CN108137245B

CN108137245B - 用于使物品流改道的设备

Info

Publication number: CN108137245B
Application number: CN201680059265.6A
Authority: CN
Inventors: 罗伯特·C·比斯利; J·马克·纳恩; 道格·A·艾姆斯
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2015-10-15
Filing date: 2016-10-12
Publication date: 2021-02-12
Anticipated expiration: 2036-10-12
Also published as: CN108137245A; US20170107063A1; WO2017066267A1; CA2996324A1; US9856093B2; EP3362384B1; CA2996324C; EP3362384A1

Abstract

一种用于使物品流改道的设备，其包括用于在行进方向上且以输入速度输送物品流的输入输送带，以及在相同行进方向上以输出速度运行并设置为平行于输入输送带的输出输送带。改道器元件沿着输入输送带延伸并可在行进方向和相反方向之间移动的，其中改道器元件取决于输入速度和输出速度地在两种操作模式中的一种模式下运行。

Description

用于使物品流改道的设备

发明背景

技术领域

本发明总体涉及具有动力驱动型输送部分的输送系统，更具体地涉及用于通过控制被输送物品从一个输送部分改道至另一个输送部分来改变系统的有效长度的设备。

背景技术

许多输送器应用需要将在一个输送带上传送的物品转移至另一个输送带。出于这一目的，特别是当皮带在相反方向上行进时，通常使用在传送点上横跨两条皮带的输送表面的固定轨道。在一些应用中，例如物品收集的应用，传送点可被移动。移动的传送点允许输送路径的有效长度，并且因此可以控制累积的物品量。在螺旋形收集器中，诸如美国专利号6,152,291中所示的那样，两个平行的输送带(进料带和出料带)螺旋形地布置，可旋转的传送机构在这两条输送带之间行进。传送机构的位置取决于两个移动方向相反的皮带的相对速度。传送机构上的引导板将物品从进料输送带导引至出料带。传送机构中的可旋转构件同时与在专门设计的进料带和出料带上形成的驱动器接合。由驱动器驱动的可旋转构件如皮带的相对速度所确定的那样沿着皮带平移传送机构及其附接的引导板。可旋转构件与传送机构一同移动。

众所周知的更常见的收集系统是双向台。通常，双向台包括被布置为垂直于主输送带而行进的双向输送带。当物品在主输送带上堆积时，背压将物品导引至双向带上，该双向带在远离主输送器的方向上行进。以这种方式，物品在双向带的表面上被收集。当下游工序需要更多的物品时，双向带的方向被反向以使得收集的物品被推回至主输送带上。支撑双向带及其驱动机构的这些双向台通常形状为矩形，在每一端上具有用于链轮或滑轮的驱动轴或惰轮轴。但是不同于螺旋形收集器，这些简单且普遍存在的台并非先进先出的。

美国专利号6,497,321和美国专利号7,222,723(两者均通过引用并入本文)以及相关专利涉及一种先进先出的收集系统，该收集系统具有用于将物品从一个输送带改道至另一个输送带(特别是移动方向相反的输送带)的机构。在这类系统中，改道器越过移动方向相反的输送带，该改道器横跨两个带的一些部分并且以对应于移动方向相反的输送带之间的速度差的差速被驱动。这一机器在很多应用中表现良好，但是改道机构的特性要求被收集的产品必须从同一端流进机器和从机器流出。

因此，需要一种先进先出的收集系统，该收集系统具有用于当皮带在相同方向上行进时将物品从一个输送带改道至另一个输送带的机构。

发明内容

本发明涉及一种先进先出的收集系统，该收集系统具有用于将物品从一个输送带改道至在相同方向上行进的另一个输送带的机构。根据本发明的设备包括平行且通常共平面地定位的输入输送带和输出输送带。输入输送带优选地比输出输送带更宽。改道器元件优选为至少部分越过输入输送带延伸并且在行进方向和相反方向之间可移动。

在这种布置中，当输出速度快于输入速度时，改道器元件优选地在行进方向或相反方向上以一差速在第一模式下运行。当输出速度慢于输入速度时，改道器元件优选地也固定地在所述行进方向上以所述输入速度在第二模式下运行。所描述的布置使得能够先进先出地收集物品，从而能够应对在相应皮带的输入速度和输出速度之间的差别。

附图说明

从下文中结合附图更详细的描述中将更好地理解本发明的上述和其他的特征和目的，在附图中：

图1是根据本发明的一种优选实施例的设备的俯视图；

图2是图1中所图示的设备的俯视立体图；

图3是根据本发明的一种优选实施例的设备的一部分的侧视立体图；

图4是根据本发明的一种优选实施例的设备的示意图；以及

图5是根据本发明的一种优选实施例的设备的示意图。

具体实施方式

图1和图2图示了根据本发明的一种优选实施例的设备。如图所示的设备优选是先进先出收集系统，该收集系统具有用于将物品流从一个输送带改道(和可能收集)至在相同方向上行进的另一个输送带的机构。如此，设备10包括(1)输入输送带30，其用于在行进方向上且以输入速度输送物品流20；以及(2)平行于输入输送带30而设置的输出输送带50，其用于在相同的行进方向上且以输出速度输送物品流20。虽然并非本发明所需的部件，图1和图2额外地图示了将物品流20提供至输入输送带30的给料输送器80。给料输送器80可以是如图所示的环形输送带、机器人拾取器或本领域技术人员已知的任何其他给料和/或输送系统。

输入输送带30和输出输送带50优选地平行定位且优选地在输入输送带30的可观长度上直接彼此邻接。此外，输入输送带30和输出输送带50通常优选为共面的，且优选地包括相似表面以便于可预测地输送和传送多个物品20。

如图所示，输入输送带30优选地比输出输送带50更宽。在一个优选的实施例中，输入输送带30大致为输出输送带50的三倍宽。

如图1和图2中进一步所示，改道器元件60优选地沿着输入输送带30定位。改道器元件60优选为至少部分地，且优选为完全地越过输入输送带30而延伸。在一个优选实施例中，改道器元件60仅越过输入输送带30延伸且并未侵占输出输送带50上方的空间。改道器元件60优选为相对于输入输送带30机械地连接，以便于在行进方向和相反或逆反的方向之间可移动。

如上文所描述以及在下文中更详细的描述那样，在这类布置中，当输出速度快于输入速度时，改道器元件60优选地在行进方向或相反方向上以一差速在第一模式下运行，并且其中当输出速度慢于输入速度时，改道器元件60固定地在行进方向上以输入速度在第二模式下运行。所描述的布置使得物品能够先进先出地收集，从而应对在相应皮带30、50的输入速度和输出速度之间的任意差别。

更具体而言，当出料输送带50的输出速度快于输入输送带30的输入速度时，发生如图4中所示意地示出的第一模式(有时称为“差速模式”)。在这种第一模式中，改道器元件60可在行进方向或与行进方向相反的方向上以由差速所确定的速度移动，以便于控制物品群20且便于将物品20从进料输送带30传送至出料输送带50。用等式的形式来解释V_S，其中V_S＝改道器元件60的速度，V_S＝(W_iV_i-W₀V₀)/(W_i-W₀)，其中V_i＝输入速度，V₀＝输出速度，W_i＝进料输送带宽度，且W₀＝出料输送带宽度。如此，当V₀W₀＞V_iW_i且物品传感器(如下文所示)的视线是清晰的时，第一模式正被运行。

在第二模式中，如图5中所示意地示出的那样，当出料输送带50的输出速度被停止、卡住、阻塞、减慢或以其他方式相对于输入输送带30的输入速度而减缓(优选为进料速度的三分之一或更少的速度)时，改道器元件60优选地锁定至进料输送带30(即，V_i＝V_S)且物品20根本未传送至输出输送带50。输出输送带50优选地同时独立于进料输送带30和改道器元件60。设备10优选地在第二模式下运行，直至V₀＞V_i且传感器70的视线是清晰的时。用等式的形式来解释，当W₀V₀≦W_iV_i或当传感器70的视线被阻挡时，第二模式发生作用。

根据本发明的优选实施例，输入驱动机构35驱动输入输送带30。输出驱动机构55驱动输出输送带50，且载体驱动机构65驱动改道器元件60。前面所提及的驱动机构35、55、65可以是独立的电机或可以其他方式互连以便于控制相应的输送器30、50和改道器60。控制器(未示出)优选地相对于设备10连接，以用于直接地控制输入驱动机构35和输出驱动机构55。

在运行中，输入输送带30和输出输送带50可以不同的速度运行，该速度取决于到达输入输送带30的物品供应量和由输出输送带50分派的物品安排。输入速度和输出速度之间的Δ(差量)影响改道器元件60的速度和方向。

设备10可进一步地包括一个或多个传感器，该一个或多个传感器检测物品的存在、输出速度、输入速度和输出速度之间的速度差、物品数量、物品密度和/或可能确定设备10的运行的其他因素。

在运行中，存在几个优选实施例，用于实现如上文所述的两种运行模式。机械/电气系统的细节可以变化，但是每一种变化均能够实现如上文所述的第一模式和第二模式以及第一模式与第二模式之间的转换。一种此类的运行方法可利用改道器元件60的直接驱动载体65。在这一实施例中，电机可以直接驱动载体65。上文所述的公式可被编程进一个或多个控制器，并且载体65可基于进料和出料情况而被移动。

根据本发明的一个优选实施例，机械差可通过离合器来实现。纯机械化的系统可与离合器一同使用以在两个驱动机构之间切换，从而在第一模式和第二模式之间作出改变。图3示出了利用离合器手段的此类系统。或者，混合机械/电机控制系统可在输入输送带30和输出输送带50中的任一者或在两者上与直接电机输入一同使用。这一实施例如上文所述：其中输入驱动机构35和输出驱动机构负责每一个相应的输送带30、50的直接驱动。

如图1和图2中所示，进料引导件90优选为至少部分地定位在输入输送带30和输出输送带50之间。进料引导件90优选为沿着输入输送带30和输出输送带50之间的过渡部而朝向输出输送带50的输入端定位，且优选为至少部分地在两个皮带之间延伸。

虽然在前面的说明书中，本发明已被描述为与其中的某些优选实施例相关，并且出于示意目的已阐述许多细节，对本领域技术人员显而易见的是，本发明易受额外的实施例的影响，并且在不违背本发明的基本原则的情况下，本文所述的某些细节可大量变化。

Claims

1.一种用于使物品流改道的设备，所述设备包括：

输入输送带，所述输入输送带行进在第一方向，并且在行进方向上以输入速度输送物品流；

改道器元件，所述改道器元件沿着所述输入输送带延伸并且在所述第一方向和与所述第一方向相反的第二方向中的每一个方向上可移动；

输出输送带，所述输出输送带设置为平行于所述输入输送带，所述输出输送带行进在所述第一方向，并且在所述行进方向上以输出速度输送物品流，其中所述输出输送带比所述输入输送带更窄；以及

其中当所述输出速度快于所述输入速度时，所述改道器元件在所述第一方向或所述第二方向上以由所述输入速度和所述输出速度之间的差速确定的速度在第一模式下移动，并且当所述输出速度慢于所述输入速度时，所述改道器元件固定地在所述第一方向上以所述输入速度在第二模式下移动。

2.根据权利要求1所述的设备，还包括用于驱动所述输入输送带的输入驱动机构、用于驱动所述输出输送带的输出驱动机构以及用于驱动所述改道器元件的载体驱动机构。

3.根据权利要求2所述的设备，还包括用于直接控制所述输入驱动机构和所述输出驱动机构的控制器。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述改道器元件被设置为仅在所述输入输送带上方。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述输入输送带、所述输出输送带和所述改道器元件中的每一个以不同的速度运行。

6.根据权利要求1所述的设备，还包括传感器，所述传感器检测所述输入速度和所述输出速度之间的速度差。

7.根据权利要求1所述的设备，还包括进料引导件，所述进料引导件至少部分地位于所述输入输送带和所述输出输送带之间。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述输入输送带的宽度大致是所述输出输送带的宽度的三倍。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述输入输送带和所述输出输送带彼此平行且直接地彼此邻接。

10.根据权利要求1所述的设备，其中物品以先进先出的方式沿着所述输入输送带被收集。

11.一种用于使物品流改道的设备，所述设备包括：

其中所述改道器元件以V_S＝(W_iV_i-W₀V₀)/(W_i-W₀)的速度在第一模式下运行，并且当所述输出速度慢于所述输入速度时，所述改道器元件以等于所述输入速度的速度(V_S＝V_i)在第二模式下运行。

12.根据权利要求11所述的设备，还包括用于驱动所述输入输送带的输入驱动机构以及用于驱动所述输出输送带的输出驱动机构。

13.根据权利要求12所述的设备，其中所述输入驱动机构和所述输出驱动机构中的至少一个也驱动所述改道器元件。

14.根据权利要求11所述的设备，还包括传感器，所述传感器检测一个或更多个物品且可操作地连接至所述输入输送带、所述输出输送带以及所述改道器元件中的至少一个。

15.根据权利要求12所述的设备，还包括进料引导件，所述进料引导件至少部分地位于所述输入输送带和所述输出输送带之间。

16.根据权利要求12所述的设备，其中物品以先进先出的方式沿着所述输入输送带被收集。

17.一种用于使物品流改道的设备，所述设备包括：

输出输送带，所述输出输送带设置为平行于所述输入输送带并与所述输入传送带共面，所述输出输送带行进在所述第一方向，并且在所述行进方向上且以输出速度输送物品流，其中所述输出输送带比所述输入输送带更窄；以及

其中所述改道器元件，取决于所述输入速度和所述输出速度之间的差值，而在两种运行模式中的一种模式下移动，所述两种运行模式具有不同的改道器元件移动的方向或速度。

18.根据权利要求17所述的设备，其中所述改道器元件被设置为仅在所述输入输送带上方。

19.根据权利要求18所述的设备，所述改道器元件相对于所述输入输送带的纵向成一角度设置。

20.一种用于使物品流改道的设备，所述设备包括：

输入输送带，所述输入输送带用于在行进方向上且以输入速度输送物品流；

改道器元件，所述改道器元件沿着所述输入输送带延伸并且可在所述行进方向和相反方向之间移动；

输出输送带，所述输出输送带设置为平行于所述输入输送带，所述输出输送带用于以输出速度输送物品流，以及

其中当所述输出速度快于所述输入速度时，所述改道器元件可以在所述行进方向或所述相反方向上以差速在第一模式下运行，

其特征在于，当所述输出速度慢于所述输入速度时，所述改道器元件可以固定地在所述行进方向上以所述输入速度在第二模式下运行，

所述输出输送带比所述输入输送带更窄，并且

在使用时，所述输出输送带在所述行进方向上输送物品流。

21.根据权利要求20所述的设备，还包括用于驱动所述输入输送带的输入驱动机构、用于驱动所述输出输送带的输出驱动机构以及用于驱动所述改道器元件的载体驱动机构。

22.根据权利要求21所述的设备，还包括用于直接控制所述输入驱动机构和所述输出驱动机构的控制器。

23.根据权利要求20所述的设备，其中所述改道器元件被设置为仅在所述输入输送带上方。

24.根据权利要求20所述的设备，其中所述输入输送带、所述输出输送带和所述改道器元件中的每一个可以不同的速度运行。

25.根据权利要求20所述的设备，还包括传感器，所述传感器检测所述输入速度和所述输出速度之间的速度差。

26.根据权利要求20所述的设备，还包括进料引导件，所述进料引导件至少部分地位于所述输入输送带和所述输出输送带之间。

27.根据权利要求20所述的设备，其中所述输入输送带的宽度大致是所述输出输送带的宽度的三倍。

28.根据权利要求20所述的设备，其中所述输入输送带和所述输出输送带彼此平行且直接地彼此邻接。

29.根据权利要求20所述的设备，其中物品以先进先出的方式沿着所述输入输送带被收集。

30.一种用于使物品流改道的设备，所述设备包括：

输入输送带，所述输入输送带在行进方向上且以输入速度输送物品流；

输出输送带，所述输出输送带设置为平行于所述输入输送带，所述输出输送带在所述行进方向上且以输出速度输送物品流，其中所述输出输送带比所述输入输送带更窄；以及

31.根据权利要求30所述的设备，还包括用于驱动所述输入输送带的输入驱动机构以及用于驱动所述输出输送带的输出驱动机构。

32.根据权利要求31所述的设备，其中所述输入驱动机构和所述输出驱动机构中的至少一个也驱动所述改道器元件。

33.根据权利要求30所述的设备，还包括传感器，所述传感器检测一个或更多个物品且可操作地连接至所述输入输送带、所述输出输送带以及所述改道器元件中的至少一个。

34.根据权利要求31所述的设备，还包括进料引导件，所述进料引导件至少部分地位于所述输入输送带和所述输出输送带之间。

35.根据权利要求31所述的设备，其中物品以先进先出的方式沿着所述输入输送带被收集。

36.一种用于使物品流改道的设备，所述设备包括：

输出输送带，所述输出输送带设置为平行于所述输入输送带并与之共面，所述输出输送带在所述行进方向上且以输出速度输送物品流，其中所述输出输送带比所述输入输送带更窄；以及

其中所述改道器元件取决于所述输入速度和所述输出速度而在两种运行模式中的一种模式下运行。