括诸如去毛刺、修整等的附加功能，而不是必须使用单独的和附加的下游装置。另外，由于空腔44、144的尺寸和构造以及被控制的旋转速度，物品10可以在更长的时段内被保留或保持在载环40、140中，这允许在载环40、140的单次旋转中包括附加的功能。

特别地，自动回转传输设备1、101可包括其他功能，例如切削或分离这些物品10，或从制造工艺中剩余的物品10上去除残料。例如，当瓶子10a、10b由吹塑成型工艺形成时，多余的吹塑成型材料或残料可能保持附着到或在瓶子10a、10b的表面上。图11A和图11B描绘了可通过吹塑成型制造的两种瓶子10a、10b。例如，瓶子10a、10b可以通过以下方式来制造：挤压塑料材料的型坯，将该型坯的一部分捕获在模具内，并使型坯的位于模具内的部分抵靠模具的壁膨胀，以制造所期望的特定形状的容器。瓶子10a、10b可设计为刚性的或可折叠的。尽管在本文中以瓶子10a、10b作为示例，但可以预想的是，能够制造具有本领域中已知的任何大小和尺寸的任何类型的瓶子(例如，圆柱形的)。而且，包括其他类型的成型工艺的任何适当类型的制造工艺可用于制造这些物品10。

瓶子10a、10b可包括具有侧壁13的主体部12，该侧壁13形成具有给定体积的内部空间。瓶子10a、10b还可包括可具有至少一个外螺纹16的颈部14，用于接收盖子或联接件。在颈部14中可形成一个开口，并且该开口可以与瓶子10a、10b的内部空间连通。取决于具体设计，瓶子10a、10b可包括锥形的上过渡部22、中间部24和锥形的下过渡部28。主体部12(具体是中间部24)具有第一侧30和第二侧32。锥形的上过渡部22可包括上表面20，该上表面20与颈部14及主体部12的侧壁13是一体的。瓶子10a、10b可包括底表面26。

瓶子10a、10b可设置有用于悬挂瓶子10a、10b的机构。例如，挂钩54可以附接到底表面26。挂钩54中可以限定有孔56。在替代方案中，可使用钩状突起来代替孔56。挂钩54可以与限定在瓶子10a、10b的底表面26中的中央肋52一体地模塑成型。图12所示的一对锁定通道58也可被模塑成型到底表面26中，以在未展开位置55b接收并可释放地固定挂钩54。

另外，多余材料或残料可能附着到所形成的瓶子10a、10b上。例如，在制造过程中来自下个瓶子10a、10b的尾部25可能残留在瓶子10a、10b的顶部或底部区域上。另外，穹顶部15可能残留在瓶子10a、10b的颈部14之上。在一些情况下，两个或更多个瓶子10a、10b可能结合到一起，例如，其中每个瓶子10a、10b在颈部14处附接到另一个瓶子，因而需要将瓶子10a、10b从彼此分离(未示出)。因而，瓶子10a、10b可能需要经历去毛刺、修整、切削或分离工艺，例如用于修剪尾部25、去除穹顶部15等。如本领域普通技术人员将理解的，瓶子10a、10b的重量可根据附着到瓶子10a、10b上的废料或残料的量和类型而变化。

特别地，回转传输设备1、101可包括修整装置，以修整所述多个物品10。该修整装置例如可包括去毛刺机或修整机70，用于分离物品10或从物品10上切除残料或废料。修整机70例如可用于从瓶子10a、10b上修剪掉尾部25。

去毛刺机或修整机70可包括任何合适的类型和构造的适于切削或修剪物品10的设备。例如，修整机70可包括具有多个齿74的切削盘72(例如，金属切削盘)。如图6所示，切削盘72可在与载环40的转位方向I相反的方向S上旋转，以切削并去除尾部25。修整机70可使用自动驱动组件75来操作，以使切削盘72旋转。驱动组件75可包括(例如，直接地)驱动和旋转该切削盘72的电机(例如伺服电机或力矩电机)和任何本领域中已知的适当设备。驱动组件75也可包括操作该设备所需的任何适当的控制装置或软件。修剪掉的残料例如可经由斜槽76离开回转传输设备1。还可设置有一个或多个导轨或轨道78、178(例如顶部和底部轨道)，以维持物品10通过修整机70时的稳定性和位置，从而确保精确的高质量的切削。

自动回转传输设备1、101可包括附加功能，例如包括一个检查站，用于监测和检查物品10的质量。自动回转传输设备1、10能够自动移除不符合特定的质量标准的物品10。例如，一个或多个传感器80可用于检查物品10的质量，包括瓶子10a、10b的底表面26上的中央肋52的质量以及修整或切除操作的质量。抽吸腔室34也可用于在进行修整以便传感器80检查修整精度之后将保持物品10到位。传感器80可包括摄像头、光电传感器、光目传感器或自动化技术所公知的其他传感器。如果物品10以任何方式被损坏或有缺陷，则损坏的或有缺陷的物品10自动地在排出区域处从载环40中排出。该排出区域可包括可移动门82(例如滑动门)，该门82适于打开并允许所述损坏的和有缺陷的物品10例如通过斜槽84离开而到达废品收集区域。

在瓶子10a、10b具有用于悬挂该瓶子10a、10b的机构(例如附接到底表面26的挂钩54)的情况下，可以设置有钩收拢站86，用于弯曲或操纵该挂钩54以使其进入未展开位置55b(例如，凹入到一个锁定通道58内)。如图13最佳地示出的，瓶子10a、10b可以被制造为在伸展位置或展开位置具有挂钩54。为了满足下游工艺的要求并将瓶子10a、10b定向为直立的竖直定向，挂钩54可以被弯曲和移动到未展开位置55b。钩收拢站86可包括任何合适的设备和本领域中已知的控制，以折叠这一特征件。

如图3和4所描绘的，自动回转传输设备1、101可设置为具有基座站的可移动单元的一部分。该可移动单元允许自动回转传输设备1、101可便利地用在生产空间的不同区域。回转传输设备1、101也可被升高，以允许例如基于重力的斜槽76、84和90。

在本发明的另一个实施例中，用于改变多个物品10的行进方向、定向或二者的方法可以包括：

(a)在第一方向62、162上传输处于第一定向的多个物品10；

(b)在沿着载环40、140的外周42、142的第一位置46、146处将所述多个物品10中的每一个引导到多个空腔44、144之一中；

(c)使载环40、140绕着旋转中心轴线R旋转和转位；和

(d)在沿着载环40、140的外周42、142的第二位置48、148处从载环40、140中移除处于第二定向的所述多个物品10中的每一个；其中，所述多个物品10在与第一方向62、162不同的第二方向64、164上移动。

本发明的回转传输设备1、101能够提供多个期望的功能，包括：(1)通过改变物品10的行进方向来优化物品10的移动；(2)改变物品10的定向；(3)切削或分离物品10或者从物品10上移除残料或边角料；(4)监测和检查物品10的质量；(5)自动地移除不符合质量标准的物品10；和(6)以特定的可靠方式卸载优质的物品10。

作为补充的优点，该节省空间的、高效的回转传输设备1、101能够提供筛选功能，它自动地以所期望的构造和定向将产出物分离成优良的物品10(例如，通过斜槽90)，排出不良的物品10(例如，通过斜槽84)，并去除废的边角料或废料(例如，通过斜槽76)。另外，根据本发明的一个或多个回转传输设备1、101可串联地或并联地使用，以实现所期望的产出量。例如，两个回转传输设备1、101可并联地使用，以适应双型坯吹塑成型装置。

尽管上文已参考某些特定实施例和示例进行了说明和描述，然而，本发明绝非旨在局限于所示出的细节。而是，在不偏离本发明的精神的情况下，可以对权利要求书的等效物的领域和范围内的细节进行各种修改。明确的意图是，例如，本文中所有广泛列举的范围包括在其范围内的、落入更宽范围的所有小范围。另外，一个实施例的特征可以并入另一个实施例中。

Claims (23)

1.一种自动回转传输设备，所述回转传输设备用于高速传送多个轻质物品，包括：

载环，所述载环具有外周，所述外周限定了沿着所述外周相互间隔开的多个空腔，其中每个空腔适于收容单个轻质物品，所述载环适于以一定的旋转速度旋转；

真空装置，所述真空装置适于将所述单个轻质物品保持在相应的所述空腔内；

至少一个传感器，所述至少一个传感器用于确定所述空腔是否被所述单个轻质物品占用或者是空闲的；以及

驱动组件，所述驱动组件使所述载环绕旋转中心轴线转位和旋转，与来自上游操作的多个物品的连续流同步，并基于所述多个物品的连续流、在所述载环上识别出的空闲空腔、以及在输出传送机上的空置空间来调节所述载环的旋转速度，

其中，所述载环适于在第一位置处接收沿着第一方向行进的处于第一定向的每个物品，并且所述载环适于在第二位置处排出沿着与所述第一方向不同的第二方向行进的处于第二定向的每个物品。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述载环在每分钟约160转至每分钟约200转的转速下是稳定的。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述载环每秒将约2-3个物品从所述第一位置传送到所述第二位置。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述多个物品是空的瓶子。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述空的瓶子重约8克至约35克。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述多个物品的所述连续流是由上游的吹塑成型操作产生的。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述多个物品彼此分隔开一定距离，以避免所述多个物品之间的直接接触。

8.根据权利要求1所述的设备，还包括用于在所述载环的单次旋转中执行至少一个附加功能的装置，该装置选自由以下项组成的组：去毛刺机、修整机、检查器、分离器、钩收拢装置、以及它们的组合。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第二方向相对于所述第一方向以大约90°定向。

10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述载环包含12个或更多个等距间隔开的大致U形的空腔。

11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述物品在进入所述载环之前被串行地排列，并且所述物品在离开所述载环之后被并排地排列。

12.根据权利要求1所述的设备，其中，所述载环被竖直地定向，并且所述第一定向和所述第二定向是水平的。

13.根据权利要求1所述的设备，其中，所述载环相对于水平方向以大约30°-60°的角度定向，并且，所述第一定向是水平的且所述第二定向是竖直的。

14.根据权利要求1所述的设备，还包括传送机和一个或多个空气喷嘴，所述传送机用于在所述第一方向上传送所述多个物品，所述一个或多个空气喷嘴用于将各个物品引导到每个空腔中。

15.一种自动回转传输设备，所述自动回转传输设备用于高速传输多个轻质物品并在单次旋转中执行至少一个附加功能，所述设备包括：

传送机，所述传送机在第一方向上行进，以移动来自上游操作的处于第一定向的连续流中的多个物品，

载环，所述载环具有外周，所述外周限定沿着所述外周相互间隔开的多个空腔，其中每个空腔适于从所述传送机接收单个物品，所述载环适于以一定的旋转速度旋转；

驱动组件，所述驱动组件使所述载环绕着旋转中心轴转位和旋转，与来自上游操作的所述多个物品的连续流同步，并基于所述多个物品的连续流、在所述载环上识别出的空闲空腔、以及在输出传送机上的空置空间来调节所述载环的旋转速度；

检查站，所述检查站包括传感器和排出区域，所述传感器用于在所述载环的单次旋转中检查所述多个物品，所述排出区域用于排出损坏的或有缺陷的物品，

修整装置，所述修整装置用于在所述载环的单次旋转期间修整所述多个物品；和

卸载部，所述卸载部用于将每个物品从所述载环中移除，其中，所述载环适于排出在与所述第一方向不同的第二方向上行进的处于第二定向的每个物品。

16.根据权利要求15所述的设备，其中，所述修整装置包括修整机，所述修整机包括锯齿金属切削盘。

17.根据权利要求15所述的设备，其中，所述修整装置包括钩收拢站。

18.根据权利要求15所述的设备，其中，所述排出区域包括适于向所述损坏的或有缺陷的物品敞开的可移动门。

19.根据权利要求15所述的设备，还包括第二传送机，以在所述第二方向上传输来自所述卸载部的所述多个物品。

20.一种用于高速传送多个轻质物品的方法，包括：

在第一方向上传送来自上游操作的处于第一定向的连续流中的多个物品；

在沿着载环的外周的第一位置处将所述多个物品中的每一个引导到多个空腔之一中，并将每个物品保持在所述载环中的每个相应的空腔内；

使所述载环同步于来自上游操作的所述多个物品的连续流而绕着旋转中心轴旋转和转位，其中，如果传感器确定在第一位置处所述空腔被所述物品占用而使得在每一次旋转中100％的空腔都被占用，则所述载环仅旋转和转位；以及

在沿着所述载环的外周的第二位置处从所述载环中移除处于第二定向的所述多个物品中的每一个，其中，所述多个物品在与所述第一方向不同的第二方向上行进。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，当所述载环以顺时针方式旋转时，所述多个物品中的每一个在约12点钟位置的所述第一位置处进入所述空腔，并在约6点钟位置的所述第二位置处离开所述空腔。

22.根据权利要求20所述的方法，其中，当所述载环以顺时针方式旋转时，所述多个物品中的每一个在约9点钟位置的所述第一位置处进入所述空腔，并在所述第二位置处离开所述空腔，所述第二位置在约6点钟位置之后，但在9点钟位置之前。

23.根据权利要求20所述的方法，还包括：基于所述多个物品的连续流、在所述载环上识别出的空闲空腔、以及在输出传送机上的空置空间来调节所述载环的旋转速度。