CN1112511A

CN1112511A - 堆叠圆柱形制品的方法及设备

Info

Publication number: CN1112511A
Application number: CN94119020A
Authority: CN
Inventors: 斯缔芬·K·劳布斯彻; 詹姆斯·M·奥内尔
Original assignee: Metal Box South Africa Ltd
Current assignee: Metal Box South Africa Ltd
Priority date: 1993-12-01
Filing date: 1994-12-01
Publication date: 1995-11-29
Also published as: EP0657354A1; US5570567A; AU7894194A; AU677721B2; ZA949233B

Abstract

用于堆叠圆柱形制品的设备包括一接收站，此接收站用于接收所要堆叠的制品。在接收站上靠近一传送器的位置处设置一移动装置，此装置用来将制品移离传送器。可相对传送器来安装一聚积站，以便接收从传送器中移出的制品。可以相对接收站移动的方式设置前述聚积站，以便在聚积站中形成预定的密堆叠的制品阵列。

Description

本发明涉及到圆柱形制品的堆叠。具体地说，本发明涉及到堆叠圆柱形制品的方法及设备。

所说的圆柱形制品是轻质的圆柱形制品，它可用自己的一端独立地站立住。这种圆柱形制品是由诸如塑料材料之类的轻质材料构成的。本发明在堆叠轻质塑料瓶方面有着特殊的应用。

依照本发明的第一个方面，提供了一种堆叠圆柱形制品的方法，该方法包括：

将所要堆叠的制品传送至一接收站;以及

将上述制品从接收台移至一聚积站从而在该聚积站上形成预定的、密堆叠的制品阵列，以可相对移动的方式安装所述聚积站和接收站中的一个以方便前述制品在聚积站上的排列。

所说的方法可包括：通过一传送装置将上述制品传送到接收站上，每个制品的主轴线则均沿相对传递方向的一预定方向延伸;以及使每个制品都转过一定的角度，因而，所述制品会具有相对传送方向的第二方向。在大多数情况下，所要堆叠的制品应该是细长的且每件制品的主轴线是该制品的纵轴线。

所说的方法最好包括：在上述接收站处使多个制品同时转动;以及将这些已转动的多个制品同样移进所述的聚积站从而在该聚积站上形成一列制品阵列。

所说的方法包括使用一设置在所述接收站处的推进器装置，以便将上述转动制品从接收站移进聚积站并使得所说制品在移至接收站之前就转动。

所说的聚积站包括一框架，此框架带有一对相对向的侧梁。该对向侧梁之间的距离可根据所要形成的制品阵列的类型而改变。例如，就六边形的阵列而言，制品阵列中的每一列均与相邻的一列有着不同的长度。

因此，为了适应上述情况，所说的方法包括调整前述接收站的长以及有选择地调整前述推进器装置的长度。

所说的方法包括通过调整前聚积站和接收站的相对位置来调整接收站的长度。在本发明的一个实施例中，所说的方法包括使得聚积站相对接收台移动。

在每列制品的形成过程中，所说的方法包括将若干个前述制品填加至带有推进器装置的计数器内。所说方法还包括在使前述制品转动之前判断何时已有足够数量的制品处在上述推进器装置前面的位置上。

本发明在形成制品的多层堆叠方面有着特殊的应用。因此，所说的方法包括在填满所述聚积站之后将制品阵列从该聚积站推进至一运送装置的第一端。在该运送装置的另一端即下游端处可安装一包装件。上述运送装置的长度能使得该装置可以容纳不止一个制品阵列。此外，所说的方法包括在用上述运送装置将每个阵列从该运送装置的上游端推进至下游带时从外缘处挤压前述阵列从而使得该阵列密集地装进上述包装件内。

依照本发明的第二个方面，提供了用于堆叠圆柱形制品的设备，该设备包括：

一接收站，此接收站用于接收所要堆叠的制品;

一移动装置，此装置设置在上述接收站内靠近一传送装置的位置处，以便从上述传送装置中移动制品;以及

可相对上述传送装置安装的聚积站，此聚积站用于接收从上述传送装置中移出制品，以可相对移对的方式安装所述聚积站和接收站中的一个以便在聚积站上形成预定的密堆叠的制品阵列。

所说的设备包括一支承装置，上述接收站和聚积站就设置在该支承装置上。

所说的设备包括一位于接收站上由上述支承装置所支承的制品转动装置，此装置用于使所述制品在从接收站移至聚积站之前转动。

所说的设备还包括一推进器装置，此装置在使用时可安装到上述传送装置的一侧，而聚积站则可安装在上述传送装置的另一侧，所说的推进器装置通过控制自身行程的长度从而实现前述移动装置和制品转动装置的功能。

为方面便起见，上述推进器装置可包括一具有双行程的推进器部件。该推进器部件的第一即短行程范围会使得前述制品转动，此后，该推时器部件会退回。但不是完全退回，从而阻止将制品继续提供给接收站。上述推进器部的第二即长行程范围会使得上述已转动的制品从接收站移至聚积站。

所说的聚积站包括具有一定形状的框架，此框架用于形成一制品阵列，在该制品阵列中，一列制品具有不同于相邻另一列制品的数量。

为了便于形成阵列中的一列在长度上不同于相邻另一列的制品阵列，接收站的长度应该是可调的。或者，推进器装置也可以是可调的。

在本发明的一个实施例中，可以以相对接收站移动的方式设置所说的聚积站，该聚积站的位移会控制接收站的长度。

在这方面，所说的接收站由一侧板所限定，该侧板置在接收站的下游端，而推进器部件的上游端则限定了接收站的上游端。为了方便起见，将推进器部件的上游端称之为推进器部件的“第一”端。

相应地，所述推进器部件的第一端和所述侧板之间的空间应该是可调的。

所说的设备包括一调整装置，此装置的一部分设置在聚积站上，另一部分设置在接收站处，以便通过聚积站相对接收站的移动而调整接收站的长度。

所说的设备包括一运送装置，来自聚积站的堆叠阵列被接收进该运送装置以便堆叠进包装件。所述运送装置可安装在前述传送装置的下方，而聚积站则可移动至与运送装置相对齐，从而便于将堆叠阵列从聚积站传送至运送装置。

所说的运送装置可以是一运送管。此运送管的横截面形状相似于聚积站框架的横截面形状。换句话说，如果聚积站的框架在轮廓上是多边形的，则所述运送管也具有相应的多边形横截面。

所说的运送装置最好包括两个相同的运送管，这两个运送管并排地设置在上述传送装置的下方。所述的运送管可在前述传送装置的下方往复移动以提高堆叠操作的效率。

所说的设备包括一排出装置，此装置用于将堆叠阵列从累积台排出至运送装置。所述排出装置包括一推顶板，此推顶板设置在上所运送装置的运送管之一的入口端。在使用过程中，聚积站一旦装满了制品就会被接收于排出装置与相关的运送管之间。此后，排出装置运转以将制品阵列从聚积站排出至运送装置。

所述运送装置的每个运送管均沿长度方向呈现阶梯状，因此，该运送装置的出口端具有小于入口端的横截面。

通过这种结构，可以从外缘挤压经由运送管出口端排出的制品阵列，因而，可将该制品阵列密集地装进设置在上述运送装置出口端处的包装件中。值得注意的是，所述包括件是诸如用合成塑料材料制成的筒套之类的挠性包装件，这一点很重要。

为此，所说的设备包括一运送台，此运送台设置在上述运送装置的出口端。

最后，所说的设备包括一检测装置，此装置用于检测何时在接收站上已存在有了足够数量的制品。所述的检测装置可设置在接收站的下游端及推进器部件第一端的上游处。

本发明还涉及到堆叠设备的组件，该组件包括一框架，所述制品可被接收进该框架中，所说的框架限定了所需要的堆叠制品阵列的形状。

以下参照所附概略图以举列的方式说明本发明，在附图中：

图1显示了本发明之用于堆叠圆柱形制品的设备的正视图;

图2显示了上述设备的侧视图;

图3显示了上述设备的平面图;

图4显示了上述设备之调整装置的侧视图。

参照附图，说明了本发明之用于堆叠圆柱形制品的设备，该设备通常用参照标号10表示。设备10特别用于堆叠轻质塑料瓶12（图11），以下将参照该设备的应用来说设备。

设备10包括一支承装置，此装置是一支架14。在使用过程中，支架14安装在传送装置或传送器16下游端附近。

在传送器16的上方，接收站18安装在支架14上。正如以下将要详细说明的那样，接收站18中接收所要堆叠的瓶子12。

接收站18位于传送器16一侧的位置处设置有一推进器装置20，此装置执行瓶转动装置和瓶移动装置的功能。

在与接收台18相邻的位于传送器16另一侧位置处，支架14支承着一聚积站22。

聚积站22包括一框架24，此框架具有与所要形成的瓶12之阵列相对应的形状。如图所示，框架24是六边形的，从而能形成一六边形的瓶12阵列。应该注意，通过改变聚积站22框架24的形状，可以相应地改变所要形成的瓶12之阵列形状。聚积站22可以从图中所示之第一位置移动至第二即运送位置的方式安装在支架14上，在所述的第二即运送位置处，如以下将要详细说明的那样，可从框架24中将堆叠在该框架14内的瓶子排出。因此，设备10包括一驱动电机26（图1），此电机用于使聚积站22在支架14上作垂直移动。此外，设备10还包括一传感装置28（如微动开关等），此传感装置用于判断聚积站22在支架14上的垂直位置。

推进器装置20包括一推进器部件30，此部件受气动活塞/气缸组件（未显示）的作用。推进器部件30具有双行程。第一行程使瓶12转动90°。这方面，应该注意，所说的瓶子是沿传送器16传送的，瓶子的纵轴线是垂直延伸的。为了将瓶12装进聚积站12的框架24中，必须将瓶12转动90°，从而使其纵轴线处于水平状态，但不与瓶12填加方向成直角。因此，推进器部件30的第一即短行程会使上述瓶子转动。为了方便所述瓶子的转动，设备10内传送器16一侧的上方处安装有一导轨32（图12），该导轨32沿填加瓶12的方向延伸并设置在瓶子12重心的上方。当推进器部件30按第一行程延伸时，就会逆着导轨32来推进接收站18内的瓶子12并使之转动。此后，推进器部件30后退，但不是完全退回，因而该部件位于图3所述之位置以便阻止在推进器部件30的前面继续提供瓶子12。

推进器部件30的第二即长行程范围会使已转动的瓶子12位于所述推进器部件的前面，从而被推进至聚积站22。

就所要形成的，其中相邻的列在长度上彼此不同的阵列来说（如用所述的聚积站22来形成六边形阵列），有必要在长度上调整接收站18以接收所需要数量的瓶子12从而形成所述阵列中的一列。

为此，设备10包括一调整装置34。此装置34包括一凸轮状部件或凸轮导轨36，此导轨由聚积站22所支承。应该注意，当聚积站22在支架14上移动时，凸轮状部件36也移动。

接收站18的伸出部38支承着一从动件40。从动件40压在凸轮状部件36上，并且，当凸轮状部件36相对从动件40移动时，就可调整接收站的长度。

侧板42（为清楚起见图1中作了省略）和推进器部件30的上游或第一端30.1（图3）限定了接收站的长度。因此，调整接收站的长度就是指调整侧板42与推进器部件30的第一端30.1之间的距离。

在图1至图3所示的实施例中，推进器部30包括两个独立部分44和46，这两部分可沿与填加瓶子12方向相平行的方向作相对移动。这两部分44和46带有索缆及滑轮装置（未显示）以使这两部分44和46作相对运动。凸轮状部件36相对从动件40的运动会使所述部分46移动，而该部分46的移动又会通过所说的索缆及滑轮装置使所述部分44相对部分46移动。

参照图4，它显示了调整装置34的绎构。

在本发明的这一实施例中，首先应注意的是，将瓶子12填加进接收站18的方向是箭头68的方向。

此外，推进器部件30为单体结构，而不是包括两个如上所述的独立部分44才46。推进器部件30的下游端30.2突出到了接收站18的侧板42之外。

支架14包括一水平延伸的部件70。在部件70上通过滚轮72以可移动的方式支承着支承板42。此外，从动件40安装在一垂直的延伸的部件74，此部件通过滚轮76边安装在部件70上。

调整装置34包括一对滑轮78，这对滑轮安装在支架14之彼此间隔且垂直延伸的部件80上。环形索缆82遍布滑轮78。索缆82在84处固定在部件74上并在86处固定在侧板42上。因此，应该注意，当聚积站22垂直移动时，从动件40就会压在凸轮状部件凸轮导轨36上，从而使部件74作水平移动并使推进器部件30的第一端30.1定位。此外，由于侧板42通过索缆82与部件74相连接，所以，侧板42会沿与部件74移动的方向相反的水平方向移动。另外，应该注意，通过推进器30的端部30.2突出超过侧板42的量来改变推进器30的有效长度。

设备10可特别用于多层堆叠结构。为此，在位于接收站18下方的支架14上设置有一运送装置，此装置是一对运送管48。当聚积站22处于其第二即运送位置时，该站会与运送管48之一的入口端相对齐。所述的两个运送管并排设置在一往复移动座88上。移动座88通过滚轮90以可移动的方式支承在支架14。应该注意，通过这种结构可以提高堆叠操作的效率。还应注意，为了清楚起见，图2和图3中省略了第二个运送管48。

每个运送管48均具有与聚积站22之框架24相同的横断面轮廓。换句话说，就六边形框架24而言，所说的运送管具有相应的六边形横断面。重要的是，当把瓶12装进诸如筒套52之类的挠性包装中时，可将上述多层堆叠的每一阵列均密集地装进筒套52中。这就使得瓶12在筒套52内保持自己的方向。如果瓶12能够保持自己的方向，那么，就不再需要有昂贵的整理机械了。因此，为了确保将上述多层堆叠的每个阵列均能密集地装进筒套52中，每个运送管48均沿自身的长度方向呈阶梯状，如图2中标号50所示。当把所述阵列经由运送管48从该运送管48的入口端推进至出口端时，就会从外缘挤压每一阵列。

支架14上安装有一排出装置，此装置为一推顶板组件54。该组件54包括一推顶板56，此推顶板受到一液动活塞/缸体组件58的作用。如图2所示，排顶板组件54设置在聚积站22的外部（当它处于第二位置时），因此，当聚积站22在支架14上向外移至其第二位置时，该聚积站就会被接收于推顶板56与运送管48的入口端之间，而运送管48的入口端则是与推顶板56相对齐的。

运送台60设置在运送管48的出口端处，该出口端与推顶板56相对齐。在使用过程中，运送台60上接收有筒套52。

最后，在传送器16上方推进装置30第一端30.1的上游处设置有一传感装置，此传感装置是一瓶子检测器62，它用于检测在端部30.1的上游处是否存在有瓶子。应该注意，在比预定的时间段长的时间内检测到有瓶子时，就把这一时间作为一信号传给设备10的控制电路（未显示），以执行如下所述的转动操作和移动操作。

在使用过程中，通过传送器16将要聚积站22上堆叠的瓶子12填加给接收站18。第一个瓶子12贴合地侧板42且瓶子12聚集在推进器部件30的前面，从而形成一列瓶子12。当瓶子检测器62在一段规定的时间内检测到瓶子12时，所说的控制电路将一信号送给前述液动活塞/缸体组件，此组件会作用于推进器部件30。这就会使得推进器部件30在运送器16上延伸。

推进器部件30的第一伸出部会使该部件30前面的一列瓶子12转动90°，从而使得这些瓶子处于水平状态。在上述转动操作之后，推进器部件30会退回至图3所示的位置。推进器部件30再度朝传送器16的另一侧延伸，从而把瓶子12的第一列推进至聚积站22的框架24。在所述的第二伸出部处，推进器部件30执行比在第一伸出部处长的行程，从而将上述一列瓶子推进框架24。一旦完成了这种操作，所说设备的控制电路就将一信号送至驱动电机26，从而使聚积站22沿箭头方向64向下移动图（图1）。聚积站22的向下移动会使凸轮状部件36作用于从动件40，从而增加接收站18的长度。

此后，推进器部件30完全退回至位于传送器16外部处的位置，因此，在推进器部件30的前面会接收到继续供给的瓶子。一旦瓶子检测器62在一段规定时间内又检测到瓶子12，推进器部件30再度执行转动操作和移动操作以便在聚积站22的框架24内形成第二列瓶子12。

所述的瓶子填加、转动、移动以及框架下降操作会重复进行直至框架24中装满了瓶子。为了能使瓶子12在聚积站22的框架24精确地定位，在支架14上位于聚积站22框架24的后方处设置一止动板63（图2）。

一旦装满了聚积站22的框架24，驱动电机26就会将聚积站22驱动至其第二即运送位置，此位置是与运送管48之一的入口端相对齐的。

此后，启动推顶板组件54以使推顶板56沿箭头66（图2）的方向移动。

推顶板56的移动会将所说的瓶子从聚积站22的框架24中排出至运送管48。如果这是上述运送管所接收到的第一个阵列，则将这些瓶子留在运送管48内。

一旦将瓶子取出，聚积站22就会再度上升至附图中所示的位置。然后，重复填装聚积站，此后，聚积站22会再度下降并将所聚集的瓶子从聚积站22排出至运送管48。一旦在运送管48内包含有足够数量的层次或阵列从而填满了该运送管48，供给另一阵列就会使得第一阵列被从运送管48的出口端排出至筒套52。这个过程将不断重复直至筒套52包含了所要求数量的阵列或层次。

如上所述，当每个阵列经过运送管48时，挤压每个阵列会使该阵列密集地装进筒套52，因而有利于保持每个阵列的完整性。

一旦筒套52包含有规定数量的阵列，一安装在运送台60上的密封件92（图2）就会将筒套52的入口端密封起来。为清楚起见，图1及图3中省略了密封件92。

本发明的特殊优点在于，提供了一种堆叠设备，该设备除在运送管48上安装筒套52以外不再需要人工劳动。而且，利用运送管48的结构，所形成的堆叠不大可能丧失其完整性，因此，如上所述，所述堆叠内的瓶子会保持它们的方向。此外，堆叠设备10适用于在和纸板箱不同的筒套内堆叠瓶子从而减少了堆叠成本。

Claims

1、一种堆叠圆柱形制品的方法，该方法包括：将所要堆叠的制品传送到一接收站；以及

将所述制品从接收站移至一聚积站从而在该聚积站上形成预定的、紧密堆叠的制品阵列，所述聚积站和接收站中的一个相对于另一个以可移动的方式布置以方便前述制品在聚积站上的排列。

2、如权利要求1所述之方法，其特征在于，它包括：将上述制品传送到接收站上，每个制品的主轴线均沿相对传送方向的预定方向延伸，以及使每个制品均转过一定的角度，从而使所述制品的主轴线具有相对前述传送方向的第二方向。

3、如权利要求2所述之方法，其特征在于，它包括：在上述接收站处同时使多个制品转动;以及将这些已转动的制品同时移进前述聚积站从而在该聚积站上形成一列制品阵列。

4、如权利要求3所述之方法，其特征在于，它包括使用一设置在上述接收站处的推进器装置，以便将前述已转动的制品从接收站移至聚积站。

5、如权利要求4所述之方法，其特征在于，为了适应相邻列的阵列在长度上有所不同的这种情况，可调整上述接收站的长度。

6、如权利要求5所述之方法，其特征在于，它包括通过调整聚积站和接收站的相对位置来调整接收站的长度。

7、如前述权利要求中任何一个所述之方法，其特征在于，它包括使前述聚积站相对接收站移动。

8、如前述权利要求中任何一个所述之方法，其特征在于，它包括在填满上述聚积站之后将所述制品阵列从聚积站中排出。

9、用于堆叠圆柱形制品的设备，该设备包括：

一接收站，此接收站用于接收所要堆叠的制品;

一移动装置，此装置设置在接收站靠近一传送装置的位置处，以便从上述传送装置中移动制品;以及

可相对传送装置安装的聚积站，此聚积站用于接收从上述传送装置中移出的制品，以前述聚积站和接收站中的一个相对另一个以可移动的方式布置以便在聚积站上形成预定的紧密堆积的制品阵列。

10、如权利要求9所述之设备，其特征在于，它包括一支承装置，在此装置上设置有所述的接收站和聚积站。

11、如权利要求10所述之设备，其特征在于，它包括一位于接收站上由所述支承装置所支承的制品转动装置，此装置用于使所述制品在从接收站移至聚积站之前转动。

12、如权利要求11所述之设备，其特征在于，它包括一推进器装置，此装置在使用时可安装到上述传送装置的一侧，而聚积站则可安装在上述传送装置的另一侧，所说的推进器装置通过控制自身行程的长度从而实现前述移动装置和制品转动装置的功能。

13、如权利要求12所述之设备，其特征在于，为了形成阵列中的一列在长度上不同于相邻另一列的制品阵列，可以调整所述接收站的长度。

14、如权利要求13所述之设备，其特征在于，可以以相对上述接收站移动的方式设置所说的聚积站，该聚积站的位移会控制上述接收站的长度。

15、如权利要求14所述之设备，其特征在于，它包括一调整装置，此装置的一部分设置在聚积站上，另一部分则设置在接收站处，以便通过聚积站相对接收站的移动而调整接收站的长度。

16、如权利要求14或15所述之设备，其特征在于，它包括一运送装置，来自聚积站的堆叠阵列被接收进该运送装置以便堆叠进包装件。

17、如权利要求16所述之设备，其特征在于，所述的运送装置可安装在前述传送装置的下方，而聚积站则可移动至与运送装置相对齐，从而便于将堆叠阵列从聚积站传递至运送装置。

18、如权利要求17所述之设备，其特征在于，它包括一排除装置，此装置用于将堆叠的制品阵列从聚积站排出至运送装置。

19、如权利要求16至18中的任何一个所述的设备，其特征在于，所述的运送装置沿长度方向呈阶梯状，因此，该运送装置的出口端具有小于入口端的横截面。

20、如权利要求9至19中的任何一个所述的设备，其特征在于，它包括一检测装置，此装置用于检测何时在接收站存在有了足够数量的制品。

21、一种基本上如本文所述的堆叠圆柱形制品的新方法。

22、基本上如本文参照所附概略图来说明的用于堆叠圆柱形制品的新设备。