CN110844350B - 储盒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于容置元件的储盒，每个元件具有杆和头，其中该储盒包括呈螺旋形开设在柱筒周面中的槽，该元件的杆可被安装在该槽中，而每个元件的径向朝外突出于槽的头可通过合适的拨杆在周向上受力，以便先后经过槽地输送该元件直至槽尾，该元件在槽尾被逐个卸出。

Description

储盒

技术领域

本发明涉及一种储盒，用于储藏具有杆和头的相同元件。它们包括例如螺钉、尤其是自攻螺丝(Flieβlochschraube)，但也包括其它紧固件或概括而言具有杆和与之相接的头的元件。因此，以下代表性地仅选择称之为“元件”。

背景技术

在使用或安装元件的工业加工方法中一般需要把元件独立分开并按规定取向来提供。例如已知如下储盒，其以矩阵状平面格栅形式包含成行成列预置的元件。这种形式的多个重叠布置也能形成(此时为立体的)储盒。

在此一方面，储盒尺寸已经是难点，因为应该大多最好将尽量多的元件安置在狭窄空间里。同时，储盒应该易搬运操纵。它们优选布置在加工设备附近，在这里也必须允许不同的空间取向(倾转姿态)。必须相应保证装在储盒中的元件可靠保持在那里而不会掉出。最后，储盒的装卸载应该简单且尤其快速可行，以便能顺畅地执行加工过程并且避免无用时间。

发明内容

本发明的任务因此是提供一种储盒和一种使用储盒的方法，其克服了上述缺点。

该任务通过一种根据权利要求1的储盒或者一种根据权利要求10的方法完成。由从属权利要求得到其它有利实施方式。

本发明基于以下认识，能够很简单地在一个槽内以空间对准方向的方式储藏多个元件，这些元件在该槽内前后相继布置，并且它们可通过合适的机构在所述槽内继续输送直至槽尾，所述元件可在槽尾处从储盒中被取出或卸出，以便将其供给加工设备或其它用途。

同时，根据本发明已经知道：这种槽可以很有利地按照螺旋形轮廓如下地布置在柱筒的周面中，即，该槽以多个沿轴向前后相继的匝圈形式，从槽头直至槽尾地螺旋环绕该柱筒的转动轴线。这有利地将储盒的结构空间减至最小。所述元件此时以其杆被装入该槽中，从而杆完全或至少大部分伸入所述槽或柱筒内部。适当地如此选择槽宽度，即，每个元件的杆可以伸向槽中，但头对其太宽，因此它留在柱筒周面外，槽开设于该柱筒周面中。尤其合适的是，槽的径向深度被选择为如此大，即，所述元件在径向上可完全伸入该槽中，直至元件头的底面在槽壁两侧贴靠柱筒周面。

因此，在本发明的储盒中，所述元件可以螺旋形地前后布置，其中，该元件的杆分别对准柱筒内部、最好是对准柱筒的转动轴线。

这些元件可以通过合适的抓取件从槽中被取出。或者，这些元件可以通过合适的进给机构在该槽内被继续移动，从而它们在槽尾处可先后供于使用，并且在那里被卸出或取出。

根据本发明的一个有利实施方式，设有至少一个可被驱动的拨杆，该拨杆在输送方向上相对于柱筒可沿周向围绕周面移动。一个元件在其沿着槽的直至槽尾的路径中总是被该笼的同一拨杆施力或者说输送。该拨杆此时扫过柱筒周面且在周向上对从该槽突出的头(或者或许还有从该槽径向朝外凸出的杆部段)施以进给力。在周向上受力的元件由此沿着槽被进一步移动或输送并因此自动先后到达槽尾。这种移动可以如此产生，即，该拨杆基本保持位置不动且使柱筒绕其转动轴线转动。也可以想到且在此优选相反的运动，即柱筒基本保持位置不变或肯定不转动，而使至少一个拨杆围绕周面转动。此变型的优点在于，开设于柱筒中的槽的槽尾此时不改变其位置，即各个元件的输出位置基本保持不变。如果取而代之地使柱筒在拨杆基本固定不动情况下转动，则槽尾围绕柱筒的转动轴线而变动，并且由槽尾限定的元件卸出地点是可变的。

本发明的一个尤其优选的实施方式规定，多个(n)拨杆“优选均匀地”围绕周面布置。这些拨杆仿佛形成一种耙或笼。它(如在先的单独拨杆那样)可绕柱筒的转动轴线转动，从而围绕柱筒布置的所有拨杆同时扫过该周面。这使得沿周面的进给得以均匀化。另一方面，落位于槽中的元件通过多个拨杆被分成若干小组，每个小组具有少量(优选分别仅一个)元件，这简化了在槽尾处的配送。

该笼的两个相邻拨杆的周向距离(确切说，在槽纵向上的距离)因此可以如此选择，即，规定数量的元件在相邻的拨杆之间布置在该槽内。例如可想到如下实施方式，在此，接连位于槽内的三个元件被在周向上的一个在先的和一个在后的拨杆夹住。拨杆的相对于落位在槽中的元件的一定程度无间隙的尺寸设定或定位允许准确引导或定位所述元件，尤其在通过笼的转动来继续输送时。

本发明的一个尤其优选的实施方式规定，在周向上分别恰好只有一个元件位于该笼的两个相邻拨杆之间。此实施方式的优点在于，这些单独元件在周向上全都具有相同的相互间距。结果，可通过笼以恒定转动角度的转动进行元件按节拍的继续输送(见下文)。

进一步深思下去而有利的是，如此选择两个相邻拨杆之间的周向距离，即，恰好一个元件头适配于两者间。这对于以下应用是适当的，在此，该元件以其杆完全伸入槽中，从而只有头突出其外并贴靠该周面。两个相邻的拨杆此时在周向上夹住该头，在这里，在转动方向上“靠后的”拨杆在扫过周面时对各元件头侧向施力并使相关元件沿着槽移动。

但也可以想到以下变型，在此，拨杆的周向距离表现为小于元件头的直径，即，比如在元件的杆直径的数量级内。于是看上去合适的是，元件杆的一个部段也径向朝外地突出于槽并且如此设计该拨杆，即，拨杆在径向上可以在杆头之内或之下移向所述突出的杆部。于是，不是元件头、而是杆侧向受力，而元件头径向朝外突出于周面的程度致使拨杆能插入在周面与头底面之间的径向间隙中。此实施方式的优点在于，可由储盒容纳的总元件数量得以提升，因为这些单独元件头在周向上不再被拨杆分开，而是取而代之地它们部分重叠。

在任何情况下，本发明的一个有利实施方式规定，在周向上在相邻拨杆之间形成用于恰好一个元件的储藏位。在Z方向(其是柱筒转动轴线的方向)上，两个相邻拨杆限定出多个储藏位，所述储藏位与该柱筒内的槽的圈数一致。

拨杆可以是基本笔直形成的撑杆，撑杆平行于转动轴线布置在周面近旁。但或者也可以想到，每个拨杆的相对于转动轴线倾斜的取向或者任意弧形的或任意形成的造型。它例如可以如此获得，即，这些单独元件的施力恰好在槽的纵向上进行，即根据槽的螺距。重要的只是每个拨杆可以在该槽的整个轴向延伸范围内对位于槽中的元件施力。

该笼的各个拨杆可以在柱筒的上端和/或下端处通过合适的凸缘结构相互连接以形成所述笼。与凸缘结构配合的驱动机构还可以用于造成笼相对于柱筒的转动运动。

适当地如此形成本发明的槽，即，该槽可靠容置元件杆或至少其一部分。优选地，槽宽度被选择为仅略微大于要由槽容置的杆直径，从而该杆在Z方向上被槽的相互对置的侧壁引导。优选地，槽的侧壁从柱筒周面起垂直于转动轴线延伸。槽底面可相对于对置的两个侧壁垂直延伸。但也可以想到槽侧壁的其它形状。因此，槽侧壁例如可以相对于Z方向是倾斜的，做法是它朝向转动轴线下倾。在储盒竖立的情况下，安装在其中的元件的杆于是朝向转动轴线略微向下倾斜。这可以使得元件意外径向朝外掉出变得困难或防止这种掉出。

为了防止被装入储盒中的元件沿径向向外掉出所述槽，本发明的一个有利的实施方式规定，所述柱筒和拨杆被同一个、优选也呈柱形的壳套包围。该壳套的内半径适当地被选择为略大于落位于储盒内的一个元件头的顶面至柱筒转动轴线的距离。在此情况下，落位于储盒内的元件被很可靠准确地定位：元件头在径向上向内被柱筒周面引导而向外被壳套的内表面引导。在周向上，元件头被相邻的拨杆(或元件)夹住。在Z方向上，彼此对置的槽侧壁将元件杆稳固住。

作为要设置在元件头的外表面上的壳套的替代方式，在所述元件或至少其杆具有适当的铁磁性能且于是单独通过吸合磁力向着转动轴线被拉向柱筒内时，也可以通过能够布置在柱筒中心处的磁芯实现元件的径向固定。

为了能取出或卸出已经到达槽尾的一个元件，根据一个有利实施方式设有卸出机构。它可以是压缩空气作动的。例如可以想到的是，通过一个在槽尾区域内通入槽的压缩空气通道来吹入压缩空气，压缩空气从下方作用于元件头并且径向朝外输送元件头。技术人员所常用的其它卸出机构也是可想到的。优选地，卸出机构与笼的转动同步或甚至被笼的转动推动。压缩空气通道可以在转动节拍中例如通过与转动驱动机构相连的机械部件被暂时打开和又关闭。而且可选地，可将有缺陷的卸出机构与转动驱动机构连接起来。

本发明的优选实施方式在柱筒内规定了恰好一个螺旋形槽，其中，在槽头处被连续送入槽中的元件根据“先到先走”原理沿着槽被送至槽尾。但是，在本发明想法的深思之下，也可以在柱筒内设置多个沿轴向相互错开布置的槽，以便例如能在一个储盒中分别先后存储不同类的元件。当在一个加工过程中要从储盒中同时输出多个元件时，这种变型对于相同的元件也是让人感兴趣的。视乎各个槽的相对转动位置或各个槽尾的由此导致的转动位置而定，可以在储盒的不同周向位置彼此同时地或也错时地输出相同或不同的元件，这相应提高了本发明储盒的灵活性。

根据本发明使用前述储盒的方法首先涉及以下基本构想，要将许多个元件布置在储盒的槽中，在这里，每个元件具有杆和头，并且所述元件被如此装入该槽中，即，每个元件的杆伸入该槽中，而该头在径向上朝外突出于该槽。通过所述方法，能以比较小的空间按照规定姿态独自分开地储藏或输出大量元件。

本发明的一个尤其有利的实施方式包括：具有借助拨杆形成的笼的本发明的储盒的用途，在这里，该笼在一个输送方向上围绕此时相对于笼静止不动的柱筒的转动轴线被转动。至少一个拨杆此时在周向上对至少一个元件的径向朝外突出于槽的头或杆部施力，并且在笼的转动运动范围内沿着槽输送至少这个元件。

为了能以有序间隔(按节拍)取出一直移动到槽尾的元件或者使下一个元件移动至槽尾，本发明的方法规定总是使笼以一个恒定的转动角度围绕该转动轴线转动。所有位于储盒内的且此时承受笼的拨杆的作用的元件在此根据转动角度沿着槽被继续移向槽尾。适当地，依据笼的拨杆的数量(n)，根据公式β＝360°/n得到转动角度β。

在安置在储盒内的元件通过笼的拨杆沿着槽被继续移动的每一节拍中，元件也在轴向上移近槽尾所处的柱筒末端一段距离。根据公式z＝P/n，每一节拍所走过的轴向位移(z)取决于槽的螺距P和笼的围绕柱筒均匀分布的拨杆的数量(n)。

虽然储盒在正常运行中优选以节拍方式运行以能在时间或地点上有目的地输出各个元件，但本发明的储盒可以很简单地通过笼相对于柱筒的连续转动被装载。为此，第一元件被装入此前全空的储盒的槽头中。通过使笼相对于柱筒转动，被在先装入槽头中的元件沿着槽被继续移动，使得槽头空出来以用于另一元件。通过前后相继地将元件送入总是又空出来的槽尾，可以逐步将所有设置用于装载储盒的元件放入槽中并且通过该笼的拨杆被继续输送。这可以在笼围绕柱筒恒定转动之时适当设计所述供应的情况下进行，优选也伴随着更高的转速以保持短暂装载时间。

槽尾和/或槽头可以如此设计，即，所述槽朝向柱筒的上端侧或下端侧敞开，使得待装入或待取出的元件在轴向上可被供给柱筒和/或从中被取出。这恰好看上去对于槽头是适当的，因为否则在装载储盒时必须在径向上进行单独元件的供应。在此情况下，所述元件必须有目的地被相互间隔供应以保证分别被供给槽头的元件可被一个拨杆从槽头被送入槽，随后在径向上到来下一个元件。而在端侧，待装填的元件可以前后紧挨着地出现在上槽尾处并且一旦槽尾空出来就接连滑入其中。

可由储盒容纳的元件能够如已经描述的那样尤其是紧固件比如像螺钉、销、钉等，其具有杆和头。因为对于根据本发明的储藏而言仅有意义的是头比杆宽，故在储藏时也可考虑具有这种形状的其它元件。小容器例如是合适的，在此，杆所围出的容积通过盖被封闭，盖是头的一部分或形成该头。对此包含瓶子，在这里，例如螺纹盖径向超出形成该杆的瓶体的周面。当杆部形成真正的容器且径向加宽的盖相当于所述头时，用于咖啡或其它产品的盒具有合适形状。原则上，任何能以一个(杆)部段插入储盒的槽中而一个较宽(头)部段能在槽侧壁的一侧或两侧贴靠柱筒周面的物体都适用于该储盒。

附图说明

以下，结合唯一的图1来描述本发明储盒的一个有利实施方式。

具体实施方式

图1示出竖直取向的储盒，在这里，原则上可以选择任何空间取向。储盒M包括围绕转动轴线T构成的具有外周面F的柱筒W。转动轴线T在这里在方向Z上延伸。

柱筒W的周面F被一个槽N贯穿，槽在方向Z上呈螺旋形围绕转动轴线T延伸。槽N的螺距被选择为使槽N从柱筒一端到另一端地大致延伸均匀8圈。

在图1中的上柱筒端，槽通入槽头A。槽头A延伸入柱筒W的垂直于转动轴线T的上端面，在这里，槽头A在图1中被构件遮挡住。在柱筒W的下端形成槽尾E，其中，该槽尾E在图示中被元件B的头遮挡住。

槽N设计用于存放多个元件B。元件B具有未详细示出的杆，杆在上端通至头。适当元件的典型例子是具有螺钉杆和螺钉头的螺钉。元件B要如此布置在柱筒W的槽N中，即，所述杆指向槽内或者说指向转动轴线T，而比槽更宽的头并无法伸入槽中，取而代之地以其朝向杆的底面贴靠柱筒W的周面。

柱筒W被笼K紧贴围绕，所述笼主要由多个均匀围绕转动轴线T布置的拨杆R构成。拨杆R在此实施方式中平行于转动轴线T延伸并且尤其是通过基本就位在柱筒W下方的凸缘结构L相互连接。如此构成的笼K可相对于柱筒W绕转动轴线T转动。此时，拨杆R以小的径向距离在周向上贴沿着柱筒W的周面F滑动。

笼K的拨杆R在周向上如此相互间隔，即，一个元件B的头位于在它们之间，优选没有间隙。在假定不运动的柱筒W情况下，笼K绕转动轴线T的转动导致了在拨杆R之间落位于槽N中的元件B在周向上被侧向施力并且与转动角度对应地在槽N内被继续移动。

处于概览考虑而仅示出了几个元件B，它们以其(看不到的)杆伸入槽N中。但适当地，储盒M可以被如此装满，即，在拨杆R之间沿周向可供使用的沿Z方向上重叠的所有储藏位被元件B占据。也未示出覆盖柱筒W和笼K的筒形壳套，该壳套以相对于拨杆R或元件B头的略微径向间隔的方式围绕转动轴线T延伸。该壳套用于在径向上朝外稳定住或者说防掉出地固定住元件B。

图1形象地示出了笼K在一个转动方向D上围绕假定静止不动的柱筒W转动导致了若干落位于槽N中的元件B在槽内被移动，由此元件围绕转动轴线T绕行且同时因为螺旋形槽的螺距也在Z方向上向下移动。图1在此示出了以下情况，第一元件B已到达槽尾E。在此位置，元件B可以从槽尾E被卸出，例如通过经由在柱筒W内的未详细示出的通道施加压缩空气。只有在最前面(图1中的最下面)的元件B离开槽尾E后，笼K才能继续转动以使随后的下一个元件B移入槽尾(这样一个紧随其后的元件在图1中未被示出，但它在图1的左侧所示出的两个拨杆R之间被安放在槽N的最低通道内)。

储藏在储盒M中的元件B可被接连按节拍地供给槽尾E，做法是使笼K围绕转动轴线T或相对于柱筒W在转动方向D上转动一个对应于各节拍的转动角度。为此所需的转动角度β等于360°除以围绕柱筒W均匀布置的拨杆R的数量(n)。笼K为此可通过未详细示出的驱动机构被转动，在这里，它例如能作用于带有圆柱齿轮的凸缘结构L。或者，笼K按节拍继续转动也可借助气动机构来实现，其将气动缸的直线升降运动转换为传递至笼K的转动运动。

为了给空的储盒M装载元件B，优选这样做：

如此使笼K转动，即，(在图1中被遮住的)槽头A在柱筒W的上端在周向上位于两个相邻的拨杆R之间。于是，第一元件或最前方元件B可以例如自供应装置被装入槽头A，在供应装置中，所述元件B被连续提供。通过笼K的转动，沿周向位于槽头之后的拨杆R对安装在槽头内的元件施力且使之在槽内继续移动一小段距离。若所述拨杆R完全扫过槽头，则槽头空闲以供下一元件B送入，元件随后以相同的方式在那里被装入并可通过笼K的重新转动被继续输送。装载过程可以在笼K围绕转动轴线T连续转动中进行，做法是要装填入储盒M中的元件B在槽头A上方准备好并且一旦槽头空了则独自或通过机械辅助机构被自动装入槽头。因此，储盒M可以在较短时间内装填满。一旦在先装入的元件B已到达槽尾E，则装填结束。

可以想到，在加工过程中，在储盒又应被填充之前，未完全排空该储盒。在此情况下，笼K可以与转动方向D相反地被反转，直到随后装入的元件B到达了紧跟在槽头A后的位置(所有设置在储盒内的元件B此时不是向下游直至槽尾E，而是向上游移动或者说移动向槽头A)。通过按照前述方式随后装填储盒，储盒M被无间隙装满。通过合适的、设于储盒M上的且在图1中未被详细示出的探测器可以确定是否或有多少元件B位于储盒M中。在无间隙装填和记录下几个转动节拍的情况下，也可以无需传感器就确定储盒的装填度。

Claims (15)

1.一种储盒(M)，用于容置多个相同的具有杆和头的元件(B)，该储盒(M)包括：

a)由周面(F)界定的柱筒(W)，该柱筒(W)围绕沿Z方向延伸的转动轴线(T)构成，

b)其中，该周面(F)被至少一个槽(N)贯穿，该槽(N)呈螺旋形多圈围绕该转动轴线(T)，从槽头(A)直至槽尾(E)，

c)从而多个元件(B)以其分别指向柱筒(W)内的杆能被装入该槽(N)中以通过这种方式储藏所述元件(B)，

其中，所述储盒(M)设有至少一个可被驱动的拨杆(R)，该拨杆(R)能在周向上在一个输送方向(D)上围绕该周面(F)绕行，以便在此通过侧向施力使一个元件(B)的沿径向突出于该槽(N)的头沿该槽(N)移动。

2.根据权利要求1的储盒(M)，其特征是，围绕周面(F)均匀分布的多个(n)拨杆(R)共同形成一个笼(K)，该笼(K)能如此绕转动轴线转动，即，这些拨杆(R)在此沿周向运动经过该周面(F)。

3.根据权利要求2的储盒(M)，其特征是，如此选择该拨杆(R)的数量(n)，即，其各自周向距离提供的位置用于恰好一个元件(B)的头或元件(B)的杆。

4.根据权利要求2或3的储盒(M)，其特征是，所述拨杆(R)是在沿Z方向延伸的或相对于Z方向倾斜的、彼此平行延伸的撑杆，所述撑杆延伸经过所述至少一个槽(N)的轴向长度。

5.根据权利要求1至3之一的储盒(M)，其特征是，在每两个相邻拨杆(R)之间形成几个单独的沿Z方向前后相继的储藏位，用于各自一个元件(B)，储藏位的数量与该槽(N)的圈数一致。

6.根据权利要求1至3之一的储盒(M)，其特征是，所述至少一个槽(N)具有对准转动轴线(T)的侧壁，该侧壁与之形成的角度为0＜α≤90°。

7.根据权利要求6的储盒(M)，其特征是，α＝90°。

8.根据权利要求1至3之一的储盒(M)，其特征是，该柱筒(W)和拨杆(R)被同一壳套(H)包围，以防止设置在该槽(N)中的元件(B)在径向上掉出该槽(N)。

9.根据权利要求1至3之一的储盒(M)，其特征是，设有一个卸出机构，以便能将设于槽尾(E)的元件(B)卸出该槽(N)。

10.根据权利要求9的储盒(M)，其特征是，所述卸出机构可被压缩空气作动。

11.一种用于在根据前述权利要求之一的储盒(M)内储藏相同元件(B)的方法，其中，每个元件(B)具有一个杆和与该杆相接的头，包含以下方法步骤：如此在槽(N)内布置多个元件(B)，每个元件(B)的杆伸入该槽(N)中，而该头在径向上向外突出于该槽(N)。

12.根据权利要求11的方法，其特征是，由多个(n)均匀围绕周面(F)分布的拨杆(R)构成的笼(K)在一个输送方向(D)上绕转动轴线(T)被转动，其中，至少一个拨杆(R)通过侧向施加作用使至少一个元件(B)的在径向上突出于该槽(N)的头或杆沿着该槽(N)移动。

13.根据权利要求12的方法，其中，在相邻的拨杆(R)之间

a)沿周向看容纳恰好一个元件(B)和/或

b)沿轴向看容纳多个前后相继的元件(B)。

14.根据权利要求12或13的方法，其特征是，该笼(K)按节拍围绕转动轴线(T)以恒定的转动角度(β)被转动，从而每个节拍使所有元件(B)在槽(N)内被移动，并且恰好一个元件(B)能在槽尾(E)被卸出，其中，该转动角度(β)优选按照β＝360°/n计算。

15.根据权利要求11至13之一的方法，其特征是，该储盒(M)的装载在该笼(K)绕该柱筒(W)转动预定圈数的情况下进行，在这里相继地重复以下步骤：

a)将一个元件(B)装入该槽头(A)；

b)继续输送刚装入的元件(B)，做法是该笼(K)的拨杆(R)扫过该槽头(A)且同时使该元件(B)在该槽(N)内进一步移动；

c)使该笼(K)继续转动直至该拨杆(R)根据步骤b)以如下程度扫过该槽头(A)，即，在那里能装入另一个元件(B)。

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