CN114101084A - 分拣机 - Google Patents

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Abstract

一种用于分拣孤立产品的分拣机，包括由并排分拣指构成的机构，分拣指根据转动位置的不同在输送路径中空出分拣间隙以用于待分拣的次品，或者闭合该分拣间隙以支持良品的继续输送。

Description

分拣机
技术领域
本发明涉及一种用于从产品流中分拣出孤立产品的分拣机。这种分拣机例如被用在食品生产中，所述食品孤立地(离散地)、即作为单独件在传送带上被运送并且按照预定标准从产品流中分拣出其中的一些。因此，产品流例如可以包括用于汉堡包、炸肉排或排骨的肉片，或许也在冷冻且因此坚硬的状态下。但也可以想到分开输送的其它食品、药片泡罩或其它尤其扁平的产品。
背景技术
当传送带上的所有产品在输送方向上在一条道中一个接一个排列并且其横向于输送方向的位置和其道宽从一开始就被固定下来并且对于所有产品都是相同的时，从输送流中分拣出单独产品(随后也称为“次品”)于是比较简单。于是，利用横向于输送方向作用的推杆、吹风机或道岔，可以将已识别出的次品侧向推离输送带。未被拣选的产品(以下也称为“良品”)不承受作用，取而代之地沿输送方向被继续输送。
但随着输送速度提高，推杆或道岔必须很快速地横向于输送方向来回移动，以便在合适的时刻对待分拣的产品施加作用。在此，必然有大的惯性力作用于推杆或道岔，而大的加速力作用于产品，这可能导致其受损或毁坏。
但产品(良品和次品)通常杂乱无序地以彼此不同的尺寸前后和并排地排布在传送带上，故它们与其它相邻产品的距离不同或甚至互相碰触。因此，推杆或道岔不适用于分拣。
或者知道了，对于选定产品通过回缩带或折叠带在两条传送带之间的输送路径中临时产生一道间隙，从而达到该间隙的产品穿过该间隙且因而从产品流中掉出。但用于使带来回移动到间隙中或退出间隙的结构成本是相当大的，因为这种回缩带由至少三个依次排列的传送带组成，其中间带例如可以回缩到第一带或第三带的下方以打开一道间隙，待分拣产品可穿过该间隙掉下。用于主动分拣和使折叠带返回到初始位置的时段相对长，因此决定了在输送方向上在次品和仍要继续输送的良品之间的最短距离。在高达50米/分钟的高速输送和相应快速移动的回缩带的情况下，此时出现的加速力太大。此外，难以分拣出尺寸彼此不同的产品，因为推杆或道岔的工作和静止位置可能取决于所述尺寸。
发明内容
因此，本发明的任务是提供一种方法和一种总长度较短的装置以克服上述缺点，以便即便在高速传送时也能目标明确地挑选出杂乱无章布置在传送带上且具有不同尺寸的产品。该装置应能以模块方式扩展并且在输送方向上具有尽可能短的结构，最好甚至比产品本身还短。该任务通过一种根据权利要求1的分拣机和一种根据权利要求12的方法来完成。其它的有利实施方式来自从属权利要求。
本发明基于这样的认识，即，在传送带上沿同一个输送方向X传送的每个产品在杂乱无章布置下限定出其自己的道轨，产品将沿该道轨被输送。在横向Y(与输送方向X正交)上的道轨位置和道轨宽度在此由产品在输送带上的横向位置及其也在横向上测量的最大宽度来确定。因此，多个产品的道轨可以位于许多不同的横向位置、具有不同的宽度并且尤其是彼此重叠。从这种认识中得到以下考虑，即，次品的挑选(以下有时也称为“排出”)在尤其考虑其各自道轨的情况下进行。(在下文中，除非另有说明，否则表述“宽度”或“横向宽度”始终是指在横向Y上的尺寸。)
根据本发明，这是借助分拣机构进行的，该分拣机构包括大量的横向彼此并排(优选对齐)的相同的细分拣指，这些分拣指能在正常输送路径上支撑或输送产品，但同时也设计用于形成正好针对待分拣产品量身定制(“匹配”)的分拣间隙(名称“指”在此应该一般描述从转动轴线自由突出的长条部)。“匹配”在此应表示，间隙足够大到穿过间隙地排出产品，但不必过大。为此，分拣指可以围绕沿横向Y延伸的共同的转动轴线在分拣位置和输送位置之间转动。这些单独的分拣指彼此相邻地沿转动轴线布置，优选在输入带的整个宽度范围。分拣指优选具有相同的结构，以简化分拣机的构造和备件储备。分拣指的布置可以按照模块构型容易改变，因为这些分拣指被添加到分拣机构或从中移除。在多个分拣指排齐就位于同一轴上的情况下，单独分拣指能例如简单地被推移到该轴上或从轴上拉下。
分拣间隙通过转动部分或完全位于属于次品的产品道轨中的一组分拣指来产生。这优选在次品到达分拣机构之前或恰好在此时来适时进行。接着，待分拣产品可通过由此产生的分拣间隙从产品流中向下掉出。沿横向Y相邻的良品此时位于分拣间隙侧旁并能借助于留在输送位置的分拣指在输送方向X上被进一步支撑或输送。如果用于打开分拣间隙的时间窗尽量准确地与“次品到达分拣间隙”同步，则在输送方向上排列在待分拣的次品的前后的良品也可以被继续输送。
术语“良品”和“次品”在此应该仅是如下产品，它们在至少一个标准(例如尺寸、填充重量、污染、视觉外观等)方面不同，以致良品的进一步输送路线应与次品输送路线不同。因此，“次品”仅意味着不希望在输送方向X上进一步输送这种产品，因此要从产品流中挑拣出该产品。尽管如此，“次品”也可具有所需产品特征并被指定用于进一步加工或销售，而“良品”是有缺陷的并在沿输送方向X继续输送后不会被进一步加工或丢弃。因此，本申请意义上的“良品”和“次品”仅表示这些产品借助分拣机被引导至不同的进一步输送路线。
借助分拣机构，得到根据本发明的优点，即，能够从杂乱无章布置在传送带上的且或许甚至具有不统一的几何形状的产品的产品流中快速地且以很低的结构成本排出次品，不论其横向位置和其宽度如何。从现有技术中已知的分拣机通常匹配于具有规定几何形状尺寸的产品，例如正方形或长方形的基本形状、最大直径或要保持在公差范围内的直径、恒定边长、规定产品高度等。本发明的分拣机允许运输或分拣产品，不管它们的几何形状尺寸或特定规格如何，即“无规格”，因为针对每个次品基于其自己的尺寸来确定所属的相应道轨。在供给分拣机时的产品(良品和次品)的排列也可以随机或混乱地进行，因为对于每个产品单独确定其尺寸和其道轨。
为此，根据本发明的分拣机包括输入带，在该输入带上沿输送方向X输送孤立的产品(良品和次品)。每个产品限定出其自己所属的道轨，产品在道轨上沿运输方向被输送。与垂直于输送方向X延伸的横向Y相关的道轨位置通过所属产品的相应横向位置被预定，就像道轨宽度由所考虑的产品如待分拣的次品的宽度所限定的那样。输入带的顶侧以输送方向X和横向Y限定出一个输送平面E。高度方向Z与输送方向X和横向Y正交延伸。
分拣机还包括由至少三个、优选多个细的分拣指构成的分拣机构，所述分拣指在横向上并排且均可从分拣位置移动到输送位置和返回。每个分拣指在此被设计用于在分拣位置在输送平面内空出其所属的部分间隙。结果，被供给分拣机构的待分拣的次品可以通过由多个相邻的部分间隙共同形成且优选在向下敞开的分拣间隙被分拣出来。此外，每个分拣指被设计成在输送位置闭合其所属的部分间隙，以便能从下方支撑到达各自分拣指的良品并在输送方向上继续输送。
为了分拣出某次品，位于次品道轨中的该组分拣指可以根据本发明在分拣期间移动到分拣位置并保持在那里，以由此在其相应道轨中形成与次品匹配的分拣间隙。相邻的其它分拣指能留在输送位置，以便按照必要程度形成分拣间隙而没有设计得过大，或者用以从下方支撑并继续输送相邻的良品。为了能单独地使分拣间隙适配于当前要分拣出的次品，分拣机构的至少三个、优选所有的分拣指都能彼此独立地从分拣位置移动到输送位置和返回。由此还可以同时形成或者打开或闭合一个或多个分拣间隙，而一个或多个其它分拣间隙已打开或尚待打开。
在输送位置，单独的分拣指以各自最顶侧的输送段最好处于输送平面中。该输送段可以适当地具有可驱动的传送带，以便在沿输送方向X的继续输送期间支撑该产品和/或送至在下游与分拣指相接的输送面。传送带在此能具有与输入带相同的速度，因此可以无抖动且无延迟地将来自输入带的良品继续输送经过分拣指的顶侧。适宜地，该速度也对应于良品在分拣机构下游在输送平面内以可能设置在那里的输送机构(如排出带)继续移动的速度。代替一个或多个传送带(如扁平带或圆带)，也可考虑其它同样合适的构件如链或带。
循环的传送带优选在其底侧(面向分拣间隙)下陷于分拣指凹部中地返回。由底侧构成的分拣侧面(见下文)于是能将次品引入或穿过分拣间隙，而传送带(在该部分中与次品移动相反地被引导)此时并未接触或制动该次品。
根据本发明，可以想到不同的变型以便通过分拣指的移动产生分拣间隙。在一个实施方式中，该分拣指以其在输送方向上靠后的朝向接近的产品的部段或末端从输送位置起向上离开分拣平面地转动或翻折到各自次品的输送路径(分拣位置)。用于这种运动的转动轴线在此位于每个分拣指的在输送方向上看靠前的背对接近产品的末端的区域中。通过分拣指部的向上翻折，其底面朝向接近的次品。该底面可以作为分拣侧面用于向下引导次品穿过分拣间隙，只要次品还未仅因重力而穿过间隙掉落。
这种导向作用还可通过在分拣侧面上布置的且被驱动的分拣带被加强，该分拣带的面向次品的部分最好以输入带的输送速度移动向分拣间隙。当次品与分拣带接触时，除了分拣指部上翻的导向作用外，次品还被主动推入或穿过分拣间隙。在输送位置，分拣带在此不应突入到输送平面中，因为它随后将会与输入带输送方向相反地在分拣指的顶侧移动。取而代之，分拣带能在那里与输送方向相反地在凹部中被引导移动。或者可以想到分别在分拣指转动时将分拣带运动方向(优选自动)掉转。于是，处于输送位置的分拣带也能同时作为输送带一直突入到输送平面中(并且在该位置在输送方向上被相应驱动)，以便在输送方向X上继续输送良品。而在分拣位置该分拣带能在相反的方向上被驱动以便以上述方式迫使次品穿过分拣间隙。在该变型中既用作传送带又用作分拣带的带于是不必部分沉陷入凹部地被回送。
在输送位置和分拣位置之间的分拣指的转动角度适当地小于90°，优选约为60°，其中，该转动角度最优选是可调节的。
前述实施方式中，分拣指可以说朝向正接近的产品从输送平面竖起，其优点是分拣指有双重功能，一方面空出该间隙，另一方面，通过在向上翻折的分拣指的底侧上的分拣侧面能够主动将次品向下偏转至分拣间隙。这也有以下缺点，即，面向接近的次品的分拣指端为此移动。因此当次品到达时，整个分拣指必须已基本占据分拣位置，以便此时分拣间隙已经足够大。如果一个良品紧跟在次品之后，则必须紧接在分拣之后将分拣指再次翻折到输送平面中，以便能够在输送平面中接过良品。
一个替代实施方式规定，每个分拣指通过其从输送位置向下翻折以占据分拣位置而在其自身与下游相邻的输送面之间空出该部分间隙。在该变型中，在分拣位置的分拣指未突入次品输送路径中，而是向下翻折离开分拣平面，其中，该转动轴线位于每个分拣指的在输送方向上看靠后的末端的区域中。该间隙于是可以说“在输送方向上在前方”向下敞开。
该实施方式的优点在于，单独的分拣指可以在产品已到达或搁置于分拣指上之后仍可转动。例如如果一个良品位于在输送位置的属于其道轨的所选分拣指上、紧随良品后的是要在同一道轨中分拣出的次品，则分拣指最初能留在输送位置，直到良品以足够程度(例如以至少一半长度或其中心)转移到与分拣指邻接的输送面。紧接其后，分拣指连同已放置其上的次品可以向下翻折到分拣位置以便分拣出次品。在同一道轨中的例如紧跟在次品后的良品可以首先被输送到已向下翻折到分拣位置的分拣指。在排出次品后且还在良品搁置于其上时，分拣指可又上翻至输送位置，使良品能正常继续输送。
特别有利地，利用该实施方式也可以处理其道轨部分重叠的产品。只要良品重心沿横向看位于在输送位置的两个分拣指之间，就可以不用分拣地继续输送每个良品。因此，不必通过分拣指在其整个道轨宽度支撑良品。取而代之，在良品道轨中更靠外的且同时也位于随后或在前的次品道轨中的分拣指可以在继续输送良品时处于分拣位置。由此，次品也能可靠地与紧邻但侧向相对错开布置的良品分开。
该实施方式的另一个优点在于，在输送位置支持良品继续输送的分拣指上的被驱动的传送带也能以同样的方式被用于输送在向下翻折的分拣指上的次品到分拣间隙并分拣。对于从输送平面向下翻折的分拣指，不存在输送带逆排出方向移动的前述问题。
由于在本实施方式中该分拣指被向下翻折离开分拣平面且因此不会向上翻折到产品输送路径中，故分拣指在此不能完成前述双重功能(打开分拣间隙和下压次品)。为了补充该功能，本发明的一个有利实施方式规定了就位于分拣机构或输送平面上方的导向机构。该导向机构在横向上延伸经过输入带或分拣机构并且包括至少三个、优选多个导向指，所述导向指在横向Y上彼此相邻并且均能够从导向位置移动到开通位置和返回(最好可旋转)。
在开通位置，导向指位于产品的输送路径之外，使得它们可以在输送方向X上作为良品被顺利继续输送。从开通位置起，每个导向指(准确地说：每个导向指的一部分)可被翻折入次品输送路径(导向位置)，从而在次品和导向指之间接触的情况下阻止在输送方向X上的继续输送。如果次品到达导向指的在导向位置面向产品的导向侧面，则它承受垂直于输送平面地向下作用的力(垂直作用的力可以是相对于输送平面倾斜作用于产品的力的一个分量)。在导向位置的导向指或其导向侧面的形状或取向被选择成使由输入带对次品产生的在输送方向X上指向的前进力产生与之正交地指向输送平面作用于次品的偏转力。于是通过同时在导向机构下方在输送平面内敞开的且用多个分拣指形成的分拣间隙，可以分拣出次品。
所述导向指被证明在高速输送时是特别有效的。即，在掉入或掉落穿过分拣间隙的期间在输送方向X上的次品速度分量太大，以至次品在间隙结束之前可能掉落足够深。但除了重力之外，导向指还主动将次品向下偏转，由此加速向下穿过分拣间隙的运动。此外，导向指形成用于突然停止的次品向上翘起的后端的止挡，在此，次品非常迅速地转移到几乎垂直的姿势并非常迅速地向下没入分拣间隙中。
类似于分拣指，该导向指也可以从导向位置移动或转动(有利地彼此独立)到开通位置和返回。相应地，可以从大量的导向指中有针对性地选择如下导向指，导向指位于待分拣次品的道轨中并且从上方对其施加作用，而其它导向指留在开通位置。在此，不必将布置在次品道轨中的所有导向指转动到导向位置。视产品和输送速度的不同，为此操作更少的或甚至仅一个导向指可能已足够了。由此带来以下优点，即，位于次品道轨中且同时位于紧接在前或紧随其后的良品的道轨中的导向指能(但并非必须)保持其开通位置，只要至少一个导向指在次品道轨内能处于导向位置。实际上，用一个或多个导向指使次品关于其道轨宽度大致居中或在其重心区域内偏转可能优选就够了，而在次品道轨内的其它导向指保持开通位置。例如也为了节省压缩空气或降低工作噪音，能够仅移动在一个道轨中最里面或最外面的两个导向指。
但也可行的是使所有导向指沿次品道轨或分拣间隙的整个宽度转动至导向位置，以便对待分拣产品在其整个宽度范围施加向下的力。甚至可以想到，将在横向上与分拣间隙相邻的导向指转动至导向位置(只要导向指在此位置不穿出输送平面或不与在分拣间隙另一侧的未转动的分拣指碰撞)。
与分拣指相似地，导向指也可在其导向侧面区域中具有一个被驱动的导向带，导向带支持或加速穿过分拣间隙掉落的产品的向下运动。在导向位置和开通位置之间的导向指的转动角度有利地小于90°，优选约为60°，其中，该转动角度最优选是可调节的。分拣指的转动轴线也适当地在横向Y上取向，就像导向指的转动轴线，从而两个轴线彼此平行延伸。另外，分拣指和导向指能被分别选择为具有相同的宽度和/或在横向Y上布置在相同的位置，使得它们在高度方向Z上相互配对对置。这可以简化该装置的结构和控制。
如果分拣指和/或导向指配备有被驱动的带，则有时在结构上难以将转动轴线设计成用于带的驱动轴线。因此，优选按照专利申请DE 10 2019 127189的样式来设计分拣指和导向指的转动轴线和驱动轴线，该专利申请的公开内容应被纳入本文，并且根据其教导，分拣机构的转动轴线和驱动轴线彼此间隔开。
根据本发明的一个有利实施方式，单独的分拣指和单独的导向指可以分别具有相同的宽度和/或分别配对地在高度方向上相互面对和/或在横向上彼此靠近，最好在输入带(K)的整个Y宽度范围。
分拣指或导向指的数量和横向宽度取决于由输入带上的产品限定的可能道轨数量。分拣指越多且同时每个单独分拣指的横向宽度越小，分拣过程能更精确地匹配于单独产品道轨，因为分拣间隙的横向宽度随着分拣指增多可以变得越来越接近所属次品的实际道轨宽度。原则上，这种考虑也适用于导向指，在这里，如已提到地，并非一个道轨的所有导向指都必须被操作以偏转，从而其总数也可以相比于分拣指数量被选择为更小。导向机构优选以其沿横向Y并排的导向指延伸经过输入带的整个宽度范围。与分拣指相比，单独导向指的更大宽度允许其总体数量更少。
分拣指数量优选大于5，最优选大于15。分拣指很细以便它们足够多到可与细网格对应地并排布置(“细”在此关于分拣指在输送方向X上的伸展尺寸来理解，其优选是分拣指宽度的至少5-10倍)。单独分拣指的优选宽度在此在2mm到30mm之间、最优选在10mm到20mm之间的范围内。通过这些尺寸，可以在足够多的不同横向位置和以足够多的不同宽度形成分拣间隙。
为了能借助本发明的分拣机从产品流中分拣出次品，必须知道其道轨以便能操作位于该道轨中且其所属部分间隙一起形成一个宽到足以在那里分拣出到达分拣间隙的产品的分拣间隙的分拣指。描述道轨的说明可以从提供相应数据的外控制单元被供给本发明的分拣机。但本发明的一个有利实施方式规定了其自己的检测装置，借此能检测在输入带上的产品且尤其是次品的道轨(严格地讲，不必在输入带上检测道轨，已在输入带上游测知道轨且其随后不会变就够了)。产品道轨可以通过以下内容来描述
a)其横向位置，例如关于横向Y的道轨中心位置，和
b)其道轨宽度，它由各自产品的宽度决定。
检测装置可以被设计成借助于检测器、尤其是带有合适的图像处理软件的摄像头来测知被识别为次品的产品的道轨，所述软件评估摄像头数据且因此确定产品在横向Y上的横向位置和宽度。还可以想到借助图像评估来确定产品是次品还是良品。在此情况下，例如产品尺寸、某种产品颜色、布置在产品上的标志、与相邻产品的距离或其它光学可测特征都可被考虑作为标准。
除了次品的道轨外，该检测装置还可以确定良品道轨。当分拣指或导向指的驱控以了解良品离次品多近为前提时，这可能是合适的。
为了在正确时刻操作分拣指，还需要确定次品到达分拣指。例如，这可以通过知晓在分拣指上游的产品的瞬时纵向位置XP和输入带的输送速度来计算。用于确定道轨的得到摄像机辅助的检测装置可以被设计用来检测瞬时纵向位置XP。或者，例如还可以使用传感器、尤其是光栅或接近传感器，它们优选紧接在分拣指或导向指的上游。由检测装置形成的数据可以被供给分拣机的控制单元。该控制单元优选也被设计用于与其它数据处理设备和高级控制器交换数据、用于将数据存储在存储器中、用于读出存储在存储器中的产品数据或过程数据、用于控制分拣机的各个组成部件以及用于创建数据。
根据本发明的、使用上述分拣机从输送流中分拣产品的方法至少包括以下步骤：
1.确定在输入带上所输送的次品的道轨；
2.确定位于道轨内的分拣指组；
3.将该组分拣指从输送位置移动到分拣位置，以形成分拣间隙并穿过该分拣间隙分拣出次品。
道轨的确定和位于道轨中的分拣指组的确定根据前述方法过程可以针对输入带上的所有产品、尤其是所有次品重复或长期进行，优选在它们到达分拣机构的分拣指或者导向机构的导向指之前。这可以用于检查或更正先前的计算结果并确保所述指的正确选择和按时操作。
如果分拣机还包括导向指，则本发明方法还可以包括选择和控制例如关于横向Y位于次品道轨之内的一组导向指。
被考虑用于分拣出某次品的分拣指和导向指可以在时间上彼此无关、尤其按照不同时序来控制。因此，在所选择的导向指被转移到导向位置或开通位置之前、期间或之后，分拣指可被转动到分拣位置或返回到输送位置。尽管在一个道轨内的分拣指对于各自次品最好全都同时被操作，但不一定如此并且也可根据产品和过程参数接连进行。同样的情况类似地适用于导向指。根据本发明，可以非常快速灵活地控制分拣指从输送位置转动到分拣位置和返回以及控制导向指从开通位置转动到导向位置和返回。优选以时间控制或时间优化的方式控制分拣指或导向指，以根据接近的良品或次品及时处于其期望位置并优选一直保持，直到需要转动到各自另一个位置。
优选如此进行控制，即，分拣指和导向指在一个时刻或在可选时间段内同时处于分拣位置或导向位置。分拣机还优选如此设计，即，在分拣位置的分拣指平行于处于导向位置的导向指地布置，和/或在输送位置的分拣指平行于处于开通位置的导向指地布置，以便分别形成一个用于次品或良品的通道。
分拣指或导向指优选可被气压驱动，每个指有一个单独构成的活塞-缸单元。每个单独的指都可以通过合适的柔性压缩空气软管被连接到分配器，分配器根据期望的转动运动通过驱控阀门而对各自软管施以压缩空气。在一个有利实施例中，因为有大量的分拣指，故设有共同用于所有分拣指的阀门滑轨。滑轨延伸经过输入带的整个宽度。根据分拣指的数量，在滑轨中形成多个单独活塞-缸单元，其中，对于每个活塞-缸单元也直接在滑轨内设置各自所属的一个或多个阀门。因此，只需要一根通至滑轨的可被共同用于所有阀门的压缩空气供应管线。压缩空气分配给单独缸可以通过在滑轨之内的沿横向Y延伸的刚性通道进行，由此可节省大量单独供应管线。优选为每个指设置一个可控电磁阀。同样，也可设置一个用于导向指的滑轨。
如果需要，该分拣指或导向指也可以移动到位于输送位置和分拣位置之间或开通位置和导向位置之间的中间位置。优选地，视驱动装置的不同，所有指还可以可选地突然或延迟地或无级地或以可控速度在各个转动位置之间移动。
附图说明
以下将结合实施例来更详细解释本发明，其中：
图1以局部图示出本发明第一实施例，此时分拣指处于输送位置；
图2示出根据图1的视图，其中分拣指处于分拣位置；
图3示出类似于图2的视图，此时分拣指上设有分拣带；
图4示出具有导向指的本发明替代实施例的简化侧视图；
图5示出根据图4的视图，此时导向指以及分拣指向下翻折；
图6示出具有分拣指和导向指的分拣机的简化透视图。
具体实施方式
图1以简化侧视图示出根据本发明的分拣机A的第一实施例。分拣机A在输送方向X上以输送流输送单独产品Pa、Pw。在此，所述产品来自输入带K被供给分拣机构S。要从输送流中分拣出的次品Pa应通过一个由分拣机构形成的分拣间隙U被排出，而待继续输送的良品Pw沿输送方向X在输送平面E中被继续输送至与分拣机构S相邻的输送面F。每个产品在此通过其横向Y位置及其宽度限定出各自的道轨，产品沿该道轨在输送方向X上在输入带K上被输送(图1-5中的图示是看向横向Y的侧视图，因此在这些图示中无法看到产品道轨)。输入带K的顶侧和输送面F位于一个输送平面E中，该输送平面在输送方向X上和与其横交的且水平延伸的横向Y上延伸。高度方向Z与两个方向X、Y正交延伸。
输入带K和输送面F在输送方向X上彼此间隔开一个空隙。在该空隙中设置分拣机构S。分拣机构S包括多个在横向上前后紧挨着(并且优选对齐)的细的分拣指S1、S2、S3...，在图1-5的侧视图中只能看到其中的一个分拣指S1，其挡住了其它分拣指S2、S3...。分拣指S1、S2、S3...可绕同一个沿横向Y延伸的分拣轴线JS转动，其中，每个分拣指可以与其它分拣指无关地绕分拣轴线JS从分拣位置ST转动至输送位置SF并返回。转动运动可以通过一个未被详细标示的活塞-缸单元或者技术人员已知的其它驱动装置针对每个单独的分拣指S1、S2、S3...进行。
图1示出处于输送位置SF的分拣指S1，其中，每个分拣指S1、S2、S3...在输送位置以最上部段位于输送平面E中，从而由输入带K送来的良品Pw在各分拣指顶侧支撑下可在输送方向X上被继续输送到输送面F。输送面F也可被设计为排出用输送带(排出带)。在输送位置SF，每个分拣指闭合相应配属的在分拣轴线JS和在其上游的输入带K之间的部分间隙U1、U2、U3...，其中，每个部分间隙U1、U2、U3...的Y宽度分别对应于各自分拣指S1、S2、S3...的宽度。
在图1和图2中未被示出的被驱动的输送带的上带段可以布置在分拣指的顶侧，以支持良品继续输送向输送面F。传送带速度优选被选择为与输入带K的和或许设于分拣机构下游的输出带的输送速度相同。
图2示出根据图1的分拣机A，其中，分拣指S1以一个部段从输送位置SF向上翻折到分拣位置ST(紧邻分拣指S1的几个其它分拣指S2、S3...也被转动到分拣位置，这在该视图中无法被看到。其它的未转动的分拣指在输送位置为了更好概览起见未被示出)。转动到分拣位置的每个分拣指部段以一个分拣侧面M向上突出穿过输送平面E。同时，各自分拣指S1、S2、S3...在此打开其部分间隙U1、U2、U3...，其中，多个相互紧邻的部分间隙U1、U2、U3...共同形成一个分拣间隙U，以便穿过分拣间隙U向下排出次品Pa。为了从产品流中排出次品Pa，使位于各自次品的道轨中的那些分拣指转动到分拣位置ST。在道轨之外的在横向Y上与之相邻的其它分拣指可以保持输送位置SF，以便还能将在其各自道轨中的良品Pw继续送到输送面F。
在分拣位置面向接近的次品Pa的分拣侧面M一方面用于打开相应的部分间隙U1、U2、U3...。此外，它在接触时对接近次品施加垂直于输送平面E取向的偏转力分量，以迫使次品离开输送方向X并向下穿过分拣间隙U。为了加强这种效果，图3简化所示的变型为此在分拣指的分拣侧面M规定了被驱动的分拣带R的下带段。分拣带R在小箭头方向上被驱动，以主动推动接触分拣带的次品Pa向下穿过分拣间隙。
根据图1-3的实施方式的特征在于，分拣指为了分拣以一个部段从输送位置SF起向上翻折到次品Pa的输送路径或道轨中，从而各自部分间隙U1、U2、U3...和共同形成的分拣间隙U“向产品”敞开。在此，分拣指的向上突出的部分可满足双重功能，一方面是打开各自局部间隙U1、U2、U3...，另一方面阻断次品Pa朝向输送面F的输送路径以将次品转向。在这种情况下，分拣轴线JS关于输送方向X位于部分间隙或分拣间隙U的下游。
根据本发明的分拣机的一个替代实施方式在图4和图5中被示出。在那里，就此与实施例相似地，具有多个分拣指S1、S2、S3...的分拣机构S布置在存在于输入带K和输送面F之间的空隙内。分拣指又可以绕沿横向Y延伸的同一分拣轴线JS从输送位置SF转动到分拣位置ST并返回，并且它们处于输送位置SF，此时以最上部段位于输送平面E内。但分拣指在此被向下翻折离开输送平面E而处于分拣位置ST，如图5所示。与在先实施例相反，每个分拣指S1、S2、S3...的各自部分间隙U1、U2、U3...在此关于输送方向X在分拣轴线JS下游敞开。该实施方式的优点在于，当良品或次品已到达分拣指或搁置在分拣指上时，分拣指也仍然可转动。这增大分拣指控制的灵活性并允许更好地在输送方向X或横向Y上有目的地分拣出或继续输送彼此挨得很近的产品。但不同于图1-3的实施例，分拣指在此不能同时被用来主动偏转次品。相反，只有重力作用于移入分拣间隙中的次品以便分拣出。在高速输送下，在到达分拣间隙末端前，次品因而或许不会落到足够深的地方，因此撞击与之相接的输送面F。
为了克服该缺点，该分拣机配备有一个布置在输送平面E上方的导向机构L。类似于分拣机构，导向机构L包括多个细的导向指L1、L2、L3...，导向指也在横向Y上(最好对齐)接连布置并且能够绕着同一个沿横向Y延伸的导向轴线JL转动。导向指可彼此无关地转动，例如借助活塞-缸单元或有相同作用的驱动装置。在开通位置LF，导向指L1、L2、L3...位于产品的输送路径之外，因而尤其是良品Pw可以在导向指下方穿过地被送至输送面F。而在导向位置LL，导向指以导向侧面B突出到产品道轨中，从而禁止其进一步输送到输送面F。(图4和图5仅示出第一导向指L1。在开通位置或导向位置的沿横向Y位于其后的其它导向指出于概览考虑无法被看到或未被示出。)
导向指L1、L2、L3...可被用于主动引导次品Pa穿过分拣间隙U，分拣间隙由在分拣位置的处于相应道轨内的分拣指S1、S2、S3...产生。类似于图1-3的实施例中的分拣指的分拣侧面M，向下转动到导向位置LL的导向指在次品到达各自导向指的转向侧面B时产生偏转力的垂直于输送平面向下作用于次品的分量。
图5表明这种情况。待分拣的次品Pa应通过由相邻的多个分拣指S1、S2、S3...共同形成的分拣间隙U被排出。为此，位于次品Pa的道轨中的分拣指被向下翻折到分拣位置ST。此外，位于次品道轨中的几个导向指L1、L2、L3...已经从开通位置LF向下翻折到导向位置LL。向下翻折的导向指和分拣指在此共同形成一个通道，其穿过分拣间隙U。到达分拣间隙U的次品Pa通过与导向侧面B的接触还加上对产品的重力作用而被送入并穿过分拣间隙U，进而被分拣出。分拣指和导向指的运动可以同时或错时进行，优选取决于输送速度、产品尺寸或其它物理产品特性以及其它产品(良品和次品)在输入带K上的排布。
单独导向指L1、L2、L3...的数量、横向位置和宽度不必与单独分拣指S1、S2、S3...的数量、横向位置和宽度一致。导向指的数量优选小于分拣指的数量，因为并非产品道轨中的所有导向指都必须转动到导向位置以偏转一个产品。
图6以简化透视图示出根据图4和图5的实施方式。在输入带K上，待继续输送的良品Pw和待排出的次品Pa在输送方向X上被送到分拣机构S。每个产品在此都限定其自己的道轨。具有在横向Y上测量的横向宽度Wa的待分拣出的产品Pa在其所属道轨Ta中被输送。每个产品的位置通过其横向位置YP和纵向位置XP被确定，例如关于产品相对于固定参考点的重心或中心。借助作为检测装置D的摄像头，对于每个待分拣出或待继续输送的产品，可以以一次性或重复的方式确定其当前位置和/或在输入带上的所属道轨。待分拣产品Pa的道轨Ta在图6中被指明且通过其位置和宽度被确定，为了概览起见，没有更详细示出另外两个产品的道轨。
为了能从产品流中排出产品Pa，一组GS分拣指(在这里为分拣指S3至S8)从输送位置SF被向下翻折到分拣位置ST，以由此在产品Pa的输送路径中形成一个分拣间隙U。所有其它分拣指处于输送位置SF而未改变，其中就有具有在分拣间隙U的一侧的分拣指S1和S2的组GS以及具有在分拣间隙另一侧的分拣指的未详细标示的其它组。
为了便于排出，具有16个导向指的位于分拣机构S上方的导向机构L中的、由位于产品Pa道轨Ta内的导向指L4和L5构成的一组GL从开通位置LF被向下翻折到导向位置LL。到达导向指L4、L5的产品Pa被导向指L4、L5施以偏转力的向下的分量，从而该产品除重力之外也被主动推移穿过分拣间隙U。在此期间，可以通过留在输送位置SF的分拣指将其它未要排出的良品Pw进一步输送到呈输出带形式的输送面F。相应地，不需要的导向指处于开通位置LF(在所示情况下它们是具有导向指L1至L3和L6至L16的组GL)。并非在待分拣的产品Pa的道轨内的所有导向指都必须向下翻折到导向位置LL。根据产品特性和输送速度，只使用一个或两个导向指可能就够了。它们例如可以是所属道轨的两个中间导向指或两个外导向指。如果该产品应仅靠重力被可靠排出，则导向指的操作也可以是完全多余的。一旦待排出的产品穿过分拣间隙U，则为此被致动的指又能再次被上翻到开通位置或输送位置，除非紧随其后的待排出产品表明保持先前的指位置是合理的。
该分拣指配备有传送带R，该传送带的上带段以由输入带K和输出带F设定的速度在输送方向X上移动，以便能在输送位置SF或在分拣位置ST尽量无延迟地继续输送放置在其上的良品Pw。
仅被简化示出的控制单元H用于在评估摄像头信号的情况下确定待分拣产品的道轨Ta及其纵向位置XP，以便在合适的时刻控制适当的分拣指和导向指。该控制单元还可以处理或产生与输送速度、产品特性、排出次数等有关的信号以及通过合适的接口输出或接收信号。
附图标记
A 分拣机
B 导向侧面
D 检测装置
E 输送平面
F 输送面
GL 导向指组
GS 分拣指组
H 控制单元
JL 导向轴线
JS 分拣轴线
K 输入带
L 导向机构
L1,L2,L3... 导向指
LF 开通位置
LL 导向位置
M 分拣侧面
Pa 待分拣的次品
Pw 待继续输送的良品
R 传送带
S 分拣机构
S1,S2,S3... 分拣指
SF 输送位置
ST 分拣位置
Ta 待分拣产品的道轨
U 分拣间隙
U1,U2,U3... 部分间隙
Wa 待分拣产品在横向Y上的宽度
X 输送方向
XP 产品的纵向位置
Y 横向
YP 产品的横向位置
Z 高度方向

Claims (16)

1.一种用于从产品流中分拣出孤立产品的分拣机(A)，
其中，该产品流包含待分拣的次品(Pa)和用于继续输送的良品(Pw)，并且
其中，所述产品(Pa,Pw)尤其具有不统一的几何形状和/或相互间距并且借助输入带(K)在正交于横向(Y)延伸的输送方向(X)上被输送，
a)其中，每个次品(Pa)通过其在输入带上的位置限定其自己所属的道轨(Ta)，其沿该道轨在输送方向(X)上被输送，其中，该道轨(Ta)的在横向(Y)上的位置及其道轨宽度由该次品(Pa)的横向位置(Ya)和产品宽度(Wa)限定，
b)并且其中，该输入带(K)的顶侧以该输送方向(X)和与之正交延伸的横向(Y)限定出一输送平面(E)，
c)并且其中，该分拣机(A)包括至少三个、优选多个最好结构相同的细分拣指(S1,S2,S3...)的分拣机构(S)，所述分拣指在横向(Y)上最好对齐地并排布置并且分别能从分拣位置(ST)移动到输送位置(SF)并返回，并且其中，每个分拣指(S1,S2,S3...)被设计成：
c1)在该分拣位置(ST)，在该输送平面(E)内空出配属于相应分拣指(S1,S2,S3...)的部分间隙(U1,U2,U3...)，以便能从该输送方向(X)上按照穿过由多个相邻的部分间隙(U1,U2,U3...)共同形成的分拣间隙(U)的方式分拣出被供给该分拣机构(S)的次品(Pa)，并且
c2)在该输送位置(SF)，闭合所述相应的部分间隙(U1,U2,U3...)，以便能够在该输送平面(E)中继续输送良品(Pw)，
d)其中，该分拣机被设计成将位于次品(Pa)的道轨(Ta)中的分拣指(S1,S2,S3...)移动到该分拣位置(ST)并保持在那里，以便由此在该次品自己的道轨(Ta)中形成适合该次品(Pa)的分拣间隙(U)，
e)并且其中，该分拣机构(S)的至少三个、优选所有的分拣指(S1,S2,S3...)均能彼此无关地从该分拣位置(ST)移动到该输送位置(SF)和返回。
2.根据权利要求1所述的分拣机(A)，其特征在于，在该输送位置(SF)，每个分拣指(S1,S2,S3...)以最上方输送部分位于该输送平面(E)内，以便在沿输送方向(X)继续输送时支撑和/或传送所述良品(Pw)，所述最上方输送部分优选具有可驱动的传送带。
3.根据权利要求1或2所述的分拣机(A)，其特征在于，每个分拣指(S1,S2,S3...)按照下述方式在其自身与上游的输入带(K)之间空出所属的部分间隙(U1,U2,U3...)，即：所述分拣指为了占据该分拣位置(ST)而从该输送位置(SF)起以一个部段向上翻起。
4.根据前一项权利要求所述的分拣机(A)，其特征在于，在该分拣位置(ST)，每个分拣指(S1,S2,S3...)以面向该次品(Pa)的分拣侧面(M)从该输送平面(E)突出，以便在接触该分拣侧面(M)时以离开该输送方向(X)且穿过所述部分间隙(U1,U2,U3...)的方式向下偏转该次品(Pa)，所述分拣侧面最好包括可驱动的分拣带。
5.根据权利要求1或2所述的分拣机(A)，其特征在于，每个分拣指(S1,S2,S3...)按照下述方式在其自身与下游相邻的输送面(F)之间空出该部分间隙(U1,U2,U3...)，即，所述分拣指以一个部段从该输送位置(SF)向下翻转以占据该分拣位置(ST)。
6.根据权利要求5所述的分拣机(A)，还包括位于该分拣机构(S)或该输送平面(E)上方的由至少三个优选多个最好结构相同的导向指(L1,L2,L3...)构成的导向机构(L)，所述导向指在横向(Y)上最好对齐地并排布置并且均能从导向位置(LL)移动到开通位置(LF)并返回，其中，每个导向指(L1,L2,L3...)被设计为：
a)在该导向位置(LL)使次品(Pa)承受垂直于该输送平面(E)作用的力并将该次品引导入由一组(GS)多个分拣指(S1,S2,S3...)构成的分拣间隙(U)中，并且
b)在该开通位置(LF)开通用于良品(Pw)的输送路径。
7.根据前一项权利要求所述的分拣机(A)，其特征在于，至少两个、优选是所有的导向指(L1,L2,L3...)均能够彼此独立地从该导向位置(LL)移动到该开通位置(LF)和返回。
8.根据权利要求6或7的分拣机(A)，其特征在于，在该导向位置(LL)，每个导向指(L1,L2,L3...)具有面向该次品(Pa)的且优选包括可驱动的导向带的导向侧面(B)，以在接触该导向侧面(B)时离开该输送方向(X)且穿过所述部分间隙(U1,U2,U3...)地导向和/或输送该次品(Pa)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的分拣机(A)，其特征在于，所述分拣指(S1,S2,S3...)为了在分拣位置(ST)和输送位置(SF)之间移动而能够分别绕一个、优选同一个沿横向(Y)延伸的枢转轴线转动，和/或所述导向指(L1,L2,L3...)为了在导向位置(LL)和开通位置(LF)之间移动而均能绕一个、最好是同一个沿横向(Y)延伸的枢转轴线转动。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的分拣机(A)，其被设计成将包括一个或多个导向指(L1,L2,L3...)的一组(GL)导向指移动到该导向位置(LL)并保持在那里，其中，该组(GL)导向指在此关于该横向(Y)优选位于该分拣间隙(U)之内。
11.根据前述权利要求中任一项所述的分拣机，其中，设有检测装置(D)，借此能检测在该输入带(K)上的次品(Pa)的道轨(Ta)和纵向位置(XP)以便能操作如下的分拣指(S1,S2,S3...)，它们位于该道轨(Ta)中并且其所属的部分间隙(L1,L2,L3...)一起形成一个宽到足以在那里分拣出到达分拣间隙(U)的次品(Pa)的分拣间隙(U)。
12.一种借助根据前述权利要求之一的分拣机(A)从输送流中分拣出次品(Pa)的方法，包括以下步骤：
1.确定在输入带(K)上输送的待分拣次品(Pa)的道轨(Ta)，
2.确定位于该道轨(Ta)中的分拣指(S1,S2,S3...)的组(GS)，
3.将该组(GS)分拣指从输送位置(SF)移动到分拣位置(ST)以形成分拣间隙(U)并穿过该分拣间隙(U)分拣出该次品(Pa)。
13.根据前一项权利要求所述的方法，其中，该道轨(Ta)的确定借助至少一个检测器进行，优选利用具有相关图像识别方法的摄像头，其采集在该输入带(K)上的次品(Pa)的宽度(Wa)和/或横向位置(Ya)。
14.根据前两项权利要求之一所述的方法，其中，该次品(Pa)的输送速度和/或其在该输入带(K)上的纵向位置(XP)被确定，为此
a)借助摄像头和图像识别方法，或
b)评估该输入带(K)的工作数据，
以确定该次品(Pa)到达该分拣间隙(U)的时刻。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其用于使用根据权利要求6至11之一所述的分拣机(A)从输送流中分拣出次品(Pa)，包括以下方法步骤：选择一组(GL)导向指(L1,L2,L3...)，这些导向指关于该横向(Y)最好位于道轨(Ta)之内，并使这些导向指从开通位置(LF)移动到导向位置(LL)，从而在某个时刻或在可选时间段内该组(GS)分拣指和该组(GL)导向指同时处于该分拣位置(ST)或该导向位置(LL)。
16.根据前述方法权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对于在该输送带(K)上输送的待分拣的所有次品(Pa)，所述道轨(Ta)的确定是以针对每个产品一次的方式或以周期性重复的方式或以长期方式进行或者被校验的。
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