CN111032540A - 将物品转移出和转移到运输线的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将物品转移出或转移到运输线(100)的方法和设备，尤其是高速移动的运输线上的方法和设备(1)。本发明包括以下步骤：从运输线(100)上拾取第一物品(10a)，并立即将第二物品(10b)放置在所述运输线上、由刚被拾取的所述第一物品留下的空隙中。本发明特别但非排他性地应用于物品包装领域，例如装瓶系统中。更具体地，本发明可以用于将要检查的物品从运输线转移到检查站，以及用于将已经检查并认为合格的物品从所述检查站转移回所述运输线。

Description

将物品转移出和转移到运输线的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于将物品转移出和转移到运输线，尤其是高速移动的运输线的方法和设备。

本发明特别适用于但非排他性地应用于物品包装领域，例如装瓶系统中。

背景技术

在物品包装领域中，要包装的物品沿着包括一条或多条传送带的运输线排队向前推进的系统是已知且广泛应用的，其中，所述一条或多条传送带移动通过一系列工作站，所述物品在所述工作站内进行包装所需的不同操作。

例如，在装瓶系统的情况下，瓶子沿着通过一系列工作站的运输线排列成一队向前行进，其中，所述工作站包括例如填充站、加盖站、贴标站等。

在大多数工作站中，沿着运输线行进的所有物品都经过相同的操作。

但是，存在这样的情况，其中仅某些要传送的物品要经过特定的操作。

例如，对于质量控制站，仅需现场选择一些物品进行特定检查。在这样的检查站中，从运输线中拾取单个物品(以随机方式或根据预设逻辑选择)，并将其转移到旨在检查该物品是否符合现行法规和/或制造商内部标准所确定的规范的装置上。由于进行了检查，丢弃被认为不合格的物品。

在已知的包装系统中，上述类型的检查站(或其他检查站，其中，仅将有限数量的样品传送到该检查站进行特定操作)引起了许多问题。

首先，已知的包装系统没有设置用于将在检查站中经过检查而被认为合格的物品有效地放回到运输线上的装置。

更具体地，要考虑的是，系统的生产率取决于每个时间单位包装的物品数量。因此，为了保持高生产率，期望使待包装的物品彼此尽可能地靠近，并以尽可能高的速度行进。这使得将物品放回到运输线上特别复杂。

实际上，由于物品彼此靠近并且以高速行进，因此将物品放回适当的位置并且不干扰其他物品的行进(以及相应的生产流程)可能是非常复杂的。

能够放回所运输物品的设备(缓冲器)是已知的，但是此类设备笨重，不适用于高速移动的运输线，并且不能保持与上游操作顺序的相关性。

文献JP-H-1-134263和EP 2720028公开了一种包装系统，所述包装系统包括沿着一条运输线设置的一个或多个检查站，用于从所述运输线拾取一个或多个物品并将它们转移到检查站的装置，以及用于将经过检查并认为合格的物品放回到该运输线上的装置。

然而，上述文献中公开的转移装置似乎不能够拾取/放回在高速移动的运输线上排列成一列行进并彼此靠近的物品。

本发明的主要目的是克服现有技术的缺点，提供一种能够使拾取/放回到在高速移动的运输线上排列成一列行进并彼此靠近的物品的方法及设备。

本发明的另一个目的是提供一种方法和设备，其能够以不干扰系统的生产流程，并将发生故障的风险降到最低的方式拾取/放回在系统的运输线上行进的物品。

上述目的和其他目的通过如所附权利要求中所要求保护的用于将物品转移出和转移到运输线的方法和设备来实现。

发明内容

本发明的方法包括以下步骤：从运输线上拾取第一物品，并且将优选为相同类型的第二物品放置在所述运输线上，放入到由所述第一物品所留下的空隙中。

更具体地，本发明包括以下步骤：从运输线上拾取第一物品，并立即将优选为相同类型的第二物品放置在所述运输线上，放入由所述第一物品留下的空隙中。

更具体地，在应用于包装系统中的检查站的情况下，本发明的方法包括以下步骤：从运输线上拾取要检查的第一物品，并立即将已被检查并认为是合格的同类的第二个物品放置在所述运输线上，放入所述第一物品留下的空隙中。

根据本发明的方法，已经在所述检查站中检查并且被认为合格的物品基本上在其被拾取的相同位置处被放回到所述运输线上，并且它们从该位置在所述运输线上继续行进。

根据本发明的方法，在行进到所述检查站的下游的运输线上的产品线中不会产生间断，并且这能维持高生产率并降低故障的风险。

相应地，本发明的设备包括转移装置，该转移装置设有第一接合元件和第二接合元件，所述第一接合元件被设计用于选择性地接合/松开第一物品，所述第二接合元件被设计用于选择性地接合/松开第二物品。

所述转移装置由支撑臂支撑，而所述支撑臂又由底座支撑，以便于使其可以在至少两个不同的方向上移动。首先，根据本发明，所述支撑臂可以在与所述设备位置处的运输线的行进方向基本平行的方向上与所述运输线同步地移位，从而在从所述运输线中拾取第一物品并将第二物品放回到所述运输线的操作过程中，将所述转移装置保持在与所述运输线相同的位置。其次，根据本发明，所述支撑臂可以在横向于所述设备位置处的运输线的行进方向的方向上移位，从而可以所述转移装置的所述第一接合元件可以在第一时间与所述运输线保持对齐，以便于从所述运输线上拾取第一物品，并且随后在第二时间，所述转移装置的所述第二接合元件与所述运输线对齐，以便于将第二物品被放回到所述运输线中。

有利的是，所述支撑臂还可以在垂直于所述运输线行进的平面的第三方向上移动，由此其可以相对于所述运输线被升高/降低。

有利的是，本发明的设备可以设置有传感器，该传感器旨在将在所述运输线上物品的通过信号发送给该设备，并且更具体的，是将要拾取的物品的通过信号发送给该设备，从而启动所述设备的操作顺序。

有利的是，本发明的设备还可以设置有检测装置，所述检测装置沿着所述运输线定位，并且被设置成检测所述运输线的位置和/或速度，从而使得所述设备的支撑臂与所述运输线同步。

附图说明

下文将结合附图，通过非限制性示例的方式来描述本发明的优选实施方式，其中：

附图1以俯视图示意性地示出了包装系统的运输线的一部分，以及沿着所述运输线的该部分设置的本发明的设备；

附图2详细示出了本发明所述设备的转移装置；

附图3a至3e以俯视图示意性地示出了本发明的方法的连续步骤。

具体实施方式

在下文描述的实施方式中，将参考本发明的方法和设备在装瓶系统，并且特别是在装瓶系统的检查站中的应用。然而，该应用绝不是旨在用于限制性目的，并且本发明可以应用于需要或期望从运输线上拾取并放回物品的所有情况，特别是当所述运输线高速移动时。

首先参见附图1，其示意性地示出了装瓶系统的运输线100的一部分，包括传送带101，在该传送带101上的塑料(例如PET)瓶10排列成一列行进并彼此靠近。

在这种系统中，为了保持高生产率，瓶子10在运输线100上的行进速度非常高，每小时甚至可达70,000个瓶子以上。

以已知的方式，沿着所述运输线100设置所述装瓶系统的工作站，在所述工作站中进行所需的操作(灌装、加盖、贴标签等)。

更具体地，沿着所述运输线100，可以设有检查站(未示出)，其中以现场方式(随机或根据预设逻辑)选择有限数量的瓶子进行若干检查，以验证它们是否符合预定的质量标准。

本发明包括以下步骤：将选定的要检查的瓶子从所述运输线100的传送带101转移到所述检查站，以及将已经检查并且认为符合要求的瓶子从所述检查站转移到所述运输线的所述传送带。

更具体地，本发明包括以下步骤：从所述运输线100拾取要检查的第一瓶，以便将其转移到检查站，并且将已经在检查站中检查过并且认为合格的第二瓶放回到所述运输线上、刚刚拾取所述第一瓶后留下的空隙内。甚至更具体地，本发明包括以下步骤：从所述运输线100中拾取要检查的第一瓶，并立即将已经被检查过并且认为合格的第二瓶放回到所述运输线中，放入刚拾取所述第一瓶后留下的空隙内。

本发明通过附图1所示的设备1来实现。

所述设备1包括如附图2中详细示出的转移装置3。

转移装置3设置有第一接合元件5，该第一接合元件5被设计成用于选择性地接合/松开一个第一瓶10a。例如，在所示的实施方式中，所述第一接合元件5包括第一钳子7，所述第一钳子7可以闭合以便围绕所述第一瓶10a的瓶颈夹紧，或者可以打开以松开所述第一瓶10a的瓶颈。转移装置3还设置有第二接合元件9，所述第二接合元件9被设计成用于选择性地接合/松开第二瓶10b。在所示的实施方式中，所述第二接合元件9包括第二钳子11，所述第二钳子可以闭合以便围绕所述第二瓶10b的瓶颈夹紧，或者可以打开以松开所述第二瓶10b的瓶颈。

应当理解的是，即使在所示的实施方式中，所述第一和第二接合元件5、9设置有与瓶的瓶颈(具体是在颈缘下方)接合的钳子，这种构造也不是限制性的，并且可以设想到设有与瓶子的其他部分(例如盖或瓶颈)接合的装置的接合元件。

在本领域技术人员所能及的范围内，任何种类的致动器(例如液压致动器或气动致动器)都可以用于使所述第一和第二钳子7、11从其接合构造切换为松开构造，反之亦然。

所述第一接合元件5和第二接合元件9成一直线安装在一个接口板13上。

回到附图1，接口板13又被固定到支撑臂15上，更具体地，是机器人支撑臂上，其由底座17所承载。

支撑臂15由所述底座17所承载，以便在于所述运输线100的行进方向的所在平面平行的平面上至少沿两个不同方向移动。

更具体地，根据本发明，所述支撑臂15可以在基本上平行于所述设备1的运输线100的行进方向的第一方向上移位。更具体地，所述支撑臂15可以在基本上平行于所述运输线100的行进方向的第一方向上与所述运输线100同步地在相同方向上移位。

以此方式，当传送带高速行进时，由支撑臂15承载的转移装置3可基本保持在所述传送带101的同一点上。

此外，根据本发明，支撑臂15可以在横向于设备1的运输线100的行进方向的第二方向上移位。

以这种方式，支撑臂15可以从一个第一位置移动到一个第二位置，其中，在该第一位置，转移装置3的第一接合元件5与运输线100对齐，以便于从所述运输线中拾取一个第一瓶；在该第二位置，所述转移装置3的第二接合元件9与所述运输线100对齐，以便于将所述第二瓶放回到所述运输线上，放入到第一瓶留下的空隙中。

支撑臂15也可以在与运输线100所在的平面垂直的第三方向上移动，以便相对于所述运输线降低，以接合要从所述运输线中拾取的第一瓶，并在松开了要放回到所述运输线上的所述第二瓶之后相对于所述运输线被提升。

本领域技术人员所熟知的任何种类的致动器(例如液压致动器或气动致动器)都可以用于移动支撑臂15。

设备1还包括控制器，以用于控制支撑臂15的移动，并且用于控制所述第一和第二接合元件5、9从其接合位置到其松开位置的切换，反之亦然。

为了使支撑臂15的移动与运输线100同步，设备1优选地配备有检测装置18(例如编码器)，该检测装置沿所述运输线的行进方向优选地位于所述设备的上游，以便于能够检测运输线100的位置和/或速度，并将检测到的数据传送到所述设备1的控制器。

此外，为了适当地控制所述第一和第二接合元件5、9从其接合位置到其松开位置的切换，反之亦然，设备1将优选地配备有传感器19，所述传感器19能够检测由所述运输线传输的瓶子的通过，并且将这些信息传送到所述设备1的控制器。

在所示的实施方式中，所述传感器19(例如光电单元)沿着运输线设置，沿着所述运输线的行进方向位于所述设备的上游，并且距所述设备一已知的距离。然而，在本发明的替代实施方式中，所述传感器可以安装在设备本身上(例如，它可以是安装在支撑臂15或底座17上的摄像机)。

对于本领域技术人员将显而易见的是，上面描述的检测装置18和传感器19并非旨在进行限制，并且可以使用任何能够实时检测运输线的速度和/或在同一运输线上行进的物品的速度以及所述物品的位置的检测装置。

类似地，可以使用任何适合于识别将要从所述运输线中拾取的特定物品的识别装置。所述识别装置优选能将所述特定物品与其在设备1的上游工作站中的过去“历史”相关联，从而使得在所述物品上进行的检查可以用于在所述工作站中对仪器进行校准时进行可能的校正。

现在将参考附图3a至3e描述设备1的操作。

在附图3a中所描绘的第一步骤中，设备1从所述检查站中拾取已经检查过并且认为符合要求的瓶子10b，并且所述支撑臂从所述检查站中的一个闲置位置移动到一个起始位置，在该起始位置所述支撑臂15被设置成使得转移装置3的所述第一接合元件5与所述运输线100对齐。此外，所述支撑臂相对于所述运输线被提升，使得所述第一接合元件5位于行进在运输线100的传送带101上的瓶子的顶部上方。在该第一步骤中，所述第一接合元件5的钳子7处于其松开位置并且不携带任何瓶子，而所述第二接合元件9的钳子11处于其接合位置并且围绕瓶10b的瓶颈夹紧。

从该起始位置，所述支撑臂开始在平行于运输线100的方向上移动。由于来自编码器18和光电单元19的信息，当要拾取和检查的瓶子10a在所述第一接合元件5下方对齐时，所述支撑臂开始移动，并与运输线100的传送带101同步移动。

在附图3b所示的第二步骤中，所述支撑臂，在平行于运输线100并与其同步移动的同时，其相对于所述运输线100被降低，并且转移装置3的所述第一接合元件5从其松开位置切换至其接合位置，从而使得所述第一钳子7围绕要从所述运输线取下的瓶10a的瓶颈夹紧。

在附图3c中所示的第三步骤中，支撑臂15，在沿着基本上平行于运输线100的方向并与其继续同步移动的同时，其沿着横向于运输线100的第二方向移位，以使得转移装置3的所述第二接合元件9(以及由此要放回到运输线上的瓶子10b)与所述运输线的传送带对齐。

由于支撑臂15与运输线同步移动，因此由所述第二接合元件9承载的瓶子10b将恰好占据刚刚由所述第一接合元件5拾取的瓶子10a留下的空隙。

在附图3d所示的第四步骤中，转移装置3的所述第二接合元件9从其接合位置移动至其松开位置，以便所述第二钳子11松开要被放回到运输线上的瓶10b的瓶颈。

在附图3e所示的第五步骤也是最后一个步骤中，支撑臂15再次相对于运输线100被提升，以便将已经从运输线中拾取的瓶子10a转移到检查站，而不会影响运输线100上的其他瓶子的行进。在该步骤期间，所述第二接合元件9的第二钳子11处于其松开位置，并且不携带任何瓶子，而所述第一接合元件5的第一钳子7处于其接合位置并且围绕瓶10a的瓶颈夹紧。

从上面的描述中可以清楚看出，已经被检查过并认为合格的瓶子10b被放回到运输线100中，放入到待检查的瓶子10a刚刚留下的空隙中，并且基本上从与其之前被拾取用于检查的位置相同的位置开始在运输线100上重新行进。

同样明显的是，由于用先前检查过并认为合格的瓶子10b取代了被拾取以用于检查的瓶子10a，在离开所述检查站时，所述瓶子被置于所述运输线上,没有间断或者间隙。

从运输线中取出的用于检查的瓶子10a将接受检查站中规定的具体检查。

为此目的，在所示的实施方式中，所述瓶子将由设备1的第一接合元件5的所述第一钳子7松开。如果，在所述检查站进行的检查结束时，所述瓶子被认为是符合要求的，则其将由设备1装载以便放回到所述运输线，并为此目的，其会被所述设备的第二接合元件9的所述第二钳子抓住。

在一个替代实施方式中，优选地，在从所述运输线拾取期间以及在放回到所述运输线期间，物品始终与相同的接合元件相互作用。这可能是有利的，例如，如果要在所述物品上执行的操作非常简单并且可以通过使物品连续地与本发明设备的接合来执行。

在这样的替代实施方式中，可以设想将所述接口板安装在所述支撑臂上，以使得够绕垂直于所述运输线行进的平面的轴线旋转180°，从而使所述转移装置的相同接合元件可以根据操作步骤，相对于所述运输线被移动到一个近端位置或一个远端位置。

如果从所述运输线中拾取用于检查的瓶子10a被判定为不合格，则将其丢弃。

在本发明的一个特别简单的实施方式中，在这种情况下，将不会替换随后从运输管线中拾取的瓶子。

在本发明的一个替代实施方式中，可以在所述检查站处设有合格瓶子的补充，从而使得，如果丢弃瓶子10a，则可以用取自所述补充的瓶子来代替它。这种措施有利地避免了在本发明的设备1的下游运输线上出现空隙，并且避免了在所述运输线上行进的瓶子队列中出现间断现象。

在本发明的另一替代实施方式中，可以设想的是，已经被检查并认为不合格的瓶子，在以某种方式将其标记为表示它们在一项或多项具体检查中是不合格的之后，也将被放回到所述运输线上。

根据以上描述，对于本领域技术人员而言，根据本发明的所述方法和设备有效地实现上述目的是显而易见的。

而且，对于本领域技术人员而言将显而易见的是，所描述和所示出的实施方式绝非是限制性的，并且可以进行多种变化和修改，这些变化和修改完全是在本领域技术人员可及的范围内，并且始终都落入所附权利要求所要求保护的本发明的范围内。

例如，即使在所描述的实施方式中，已经参考了将本发明的方法和设备应用到一个以现场方式从运输线中选择一些物品的工作站中，但是也不能排除所述方法和设备可用于以下应用中：从运输线上拾取在运输线上行进的所有物品，然后将其再次放回到运输线中，利用刚刚被拾取的一个物品留下的空隙，以便放回先前已经被拾取并已进行了所需操作的一个物品。

Claims (10)

1.一种用于将物品转移出和转移到运输线(100)的方法，其中，多个物品(10)沿着所述运输线(100)列队行进并彼此靠近，所述方法包括下述步骤：从所述运输线(100)上拾取所述多个物品中的第一物品(10a)，其特征在于：还包括将第二物品(10b)放置到所述运输线上由所述第一物品被拾取后所留下的空隙中的步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在从所述运输线(100)中拾取所述第一物品(10a)之后，立即将所述第二物品(10b)放回到所述运输线(100)上。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：将先前已经从所述运输线中拾取的第二物品(10b)重新放回到所述运输线上。

4.用于将物品转移出和转移到运输线(100)的设备(1)，其中，多个物品(10)沿着所述运输线(100)列队行进并彼此靠近，所述设备包括转移装置(3)，其特征在于：所述转移装置(3)设有第一接合元件(5)和第二接合元件(9)，其中，所述第一接合元件(5)被设计成选择性地接合/松开所述多个物品中的第一物品(10a)，所述第二接合元件(9)被设计成选择性地接合/松开第二物品(10b)；并且，所述转移装置(3)由支撑臂(15)承载，所述支撑臂(15)可从第一位置移动到第二位置，其中，在所述第一位置，所述第一接合元件(5)与所述运输线的一个给定点对齐，在所述第二位置，所述第二接合元件(9)与运输线的所述给定点对齐。

5.根据权利要求4所述的设备(1)，其特征在于：所述支撑臂(15)可在与所述运输线(100)行进的平面平行的平面上沿至少两个不同的方向移动，所述方向中的第一方向基本平行于所述运输线在所述设备(1)上的行进方向，以及所述方向中的第二方向基本横向于所述运输线在所述设备(1)上的行进方向。

6.根据权利要求5所述的设备(1)，其特征在于：所述支撑臂(15)沿着基本平行于所述运输线在所述设备(1)上的行进方向的所述第一方向移动，其速度基本上与所述运输线的行进速度相同。

7.根据权利要求5或6所述的设备(1)，其特征在于：所述支撑臂(15)也可沿着与所述运输线(100)行进的平面基本垂直的方向移动。

8.根据权利要求4至7中任意一项所述的设备(1)，其特征在于：还包括控制器，所述控制器用于控制所述支撑臂(15)的移动以及用于控制所述第一接合元件(5)和所述第二接合元件(9)从其接合位置切换到其松开位置，反之亦然。

9.根据权利要求8所述的设备(1)，其特征在于：包括检测设备(18)，所述检测设备(18)适于检测所述运输线(100)的位置和/或速度，并将检测到的数据发送到所述控制器。

10.根据权利要求8所述的设备(1)，其特征在于：包括传感器(19)，所述传感器(19)适合于检测由所述运输线携带的所述物品(10)的通过，并将检测到的信息发送至所述控制器。

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