CN1077078C - 货板卸货的方法与装置 - Google Patents

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Abstract

介绍一种用于从货板上卸去剪裁块垛(2)的方法与装置，垛堆叠在货板上，由下面夹入了平面并夹有中间隔层(3)。安装在可移动抓料头(6)上、大致对准水平方向的一个切入工具(17、18)被定位于一个剪裁块垛(2.1)的前面，并且大致水平地塞到剪裁块垛的下面。通过控制抓料头(6)的移动将剪裁块垛从隔层(3)上取下。使用一套检测装置(26)控制切入工具(17、18)的正常插入过程，其方法是在切入工具与平放在上面的剪裁块垛(2.1)一起稍稍抬起后，就用光控方法检测隔层(3)的位置。通过这一过程，能够在早期断定，切入工具(17、18)在待卸垛(2.1)下面插入时，是否已切入到隔层(3)内。

Description

货板卸货的方法与装置
本发明涉及一种用于从货板上卸下堆叠在货板上、带有平面隔层的剪裁块垛的方法，在该方法中，一个安装在可移动抓料头上、大致对准水平方向的切入工具则定位在剪裁块垛的前面，并且被大致水平地推到剪裁块垛的下面，在这种情况下控制抓料头的移动，就把剪裁块垛从隔层上取下。本发明还涉及一种用于从货板上卸下堆叠在货板上，带有平面隔层的剪裁块垛的装置，带有一个可移动的抓料头和一个布置在抓料头上并大致呈水平方向的切入工具，后者通过抓头的移动就可以定位在剪裁块垛的前面，并且借助于大致水平的移动可以插入到剪裁块垛与隔层之间以便抬起剪裁块垛。还通过抓料头的移动，把已被抬起的剪裁块垛从隔层上取下。
这种类型的方法与装置例如已由EP0532949A1、EP0363722B2或EP0354873B1公开。在将剪裁块垛依次传送给包装机之前，尤其是用于生产香烟的香烟包装机之前，它们使堆叠在货板上的剪裁块垛分开。
大生产能力的现代包装机加工大量的纸或纸板剪裁块垛。为了用包装材料剪裁块垛来保证这些包装机的连续供料，在货板上就已准备好包装材料剪切块。包装材料剪裁块按照堆叠方式布置在货板上，这样就形成了剪裁块垛层，在各层之间平放着一个纸板或同类材料制成的中间隔层。
为了从一块这样的货板上取下剪裁块垛把安装在抓料头上的一种切入工具插入在相关剪裁块垛的下侧与位于其下的隔层之间，然后通过移动抓料头，抬起剪裁块垛，并且转给输送系统，再由输送系统把它输送给有关的包装机。为了能够在要取下的剪裁块垛和隔层之间插入切入工具，使抓料头沿着三个轴相应移动并定位在剪裁块垛的前面。然后通过水平移动，就可以把切入工具插入在剪裁块垛与隔层之间。在这种情况下可能会出现，切入工具在剪裁块垛与隔层之间没有平滑地移动，而是刺入到隔层内。如果现在切入工具连同放在切入工具上面的剪裁块垛一起被掀起的话，那么就会把隔层拖带出来，这样就把其它还位于隔层上的剪裁块垛搞乱。为了消除因此而产生的损失，就要求一些耗时的手工操作。
本发明的目的是提出比前面所述类型更进一步的方法与装置。
按照本发明借助于具下面特征标志的前述类型方法解决该任务，即对切入工具正常插入在剪裁块垛与隔层之间的过程进行检测，并且产生一个与切入过程的经过和(或)结果有关的功能信号。本发明还推荐的方法的进一步发展和优化方案。通过检测切入工具正常插入于剪裁块垛与隔层之间，从而保证在取下一个剪裁块垛时，能够及时避免破坏这些堆叠在货板上的剪裁块垛的秩序。捡测到切入未顺利进行，就产生故障信号这一措施将保证，垛散开的故障由操作员排除或者自动排除。根据一个进一步方案，使位于垛下面的工具抬起一小距离，然后捡测隔层位置，这一措施提供了一种特别简单的方法，用于检查切入过程的正常执行经过。由于在隔层连同要取下的剪裁块垛一起抬起时才显示出切入工具插入到了隔层内，所以隔层的位置对于正常卸货过程来说，是一个可靠的判据。按照本发明推荐方法的一种优选实施形式，隔层被抬高时就产生故障信号，且为检测目的切入工具抬高约10mm。可利用光学、气动、机械方式来检测隔层位置。
对于前述类型的装置来说，使用下述特征就解决了作为本发明基础的任务，即在抓料头上有一台用于检测切入工具在剪裁块垛和隔层之间正常插入的装置，而且这台检测装置与一台根据切入过程给出功能信号的数据处理装置联通。将检测装置装在用于使剪裁块垛从货板上分离开的抓料头内保证能够可靠地检测切入工具的正常插入情况，而这种检测与剪裁块垛在货板上的位置无关。
这时本发明是以下述情况为出发点，即在掀起切入工具之后，隔层的位置对于正常执行的货板卸货功能来说，是一个可靠的判据。作为在提起抓料头之后检测隔层位置的传感器，可以是一种光学的探头或一种气动压力传感器。按一种作为本发明进一步发展的优选方案，提供一个当切入工具插入在剪裁块垛与隔层之间后，把抓料头向上移动到一个中间位置的驱动装置；提供一个在到达中间位置之后通过位置传感器引发对隔层位置的检测，并形成代表隔层位置的位置信号的检测装置；并且数据处理装置设计成把位置信号加工为代表于隔层位置的功能信号。这可保证在货板上引起更大损失之前，就能够发觉没有正常进行的卸货过程。
本发明有下述优点，即在货板上卸去剪裁块垛时及时断定故障，这样无须很多的时间和更多的材料损耗就能够排除故障。根据本发明，切入工具插入到隔层内，就不会再导致太严重地中断向附属包装机供给包装材料。
现在借助于附图详细解释本发明。
图中所示为
图1一块装有剪裁块垛的货板的立体图。
图2用简图形式表示的本发明所述装置的实施例侧视图。
图3图2所示装置的另一个工作位置，用于表示按照本发明所推荐的方法。
在图1中表示了一块货板1，货板上堆叠着储存的剪裁块垛2。在不同的剪裁块垛层之间布置了隔层3，它们使垛型在货板上保持稳定。
图2以侧视图形式表示了本发明所述装置的抓料头的构造与功能原理。用来卸下被堆叠在货板上的剪裁块垛的装置，一般用4表示。对于堆叠在货板上的剪裁块垛2，其中三垛则用符号2.1、2.2和2.3表示。可以发现，上下重叠地放置的剪裁块垛由隔层3分隔开。
货板卸货装置4有一个抓料头6，它可以沿导轨7垂直地在Z方向上和沿导轨8水平地在Y方向上移动。Y导轨8自身可以在X方向上的滑座上移动，但这在图中没有被表示出来。空间座标系被画在图1内用于确定轴线。通过这种方式，整个抓料头可以在三个轴头方向上立体地移动。至少抓料头6在导轨7上的垂直位置Z可以用一个并未表示出来的位置传感器控制其粗略位置。
抓料头6有一根水平地在导向设备12内、可水平地在Y方向上移动的导杆13，在导杆13的自由末端安装一个垂直的导向部件14。导向部件14有一套支持架16用于切入工具17，切入工具的前测有一个锋利的切入边缘18。切入工具17设计成一个平坦的舌形件，这大致正如在EP0532949A1中所说明的那样。舌形件相对于水平方向略微向下倾斜，所以舌形件的切入边棱18通过抓料头6或导向部件14在Z方向上的向下移动，就能够被搁到隔层3上。为此，导向部件14内的支持架16可以垂直移动并被驱动。图中未画驱动装置。这种情况下，传感器9检测了支持架16的Z轴位置，并且因此也控制了切入工具17的Z轴位置。使用另一个传感器11，控制了导向部件14切入工具17在Y方向上的水平位置。另外的附属于切入工具而在图中没有被表现出来的位置传感器则用于在X和Y方向上、相对于各个要取下的垛2.1、精确地定位切入工具17。
导向设备12与导杆13可以被设计为气动的或液压的柱塞油缸部件。然而为了准确地定位，导杆13也可以在导向设备12内由电动机驱动。
为了使切入工具17的切入边18容易插入在剪裁块垛2.1和隔层3之间，抓料头6具有压紧装置19，它在切入时在切入工具17的两侧都压在隔层3上。关于抓料头6的一般构造以及压紧装置的布置细节，请参阅上面已提过的EP0532949A1。
另一个压紧装置21则固定在抓料头6上，它在抬起垛2.1时压向垛的上表面，目的是为了在抬起过程中保持垛的垛型。压紧装置21借助于驱动装置22可上下移动。
最后，在抓料头6上安装了一个带有吸盘24的卸货机构23，使用它可能能够从隔层4或货板上卸下未被一起抓起单个垛。在正常工况下，吸盘作为支柱用于将垛21固定在切入工具17上。
为了控制切入工具17正常插入在剪裁块垛2.1与隔层3之间，抓料头6配有一套控制装置26，它设计为光学探头。该光学探头由一个光导体28的光发射端与进入端27构成，光导体与一个光学传感装置29连通。该传感装置拥有一个未被详细表示的光源，它把检测光线发射到光导体28内，而检测光线经光导体28的发射端27发射到隔层3。在隔层3上反射的光线则被光导体28的进入端27接收，并被发射给传感装置29内同样也未详细表示的光学传感器，该光学传感器产生一个相应的测试信号。传感器装置29与控制及数据处理装置31连接，后面还连通了位置传感器9以及其它未表示出来的传感器。数据处理装置31这里仅用简图表示。实际上它在通常情况下与已有的机器控制系统组成整体。
为了从货板上卸下剪裁块垛2.1，抓料头6首先在Z和Y方向上沿导轨7和8移动，并在X方向上移动，这样至少就粗略地定位在剪裁块垛2.1的前面。接着在与未被表示出来的，附属于切入工具17，例如被装在压紧装置19的支持架上的位置传感器的共用作用下，进行抓料头6在X和Y方向上的精确定位。切入工具17在Z方向上沿着支承部件14移动，那么切入边18将被定位在剪裁块垛2.1的前面，这样就能够尽可能顺利地插入。Z位的位置传感器的信号显示已达到了为切入工具17的插入而预先规定的在Z方向上的规定位置。切入工具17的切入边18则就直接位于剪裁块垛2.1的前面，这正象在图2中表示的那样，这时抓料头6用压紧装置19略微地向下压隔层3，这样切入边18就能够更好地移动到剪裁块垛2.1的下面。
从这个位置出发，切入工具17在水平方向上沿导杆13被推到剪裁块垛2.1的下面。这时如在图3中所示，可能会发生隔层3拱起以及切入工具17插入到隔层内。这意味着切入工具17的切入边18在隔层3内戳了一个洞，这样隔层就不再正常规定完全地位于切入工具的下面，而是至少部分地位于切入工具17和位于切入工具上的剪裁块垛2.1之间。如果没有及时地判定这一故障，而且抓取装置接着仍然运走剪裁块垛，那么，整个隔层将与所有仍位于其上面的剪裁块垛一起被向上扯开，这将导致在剪裁块垛内堆叠的规格被搞乱。那就将要求在货板上进行高成本的整理工作。
那么为了及时判定，切入工具17在剪裁块垛下面的插入过程是否顺利进行，按照本发明，将剪裁块垛2.1首先在垂直方向(Z方向上沿移动轴7抬起一小段，例如约10mm。图3表示了抬起后的这个位置。如果抓料头到达了规定的检测位置，那么将用检测装置26来询问隔层3的位置。为此，通过光导体28的光输出端将光线32幅射到隔层，而在隔层上反射的光则被接收。使用光导体28，该反射光被导向传感器装置29，传感装置产生一个对应于隔层3与光导体输出端27的间距，也就是对应于隔层位置的信号。该信号由检测和数据处理装置31加工为相应的功能信号。
如果切入工具17在剪裁块垛2.1与隔层3之间的插入正常进行，那么就只有剪裁块垛2.1位于被抬起的切入工具上，而这时隔层在位于其下面的剪裁块垛上保持其平整的位置。检测装置26则确定了隔层在其距光导体28端头予定距离内的规定位置。检测与数据处理装置31根据传感装置29的相应信号产生一个功能信号，表示了“隔层未被插破”，抓料头6则根据这个信号毫无迟疑地继续运送剪裁块垛2.1。
如果插入过程与此相反，没有正常进行，由于切入工具已戳穿隔层，所以切入工具17、18还把隔层3与剪裁块垛2.1一起抬起，如图3所示。由于隔层3的位置偏离其规定位置，因此检测装置26在隔层与光导体的端头之间规定了一个太小的间距。在这种情况下，数据处理装置31把传感装置29的相应信号处理为一个表示了“隔层被插破”信息的功能信号，这将导致机器停住。那么，操作人员就有机会排除已出现的故障。
本专利还以下述知识为基础，即如果切入工具在一个要取出的剪裁块垛2.1与隔层3之间没有正常插入，那么要继续卸货，尤其是切入工具插入隔层，那是危险的。本专利所推荐的在第一次抬起抓料头和位于切入工具上的剪裁块垛之后对隔层位置的检测，简便地提供了关于切入过程正常进行的可靠信息。
替代已介绍过的光学检测设备26，还可以使用其它实施形式。所以传感装置29自身可以与光源和传感器一起安装在压紧装置19或抓料头其它合适的地方，这样就可以取消光导体28。代替光学的或上面提过的气动检测设备，也可以使用一种机械的探测器，以监测切入之后隔层3的抬高。

Claims (14)

1.用于从货板上卸下堆叠在货板上、带有平面隔层的剪裁块垛的方法，在该方法中，一个安装在可移动抓料头上、大致对准水平方向的切入工具则定位在剪裁块垛的前面，并且被大致水平地推到剪裁块垛的下面，在这种情况下控制抓料头的移动，就把剪裁块垛从隔层上取下，其中，对切入工具正常插入在剪裁块垛与隔层之间的过程进行检测，并且产生一个与切入过程的经过和(或)结果有关的功能信号；其特征在于，切入工具在剪裁块垛下面首先抬起一小段距离，然后在抬起切入工具之后检测隔层的位置，并且产生一个与隔层的位置有关的功能信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，由于检测了未正常进行的切入过程的，因而产生一个故障信号作为功能信号，并且根据这一故障信号为了排除故障而停止了抓料头的继续移动。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使切入工具在剪裁块垛前面定位，搁在隔层上。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，检测在抬起的切入工具时的隔层的位置，并且当切入工具把隔层一起抬起的时候，就产生一个故障信号。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，为了检测隔层的位置使切入工具抬高约10mm。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，隔层的位置由光学检测。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，隔层的位置由气动或机械检测。
8.用于从货板上卸下堆叠在货板上，带有平面隔层的剪裁块垛的装置，带有一个可移动的抓料头和一个布置在抓料头上并大致呈水平方向的切入工具，后者通过抓料头的移动就可以定位在剪裁块垛的前面，并且借助于大致水平的移动可以插入到剪裁块垛与隔层之间以便抬起剪裁块垛，还通过抓料头的移动，把已被抬起的剪裁块垛从隔层上取下，其中，在抓料头上有一台用于检测切入工具(17、18)在剪裁块垛(2.1)和隔层(3)之间正常插入的装置(26)，而且这台检测装置(26)与一台根据切入过程给出功能信号的数据处理装置(31)联通；其特征在于，检测装置(26)具有工具(27、28、29)用于检测隔层(3)的位置并产生对应于隔层位置的功能信号。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，将一个对准隔层(3)的位置传感器(27)作为检测装置(26)安装在抓料头(6)上。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，设计和布置位置传感器(27、28、29)，可以检测隔层(3)在切入工具(17、18)下面的位置。
11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，在抓料头(6)上提供一个对准隔层(3)的光学探测器(27、28、29)作为位置传感器(28)，探测器带有一个光源和一个接收光源在隔层(3)上的反射光线，并且给数据处理装置(31)传出相应位置信号的传感器。
12.如权利要求8所述的装置，其特征在于，提供一个当切入工具(17、18)插入在剪裁块垛(2.1)与隔层(3)之间后，把抓料头(6)向上移动到一个中间位置的驱动装置；提供一个在到达中间位置之后通过位置传感器(26)引发对隔层(3)位置的检测，并形成代表隔层(3)位置的位置信号的检测装置；并且数据处理装置(31)设计成把位置信号加工为代表于隔层(3)位置的功能信号。
13.如权利要求8所述的装置，其特征在于，在抓料头(6)上提供一个对准隔层(3)的气动压力传感器或者一个机械探测器作为位置传感器。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，提供一个根据其在隔层(3)上的位置形成并检测其阻滞压力的压力传感器作为气动压力传感器。
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