CN1085178A - 容器的自动定位和对准装置 - Google Patents

Abstract

容器的自动定位和对准装置。所述的容器，可以 是塑料瓶。所述装置包含给料器(48)，其容纳将要排 列的无规律堆放的容器(4)，它具有圆形周边部分的 底件(12，29)，圆形周边部分距离给料器的侧壁有一 定间隔。提供了容器可以落下的空间。所述容器受 重力作用下落到较低部分。一个低于所述底部的转 盘(2)和容器夹持件，它随着转盘转动。而且，转盘具 有接收和夹持处于横卧位置的容器的凹槽。一个容 器支持架(28)，带有一个卸料部分，它低于所述的容 器夹持件延伸，用来在运转期间支持在所述凹槽中的 容器。

Description

本发明涉及容器的自动定位和连续输入装置，例如输送用合成材料制成的瓶子和其它中空的物体，它们可以有完全不同的尺寸和形状。设计的这个装置用来连续向其它机器输入容器，例如向高产量的灌装机器或类似的设备输送容器。该装置能够使容器正确定位，并且在单位时间内输入定量的容器。

同本发明相关的已知装置的类形通常包括：

a）.具有任意形状或尺寸的给料器，其设有接收成堆容器的开口。这些容器下落到底面上，该底面的边缘到所述的给料器的侧壁有一定距离，从而提供了使容器通过周边空间的通道。

b）.在开式循环中具有位移组件的机构，它位于底板之下，包括下述的全部和部分：

-许多可分离的容器保持元件，它们被可拆卸地安装在由一组凹槽所限定的结构中，用于接收处于横卧位置的容器，而且具有夹持容器的一个部分的夹持组件，这个部分即瓶颈，在预定位置卸出容器，此时瓶颈通常向上。

-在所述凹槽下具有许多用于接收和输送容器的卸料滑槽，朝着外部输送带的正确方向排出容器，如向着灌装生产线供给。

c）.一个可以调节高度的平板或架，处于低于所述的凹槽和高于所述的排出滑槽的位置，当受凹槽限定的夹持组件输送容器时，所述平板或架支承所述容器，使所述被接收和夹持的容器处于横卧位置，所述的板或架在卸料区有开口。当容器由所述的容器夹持组件移动到开口上的位置时，通过这个开口使容器落下。

按已知装置的功能分组如下：

a）Aidlim装置（见美国专利US-3，295，659），该装置包含给料器，将要排列的容器进入所述的给料器以不规则地形式堆放，还包含倾斜的轴，倾斜的盘，这个盘由给料器的底部构成，所述盘围绕所述倾斜的轴转动，在多个盘上有许多开口，开口用来接收容器，并且让容器通过，同时容器的颈部被夹持在所述盘上，由所述盘带着它们从接收区进入卸料区，辅助的固定盘低于或平行于所述的转盘，当容器转动时具有用于容器体的支承件，并且具有卸料开口。当转盘转动使上方的板开口对准容器的运行路线时，在重力作用下，直立的容器一个接一个地落下，并且进入固定的位于开口之下的滑槽或导槽中。

AU-499，038（HOEHN）公开了一个基本的技术规则：首先使容器在同样的机构中直立定向，让排出机构对准所述容器;与上述规则相似的原理公开在前述美国专利US-3，295，659中，从许多落下滑槽中，容器呈直立状态落下，在所述开口之下排列，它们籍助圆周和径向的元件安装在一个可转动盘的圆周边缘，以相同的速度同转动盘一起转动，而且和固定支承件相连，最终将容器送到回收输送器上。

所述装置和/或所述可转动盘或板的底部设有开口。通常底部是倾斜的，它具有垂直轴，呈锥形或截锥形状，可以在现有技术中找到这种方案。而且，它被公开在德国专利DE-277，347（Polte）和美国专利US-1，823，995（streby）中，其中描述的装置与上述实例相同。在这些实施例中转动件的倾斜面将使其斜面向上的容器向圆周边缘移动，容器被限制在导向槽中，此导向槽促进容器朝连通落下滑槽的开口运动。按上述技术背景，所述的底部板具有转动件，它与用来收集和输送容器的开口沿同方向或反方向转动。

另一方面，这种类型的装置难以适应不同形状和尺寸的容器（长度和横截面积或厚度），解决这个问题有几种途径，我们将阐述与此最相关的几个专利：

英国专利GB-1，558，379（Hoehn）涉及一个装置，如在澳大利亚专利AU-499，038的同一申请中公开的那样，其中该装置具有在内外壁之间有可以调整的间隙，和/或具有在每个开口的端壁之间有可调整的间隙，为了收集、存储容器，以适应所述开口的空间，适应容器的尺寸和形状，所述的装置包括具有滑动件，滑动件可以产生位移，以便提供合适的开口通道，而且此装置由螺栓和螺母锁住。

德国专利DE-2，651，495（Rationator），涉及一个公开的澳大利亚专利AU-499，038，其中的开口贯穿所述盘的边缘，在外部敞开口，这个边缘由一组持续的，圆环的、周向的、可拆的、固定于所述可转动盘的周边的部件形成。

美国专利US-4，681，209（MARTI）涉及一个装置，它公开在澳大利亚AU-499，038专利，其中开口由径向、周向及可拆换的部件及可转动盘的边和给料器壁构成，部件两两互相限定，它们的侧边之间限定了装容器的区域;

但是，上述解决方案没有完全解决装置对于几种尺寸和/或规格的容器的适应性问题。同时，对于输送的容器的状态，将指出下列缺陷：

-公开在澳大利亚AU-499，038和英国专利GB-1，558，379中的解决方案，为了调节各个开口，需要独立的部件，这意味着需要熟练技术人员进行精密调节。在这里，上述部件中的一些出现误差或相对位置出现差错，使得容器在运动期间，存在着容器的阻塞造成损坏的危险DE-2，651，495总之，要解决这个问题，需要花费后续的人力和财力来处理大量复杂的机构部件。

德国DE-2，651，495的解决方案需要更换一些连续的圆环部分，所述装置存在下列缺陷：

-采用了一定长度的机械部件，因而限制了对于不同规格容器的调整或适应能力;

-用螺栓将所述部件锁定在所述转盘的边缘，需要在安装地点进行精细的、费时间的加工处理，一般情况下，在使用提升装置升起所述的部件时，会损伤其顶部的凹槽;

-插座的周边的摩擦阻力，当开口向外张开时，可能造成容器损害（如，在一些案例中撕伤厚度薄的壁），以及在容器进入开口，或者直立导管中下落时使容器损坏。

美国专利US-4，681，209也同上述澳大利亚、英国专利的案例一样，具有相似的危险：（HOEHN）因为由偶然原因引起部分产生误差和错位，同时开口向外敞开可能对容器产生类似的危害，同时在开口和卸料区域内，在容器进入开口时，存在着破坏容器的危险。

当然，如美国专利US-3，295，659所公开的装置，其为了适应不同规格的容器，必须用后续的成本和人工改变整个转盘所具有的开口。

另外，必须指出，按照在转动件如转盘的开口件中收容容器的原则，为了转动稳定，需要转盘具有有效厚度，如上述美国专利US-3，295，659所公开的那样，转盘至少具有有效增厚部分。由此带来后继生产成本、重量和能源消耗。而且，通常由所述的开口造成总有一部分容器保留在顶部，另一部分在驱动件下方。在所述驱动件高速运转下，因为装置内的大气压，容器遭受向前运动的阻力，这会影响轻型容器的定位稳定性，所述的轻型容器在这些装置中是塑料瓶。

本发明的一个目的是生产上述公开类型的、具有适于处理几种规格容器的装置，该装置克服了上述缺点。该装置采用：

-单一可转动圆环件或盘，它具有固定尺寸的开口，所述开口设置在相应于与所述容器底部的圆形周边部分的区域;

-许多作为容器夹持器的中空件，它的结构大致矩形，中空件是可拆卸和可更换的所述的容器可以穿过所述的中空件;各中空件可以分别插入所述的转盘或转动件的每个开口中，容器的一部分实际上全部位于开口之中，这些中空的部件具有与在直立位置上的所述类型容器相应的内尺寸，还具有与所述转盘中开口相应的外尺寸，无论是哪种类型的容器，所述的中空件将被固定在给定的装置上。

上述中空件可以通过塑料或金属模制而成。

本发明的上述目的和其它目的，优点或特性，通过以下对确定的优选实施例进行描述会更加清楚：

本发明参考附图将进一步详述：

图1为容器夹持支撑组件的透视图，其由沿周边设有开口的转盘的形成，所述开口为了接收插入单一中空件的体的至少一部分，该中空件具有一个倾斜凸起向上的凸缘，图中所示的是中空件安装到转盘之前的位置。

图2是与图1相似的视图，但是单一中空件没有设置倾斜的凸缘。

图3是类似于图1和2的在外边缘设有开孔的转盘的局部视图。

图4是沿所述转盘周边展开部分的纵向剖视图，表示该装置支承可取出的中空件装到所述盘的孔中。

图5是与图2所述中空件相似的一个单一中空件的放大示意图。

图6为单一中空件的一个变化了的实施例的俯视图，所述的中空件带有另一种配合结构，以便同象图3所示的转盘相结合。

图7为本发明装置中一部分的垂直中心截面剖示图。

图8为同图7所示本发明的一个变化的实施例相似的视图。

图9为局部剖视图，其放大表示该装置的一部分，该装置是在容器进入所述中空件位置上进行协同操作的机构。

图10为表示一个容器夹持支撑组件的优选结构的俯视示意图。

图11为按本发明的装置的透视图，该装置具有在给料器的底部上方的径向旋转臂。

图12是图11所示装置中一部分的垂直中心剖视图。

图13是一个透视图，表示了所述单一中空件的另外一个实施例及相关的落下滑槽。

图14为本发明另一实施例的局部透视图，其中所述的单一中空件被安装到转盘的边缘。

图15是沿图14XV-XV线的剖视图。

从图11中可以看出，本发明的装置包含如前述US-4，681，209专利中的一个基本结构，有一个带开口的给料器48，用来承载成堆的容器4，所述的容器4落在底件上，为给所述容器提供一个可以通过的圆周间隔，该底件具有与所述给料器壁分隔开的边缘。

本发明主要基于可互换的框架，其是定形的容器夹持器，该容器夹持器由中空件1构成，用它从所述底件的所述圆周间隙处接收和夹持处于横卧位置的容器4，所述的单一中空件具有与所述容器4之一相配合的内尺寸，所以中空件能容纳容器体的绝大部分;中空件还具有一个外尺寸，使得中空件体的至少一部分与转盘2的孔3相对装配，转盘2（见图1-4和7-13）位于所述给料器的底部之下，或者在给料器底部（见图14）的圆周边缘部分。容器4放置在容器支承架28中，直至到达卸料段（见图4），按照技术要求转变为直立位置。

从图1到图10和图13中，能够看出每个单一的中空件1包含：

-在其上部有一个装填开口1a，用来让容器从中通过，还有两个为了将其装在转盘2上的外悬挂边缘5;

-在其较低的部分上，一个卸料口16由两个相对凸出的在同一平面上的内凸缘7限定，以便支承容器4的瓶颈4a，所述的内凸缘位于转盘2下表面的下方，以致所述容器的重心位于所述转盘的下方。

在图5和6所示的实施例中，在位移期间，由于中空件1的填充口由对着容器底部并且与所述同一平面内的内凸缘7平行的内凸缘6限定，这样可以避免容器的位置超过凸缘7。

图6中所示的中空件1具有卸料口16，该卸料口16的其中一端设有对着内伸凸缘7的杆16。这个杆可以伸入宽口容器如罐头的口中，让其按前述已有技术处于直立位置。所述的中空件1还在尾端靠一个突出的轴17支承，轴17具有一个尖的轴端和靠近该端的圆形沟槽17a，为了将其插入一个插座件，所述的插座件由一个孔18和弹性卡环19组成。

在图4中可以看出，每个中空件1被插在转盘2的孔3中，由于弹性开关指8的作用，中空件弹性开关指8由螺栓10固定于转盘2上，并且其尾端啮合在中空件1的外壁上的槽9中。

在图7和8所示的实施例中，所述的给料器的底部由另一个与转盘2转动方向相反的可转动圆盘构成，结果是使处于不正确位置的容器朝着圆周方向返回到装填区。所述的转盘12有益地提供了径向件，如粗糙带13，以便更好地带动容器，而不使它们损坏。

一个向着给料器中心部分倾斜面，与底件的边缘和中空件1的装填口1a的内边缘相接。

所述的倾斜面由一个凸缘11构成，它从中空件1的装填开口1a的内边缘向上延伸。

从图8中可以看出，另外，所述的倾斜面也可以由截锥壁20构成，所述的截锥壁与转盘2成为整体，其下边缘与中空件1的每个装填开口1a的内边缘相邻。

在上述两个例子（图7或8）中，所述的倾斜面汇集于另外一个位于上方的面，该面从属于配合的壁15，而且该面被固定到给料器14的内壁上，从而提供了一个帮助容器4进入所述中空件1的凹槽的通道。

图9示出一个细长剖面的衬套21，将它固定在给料器14的内壁，其盖住每个中空件1的装填口1a的外边缘和所述的给料器14的内壁之间的空隙，而且越过所述单一中空件1的边缘部分延伸，它的协同作用使容器4进入所述中空件1的凹槽位置。

图10显示了可转动平面2的优选结构，它具有多个径向杆22，杆与一个中心环23连接，并与中间环24连接，还有一个圆周凸缘，其由两个相隔开的环25和26构成，隔开的环25和26之间设有间壁27，由此形成用于接收插入的中空件1的开口。

在图11所示的装置中，给料器底件由倾斜固定的盘29，通过支承件30连接到给料器的内壁上。在所述的盘29的上方，装有一个装置，用该装置移动堆积的瓶子，并且使处于不正确位置的瓶向装填区域移动。所述的装置包含与可转动中心套筒38成一体的许多径向臂36。所述的径向臂36被连接到盘37上，所述的盘37与套筒38同轴并且形成一体。所述的盘37具有径向内段坚硬和刚性的第一部分36a，位于中段的、稍有弯曲和弹性的第二部分36b，和径向外段的第三部分36c，部分36c朝着相对于转动方向的后方弯曲。第三部分36c由光滑的柔性元件组成。在运转中，上述装置延伸到所述容器夹持架的上方位置。

图11还示出一组与所述转盘2及第二平行的可转动盘32形成整体的下滑槽31，它位于较低的位置，同时一个中间固定架以二重顺序使所述的落下滑槽分开，如前述美国专利US-4，681，209所述。所述的下滑槽使容器沿着固定的底部34对准，使容器从该底部34由外部输送器35送出。

用一个可反向转动的机构驱动中心套筒38，在图12中可以看清楚该机构。图12表示出一个支承所述转盘2的中心轴44，转盘2具有插装中空件1周边的孔。所述的轴穿过所述的转盘2延伸，联接到第一轮42a，轮42a通过传动带43与同第一齿轮45b偶合的第二同平面轮42b相连，第一齿轮45b同固定于中心套筒38端部之一的同平面第二齿轮45a啮合。从这幅图中可以清楚地看到，一些轴承39和40和41装入可动部件和固定部件之间。这个反向转动机构是由梁46支承，梁46依靠与给料器48的壁成为一体的托架47支承。

图13给出了本发明的另外一个实施例，其中可转动盘2与图3中所用的部件相似。而且，可拆卸的夹持机构如图6中所示的机构相同。在这个实施例中，单个中空件1通过其后壁对准联接到下滑槽31。所述的下滑槽具有一个后平面，第一对倾斜侧板49和第二对平行侧板50a。侧板50a上方具有倾斜部分50，这些部分都连接到所述的后平面上。

图14还给出本发明的另一实施例，其中单一中空件1位于邻近转盘2的外边，在所述转盘上方设有另外一个盘（固定的或旋转的，图中未视）。向上凸起的凸缘11将所述盘的外边缘同中空件1中装填开口的内边相连接。

这个实施例在图14和15中可以看出，固定的和定位的装置已经预先防止中空件1的旋转运动。

所述的装置由加大的棱柱形的部分52构成，该棱柱部分52位于轴向件53的首端部分，在棱柱形部分52的末端是所述单一中空件。轴向件53可拆卸地安装在套状联接器54（如图6所示的）中。所述加大的部分52的上面部分位于所述转盘2的底部，并且刚好位于转盘2外边缘的下侧。另外，两个凸出部分55位于所述中空件1的单体的后侧，并且接近于中空件1的两端，凸出部分的上表面也位于转盘2的底部下方。并且，正好位于其外边缘下方。

在图15中能够看出，位于转盘2的外边相邻的中空件1在其各端部之间具有少许间隙，以免部件之间卡紧。

具有上述特征的机器，适用于加工不同尺寸和形状的容器。使固定部件在最小的干挠条件下输送容器，因而使输送容器适应性增强。所采用的容器支承组件和支承件（转盘）之间的接合关系也相当稳定。

Claims (18)

1、容器的自动定位和对准装置，所述容器例如是塑料瓶，其包括：

用来接收许多随机放置的容器的主给料器，其具有中央部件；

在所述主给料器上的侧壁；

在所述给料器里的底部，从所述的侧壁到所述的底部有一个圆周间隔部分，从而在所述给料器的底部提供能够使容器通过的空间；

容器的夹持支撑装置具有圆周部分，其位于所述给料器的下部，该圆周部分沿着邻近所述给料器底部的圆周部分的通路运动；

在所述通路上用于驱动所述容器夹持支撑组件的装置；

安装在所述容器夹持支撑组件上的容器夹持装置，为了同时运动，其中具有在所述给料器底部的圆周部分接收和夹持处于横卧位置的容器的凹槽；

在所述容器夹持部件中的卸料开口，用来允许容器从中穿过；

容器支持架组件，该组件在所述的容器夹持部件之下延伸，用来在所述的容器夹持部件运动期间支承在所述凹槽中的、处于横卧位置的容器；

在所述支持架组件里的卸料部分，用于在预定的位置上不连续的支承容器，所以，在所述的容器夹持部件里的容器在所述的卸料部分通过所述的卸料开口；

在所述的容器夹持部件上的倾斜机构，与每个容器的一部分相配合，当每个容器倾斜到预定的位置之后，在所述的卸料位置每个容器穿过所述的卸料开口；

滑槽机构，低于所述的容器夹持部件，并且可以同容器夹持部件一起运动，用来接收、定向和引导容器，使容器穿过所述的卸料开口进入预定的位置，每个滑槽具有较低的出口部分，其特征在于：

所述的容器夹持部件包含许多可换的中空结构形状的容器夹持器，每个夹持器具有形成所述凹槽的内尺寸，所以每个凹槽可以容纳容器体的绝大部分；

每个容器夹持器包含一个用于使容器通过的填料口，容器从其中穿过进入所述的凹槽；

倾斜板部件，该倾斜板朝着所述给料器的所述中心部分倾斜，其安装在所述主给料器底件和所述容器夹持器的填料口之间。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的容器夹持支撑组件包含转盘和许多位于其圆周部分上的开口，而且所述的容器夹持件具有外尺寸，以便在所述转盘的所述的开口之一上安装所述的容器夹持件之一的至少一部分。

3、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：其所述的容器夹持支撑组件包含具有外边缘的转盘，所述的容器夹持件安装在所述转盘的外边缘附近。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的每个容器夹持器的填料口具有一个内边缘，所述的倾斜板组件包含由每个填料口的所述内边缘凸出向上的凸缘。

5、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：每个容器夹持器的填料口具有一个内边缘，所述的倾斜板组件包含安装在所述容器夹持支撑组件上的截锥壁，还在相对于所述容器夹持件的每个所述填料口的内边缘的附近间隔开的较低边缘。

6、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：其还进一步包含安装在所述的主给料器的所述侧壁上的一个第二倾料板组件，其位于在相应的所述容器夹持件的上面，这两个倾斜的板组件朝向所述的容器夹持器倾斜。

7、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：其还进一步包含：

在每个所述容器夹持器的填料口上的外边缘，

安装在所述主给料器壁上的细长剖面的衬套，该衬套在空隙的至少一部分上方伸出所述的空隙位于所述的容器夹持器的每个填充开口的外边缘和主给料器内侧壁之间。

8、根据权利要求2所述的装置，其特征在于：其还进一步包含，用于在所述的开口里可拆卸地装配所述的容器夹持件的组件。

9、根据权利要求8所述的装置，其特征在于：其用于在所述的开口里可拆卸地装配所述的容器夹持件的组件包含：

在每个所述容器夹持件的外侧壁;

位于所述的外侧壁上的一个止动槽;

安装在所述容器夹持支撑组件上的弹性夹持构件，为了在所述的开口中夹持所述的容器夹持件，所述弹性夹持件与所述的止动槽啮合。

10、根据权利要求3所述的装置，其特征在于其还进一步包含：

在所述的转盘的外边缘上的夹持开口;

弹性夹持构件位于所述的夹持开口中;

各所述容器夹持件的凸出的安装件，插入所述的夹持开口中的一个开口中;

在每个所述的安装件上的圆环形槽，所述的槽与所述的弹性夹持构件相配合，使所述的容器夹持件可拆卸地夹持在所述转盘上。

11、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：其倾斜的部件包含：

在每个所述的卸料开口中的两相对的端;

在所述两相对端的两个同平面的凸缘，用该凸缘支承容纳在容器夹持件中的容器颈部;

还有一个平行于所述同平面凸缘的、接近于相对端之一的凸缘，该凸缘限制填料口的尺寸，而且可以与容器的底部相配合。

12、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：其所述的倾斜部件包含：

在每个所述的卸料开口中的两相对的端部;

在所述端部之一的杆和位于另一端的凸缘，用它们在容器夹持器的凹槽中支持容器的颈部。

13、根据权利要求2所述的装置，其特征在于：其还进一步包括：

在每个容器夹持件上的支承凸缘，用来在所述转盘上、接近所述的开口处支承所述的容器夹持件。

14、根据权利要求3所述的装置，其特征在于：其还进一步包含：用于防止所述的容器夹持器相对于所述转盘转动的固定和定位的组件。

15、根据权利要求14所述的装置，其特征在于：其中所述的固定和定位的组件包含：

基本上沿所述转盘的较低表面的圆周间隔分布，与其外边缘呈相邻关系的多个接收件;

从各所述的容器夹持件凸出的连接件，使它同所述接收件可拆卸地配合，所述的连接件包含位于其起始端的加大的棱柱形部分，并且具有与所述的转盘外边缘相邻的上表面，当所述的容器夹持器被安装在所述的转盘上时，该棱柱形的上表面与所述转盘的下表面相配合;

在每个所述的容器夹持件接近其端部至少分别有两个凸出的支撑件，当所述的容器夹持件安装在所述的转盘之上时所述转盘中接近其边缘处的下表面与支撑件的上表面相配合。

16、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的容器夹持件同每个相应的滑槽机构相连，形成了容器夹持件和滑槽机构相结合的可拆卸的单元。

17、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：其进一步包含：

用于支承所述的主给料器和容器夹持支撑组件的向上延伸的中心轴;

与所述中心轴同心的，可转动地安装在所述给料器主体的中心套筒;

同所述中心套筒成一体的、位于所述主给料器内的许多径向臂;

在所述臂上的径向外端部，包含弹性的，相对于所述臂的转运方向朝后弯曲的部分，该部分使相对于所述的容器夹持件错位的容器移动，并且使容器朝向所述的主给料器的填料区移动;

还有与所述容器夹持部件运动方向相反的方向上驱动所述中心套筒的组件。

18、根据权利要求17所述的装置，其特征在于：其中所述的每个径向臂包括：

第一径向内段呈直线形并且具有刚性的部分;

第二中段有弹性，并且弯曲的部分;

第三径向外段弯曲部分，其包含光滑和柔性元件，在工作期间该元件延伸到所述容器夹持器的位置上方。

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