CN110404809B - 用于沿着产业线连续传送产品的系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及用于沿着产业线连续传送产品的系统。本文描述了一种用于沿着产业线连续传送产品的系统，所述系统包括被配置用于沿着所述线的至少一段传送产品的至少一个传送机。系统的特征在于在所述传送机上提供有被设计用来辨识用于接收产品的一系列不同区域的编码；所述系统此外还包括：被配置用于当所述传送机的区域定位在沿着所述线的其中所述产品经历给定操作的位置中时检测所述区域的编码的一个或多个设备；以及被配置用于处理所述编码以便确定关于所述产品的一个或多个数据的控制单元。

Description

用于沿着产业线连续传送产品的系统
技术领域
本发明涉及用于沿着产业线(industrial line)连续传送产品的系统。
特别地，本发明是指其中传送线被配置为至少部分地用于接收处于自由状态(即，仅仅是依靠在支撑表面上并且没有被以任何方式约束在具体位置中)的产品的系统。这种类型的线的最普遍示例由传送带表示。
所讨论的类型的传送线提供了呈现比设想(envisage)用于包含所传送的产品的模具、托盘等的线简单的结构的优点，并且此外还提供了使得产品的流动的总体灵活管理能够实现的优点。
背景技术
图5表示了产业包装线的示例。
这包括了按顺序排列的包装机器M1-M4的编队(formation)以及传送系统100，该传送系统100在该线的上游位置接收例如来自生产线的产品并且将它们连续地馈送到包装机器M1-M4。传送系统100包括主干(main trunk)110，主干110在馈送方向T上从系统上游的接收产品的点延伸到下游的点，通过包装机器M1-M4的整个编队。
从主干110分支出通向相应的包装机器M1-M4的分支111-114。
此外，传送系统100设想再循环段(recirculation stretch)120，该再循环段120平行于主干110延伸并且被设计为将到达主干110端部的产品再次带回主干110的初始段，使得它们可以再次被馈送到包装机器。
另一方面，沿着主干110自身提供了通向前述机器中的开始于主干下游的点的机器M3、M4的分支133、134，并且此外还提供了在两个相对方向上馈送产品的段143和144。
传送系统的所提到的各种部件可以主要由传送带构成，而更受限制的段可以设想斜槽(chute)、托盘、具有推动器的表面等。
从使得包装机器能够以完全能力操作以及另一方面使得能够处置包装机器中的一个或多个的任何可能扣押(arrest)而不需要中断整个线的操作的观点来看，上述传送系统使得产品的流动的管理能够以有些灵活的方式实现。
这意味着，例如，考虑到线的特定操作状况，从生产线转移到传送系统100上的产品在到达包装机器之前可能穿过整个主干110、再循环线120、在两个方向上的段143以及最后穿过段133。
发明内容
由此而论，本发明的目标是改进上面提到的类型的已知传送系统，特别是从产品的控制和监视的可能性的立场。
在这方面，可能要注意的是，在这样的系统中，只设想对产品的流动的控制，而没有执行对各个产品的监视。
在这种类型的控制的情况下，传送线上的产品的自由状况明确地表示出妨碍，如果在一方面这相当有助于从一个传送机到另一个的转移、方向的改变等，那么在另一方面这使得系统丧失了用于辨识和识别产品的任何参考。
返回图5的示例，其中图示的已知系统实际上完全无法了解正在沿着主干110行进的位于分支111和112之间的段中的产品P是否直接来自生产线上游或者代替地来自再循环线120(在它已经穿过主干110一次之后)。
相反，本文描述的传送系统由于下文将描述的特点而能够控制和监视沿着整个传送线的各个产品。
一般而言，本发明的主题是根据权利要求1的传送系统。此外，本发明的进一步的主题是根据权利要求13的方法。
权利要求形成本文关于本发明提供的技术教导的组成部分。
附图说明
参考附图，本发明的进一步特点和优点将从接下来的描述中变得清楚，附图仅仅以非限制性示例的方式提供并且其中：
图1是本文描述的传送系统的优选实施例的一部分的侧视图的示意图示；
图2是图1的系统的俯视平面图；
图3图示了图1和图2的传送系统的操作的连续步骤；
图4图示了本文描述的传送系统的示例；
图5图示了根据已知技术的传送系统；以及
图6图示了本文描述的传送系统的优选实施例的操作的连续步骤。
具体实施方式
在接下来的描述中，图示各种具体细节旨在提供对实施例的深入理解。实施例可以在没有这些具体细节中的一个或多个的情况下获得，或者可以用其它方法、部件或者材料等获得。在其它情况下，已知结构、材料或操作没有详细图示或描述，以便实施例的各种方面将不会被模糊。
本文使用的参考文件仅仅是为了便利而提供的，并且因此不限定实施例的保护范围或范围。
如上面所预期的，本发明涉及用于沿着产业线连续传送产品的系统，例如可以是生产线或是包装线。
因此，系统可以被设计用于传送成品(finished product)和中间产品。
本文描述的系统设想传送线，产品根据自由状况(即，没有被约束在线上的具体位置中)布置在该传送线上(对于其至少一段)。
例如，该线可以设想传送带、在链或带上被移动的托盘、各种链状物(catenary)或传送带装置。下文中，通用术语“传送机”将用于指示这种装置中的任何一个。
一般而言，系统的传送线可以设想任何配置(例如，如将在下文中更详细地看出的，图4图示了传送线具有与图5的已知系统的传送线相同的配置的实施例)并且可以设想用于传送前述自由状况中的产品的一个或多个传送机。
本文描述的系统的特征在于前述传送机上提供了被设计用来辨识用于接收产品的一系列不同移动区域的编码(code)，以及在于其包括被配置用于当传送机的区域发现自己位于沿着线的产品在其中经历给定操作的位置中时检测该区域的编码的一个或多个设备以及被配置用于处理前述编码以便确定关于前述产品的一个或多个数据的控制单元。
在各种优选实施例中，特别地，该系统包括：
被配置用于当所述传送机的区域发现自己位于其中所述产品被放在所述区域上的位置中时检测这些区域的编码的至少一个设备，以及
被配置用于当所述传送机的区域发现自己位于其中所述产品从所述传送机释放到另一个传送机或者到其它装置的位置中时检测这些区域的编码的至少一个设备；
并且所述控制单元被配置用于基于所述编码确定指示所述产品沿着传送线的位置的数据。
换言之，本文描述的系统使用由传送机承载的编码，该编码作为用于了解各个产品的状态的参考。在产品接受状态改变的点检测编码，该状态改变可以由产品到单独传送机或者从单独传送机的转移表示，或者由产品接受的操作表示。控制单元被配置用于基于在传送期间检测到的编码跟踪沿着线的产品的状态的改变。
现在参考图1和图2，这些图示了本文描述的传送系统的实施例的示例。
所表示的系统包括第一传送带10和设置在第一传送带10下游的第二传送带20，第一传送带10和第二传送带20一起限定一个并且是同一个馈送方向X。
两个带以使得到达带10的端部的产品直接转移到下游的带20上的方式彼此面对。
现在应当注意的是，两个带上都提供了沿着带的长度以有序的方式分布的一系列编码Ci，以便限定一连串的不同区域Ai，该一连串的不同区域Ai构成用于接收产品的预定区域。
特别地，每个区域被设计用于接收产品集合，根据具体应用的需要，该产品集合可以是单个产品或者是一行产品。
每个区域Ai的宽度清楚地随一个产品集合与下一个产品集合之间设想的间距变化，该宽度在带的前进方向上限定并且在图中由附图标记“L”辨识，以这样的方式使得在每个单独区域内有可能发现单个产品集合。考虑到所讨论的类型的传送系统的通常应用以及其中设想的产品之间的间距，这些区域可以有利地具有略小于产品长度(再次参考带的前进方向并且在图中由附图标记“l”标出)的两倍的宽度。本申请人已经在这点上发现这个尺寸使得能够补偿产品之间的间距的均匀性的任何可能的缺失或者各行产品内的任何可能的未对准。
前述编码可以具有提供由检测设备自动读取的可能性的任何类型，这将在下文出现。所讨论的编码可以具有光学类型、磁类型、射频类型、接触类型等。前述编码出现在图2和图3中的表示仅仅是以示例的方式提供的。优选地，编码被施加在带的局部点中，以便有助于其被下文中描述的检测设备读取(在这点上参见图6)；在这种情况下，区域Ai由传送机的从一个编码Ci延伸到下一个编码的相应部分限定。
再次应当注意的是，区域Ai本身由施加在传送带上的编码Ci限定。但是，除了这些编码之外，还可以设想用于对不同区域划分界线的其它标记，例如分界线或者用于带上的不同区域的不同着色。
返回图1和图2，所讨论的系统此外还包括用于检测前述编码的多个设备Dy，该多个设备Dy定位在两个传送带上的用于输入和输出产品的点处。根据带上提供的编码的类型，这种设备可以是光学设备、以射频操作的设备(RFID设备)、磁读取器等。
前述设备的定位使得在将新产品装载到两个带之一上的任何时候，设置在带的输入处的检测设备检测该产品设置在其上的接收区域的编码，以及同样地，当产品到达带的输出时，定位在该点中的检测设备检测该产品从其释放的接收区域的编码。系统的控制单元15记录这些编码并且对其进行处理以便监视产品的位置和/或一个或多个处理参数(如下文中描述的)。
所讨论的设备本身可以被配置用于检测产品在带的前述输入和输出点中的通过，或者可替代地，可以与具有该功能的第二设备相关联。
图3例示了由系统执行的控制过程。
参考上述图的步骤A，当产品P1被装载到带10上在由编码512辨识的接收区域中时，设备D1检测编码，并且控制单元15将产品P1和位置“带10，区域512”之间的相关性(P1-带10-区域512)存储在存储器中。
当产品P1到达带10的端部时(步骤B)，设备D2再次检测编码512，并且控制单元15存储用于产品P1的新位置“从带10输出”。
产品P1被即刻转移到带20上(步骤C)，其中它占据由编码508辨识的接收区域。控制单元15检查具有位置“从带10输出”的产品是产品P1，并且因此存储用于这个产品的新位置“带20，区域508”。
最后，一旦产品P1到达带20的端部(步骤D)，设备D4就再次检测编码508，并且控制单元15因此存储用于产品P1的新位置“从带20输出”。
从前面的内容可以看出，系统跟踪各个产品的位移并且因此能够了解对于每个产品，它在任何瞬间定位在哪个传送带上以及在那个带上的哪个位置中。
此外，基于这些数据，系统能够得到关于各个产品的进一步信息。
特别地，系统可以确定产品在线上的停留时间。
这个参数对于在期望的范围内处置食品产品的产业线来说非常重要，并且在一些情况下，按照所设想的质量标准，这个参数对于这些食品产品要在从它们已经被生产时起的预定时间内被打包和/或包装是必要的。
本文描述的系统可以针对每个单独产品监视从进入线上的时刻开始的在线上的停留时间，以及例如，一旦预设时间限制已经过去，系统可以给予该产品高于也正在沿着线行进的其它产品的优先级。作为替代方案或者除此之外，一旦已经超过最大时间限制，产品可以被转送以被丢弃，该最大时间限制随所设想的质量标准变化。
在这点上，可以参考图4，图4图示了与图5的产业线相同的产业线但是提供有本文描述的类型的传送系统。特别地，可以注意的是，检测设备Dy定位在每个传送机的输入和输出处。
图4中表示的是两个产品P1和P2，在所表示的瞬间，这两个产品P1和P2一个跟在另一个后面地定位在同一传送机上。但是，这两个产品沿着线到达该点所遵循的路径完全不同，如图中经由两个轨迹1和Z2示意性表示的。
如可以看出的，即使产品P2定位在产品P1的上游，但是实际上它已经穿过了主干110并且已经沿着线120再循环了。相反，产品P1直接来自上游的生产线。
系统能够基于两个产品已经进入线的相应瞬间，更精确地，基于两个产品已经被系统首次检测到并记录的相应瞬间，来确定两个产品的停留时间。在各种优选实施例中，系统的控制单元15被配置用于利用各个产品被首次检测到的日期和/或时间来辨识它们或命名它们。因此，使用唯一辨识各个产品的该数据，系统还能够在任何瞬间确定它们在线上的停留时间。停留时间可以被如何确定的示例是，计算确定停留时间的瞬间与归属于单独产品的辨识符(如已经描述的，其包含例如日期和时间)中记录的时间之间的差。如图中所示，实际上，产品P2在线上的停留时间比产品P1在线上的停留时间长得多。
参考所表示的情况，当产品P1到达检测设备D9时，系统识别到该产品是产品P1，其停留时间为40s，并且了解到跟着它的产品是产品P2，其停留时间是540s。
如果恰恰在那个时刻，产品P1和P2都可以被引向的包装机器M3即刻只能用于一个产品，那么由于产品P2的停留时间较长，系统可以决定允许产品P1继续跳过机器M3，并且代替地，将产品P2引向该机器。
以这种方式，系统可以防止产品P2在线上逗留长于预设时间。相反，如果已经超过预设时间，则系统可以将产品P1引向机器M3并且将产品P2转送以被丢弃。
系统还可以得到关于各个产品的其它信息。
在这点上，系统还可以基于带的运动(即，考虑诸如加速度、速度、前进方向等之类的参数)确定产品沿着线的绝对位置。
上述信息可以有利地用在需要同时定位很多产品时，例如，在有很多瑕疵品要从线上移除的情况下。
同样，系统可以得到有关产品的准备状态的信息。
例如，在各个产品通过线的一个站点的任何时候，存储关于在该站点中执行的操作的一个或多个数据。
因此，系统可以收集关于处理中产品已经经历的操作的信息。
例如，如果机器中的一个经历故障，系统可以即刻辨识在这个机器失效时已经通过它的产品，并且因此可以将这些产品重新引向另一个机器或者将它们停放在缓冲单元中等待该机器再次开始操作。
如果已知产品经历的操作，那么系统此外还可以区分可能在一个并且是同一个产业线内生产的具有不同类型的产品。
再次为此目的，在线设想不同类型产品、区分化路径的情况下，系统可以代替地经由传送机的编码仅仅辨识由各个产品遵循的路径，并且基于所辨识的路径来确定产品所属的相应类型。
由于区分产品的能力，系统可以例如根据产品的类型将其引向不同的包装站点。
鉴于以上，可以清楚地看出，由所描述的系统提供的监视各个产品的可能性使得既能够实现对产品质量的更大保证，又能够实现产业线作为整体的更有效管理。
最后，本领域技术人员将明白，出于上述目的，系统的控制单元15被提供有设计用于处理所收集的各种数据的软件。
在各种优选实施例中，所提到的检测设备Dy被配置用于独立地检测编码Ci和产品Pi。特别地，这些设备被配置用于在编码Ci中的一个通过设备前方的任何时候检测编码Ci，并且同样地用于检测产品Pi。如之前已经提及的，这两个功能可以可替代地由两个不同的检测设备或单元执行。
控制单元15被配置用于在设备的第一单元检测到给定区域的编码并且第二单元检测到给定产品定位在该区域中时将该产品与该区域相关联。
如下文将说明的，上述配置使得系统即使在产品相对于编码Ci在带本身上的分布以不均匀的方式布置在带上(例如，产品横跨由两个不同编码Ci限定的两个区域Ai)时也能够正确地操作。
在这方面，图6表示了产品P11被设置成横跨带20的两个区域1和2并且后面跟着产品P12的情况，与之相反，P12被完全包含在区域2内。
根据上述配置，在区域1变得对应于检测设备Dy的瞬间，其最初只检测到编码1，这被存储在控制单元中(步骤A)。
接下来，在带20的进一步前进后，设备Dy也检测到产品P11，并且因此控制单元存储产品P11和位置“带20，区域1”之间的相关性，如之前已经描述的(步骤B)。
片刻之后，当产品P11还在设备Dy前方通过时，编码2也变得对应于设备Dy并且因此被检测到以及从而被存储在控制单元中(步骤C)。
同时设备继续检测产品P11，但是由于这是已经被辨识过的同一产品，因此它还是被分配给区域1。
相反，当完全包含在区域2中的下一个产品P12变得对应于设备Dy时，其检测到新产品的通过，并且控制单元存储新产品P12和位置“带20，区域2”之间的相关性(步骤D)。
鉴于以上，现在明白的是，即使产品变得占据两个不同的区域，如产品P11的情况，系统也可以仅将由产品的“前部”占据的区域作为参考位置，使得系统在任何情况下都能够跟踪产品而不会犯任何错。
由此而论，在另一方面，可以理解的是，各个区域Ai的前述最大宽度(L)(仅略小于各个产品或单行产品的长度“l”的两倍)使得有可能每个区域Ai前方都具有单个产品，因此使得能够即使在产品以并非完美有序的方式位于带上各个区域内时也实现只有一个产品与每个区域相关联，
当然，在不损害本发明原理的情况下，构造和实施例的细节可以相对于本文仅以非限制性示例的方式示出的内容进行显著变化，而不脱离本发明的范围，因为本发明的范围是由所附权利要求限定的。

Claims (17)

1.一种用于沿着产业线连续传送产品的系统，所述系统包括被配置用于沿着所述线的至少一段传送产品的至少一个移动传送机(10，20)；
其中，所述传送机上提供有被设计用来辨识用于接收产品的一系列不同移动区域(Ai)的编码(Ci)；
所述系统包括：
一个或多个设备(Dy)，所述一个或多个设备(Dy)被配置用于检测所述传送机的在沿着所述线的一个或多个位置中的区域的编码(Ci)，在所述一个或多个位置处或者接近所述一个或多个位置处所述产品经历操作；以及
控制单元(15)，所述控制单元(15)被配置用于基于所述编码(Ci)确定关于所述产品的状态的一个或多个数据，
所述系统的特征在于：
所述传送机被配置为至少部分地用于接收处于自由状态、即仅仅是依靠在支撑表面上并且没有被以任何方式约束在具体位置中的产品；
所述系统的所述设备或其它检测设备被配置用于辨识所述产品在沿着所述线的所述位置中的通过，在所述位置处或者接近所述位置处所述产品经历操作；以及
所述设备被配置用于独立地辨识所述编码(Ci)和所述产品，并且其中所述控制单元被配置用于在组合检测给定编码和由所述编码(Ci)确定的接收区域(Ai)内的给定产品后存储所述给定产品和所述给定编码之间的关系。
2.根据权利要求1所述的系统，
其中至少一个设备(Dy)被配置用于检测所述传送机的在沿着所述线的其中所述产品被放在所述传送机的区域上的位置中的所述区域的编码(Ci)；
其中至少一个设备(Dy)被配置用于检测所述传送机的在沿着所述线的其中所述产品从所述传送机释放到另一个传送机或者到其它装置的位置中的区域的编码(Ci)；
其中所述控制单元(15)被配置用于基于所述编码(Ci)确定指示所述产品的位置的数据。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述控制单元(15)被配置用于根据指示产品已经被放在其上的第一传送机的区域的编码已经被检测到的瞬间的信号，确定指示每个产品在所述产业线中的停留时间的参数。
4.根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的系统，其中所述编码(Ci)具有以下类型中的至少一种：光学类型、磁类型、射频类型或者接触类型。
5.根据权利要求1至3中的任一项权利要求所述的系统，其中所述传送机由传送带构成。
6.根据权利要求1至3中的任一项权利要求所述的系统，包括多个传送机，并且对于每个传送机包括：
被配置用于检测所述传送机的在沿着所述线的其中所述产品被放在所述传送机的区域上的位置中的所述区域的编码(Ci)的至少一个设备(Dy)；以及
被配置用于检测所述传送机的在沿着所述线的其中所述产品从所述传送机释放到另一个传送机或者到其它装置的位置中的区域的编码(Ci)的可能至少一个设备(Dy)。
7.根据权利要求1至3中的任一项权利要求所述的系统，
其中所述传送机通过用于处理所述产品的站点，
所述系统包括被配置用于检测所述传送机的访问所述站点的区域的编码(Ci)的至少一个设备(Dy)，
并且其中所述控制单元(15)被配置用于基于所述编码(Ci)确定指示所述产品的处理状态的数据。
8.根据权利要求7所述的系统，包括通过被设计用于生产不同类型产品的不同处理站点的多个传送机，
并且其中所述系统对于每个传送机包括被配置用于检测所述传送机的访问所述传送机通过的站点的区域的编码(Ci)的至少一个设备(Dy)，
并且其中所述控制单元(15)被配置用于基于所述编码(Ci)确定指示各个产品的类型的数据。
9.根据权利要求6所述的系统，包括被配置用于接收所述线的最终段中的产品并且将它们再次带回到所述线的初始段中的一个或多个再循环传送机。
10.根据权利要求1至3中的任一项权利要求所述的系统，其中所述编码(Ci)彼此相隔一定距离地施加在所述传送机上，以便限定在所述传送机的前进方向上的维度小于所述产品的维度的两倍的接收区域(Ai)。
11.一种用于经由传送系统沿着产业线连续传送产品的方法，所述传送系统包括至少一个移动传送机(10，20)，所述传送机被配置为至少部分地用于接收处于自由状态、即仅仅是依靠在支撑表面上并且没有被以任何方式约束在具体位置中的产品，所述传送机上提供有被设计用来辨识用于接收产品的一系列不同移动区域(Ai)的编码(Ci)；
所述方法包括以下步骤：
使所述产品在所述传送机的相应区域中接受操作；
经由检测设备(Dy)检测所述传送机的其中所述产品经历所述操作的区域的编码；以及
基于所述编码(Ci)确定关于所述产品的状态的一个或多个数据，
所述方法包括以下步骤：
连续将产品放在所述传送机的相应区域(Ai)上；
经由检测设备(Dy)检测所述产品已经被或正在被放在其上的所述区域的编码(Ci)；
将所述产品和所述传送机的所述编码之间的相关性存储在存储器中；
从所述传送机的所述区域(Ai)连续释放所述产品；以及
经由检测设备(Dy)检测所述区域(Ai)的编码(Ci)，并且将所述产品和指示其从所述传送机输出的位置的数据之间的相关性存储在所述存储器中。
12.根据权利要求11所述的方法，包括以下步骤：
将布置在所述传送机的相应区域(Ai)上的所述产品馈送到处理站点；
检测所述区域(Ai)的编码(Ci)；以及
将所述产品和指示在所述站点中执行的处理操作的一个或多个数据之间的相关性存储在存储器中。
13.根据权利要求11所述的方法，包括以下步骤：对于每个产品，基于所述产品已经放在其上的第一传送机的区域(Ai)的编码(Ci)已经被检测到的瞬间，确定指示产品在线上的停留时间的参数。
14.根据权利要求11所述的方法，其中所述传送系统包括连续布置的多个传送机，所述方法设想对每个传送机执行所述步骤。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述传送系统包括被配置用于接收所述线的最终段中的产品并且将它们再次带回到所述线的初始段的一个或多个再循环传送机。
16.根据权利要求11至15中任一项权利要求所述的方法，设想在系统的控制单元中提供被设计用于基于所述编码和/或所述相关性确定所述产品的状态的数据处理程序。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述产品的所述状态关于以下中的至少一个：位置、准备状态、类型和在线上的停留时间。
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