CN107624103B - 倾斜辊式卸堆机 - Google Patents

Abstract

一种卸堆输送机以及使堆叠的诸如包裹和信件的物品脱开堆叠的方法。卸堆输送机包括辊的倾斜阵列，辊被布置以绕着垂直于输送方向的轴线转动。输送机沿着其长度被分为连续的辊启动区域和选择性启动区域。在连续区域内，辊总是沿着输送方向转动。在选择性启动区域内，辊被启动以沿着输送方向转动、以及被停用以能够自由转动并允许物品借助重力往回滑动。输送机还包括用于改变其倾斜角的升降器。通过调节倾斜角以及在选择性启动区域内启动和停用辊，被驮背的物品从底部物品滑离。

Description

倾斜辊式卸堆机

技术领域

本发明大体上涉及动力驱动的输送机，并且更具体地涉及被选择性地启动的倾斜辊。

背景技术

在包裹处理行业中，大量的包裹和信件被输送到执行诸如施加标签或读取标签的特定功能的处理站。许多此类处理站每次只能处理一个包裹。因此，堆叠的包裹和信件必须被分开以便正确处理。

发明内容

体现本发明的特征的卸堆输送机的一种型式包括辊的阵列，该阵列被布置以形成从该输送机的下部进料端沿着输送方向以倾斜角延伸至相对的上部卸料端的倾斜输送平面。辊能够绕着垂直于输送方向的轴线转动。辊的阵列包括：该辊的在第一区域内的第一组辊，该第一区域从下部进料端沿着输送方向延伸第一距离，该第一距离限定第一区域的上端；以及该辊的在第二区域内的第二组辊，该第二区域从第一区域的上端沿着输送方向延伸第二距离，该第二距离限定第二区域的上端。第一区域内的第一组辊被连续地启动以沿着输送方向转动。致动器选择性地启动第二区域内的第二组辊以使第二组辊沿着输送方向转动、以及选择性地停用第二组辊以使第二组辊绕着它们的轴线自由转动。

卸堆输送机的另一种型式包括辊轮面式(roller-top)输送带，该辊轮面式输送带在输送方向上沿着从下部进料端到上部卸料端以倾斜角倾斜的运载路径行进。辊轮面式输送带包括延伸穿过辊轮面式输送带的厚度的物品支撑辊。第一固定支承表面在第一区域内位于辊轮面式输送带下方，该第一区域从下部进料端沿着输送方向延伸至第一区域的上端。通过第一区域的辊在第一固定支承表面上滚动以在输送方向上沿着辊轮面式输送带推动辊的顶上的物品。第二支承表面在第二区域内位于辊轮面式输送带下方，该第二区域从第一区域的上端沿着输送方向延伸至第二区域的上端。第二支承表面能够从与通过第二区域的辊相接触的第一位置移动至与这些辊脱离接触的第二位置。致动器通过将第二支承表面移动至第一位置来选择性地启动通过第二区域的辊以使辊沿着输送方向转动、以及通过将第二支承表面移动至第二位置来选择性地停用通过第二区域的辊以使辊绕着它们的轴线自由转动。

卸堆输送机的又一种型式包括辊组，该辊组被布置以形成在输送机的下部进料端和相对的上部卸料端之间以倾斜角沿着输送方向延伸的倾斜输送平面。辊能够绕着垂直于输送方向的轴线转动。辊被连续地启动以沿着输送方向绕着它们的轴线转动。附接至上部卸料端的升降器改变输送表面的倾斜角。

在本发明的另一方面中，一种用于使大量物品脱开堆叠的方法，该方法包括：(a)将物品引入到沿着输送方向转动且以倾斜角倾斜排布(斜坡式排布)的辊的第一区域中，该第一区域允许被驮背地承载在与辊相接触的底部物品的顶上的顶部物品从与辊相接触的物品上滑下；(b)将与转动的辊相接触的底部物品与仍然被驮背在底部物品的顶上的任何顶部物品一起沿着倾斜排布的辊向上推动至第一区域的上端；(c)选择性地启动辊的第二区域内的辊以沿着输送方向推动从第一区域接收的物品，第二区域从第一区域的上端沿着输送方向延伸；(d)选择性地停用第二区域内的辊以使它们能够自由转动，以便允许底部物品从第二区域内的被停用的辊上沿着与输送方向相反的方向往下滑回、并且与位于第一区域的上端的辊接触，从而沿着输送方向推动接触辊的底部物品、并使得被驮背的顶部物品随着其改变方向回到第一区域内而从底部物品脱落；以及(e)选择性地重新启动辊的第二区域内的辊以沿着输送方向推动从第一区域接收的底部物品。

附图说明

图1是体现本发明的特征的卸堆输送机的等距视图；

图2是图1的卸堆输送机的侧视图；

图3A至图3H示出了由图1的卸堆输送机执行以使被输送的物品脱开堆叠的一序列操作步骤；

图4A和图4B是如图1中的通过辊式输送机而非辊轮面式输送带实现的卸堆输送机的俯视平面图和侧视图。

具体实施方式

图1和图2示出了体现本发明的特征的卸堆输送机的一种型式。卸堆输送机10包括绕着驱动和空转轮(惰轮)或链轮14和15被带动的辊轮面式输送带12。辊轮面式带12沿着在输送方向16上的上部运载路径17从下部进料端18到上部卸料端19向上倾斜。可以通过由美国路易斯安那州哈拉汗市的Intralox,L.L.C.制造和销售的400系列0°倾斜辊式带来实现辊轮面式带12，该辊轮面式带12包括延伸穿过带的厚度的辊20的阵列。辊绕着垂直于输送方向16的轴线21转动。

运载路径17上的辊20的顶部限定了相对于水平面以倾斜角α倾斜的输送平面22。诸如包裹和信件的物品24骑在带辊20的顶上，带辊20可以具有高摩擦外表面以更好地抓持物品。带辊20的底部突出于带沿着运载路径17的底部表面26。

当辊轮面式带12沿着输送方向16行进时，辊20在支承表面28上滚动，该支承表面28被形成在位于运载路径17上的带下方的支承板30、31、32上。在该示例中，三个支承板30、31、32将运载路径分成串联(一系列)的三个辊启动区域Z1、Z2、Z3。支承面28通过接触辊20的底部而使辊沿着输送方向转动。换言之，被启动的辊20在它们的顶点处相对于带12的切向速度与带速度相同并且沿着输送方向16。因此，被启动的辊18顶上的物品24以带速度两倍的绝对速度被推动。在下部进料端18处的区域Z1内以及在上部卸料端19处的区域Z3内的支承表面28是固定的，并且总是与带辊20的底部相接触。中间区域Z2内的支承板31的支承表面28能够从与带辊20的底部相接触的启动位置(如图2所示)到与辊脱离接触的停用位置如箭头34所示地移动。联接至可移动支承板31的诸如线性致动器的致动器36选择性地移动支承表面28使其与带辊20接触和脱离接触。当中间区域Z2内的支承表面28被移动而与辊20脱离接触时，辊被停用并且能够绕着它们的轴线21自由转动。诸如照相机的传感器38检测中间区域Z2内的堆叠物品的存在，并且将信号直接或者间接地经由控制器(未示出)发送至致动器36，以选择性地移动中间区域Z2内的支承表面28使其与辊20接触或脱离接触。

辊轮面式带12的上部卸料端19被连接至升降器40，该升降器40被示出为具有附接至驱动轴42的相对端的可伸缩臂的成对液压缸，该驱动轴42驱动链轮14。下部进料端18被铰接以使得卸堆机10能够绕着空转链轮的空转轴43转动。升降器40升高和降低带的上部卸料端19，并由此调节倾斜角α。

物品24通过进料输送机44在下端18被进给到卸堆输送机10上，并在上端19被卸载到卸料输送机46。传送板48和49提供填充输送机之间的间隙的传送表面，以实现物品24的平稳的输送机间传送。

图3A至图3H描绘了卸堆机10的一般操作顺序。图3A示出了以陡峭的倾斜角α倾斜的卸堆机。包括堆叠的物品50和50'的物品在下端18被引入到卸堆机带12上。由于底部物品与高摩擦带辊20之间的摩擦力大于底部物品与顶部物品50'之间的摩擦力，因此堆叠中的底部物件50首先被引入。因此，如图3B所示，被卸堆机带12沿着输送方向16输送的底部物品50被从顶部物品50'下面拉出，并且被在下部区域Z1内由支承板30的固定支承表面启动的辊20向前推动。在中间区域Z2内，可移动支承板31被示出为处于推动沿着输送方向16通过该区域的处于驮背关系(piggy-backed)的成对物品52和52'的辊启动位置。在图3C中，致动器36已经使中间区域Z2内的支承板31移动到使得支承表面28与带辊20脱离接触的停用位置，这允许中间区域内的辊绕着它们的轴线自由转动。这导致堆叠的物品52和52'在重力的作用下朝着下部区域沿着卸堆机运载路径向下滑动。当底部物品52已经沿着卸堆机10退回到足以使它的跟随端接触下部区域Z1内的被启动的带辊20时，与被启动的辊的接触阻止底部物品52向下移动更远。但是如图3E所示，顶部物品52'由于与底部物品的相对低摩擦接触以及陡峭的倾斜角α而继续沿着底部物品52的顶部向下滑动并且进入到下部区域Z1。随后，致动器36将支承板31移回到与通过中间区域Z2的带辊20接触。如图3F所示，中间区域Z2内的被启动的辊20的向前转动将底部物品52从顶部物品52'下方拉出，直到它们如图3G所示地被分开并且不再处于驮背关系。在所有区域Z1、Z2、Z3启动的情况下，被分开的物品被沿着输送方向16向前推动到卸料输送机46。

可以按照规则的间隔周期性地或根据堆叠物品传感器38(图2)所确定的信息来重复图3A至图3G中描绘的顺序。如图3H所示，随着从进料输送机44引入到卸堆输送机10上的物品的数量开始减少，升降器40使上部卸料端19向下移动以减小倾斜角α以及重力对物品的前进过程的反效应。升降器40也可以如箭头54所示地快速来回调整以推挤物品并帮助它们分开。

使用由如图4A和图4B所示的辊式输送机(辊式输送器)构造的卸堆输送机10'实现了类似的卸堆。在该型式中，卸堆输送机10'包括一系列平行的辊60，辊60安装在从下部进料端64到上部卸料端65倾斜的输送机框架62内。对于带式输送机，辊式输送机10'在输送方向16上被分为三个区域Z1、Z2、Z3。第一区域Z1从卸堆输送机10'的下部进料端64向上延伸至上端66。第一区域内的辊被连续地启动以在它们绕着垂直于输送方向16的轴线68的轴上沿着正向转动，以便朝着上部卸料端65推动物品。第一区域Z1内的每个辊60可以是机动(电动)式的，或者第一区域Z1内的辊60中的一个或多个可以是机动(电动)式的以经由传动带或齿轮给该区域内的一个或多个空转辊(惰辊)提供动力。第二区域Z2内的辊60被选择性地启动以沿着正向转动、以及停用以像图3A至图3H中的通过中间区域Z2的带辊20一样绕着它们的轴线68自由转动。类似地，从输送机10'的第二区域Z2的上端67延伸至上部卸料端65的上部第三区域Z3内的辊60被连续地启动以像第一区域Z1内的辊一样沿着正向转动。与图2的带式输送机10一样，辊式输送机10'可包括用于改变倾斜角α的位于上端65的升降器以及位于下端64的铰接部。并且，像带辊一样，辊式输送机的辊可以具有高摩擦外表面以使得斜面上的抓持更佳。

虽然已经参照几个具体的型式描述了本发明，但是其它的型式也是可能的。例如，在所有应用中，上部区域Z3可能不是必需的。另一方面，可能需要多于三个区域。这些区域可以在连续启动区域和选择性启动-停用区域之间交替。或者，可以将多个卸堆输送机级联以增加卸堆长度和实现的卸堆百分比。

Claims (18)

1.一种卸堆输送机，包括：

下部进料端以及相对的上部卸料端；

辊的阵列，所述阵列被布置以形成从所述下部进料端沿着输送方向以倾斜角延伸至所述上部卸料端的倾斜输送平面，其中，所述辊能够绕着垂直于所述输送方向的轴线转动，辊的所述阵列包括：

所述辊中的在第一区域内的第一组辊，所述第一区域从所述下部进料端沿着所述输送方向延伸第一距离，所述第一距离限定所述第一区域的上端，其中，所述第一区域内的所述第一组辊被连续地启动以沿着所述输送方向转动；

所述辊中的在第二区域内的第二组辊，所述第二区域从所述第一区域的上端沿着所述输送方向延伸第二距离，所述第二距离限定所述第二区域的上端；

致动器，所述致动器用于选择性地启动所述第二区域内的所述第二组辊以使所述第二组辊沿着所述输送方向转动、以及选择性地停用所述第二组辊以使所述第二组辊绕着它们的轴线自由转动。

2.根据权利要求1所述的卸堆输送机，其特征在于，辊的所述阵列还包括所述辊中的在第三区域内的第三组辊，所述第三区域从所述第二区域的上端沿着所述输送方向延伸至所述上部卸料端，其中，所述第三区域内的所述第三组辊被连续地启动以沿着所述输送方向转动。

3.根据权利要求1所述的卸堆输送机，其特征在于，还包括附接至所述上部卸料端用以改变所述输送平面的所述倾斜角的升降器。

4.根据权利要求1所述的卸堆输送机，其特征在于，还包括传感器，所述传感器检测所述第二区域内的堆叠物品、并给所述致动器发送信号以停用或启动所述辊中的所述第二组辊。

5.根据权利要求1所述的卸堆输送机，其特征在于，还包括与所述辊中的在所述第一区域内的所述第一组辊相关联的第一支承表面和与所述辊中的在所述第二区域内的所述第二组辊以及致动器相关联的第二支承表面，其中，辊的所述阵列布置在沿着所述输送方向行进的输送带上，并且所述辊中的所述第一组辊通过在所述第一支承表面上滚动而被启动，所述致动器通过移动所述第二支承表面使所述第二支承面与所述第二区域内的所述第二组辊接触或脱离接触来选择性地启动和停用所述第二组辊。

6.根据权利要求1所述的卸堆输送机，其特征在于，辊的所述阵列形成辊式输送器，在所述辊式输送器中，所述辊中的在所述第一区域内的所述第一组辊被连续地启动，并且所述辊中的在所述第二区域内的所述第二组辊被选择性地启动和停用。

7.根据权利要求1所述的卸堆输送机，其特征在于，所述辊具有高摩擦外表面。

8.一种用于使大量物品脱开堆叠的方法，所述方法包括：

(a)将物品引入到沿着输送方向转动且以倾斜角倾斜排布的辊的第一区域中，所述第一区域允许被驮背地承载在与所述辊相接触的底部物品的顶上的顶部物品从与所述辊相接触的所述物品上滑下；

(b)将与转动的所述辊相接触的所述底部物品与仍然被驮背在所述底部物品的顶上的任何顶部物品一起沿着倾斜排布的所述辊向上推动至所述第一区域的上端；

(c)选择性地启动所述辊的第二区域内的辊以沿着所述输送方向推动从所述第一区域接收的物品，所述第二区域从所述第一区域的上端沿着所述输送方向延伸；

(d)选择性地停用所述第二区域内的辊以使它们能够自由转动，以便允许所述底部物品从所述第二区域内的被停用的辊上沿着与所述输送方向相反的方向往下滑回、并且与位于所述第一区域的上端的辊接触，从而沿着所述输送方向推动接触所述辊的所述底部物品、并使得被驮背的顶部物品随着其改变方向回到所述第一区域内而从所述底部物品脱落；

(e)选择性地重新启动所述辊的所述第二区域内的辊以沿着所述输送方向推动从所述第一区域接收的所述底部物品。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括在转动的辊的第三区域内接收来自所述第二区域的物品，以沿着所述输送方向推动所述物品通过所述第三区域。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括在所述第二区域内检测被驮背的顶部物品的存在，并且当检测到被驮背的顶部物品时停用所述第二区域内的辊。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括随着物品的供给减少而降低所述倾斜角。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括快速地来回改变所述倾斜角以帮助从底部物品上推开被驮背的顶部物品。

13.一种卸堆输送机，包括：

辊轮面式输送带，所述辊轮面式输送带在输送方向上沿着从下部进料端到上部卸料端以倾斜角倾斜的运载路径行进，其中，所述辊轮面式输送带包括多个延伸穿过辊轮面式输送带的厚度的物品支撑辊；

在第一区域内位于所述辊轮面式输送带下方的第一固定支承表面，所述第一区域从所述下部进料端沿着所述输送方向延伸至所述第一区域的上端，其中，通过所述第一区域的辊在所述第一固定支承表面上滚动以在所述输送方向上沿着所述辊轮面式输送带推动所述辊的顶上的物品；

在第二区域内位于所述辊轮面式输送带下方的第二支承表面，所述第二区域从所述第一区域的上端沿着所述输送方向延伸至所述第二区域的上端，其中，所述第二支承表面能够从与通过所述第二区域的辊相接触的第一位置移动至与通过所述第二区域的辊脱离接触的第二位置；

致动器，所述致动器用于通过将所述第二支承表面移动至所述第一位置来选择性地启动通过所述第二区域的辊以使所述辊沿着所述输送方向转动、以及通过将所述第二支承表面移动至所述第二位置来选择性地停用通过第二区域的辊以使所述辊绕着它们的轴线自由转动。

14.根据权利要求13所述的卸堆输送机，其特征在于，还包括在第三区域内位于所述辊轮面式输送带下方的第三固定支承表面，所述第三区域从所述第二区域的上端沿着所述输送方向延伸至所述上部卸料端，其中，通过所述第三区域的辊在所述第三固定支承表面上滚动以在所述输送方向上沿着所述辊轮面式输送带推动所述辊的顶上的物品。

15.根据权利要求13所述的卸堆输送机，其特征在于，还包括附接至所述上部卸料端用以改变所述倾斜角的升降器。

16.根据权利要求13所述的卸堆输送机，其特征在于，还包括传感器，所述传感器检测在所述第二区域内的驮背物品、并给所述致动器发送信号以移动所述第二支承表面，从而停用或启动通过所述第二区域的辊。

17.根据权利要求13所述的卸堆输送机，其特征在于，所述辊具有高摩擦外表面。

18.根据权利要求3或15所述的卸堆输送机，其特征在于，所述升降器快速地来回改变所述倾斜角以帮助从底部物品上推开在所述辊的顶上被输送的被驮背的顶部物品。