CN114502489A - 用于转移和加工物体的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了用于在输送机之间进行衔接的系统和方法，该系统利用至少一个分离系统来从相应的至少一个串行进料输送机分离一批物体，以及利用至少一个装载托盘来从相应的至少一个分离系统接收一批物体，朝向可移动的支撑组件移动并且将由装载托盘承载的该批物体卸到所述可移动的支撑组件的相应的夹持器阵列上。

Description

用于转移和加工物体的系统和方法
技术领域
本发明总体上属于输送机领域，并且具体地涉及在输送机之间转移物体。
背景
输送机是几乎每条生产线和/或物体加工/处理线的基本部件。许多系统使用两个或更多个不同的独立的输送机，每个输送机专门设计用于为特定生产和/或物体处理/加工任务(例如，物体形成、预喷涂/清洁处理、喷涂/印刷、贴标签、包装等等)提供物体流。在本领域中已知有许多用于不同输送机之间进行衔接的解决方案，例如，如US 1,935,409、US4,325,475、US 4,142,626、US 5,018,334、EP 0551613、US 5,611,418、US 5,261,522中描述的。
当物体应该在串行和并行输送机械之间和/或在要求不同物体速度/间隙的机械之间转移时，用于在输送机之间进行衔接的装备的控制任务和设计复杂性变得明显更加苛刻。例如，当将物体从串行输送机转移到并行输送机时，衔接装备需要累积一批预定数量的物体，调整累积的成批物体之间的速度/间隙，同时将累积的和已调整速度/间隙的成批物体转移到并行输送机，理想情况下不中断输送机的连续操作。
下面简要描述从专利文献中已知的一些输送机衔接的解决方案。
美国专利第5,897,291号描述了一种形成物品阵列的方法，包括：(a)提供具有用于接收物品的多个隔室的堆叠器，堆叠器沿着闭环路径行进；(b)将多个物品沿第一路径以顺序方式运送到堆叠器；(c)在入口位置处将物品引入隔室；(d)通过在第一移去方向上从隔室推动物品，在第一移去位置处从堆叠器移除第一阵列的物品；(e)沿与第一移去方向大体上相反的方向远离堆叠器沿第二路径运送第一阵列；(f)对后续物品重复步骤(b)至(e)。
美国专利第8,583,279号描述了一种用于处理平坦物体、特别是折叠平整的尿布的方法和设备，这些平坦物体通过进料器被馈送到带有用于每个物体的接受器的输送机，特别是馈送到包括分离支柱的隔室输送机，这些分离支柱布置成从连续的输送机径向突出，以便为每个物体形成隔室。为了将物体移交给输送机，采取了降低在进料器上运送物体的速度的措施。该设备包括数据库，其中包含针对不同物体和/或不同尺寸的物体存档的控制单元的运送速度的相应数据记录，进料器的速度由控制单元根据与相应的物体有关的运送速度来调节。
美国专利公开第2012/325622号涉及一种用于具有非圆形横截面的产品(如卵形容器或瓶子)的机器。该机器包括：收集器，其具有相对于用于供应所述产品的输送机的纵向轴线倾斜布置的腔；用于将由所述收集器形成组的成批产品转移到沿所述进料输送机布置的工作台上的存放站的装置；通过沿倾斜方向的反向运动使该批产品落下的装置；以及用于将所述收集器返回到起始点(即与所述进料输送机上的第一个产品齐平)的装置。
一般描述
工业生产线通常在生产过程的各个阶段和/或对所生产的物体进行处理时使用各种类型的串行运送输送机(例如，皮带或链式输送机或滚筒/转塔头机械)。这样的串行运送输送机效率不高并且可以提供非常有限的吞吐量，这对于各种处理过程的应用尤其不利，比如但不限于表面清洁和/或处理、喷涂和/或印刷、固化和诸如此类。使用被配置为同时运送和处理一个或更多个阵列的物体的机械装置，即配置为同时处理一个或更多个阵列的被运送物体的机械装置，可以显著提高效率和生产率。
由于大多数常规的生产线使用各种类型的串行输送机械装置，因此需要合适的装备来在这种串行输送系统和并行处理机械装置之间进行衔接，该串行输送系统和并行处理机械装置可以运送一个或更多个阵列的物体并对其进行处理。例如，同一申请人的国际专利申请第PCT/IL2019/050191号(其内容通过引用并入本文)描述了用于在串行输送机系统和并行输送机系统之间进行衔接的可能的解决方案。
本公开涉及用于在两个或更多个物体输送机系统之间进行衔接的机械装置，两个或更多个物体输送机系统中的至少有一个被配置为同时运送和处理一个或更多个阵列的物体。公开了一种输送机衔接系统，该输送机衔接系统被配置为接收由串行进料输送机供应的一个或更多个连续的物体流，移除一个或更多个批次/阵列的所供应的物体并将它们转移到支撑组件。支撑组件被配置为使接收到的一个或更多个批次/阵列的物体经过一个或更多个处理过程，比如但不限于物体清洁/洗涤过程(例如，用于去除灰尘和/或油脂(fats))、表面处理工艺(例如，电晕和/或等离子体)、印刷过程、固化过程(例如，紫外线-UV)和诸如此类。
输送机衔接系统包括装载系统，该装载系统被配置为从相应的一个或更多个串行进料输送机移除一个或更多个批次/阵列的物体，将移除的一个或更多个批次/阵列的物体转移到支撑组件，并将每个批次/阵列的物体放置在支撑组件的相应夹持器阵列上。装载系统包括一个或更多个装载托盘，每个装载托盘被配置为接收从串行进料输送机中的相应的一个移除的相应批次/阵列的物体，移动到与支撑组件相邻的位置，并将由此承载的每个物体推进到支撑组件的相应夹持器上。
在一些实施例中，至少一个串行进料输送机被配置为由设置在其承载器介质(例如，皮带、链或诸如此类)中的间隔开的吸引器组件保持由此承载的物体。装载系统可以利用相应的至少一个分离系统，该分离系统被配置为从串行送料输送机移除一批次/阵列的物体并将移除的物体放置在相应的装载托盘上。分离系统可以具有移动臂，该移动臂被配置为朝向该批次/阵列的物体的一侧移动并且将该批次/阵列的物体从其相应的吸引器单元撞击并分离到位于物体的另一侧/相对侧处的相应装载托盘。
在一些实施例中，移动臂包括吸引器单元的阵列，每个吸引器单元被配置为在移动臂撞击物体并从串行进料输送机分离物体时吸引和保持物体中的相应一个。在从串行进料输送机分离该批次/阵列的物体后，移动臂与分离的物体一起移向装载托盘，并在装载托盘附近停用吸引器单元以将由此承载的物体释放到装载托盘上。然后可以将移动臂移回闲置(idyllic)状态，典型地，处于串行进料输送机和由此承载的物体上方，以从串行进料输送机分离新的批次/阵列的物体。
可以在分离系统中使用至少一个传感单元，例如成像器，以检测串行进料输送机上的进入装载系统的物体并生成指示其的数据/信号。控制单元可用于处理由传感单元产生的数据/信号，并在其中检测由串行进料输送机进入装载系统的每批物体中的一个或更多个物体的不存在。在一些实施例中，控制单元被配置为控制移动臂的吸引器单元的操作，以便在串行进料输送机的移动期间固定被引入装载系统的一组物体的移动，从而填充由于物体中的一个或更多个物体不存在而沿其长度形成的空物体位置。
沿着移动臂的所有空物体位置都被填充后，其所有吸引器都进入其激活状态以将相应的引入的物体附着到其上，并且将移动臂移向相应的装载托盘，以将物体从进料输送机分离并将物体放在装载托盘上。在一些可能的实施例中，移动臂被配置为在物体被串行进料输送机引入装载区时在移动臂的闲置状态下激活其吸引器单元中的至少一个，以将物体附着到其上，如果需要的话，选择性地激活一个或更多额外的吸引器单元，直到沿其长度的所有物体位置都被相应的物体占据，执行向下移动以将物体从串行进料输送机分离并将物体放置在相应的移动托盘上，然后在串行进料输送机将新物体移入装载系统之前向上移动回到串行进料输送机上方处于其闲置状态。
在一些实施例中，每个装载托盘包括一组托架装置，每个托架装置被配置为接收和保持从分离系统转移到其的一个批次/阵列的物体中的一个物体。每个移动托盘可以包括致动器阵列，每个致动器被配置为将由装载托盘承载的物体中的一个推进/卸到支撑组件的相应夹持器上。在一些实施例中，每个致动器包括吸引器单元，该吸引器单元被配置为吸引和保持由此被推进/卸下的物体。可以在每个致动器中使用一个或更多个传感器，以检测吸引器和/或致动器的故障，和/或检测将装载托盘承载的一个或更多个物体转移到支撑组件的相应夹持器的故障，和生成指示其的传感器数据。基于传感器数据/信号，装载单元可以控制致动器中的一个或更多个以及其相应的吸引器，以将未能转移到支撑组件的物体收回到装载托盘上的其相应的托架装置。
可选择地，在一些实施例中，在每个装载托盘中使用单个致动器，以将由此通过致动器臂保持的该批次/阵列的物体推到支撑组件的相应夹持器阵列上。致动器臂可以具有沿其长度的相应的吸引器单元阵列，每个吸引器单元被配置为吸引该批次/阵列的物体中的相应的一个并将其附着到该吸引器单元。可选地，但在一些实施例中，优选地，每个吸引器单元安装在设置在致动臂中的移动柱塞机构中，并且该移动柱塞机构被配置为软化用于将物体从装载托盘推到夹持器上的致动机构。特别地，每个吸引器可以安装在柱塞元件的一端处，该柱塞元件可移动地且可密封地布置在相应筒元件的开口中。设置在筒状元件中的诸如弹簧的弹性元件用于将柱塞元件连续地向外推向放置在装载托盘上的物体。
设置在每个筒元件内的传感设备可用于每当柱塞元件被压入其相应的筒元件一定长度时检测柱塞机构中的一个或更多个未能将其相应的物体放置在相应的夹持器上。例如，但不限于，压力传感器可以安装在筒中，并且系统可以被配置为每当来自压力传感器的数据/信号指示筒内压力增加状况时(即，当筒内测得的压力大于筒内的正常压力条件时)识别出未能将物体放置在相应夹持器上。
可选地，但在一些实施例中优选地，每个装载托盘包括输送机单元，该输送机单元被配置为横向输送托盘的托架装置。装载系统可以使用装载托盘的输送机单元来调整装载托盘的托架的位置，以使托架与支撑组件的夹持器对齐，和/或用于从装载托盘横向卸下物体。例如，通过在执行由一个或多个致动器臂推进物体后操作承载此类物体的装载托盘的输送机单元，装载托盘的输送机单元可用于横向移除未能转移到支撑组件的物体。
在可能的应用中，卸载系统用于从支撑组件卸载一个或更多个批次/阵列的物体，例如，在一个或更多个处理过程应用于由此承载的物体之后。卸载系统可以使用与装载系统的装载托盘大体上相似的卸载托盘，以移除一个或更多个批次/阵列的物体，然后放置到相应的一个或更多个调度输送机上，或将它们直接移动到包装装置，例如，将物体横向移除到容器中。
例如，卸载托盘可以朝向支撑组件移动并放置成面对由此承载的一个批次/阵列的物体，然后可以将一个或多个致动器臂移向物体并且可以激活其吸引器单元以吸引每个物体并将每个物体附着到相应的吸引器单元。此后，一个或多个致动器臂可以缩回，以将物体从它们各自的夹持器移除并将每个移除的物体放置在卸载托盘的相应托架装置上。在一些实施例中，在将物体从支撑组件的夹持器中移除后，卸载托盘被移动到卸下位置，在卸下位置，其输送机单元被激活，以将物体横向卸到输送机系统或包装装置上，或卸入容器中.
一个公开的发明方面涉及一种用于在输送机之间进行衔接的系统。该系统包括至少一个分离系统(在本文中也称为物体平移系统)以及至少一个装载托盘，分离系统被配置为从相应的至少一个串行进料输送机分离一批物体，装载托盘被配置为从相应的至少一个分离系统接收该批物体，朝向可移动的支撑组件移动并且将由此承载的该批物体卸到支撑组件的相应的夹持器阵列上。
在一些实施例中，分离系统包括至少一个移动臂，该至少一个移动臂被配置为从该批物体的一侧撞击该批物体，将物体从相应的串行进料输送机分离，并将物体放置在位于物体另一侧处的相应装载托盘上。可选地，但在一些实施例中优选地，该至少一个移动臂包括用于由此从串行进料输送机分离的每个物体的相应的吸引器单元。因此，分离系统可以被配置为在至少一个移动臂朝向该批物体移动时激活吸引器单元，以将物体附着到其上。
在分离系统中可以使用至少一个传感器设备来产生信号和/或数据，该信号和/或数据指示在由串行进料输送机引入的该批物体中的一个或更多个物体的存在或不存在。分离系统可以被配置为识别接收到的一批物体中一个或更多个物体的不存在，并作为响应选择性地激活一个或更多个吸引器单元，直到接收到的一批物体中的所有空物体位置都被串行进料输送机上的引入的物体占据。
在每个装载托盘中可以使用多个托架装置。托架装置被配置为在其上接收来自由分离系统放置在其上的一批物体的物体。可选地，但在一些实施例中优选地，每个装载托盘包括输送机单元。装载托盘的输送机单元被配置为横向移动由装载托盘承载的物体。
在一些实施例中，装载托盘包括用于该批次的每个物体的相应吸引器单元。吸引器单元被配置为在相应物体上施加吸引力。装载托盘中可以使用至少一个致动器以将物体从装载托盘推到支撑组件的相应夹持器上。与每个吸引器单元相关联的传感器单元可用于至少检测吸引器单元附近的物体存在并产生指示其的数据/信号。传感器单元可以被配置为检测未能将物体中的一个或更多个物体从装载托盘转移到支撑组件，并生成指示其的传感器数据/信号。
可选地，但在一些实施例中优选地，装载托盘包括用于由此承载的每个物体的相应柱塞和筒机构。每个柱塞和筒机构的柱塞被配置为从其相应筒弹性地向外推，并且柱塞的自由端包括用于将相应物体附着到其上的吸引器单元。至少一个控制单元可用于处理传感器数据/信号，并基于此确定转移到装载托盘的该批物体中的一个或更多个物体的不存在。可选地，在每个传感器单元中使用压力传感器。该至少一个控制单元可以被配置为响应于相应筒元件内的压力变化来检测未能将相应的物体转移。
在一些可能的实施例中，可移动支撑组件被配置为使由此承载的一个或更多个物体经过一个或更多个处理加工区。至少一个控制单元因此可以被配置并且可操作，以向至少一个加工区指示物体中的一个或更多个物体的不存在。该系统可以被配置为激活相应的一个或更多个吸引器单元，以将未从装载托盘转移到支撑组件的一个或更多个物体移回装载托盘。
装载托盘的输送机单元可以被配置为从中处置一个或更多个未转移到支撑组件的物体。可选地，但在一些实施例中优选地，该系统包括两个装载托盘。
在一些可能的实施例中，该系统包括至少一个卸载托盘，该卸载托盘被配置为将一批物体从支撑组件的相应夹持器阵列拉到其上。卸载托盘可以具有多个托架装置。每个托架装置被配置为在其上接收来自从夹持器阵列拉出的一批物体的物体。在一些实施例中，卸载托盘包括输送机单元。输送机单元可以被配置为横向移动由卸载托盘承载的物体。输送机单元可用于调整卸载托盘的托架的位置，以使托架与支撑组件的夹持器对齐，和/或用于从卸载托盘横向卸下物体。
卸载托盘可以具有用于每个物体的相应吸引器单元。吸引器单元可以被配置为在相应物体上施加吸引力。在卸载托盘中可以使用至少一个致动器，以通过相应的吸引器单元将物体从支撑组件的夹持器拉出。
可选地，但在一些实施例中优选地，卸载托盘包括用于每个物体的相应柱塞和筒机构。柱塞和筒机构的柱塞可以被配置为从相应的筒元件弹性地向外推，并且柱塞包括在其自由端处的吸引器单元。与吸引器单元相关联的传感器单元可用于至少检测吸引器单元附近的物体存在并产生指示其的数据/信号。传感器单元可以被配置为检测未能将物体中的一个或更多个物体从支撑组件转移到卸载托盘并产生指示其的传感器数据/信号。该系统可以包括至少一个控制单元，该控制单元被配置且可操作为处理传感器数据/信号并基于此确定从支撑组件转移到卸载托盘的物体中的一个或更多个物体的不存在。
卸载托盘可以被配置为使用其输送机单元来处置从支撑组件转移到其的物体。可选地，但在一些实施例中优选地，该系统包括两个卸载托盘。
另一个公开的发明方面涉及一种在输送机之间进行衔接的方法。该方法包括从相应的至少一个串行进料输送机系统接收至少一批物体，将该至少一批物体从该至少一个串行进料输送机系统分离到相应的至少一个装载托盘上，朝向可移动的支撑组件移动该至少一个装载托盘，以及将由该至少一个装载托盘承载的该批物体中的至少一个卸到支撑组件的相应夹持器阵列上。
至少一批物体的分离在一些实施例中包括移动至少一个移动臂以从其一侧撞击物体并将物体放置在位于物体的另一侧处的相应装载托盘上。至少一批物体的分离可以包括在每个物体上施加吸引力以将物体附着到该至少一个移动臂。
该方法可以包括通过相应的传感器设备检测由串行进料输送机引入的一批物体中的一个或更多个物体的存在或不存在，并产生指示其的信号和/或数据。至少一批物体的分离可以包括识别接收到的该批物体中一个或更多个物体的不存在，并作为响应选择性地激活一个或更多个吸引器单元，直到接收到的该批物体中的所有空物体位置都被串行进料输送机上的引入的物体占据。
在一些实施例中，从装载托盘卸下至少一批物体包括在每个物体上施加吸引力。从装载托盘卸下至少一批物体可以包括通过至少一个推动臂将物体从装载托盘推到支撑组件的相应夹持器上。
在一些实施例中，该方法包括通过相应传感器设备检测该批物体中相应物体的存在或不存在。可选地，但在一些实施例中优选地，每个物体的推动利用相应的柱塞和筒机构。该方法可以包括基于在相应的柱塞和筒机构中测量的压力变化来识别未能将一个或更多个物体从装载托盘转移。可选地，该方法包括向用于处理物体的至少一个加工区指示物体中的一个或更多个物体的不存在。
在一些实施例中，该方法包括将未能从装载托盘转移到支撑组件的物体中的一个或更多个物体移回装载托盘。该方法还可以包括从装载托盘卸下未转移到支撑组件的一个或更多个物体。
该方法包括在一些实施例中将一批物体从支撑组件的相应夹持器阵列卸载到相应卸载托盘上。物体的卸载可以包括在每个物体上施加吸引力。该方法可以包括通过相应的传感器单元检测该批次的相应物体的存在。传感器单元可用于检测未能将物体中的一个或更多个物体从支撑组件转移到卸载托盘。该方法可以包括从卸载托盘卸下从支撑组件转移到卸载托盘的物体。
又一公开的发明方面涉及一种用于从串行进料输送机分离一批物体的分离系统。在一些实施例中，分离系统包括至少一个移动臂，该移动臂被配置为从物体的一侧撞击该批物体，将物体从相应的串行进料输送机分离，并将物体放置在位于物体另一侧处的装载托盘上。在一些实施例中，至少一个移动臂被配置为向下移动以从串行进料输送机分离该批物体，用于将分离的物体放置在位于物体下方的装载托盘上。分离系统可以在至少一个移动臂中包括用于该批物体中的每个物体的相应吸引器单元。吸引器单元被配置为在物体上施加吸引力，同时将物体从串行进料输送机分离。分离系统还可以包括至少一个传感器单元，该传感器单元被配置为检测该批物体中物体的存在或不存在并产生指示其的信号和/或数据。
分离系统被配置为处理由至少一个传感器单元生成的数据和/或信号，以识别接收到的该批物体中一个或更多个物体的不存在，并选择性地激活吸引器单元中的一个或更多个吸引器单元，以固定相应的一个或更多个物体，直到该批物体中的所有物体位置都被相应物体占据为止。
又一个公开的方面涉及一种物体平移系统，该物体平移系统被配置为将一批物体移入或移出物体托盘。在一些实施例中，物体平移系统包括用于由托盘承载的每个物体的柱塞和筒机构。每个柱塞和筒机构的柱塞被配置为从其相应的筒元件弹性地向外推动。柱塞在其自由端处具有吸引器单元，用于在相应的物体上施加吸引力。
附图简述
为了理解本发明并了解本发明可如何在实践中实施，现在将参考附图仅通过非限制性示例的方式描述实施例。除非另有暗示，否则附图中所示的特征仅用于说明本发明的一些实施例。在附图中，相似的附图标记用于表示对应的部分，其中：
图1示意性地示出了根据一些可能实施例的具有串行物体进料线和串行物体调度线的物体处理系统；
图2A到图2F示意性地示出了根据一些可能实施例的物体装载器系统，其中图2A和2B是俯视图和前视图，示出了将一批或更多批物体从相应的一个或更多个串行进料线移除到相应的一个或更多个装载托盘上，图2C示出了一个或更多个装载托盘被移动，以接合空物体运送器，图2D示出了被推进到物体运送器的夹持器上的一批或更多批物体，图2E示出了未推进物体从装载托盘卸下，图2F是根据一些可能的实施例的物体装载过程的流程图；
图3A和图3B示意性地示出了根据一些可能的实施例的分离系统的部件和操作，其中图3A示出了分离系统的前视图，并且图3B是示出了可能的物体分离过程的流程图；
图4A和图4B示意性地示出了根据替代实施例的物体装载器系统，其中图4A是示出在由其承载的物体被推进/推动到支撑组件的相应夹持器上之前的物体装载器系统的俯视图，图4B是示出物体被推进/推动到其相应的夹持器上后的物体装载器系统的俯视图；和
图5A至图5D示意性地示出了根据一些实施例的物体卸载系统，其中图5A示出了被移动以接合空物体运送器的一个或更多个卸载托盘，图5B示出了在其一吸引器被朝向运送器的夹持器推进之后的一个或更多个卸载托盘，图5C示出了在其吸引器缩回以从运送器移除相应的一批或更多批物体并且其输送机被激活以卸下被移除的一批或更多批物体之后的一个或更多个卸载托盘，且图5D是示出根据一些可能的实施例的物体卸载的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图描述本申请的一个或多个具体实施例，这些附图在所有方面都应被认为仅是说明性的而不是以任何方式限制的。为了提供对这些实施例的简明描述，在说明书中并未描述了实际实施方式的所有特征。附图中所示的元件不一定是按比例的或成正确的比例关系，这对于理解本发明并不重要。相反，重点在于清楚地说明本发明的原理，以便本领域技术人员一旦理解所公开主题的原理，就能够制造和使用它。在不脱离本文所述的基本特征的情况下，可以以其他特定形式和实施例提供本发明。
本申请提供了用于将由串行进料输送机系统供应的物体利用保持物体并移动物体的连续的吸引器阵列而转移到物体处理系统的装载区中的技术，物体处理系统被配置为处理在相应的一个或更多个支撑组件/平台(货车)上运送到其中的一个或更多个批次/阵列的物体。装载区中提供的装载器系统从串行进料输送机移除一批或更多批物体，并将移除的物体放置到设置在处理系统的支撑组件中的相应的一个或更多个夹持器阵列上。在一些实施例中，串行进料输送机被配置为将物体直接从物体的生产线供应到处理系统。装载到支撑组件上的一批或更多批物体在处理系统中运送，以经过一个或更多个处理区(例如，清洁、表面处理、印刷、固化)，从而处理每个物体的至少一些部分，以及其后到达处理系统的卸载区，以便从中移除。
卸载区中提供的卸载系统用于从支撑组件的一个或更多个夹持器阵列中移除一批或更多批物体，并将移除的成批物体卸到容器中或卸到包装装置，或将它们移动到适合从处理系统转移物体的任何其他输送机系统。可选地，但在一些实施例中优选地，卸载系统被配置为将一批或更多批物体卸到调度输送机系统上。可选地，调度输送机由串行输送机系统实现，该串行输送机系统被配置为将处理过的物体转移到另一条生产线，例如灌装线，但它也可以通过任何类型的连续带或包装输送机来实现。
在一些实施例中，装载系统包括分离系统，该分离系统被配置为将一个或更多个批次/阵列的物体从串行进料输送机系统分离到相应的一个或更多个装载托盘上。分离系统可以使用可移动且可控的吸引器单元的阵列，该吸引器单元被配置为选择性地或同时地被激活以将通过串行进料输送机引入装载系统的相应批次/阵列的物体附着到其上，并且将附着到其的该批次/阵列的物体移动到装载托盘上。在一些实施例中，装载托盘被配置为感测从串行进料输送机系统转移到其的物体的存在或不存在，并发出指示其的对应数据/信号，以报告在每个批次/阵列的物体中的一个或更多个物体不存在，和/或从装载托盘移除装载系统未能放置到支撑组件的相应夹持器上的一个或更多个物体。
卸载系统被配置为将一个或更多个批次/阵列的物体从位于卸载区中的支撑组件的相应的一个或更多个夹持器阵列移除到其相应的一个或更多个卸载托盘上。在一些实施例中，卸载托盘被配置为感测从支撑组件转移到其的物体的存在或不存在，并发出指示其的对应数据/信号，以报告在从支撑组件移除的每个批次/阵列的物体中的一个或更多个物体不存在。
对于本发明的几个示例特征、过程阶段和原理的概述，在图中示意性地和图解地示出的示例性装载/卸载系统旨在用于印刷系统。这些装载/卸载系统被示出为一个示例实施方式，其展示了用于提供用于在物体(例如，饮料罐)的表面区域上印刷的非常高吞吐量系统的许多特征、过程和原理，但它们也可用于其他应用程序，并可以进行不同的变化。因此，本描述将参照所示示例进行，但应理解，一旦从本文的描述、解释和附图中理解了原理，在以下权利要求中叙述的本发明也可以以各种其他方式实施。所有这些变化，以及对本领域普通技术人员很明显并且可用于物体处理过程的任何其他修改都可以适当地采用，并且旨在落入本公开的范围内。
图1示意性地示出了利用装载器系统(在本文中也称为装载系统)11的物体处理系统10，装载器系统11被配置为移动由相应的一个或更多个串行进料输送机系统21供应的一批或更多批物体15，并将移除的一批或更多批物体15放在位于处理系统10的装载区13r中的支撑组件Wi(其中1≤i≤n是整数)上。处理系统10包括卸载(在本文中也称为卸载器)系统14，该卸载系统被配置为从位于系统10的卸载区13u中的支撑组件Wj(其中j≠i且1≤i≤n是整数)移除一批或更多批物体15，且处理系统10包括通道(lane)(例如，一个或更多个导轨/轨道)13，该通道13具有一个或更多个处理区13t、13p、13c、…，其被配置为将相应的一个或更多个处理过程应用于由在通道13上方的支撑组件Wi移动的物体15。在一些实施例中，卸载系统14被配置为将从支撑组件Wj移除的一批或更多批物体放置在相应的一个或更多个调度输送机系统24上。
处理系统10包括具有一个或更多个处理器12p和存储器12m的控制系统12，该处理器12p和存储器12m被配置且可操作为接收来自不同系统/单元的各种数据/信号指示，并生成用于操作不同系统/单元的对应控制数据/信号。为此目的，可以将一个或更多个模块12d(例如，从存储器设备或远程计算机)装载到控制系统12的一个或多个存储器12m中，并由控制系统12的一个或更多个处理器12p执行。在这个特定的和非限制性示例中，控制系统12被配置且可操作为与通道13上的每个支撑组件Wi互通传感和/或控制数据/信号Ci。控制系统12可以被配置且可操作为与装载系统11互通传感和/或控制数据/信号Cr，和/或与预处理系统13t互通传感和/或控制数据/信号Ce，和/或与印刷系统13p互通传感和/或控制数据/信号Cp，和/或与固化系统13c互通传感和/或控制数据/信号Cc，和/或与卸载系统14互通传感和/或控制数据/信号Cu。物体处理系统10在一些实施例中包括一个或更多个附加物体处理区(图中未示出)，且它也可以被配置为根据应用要求，提供比图1所示数量更少的处理区。
可选地，但在一些实施例中优选地，控制系统12分布在物体处理系统10的各个部件之间。例如，但不限于，每个支撑组件Wi可以包括相应控制单元(未示出)，该控制单元被配置且可操作为接收和处理支撑组件Wi的传感数据/信号，并与12处的中央控制单元互通数据/信号。类似地，处理过程13t、13p、13c、……和/或卸载系统14和/或装载系统11中的至少一些可以包括相应的控制单元(未示出)，该控制单元被配置并且可操作为接收和处理相应系统的传感数据/信号，并且与12处的中央控制单元互通数据/信号。
尽管在图1中仅使用一个串行进料输送机系统21将物体15供应到系统10，但也可以类似地使用多于一个串行进料输送机系统，这将在下文中详细描述。每个物体15由串行进料输送机系统21的相应吸引器组件21t承载，该吸引器组件21t被配置为在物体15的至少一些部分上施加吸引力，从而保持物体15并将其运载到处理系统10。吸引器组件21t是以间隔开的关系附接到连续式承载器(例如，链、皮带)21c，并且吸引器组件21t之间的空间/间隙大体上等于设置在支撑组件Wi上的夹持器(25，图2和图3所示)之间的空间/间隙，使得不需要调整从串行进料输送机系统21移除到支撑组件Wi的物体15之间的间距/间隙。吸引器组件21t可以使用任何合适的吸引机构来实施，比如但不限于抽吸/真空施加器、电磁吸引器、电场施加器、静电力施加器或其任何组合。
图1示出了通道13上的n≥5(n为整数)个支撑组件，具有：在卸载区13u处的支撑组件W1，支撑组件W1用于从其卸下一批或更多批物体15，在装载区13r处的支撑组件W2，支撑组件W2用于在其上接收一批或更多批物体15，在印刷区13p处的支撑组件W3，支撑组件W3用于在由此承载的一批或更多批物体15上印刷，支撑组件W4，支撑组件W4携带着其上承载的一批或更多批印刷物体15一起从印刷区域13p朝向固化区域13c移动，以及在固化区域13c处的支撑组件Wn，支撑组件Wn用于固化承载在其上的一批或更多批印刷物体15。
预处理系统13t被配置为对物体15的表面区域施加预处理过程，以促进在其上进行印刷，印刷系统13p被配置为在物体15的表面区域上印刷一个或更多个图案，并且固化系统13c被配置为固化印刷在物体15上的一个或更多个图案。预处理系统13t、印刷系统13p和固化系统13c可以使用常规的机械和技术来实施，因此在此不再详细描述。例如，但不限于，处理系统的各种部件，例如通道13和支撑组件Wi，可以使用在同一申请人的国际专利公开第WO2014/076704、WO 2015/177599、WO 2015/177598和WO 2018/092143号中描述和说明的任何实施例来实施，其公开内容通过引用并入本文。
图2A示出了根据一些可能实施例的装载系统11的示意性说明的俯视图。在这个特定且非限制性的装载过程示例中，两个串行进料输送机系统11a和11b用于将物体15的两个相应的串行流供应到处理系统10，其中每个物体15由相应的吸引器组件21t保持和承载。在装载系统11中使用相应的分离系统22a和22b(在本文中统称为分离系统22)，以从串行进料输送机11a和11b中的每一个分离一批物体15。每个分离系统22包括移动臂22m，该移动臂22m被配置为移向并撞击由其相应的串行进料输送机系统引入装载区13r中的一批物体，从而将所撞击的一批物体15与其相应的吸引器组件21t分离。
在分离系统22a和22b的臂22m从物体的一侧朝向该批物体15移动(例如，向下移动)时或之前，相应的装载托盘23a和23b(在本文中统称为装载托盘23)朝向该批物体15的相对侧移动(例如，向上移动)，以驻留在其附近。在装载托盘23被放置在该批物体15附近之后，分离系统22可以将该批物体15直接分离到装载托盘23上。可选地，但在一些实施例中优选地，分离系统22的每个移动臂包括间隔开的吸引器22n的阵列(例如，抽吸/真空施加器、电磁吸引器、电场施加器、静电力施加器或其任何组合)，每个被配置为对从串行进料输送机系统11a/11b分离的该批物体中的相应物体15施加吸引力，从而大体上保持由此转移到移动托盘23的该批物体15之间的间距/间隙。在该批物体15转移到装载托盘23上并由装载托盘23保持之后，移动臂22m的吸引器22n被停用，以释放其在成批物体15上的附着，然后将移动臂22m(例如，向上)移回到其闲置状态，等待新批次的物体进入装载区13r。
图2B是示出在将由串行进料输送机21供应的一批物体15分离到装载区13r之前其移动臂22m处于其闲置状态时的分离系统22、处于其闲置状态且等待靠近串行进料输送机21以从其接收一批物体15的装载托盘23、以及定位在装载区13r中用于在其上装载物体的支撑组件Wi的侧视图。每个支撑组件Wi包括夹持器25的一个或更多个阵列，该夹持器配置为从相应的一个或更多个串行进料输送机系统21接收相应的一批或更多批物体15。在一些实施例中，每个夹持器25包括一个或更多个附着元件25c，附着元件25c配置为当物体15放置在夹持器25上时变为扩张状态，以将物体保持在其上，并且在对其施加一个或更多个处理过程之后变为缩回状态，以释放由此承载的物体。
可选地，在一些实施例中，如果串行进料输送机21的物体间距/间隙和夹持器25的阵列的物体间距/间隙之间不一致，则可以调整移动臂22m的吸引器22n之间的间距/间隙。例如，且非限制性地，可将移动臂22m的吸引器22n安装到间隔单元，例如国际专利申请No.PCT/IL2019/050191中描述和图示的间隔单元，用于调整从串行进料输送机移除的物体的间距/间隙。
可选地，但在一些实施例中优选地，装载托盘23包括多个间隔开的托架装置23c，每个托架装置配置成接收一个物体15，该物体15通过移动臂22m从串行进料输送机系统分离到托架装置中。装载托盘23的每个托架装置23c与装载托盘23的相应致动器机构23t对齐。致动器机构23t被配置为推动撞击装置23p，以将位于相应托架装置23c中的物体15弹出到支撑组件Wi的相应夹持器25上。在一些实施例中，每个致动器机构23t在其撞击装置23p中包括相应的吸引器23n(例如，抽吸/真空施加器、电磁吸引器、电场施加器、静电力施加器或其任何组合)，该吸引器被配置为在放置在相应的托架23c中的物体15上施加吸引力并且大体上将其保持和维持在其中。一个或更多个传感器单元23s也可以与每个致动器机构23t一起使用，以确定物体15在托架装置23c中的存在/不存在和/或物体是否被吸引器23n吸引(例如，是否存在吸引力负载)。
如图2B所示，移动臂22m可以可滑动地附接到一个或更多个线性导轨22r，以通过合适的致动机构(未示出)可控地在导轨上竖直滑动移动臂。当移动臂22m朝装载托盘23向下滑动时，其使一批物体15分离，并将每个分离的物体15转移到装载托盘23的相应托架装置23c中。然后可以使用传感器单元23s来检测每个托架装置23c中相应的物体15的存在，并生成指示任何没有接收到相应物体15的托架装置23c的数据/信号。例如，但不限于，在一些实施例中，吸引器机构23n是一种真空吸引器，包括真空/压力传感器(如图4A所示)，真空/压力传感器被配置为识别物体15在真空孔处的存在和/或相应吸引器机构23n的故障，并生成指示物体15在真空孔处的存在和/或相应吸引器机构23n的故障的对应数据/信号。可以通过来自装载系统11的数据/信号Cr通知控制系统12关于在任何托架装置23c处的物体15的不存在和/或关于任何托架装置23c的相应吸引器23n的故障。
在一些实施例中，托架装置23c附接到装载托盘23的环形输送机单元29的可移动承载器29r(例如链或皮带)或者是其一体部分。装载托盘23的环形输送单元29用于从装载托盘23横向移除物体15，和/或根据需要调整托架装置23c的位置以与相应的夹持器25的阵列对齐。在该批物体15从串行进料输送机系统21分离到装载托盘23的托架装置23c中之后，装载托盘23朝向支撑组件Wi移动，用于将由其承载的该批物体15转移到支撑组件Wi的夹持器25上。为此目的，装载托盘23可配置成例如使用合适的引导和致动装置(未示出)竖向地(向上或向下)和/或纵向地(向前或向后)移动。
图2C示出了装载过程，其中两个装载托盘23a和23b(每个承载着从相应的串行进料输送机(图2A中的11a和11b)移除的一批物体15)被朝向与位于装载区13r中的支撑组件Wi的接合位置移动。在这种状态下，装载托盘23a和23b所承载的每个物体15由位于支撑组件Wi的相应夹持器25前方的相应托架装置23c中的相应吸引器23n保持，并且致动器23t处于其缩回状态，准备好推动其撞击装置23p，以从托盘23卸下物体15。如果需要调整任一批次的物体15的位置以与相应的夹持器25的阵列对齐，则相应的输送单元29a和/或29b在来自传感器单元23s的传感器数据/信号的帮助下激活(如果需要)，以对齐由相应装载托盘23a和/或23b承载的该批物体15。
对于由装载托盘23承载的每批物体15，在支撑组件Wi中存在相应的夹持器25的阵列。因此，在该特定且非限制性示例中，支撑组件Wi包括两个夹持器25的阵列，每个夹持器25的阵列从支撑组件Wi的长形支撑件26的相应横向侧纵向地延伸，使得两个夹持器阵列大体上垂直于长形支撑件26并且一个相对于另一个在相反方向上延伸。可选地，但在一些实施例中优选地，夹持器25从长形支撑件26延伸的方向大体上平行于通道，或平行于通道13的至少一些部分。
图2D示出了在装载托盘23a和23b的致动器23t被激活以将由其承载的物体15推到支撑组件Wi的相应夹持器25上之后的装载过程。在这种状态下，致动器23t处于其延伸状态，因此如果所有的物体15都从托盘卸下，则其吸引器23n可以被停用，以释放其在物体15上的附着，并且致动器23t的状态可以返回到其缩回状态。图2D举例说明了装载托盘23a的两个物体未能卸到其相应的夹持器25上的情况。未能从装载托盘23卸下一个或更多个物体15可能是由各种不同的原因引起的，比如有缺陷/变形的物体、由机械装置的振动和/或磨损/耗尽等引起的错位和/或位移，诸如此类。这种未能从装载托盘卸下一个或更多个物体15的故障由相应的传感器单元23s识别并通过传感器单元23s与装载系统11交换的控制数据/信号Cr指示给控制系统12。
在一些实施例中，每个致动器机构23t的传感器单元23s包括机电和/或机械光学和/或电光传感器元件，其被配置为识别致动器机构23t的状态以确定致动器机构23t是否成功地从缩回状态变为其延伸状态以及反之致动器机构23t是否成功地从延伸状态变为缩回状态。典型地，在物体未能卸下的情况下，致动器机构23t将不能变回其完全延伸状态，完全延伸状态将由于物体15被卡在撞击装置23p和相应的夹持器25之间而被阻止。可以类似地使用可用于识别致动器状态的任何其他类型传感器(例如，电气/机械负载传感器、压力传感器等)。在一些可能的实施例中，致动器机构23t包括柔性连杆操纵器，该柔性连杆操纵器被配置为以最小的冲击卸下物体。由传感器单元23s识别到的任何物体卸下故障都经由传感器单元23s与装载系统11交换的数据/信号Cr指示给控制系统12。
控制系统12可以相应地配置且可操作，以基于从装载系统11接收的数据/信号Cr确定支撑平台Wi的哪个夹持器25没有接收到物体15，并且通过相应的数据/信号Ce、Cp、Cc...更新各种不同的处理过程13t、13p、13c...，以便在每个处理过程中停用相应的机械装置，使得处理将仅应用于承载着物体15的夹持器25/应用于承载着物体15的夹持器25上，即防止将处理应用于空夹持器/应用在空夹持器处。控制系统12可以被配置为指示未能将其物体转移到夹持器的致动器保持其相应的吸引器23n被激活，并指示所有其他吸引器停用其吸引器23n，从而使未能转移到支撑组件Wi的物体15缩回到其托架装置23c。
图2E示出了在致动器23t被返回到其缩回状态之后的装载过程。如图所示，支撑组件Wi的没有卸下的物体的两个夹持器25保持为空，并且未能转移到相应夹持器的物体15通过其致动器23t缩回到装载托盘23b中的其相应的托架装置23c。同样在图2E中，通过将装载托盘23a和23b在相反方向上纵向远离支撑组件Wi和/或竖直(向上或向下)移动以为支撑组件Wi腾出道路，使装载托盘23a和23b脱离，并且支撑组件Wi在通道13上从装载区13r移出，并且新的支撑组件可以移动到其中，用于在其上装载新批次的物体。
控制系统12可以相应地产生指示支撑组件Wi移出装载区13r的控制数据/信号Ci以及指示空的支撑组件Wi+1移动到装载区13r中以在其上装载新批次物体15的控制数据/信号Ci+1。由于两个物体15保留在装载托盘23a上，因此其输送机单元29a被激活，以从其中横向移除物体15，例如移入容器11c中。基于来自传感器单元23s的数据/信号，控制系统12可以将控制数据/信号Cr发送到装载系统11，以仅激活装载托盘23a的输送机单元29a，以横向移除保留在其上的物体15，而不激活所有物体15都被转移了的装载托盘23b的输送机单元29b。
图2F是根据一些可能实施例的可以由控制系统12执行的物体装载过程27的流程图。在初始步骤S1至S5中，一批或更多批物体15从相应的一个或更多个串行进料输送机21分离/移除到相应的一个或更多个装载托盘23上。在装载过程27的初始步骤S1至S5之前或期间，空的支撑组件Wi被定位在装载区13y中并且其夹持器被改变到其分离状态，即，附着元件25c缩回以释放其与物体的接触，如步骤S0所示。
具体地，在步骤S1中，一个或更多个装载托盘23定位在由串行进料输送机21依次引入的相应一批或更多批物体15的一侧处，并且在步骤S2中，相应的移动臂22m朝向该一批或更多批物体15的另一侧滑动，以将它们转移到相应的装载托盘23上。如果移动臂22m包括吸引器22n，则在步骤S2中，当吸引器22n被朝向该一批或更多批物体15滑动时(或在此之前)，吸引器22n被同时或选择性地激活，并且在该一批或更多批物体接触装载托盘23之后，吸引器22n被停用，以将物体15释放到装载托盘23上。在步骤S3中，移动托盘23的吸引器23n被激活。在步骤S4中，基于来自传感器单元23s的信号/数据检查是否所有的吸引器23n都被装载。如果在步骤S4中确定吸引器23n中的一个或更多个未被装载，则在步骤S5中由系统记录和/或报告这样的事件，例如，以向处理过程Ce、Cp、Cc、...指示一些物体15缺失。
在将空的支撑组件Wi定位在装载区13r中之后，在步骤S6中，装载托盘23朝向支撑组件Wi移动，以将每批物体15定位在相应的夹持器25的阵列的前方。如果需要对齐装载托盘中的一个或更多个的托架装置时，在步骤S6中操作其相应的输送机单元29a，以实现所需的对齐。在步骤S7中，装载托盘23的致动器23t被激活，以将物体15从装载托盘23推到支撑组件Wi的相应夹持器25上。步骤S8检查是否所有物体15都被成功地从装载托盘23转移到夹持器25上，如果是，则在步骤S9中，致动器23t的吸引器23n被停用，以释放其对放置在夹持器上的物体15的附着，且控制返回到步骤S1，以开始新的物体装载循环。
如果在步骤S8中确定出未能将一个或更多个物体15转移到支撑组件Wi的夹持器25，则在步骤S10中，系统记录和/或报告未接收物体15的空夹持器25，和/或未能卸下物体15的相应致动器23t。成功卸下其物体15的致动器的吸引器23n可以被停用，而保持未能卸下的吸引器23n激活，以便在步骤S11中将它们缩回到其托盘装置23c上。在步骤S11中，所有装载托盘23的致动器23t都被缩回，因此在步骤S12中，所有致动器23t的吸引器23n可以被停用。在步骤S13中，承载未卸下的物体15的装载托盘23的输送机单元29被操作，以从装载托盘23横向移除这些物体。
在步骤S9或S13之后执行步骤S14，将装载的支撑平台Wi的夹持器25的状态改变为附着状态，即取出附着元件25c以接触并保持物体，装载的支撑平台Wi然后被移出装载区13r。然后控制从步骤S14转到步骤S1，以开始新的物体装载循环。
图3A示出了根据一些可能实施例的装载器系统11的前视图。分离系统22的移动臂22m被示出为处于进入装载系统的物体15上方的闲置状态。移动臂22m包括一个或更多个传感器单元(例如，成像器和/或接近传感器)22i，该传感器单元被配置为检测串行进料输送机21上的被引入装载器系统11中的一批物体中是否存在一个或更多个物体15，并且其吸引器22n连接到控制单元22p。控制单元12u被配置为基于从一个或更多个传感器单元22i接收的信号/数据选择性地激活吸引器22n，以填充接收到的该批物体中的空物体位置。
图3B示出了举例说明由控制单元12u执行的过程37的流程图，以保证该批物体中的所有物体位置都被物体15占据。过程37开始于步骤Q1，其中控制单元12u处理来自传感器单元22i的信号/数据，以在步骤Q2中确定进入装载器系统11的该批物体中的第一个物体位置被占用。重复地/周期性地执行步骤Q1和Q2，直到物体15到达第一吸引器(在o1处)。在步骤Q3，控制单元12u处理来自传感器单元22i的信号/数据，以检查接收到的该批物体15中是否有空物体位置，如果接收到的该批物体的所有物体位置都被占用，则在步骤Q6中，控制单元12u同时启动移动臂22m的所有吸引器22n，以便将物体附着到其上并且在步骤Q7中将物体移动到装载托盘23。
如果在步骤Q3中确定该批次中的一个或更多个物体位置缺失，那么在步骤Q4中，控制单元12u激活第一组吸引器22n，以固定被接收在装载系统11中的相应的第一组物体15。例如，在图3A中，接收到的批次的物体位置o5和o11是空的，因此控制单元12u首先仅激活第一组吸引器22n，以固定在位置o1到o4处的物体15，同时串行进料输送机21的移动使所有其他物体15进一步前进到装载系统11中。在步骤Q5中，传感器单元22i收集进一步的信号/数据，直到被识别出的空物体位置被占用。步骤Q3检查接收的批次中是否仍有缺失的物体15，如果是，则在步骤Q4中增加由控制单元12u激活的第一组吸引器22n，以包括第一物体位置和该批次中的第一个空物体位置之前的物体位置之间的吸引器。在图3A的示例中，假设物体位置o5变得被物体15占据，则控制单元12u在步骤Q8中激活物体位置o1到o10的吸引器，直到物体15被串行进料输送机21推进到位置o11。过程步骤Q3-Q5的循环被重复/周期性地执行，直到在步骤Q3中确定接收到的批次的所有物体位置都被物体15占据，然后在步骤Q6-Q7中将该批物体15移动到装载托盘23。
图4A和图4B示出了装载托盘23的实施例，其采用通过柱塞和筒机构实现的柔性物体推动机构。在该特定且非限制性示例中，联接到推动臂23r的单个致动器23t用于将所有物体15从托盘23同时推到支撑组件Wi的夹持器25，柱塞和筒机构附接到推动臂23r。特别是，在图4A和图4B中，每个撞击装置23p由在其自由端处具有相应吸引器23n的移动柱塞元件实现。每个柱塞23p可移动地安装在具有弹性元件(例如，压缩弹簧)23q的相应筒元件23g中，该弹性元件(例如，压缩弹簧)23q配置成连续地向外推动柱塞23p。筒元件23g还包括一个或更多个传感器设备23s，该传感器设备23s被配置为产生指示柱塞23p状态的传感器数据。
图4B示出了在其致动器23t被激活以将其相应的推动臂23r朝向支撑组件Wi的夹持器25移动之后的移动托盘23a和23b。如图4B所示，在由托盘23a承载的批次中的物体位置o2和由托盘23b承载的批次中的物体位置o6的物体未能转移。如图所示，分别在托盘23a和23b中的物体位置o2和o6处的柱塞23p克服由其相应的弹性元件23q施加的力被推到其相应的筒元件23g中。在一些实施例中，每个筒元件23g中的传感器设备23s包括压力传感器，该压力传感器被配置为检测由于柱塞23p移动到筒元件23g中而在筒元件23g内产生的压力变化(增量)。
控制单元(12)被配置为处理从传感器设备23s接收到的信号/数据，并在每个装载托盘23中识别其中物体未能转移到支撑组件Wi的物体位置。每当识别出这样的物体转移故障时，控制单元(12)停用在所有其他物体位置(即其中物体被转移到相应的夹持器25的位置)处的吸引器23n，并激活致动器23t，以将推动臂23r和其柱塞和筒机构一起缩回到装载托盘23。这样，在其中物体未能转移的物体位置处(例如，分别在托盘23a和23b中的物体位置o2和o6处)的吸引器保持其与相应的物体15的附着，以便向后拉动物体到其相应的托盘上。然后装载托盘可以移动到其脱离位置，即远离支撑组件Wi，在该位置，装载托盘可以激活其相应的输送机单元29a和/或29b，以横向卸下没有转移到支撑组件Wi的物体15，如图2E中所例示的。
图5A示出了在将物体15从支撑组件Wj的夹持器25的一个或更多个阵列卸载到相应的一个或更多个卸载托盘33上的初始阶段期间的卸载区域13u。卸载托盘33a和33b大体上类似于如图2A至图2E或图4A和图4B中所示的装载托盘23a和23b，为简洁起见不再详细描述。在支撑组件Wj定位在卸载区13u中之后，卸载系统14将卸载托盘33a和33b竖直地和/或纵向地朝向与支撑组件Wj接合的位置移动，以便将每个卸载托盘33的撞击装置/柱塞23p定位在支撑组件Wj的相应夹持器25前方。该系统可以操作卸载托盘33的输送机单元39a和/或39b，以将每个卸载托盘33的托架装置23c与支撑组件Wj的相应夹持器25的阵列对齐。
在该特定且非限制性示例中，所有夹持器25在其上具有相应的物体15，这在实践中不一定是这种情况，因为在装载过程期间，一个或更多个物体的转移可能失败。在支撑组件Wj定位在卸载区13u中之后，夹持器25的附着元件(图2B中的25c)改变为其缩回状态，以释放夹持器对物体15的附着。
图5B示出了在卸载托盘33a和33b的致动器23t变为其延伸状态以将其撞击装置/柱塞23p移动到物体15附近之后的卸载系统14。在这种状态下，撞击装置/柱塞23p的吸引器23n可以被激活，以在位于支撑组件Wj的夹持器/心轴15上方的物体15上施加吸引力，并且致动器23t可以向后缩回到其相应的卸载托盘33a和33b。随着致动器23t向后缩回，其每个吸引器23n将一个相应的物体15从相应的夹持器25拉到卸载托盘的相应的托架装置23c上。
撞击装置/柱塞23p中的一个或更多个可能无法从夹持器25中的一个移除其相应的物体15，这将由相应的传感器单元23s检测到并通过其从卸载系统14接收的控制数据/信号Cu向控制系统12指示。例如，但不限于，如果吸引器23n利用真空力将物体15从心轴25拉出，则可以在传感器单元23s中使用真空/压力传感器来识别每个吸引器23t处存在/不存在物体15。附加地或替代地，机电和/或机械光学和/或电光传感器可用于传感器单元23s中，以检测缩回一个或更多个致动器23t的故障，例如，如果出于任何原因，一个或更多个物体15不能从其夹持器25移除。
图5C示出了在所有物体15从其相应的夹持器25移除并放置在卸载托盘33a和33b的相应托架装置23c中之后的卸载系统14。在将物体15放置在其相应的托架装置23c中之后，卸载托盘33a和33b竖直地和/或纵向移动以脱离支撑组件Wj并为支撑组件Wj腾出道路。然后将支撑组件Wj在通道13上从卸载区13u移出，并且可以将新的支撑组件移入其中以卸载成批的处理过的物体。在其脱离状态下，卸载托盘33a和33b的输送机单元39a和39b被操作，以横向移除卸载的物体15。
在该特定且非限制性示例中，卸载托盘33a和33b接近相应的调度输送机系统43，该调度输送机系统43被配置为接收从卸载托盘33a和33b横向移除的物体15，并将它们转移到另一生产线和/或工厂(例如，用于内容物填充和封闭，和/或包装等)。以类似的方式，物体15可以从卸载托盘33a和33b横向移出并直接落入容器(例如，图2E中的11c)中，而不用调度输送机系统43。
图5D示出了根据一些可能实施例的物体卸载过程38的流程图。在卸载系统14可以开始执行其操作之前，在步骤R0中，装载有一个或更多个物体15(例如，处理过的物体)的支撑组件Wj在通道13上移动到卸载区13u中。在将支撑组件Wj定位在卸载区13u中之后，其夹持器(25)改变为其分离状态，即，附着元件25c缩回以释放其与物体的接触。接下来，在步骤R1中，一个或更多个卸载托盘33被放置在位于支撑组件Wj的一个或更多个相应的夹持器25阵列的前方的其接合位置中。如果需要将托架装置23c与夹持器25对齐，则还操作相应的输送机单元39，以将托架装置23c与夹持器25对齐。在步骤S2中，致动器23t的状态改变为其延伸状态，以使其撞击装置/柱塞23p靠近由夹持器25承载的相应物体15，并且在步骤R3中，激活吸引器23n，以将来自相应夹持器25的相应物体15朝向每个撞击装置/柱塞23p吸引。在步骤R4中，激活致动器23t，以缩回其撞击装置/柱塞23p，并将物体15从支撑组件Wj的夹持器25拉到相应的卸载托盘33上。
在步骤R5中，检查由传感器单元23s产生的数据/信号以确定是否所有的吸引器23n都装载有物体15。如果在步骤R5中确定一个或更多个吸引器23n没有被装载，即意味着一个或更多个物体15未能被相应的致动器23t吸引，则在步骤R6中，系统记录和/或报告哪些撞击装置/柱塞23p未装载有相应的物体15。未能从夹持器移除物体15可能是由于物体被卡住(例如，由于物体变形和/或碎片)，并且可能需要操作员的干预才能解决。
在步骤R7中，卸载托盘33被竖直地和纵向地移动(其中物体15从夹持器移除)，以脱离支撑组件Wj。在这个阶段，卸载支撑组件Wi可以在步骤R9中在通道13上移动出卸载区13u。在一些实施例中，卸载托盘33在步骤R7中被移动到相应的调度输送机，在那里，其输送机单元29被操作，以将由此承载的物体15横向移除到相应的调度输送机上。替代地，卸载托盘33可以被配置为将由此承载的物体15转移到相应的串行调度输送机系统(例如，图1中的24)，或使用其输送机单元29将物体15直接横向移除到相应的容器(图2E中的11c)中或相应的包装单元。
在从卸载托盘33移除卸载的物体15之后，控制返回到步骤R0，用于将装载有物体15的新支撑组件Wi移动到卸载区域13u中。
应当理解，贯穿本公开，在示出或描述的过程或方法的情况下，可以以任何顺序或同时执行该方法的步骤，除非从上下文清楚地知道一个步骤取决于首先执行另一个步骤。
诸如顶部、底部、上、下、前、后、右和左的术语以及与装载和/或卸载系统和/或支撑组件Wi及其部件/元件的方向有关的类似形容词是指插图在纸上的定位方式，而不是对它们在实际应用中可以使用的定向的任何限制。
如本领域技术人员将理解的，本发明的各方面可以体现为一种系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各方面可以采取完全硬件实施例的形式，或者采取结合软件和硬件方面的实施例的形式。此外，本发明的方面可以采取体现在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质具有体现在其上的计算机可读程序代码。
如上文所述和相关图中所示，本发明提供了用于在输送机系统之间进行衔接的系统和相关方法。尽管已经描述了本发明的特定实施例，但是应当理解，本发明不限于此，因为本领域技术人员可以做出修改，特别是根据前述教导。如本领域技术人员将理解的，本发明可以以多种方式实施，采用来自上述技术的多于一种技术，所有这些都不超出权利要求的范围。

Claims (50)

1.一种用于在输送机之间进行衔接的系统，该系统包括：至少一个分离系统，其被配置为从相应的至少一个串行进料输送机分离一批物体；以及至少一个装载托盘，其被配置为从相应的至少一个分离系统接收一批物体，朝向可移动的支撑组件移动并将由此承载的所述一批物体卸到所述支撑组件的相应的夹持器阵列上。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述分离系统包括至少一个移动臂，所述至少一个移动臂配置为从所述一批物体的一侧撞击所述一批物体，将所述物体从所述相应的串行进料输送机分离，并将所述物体放置在位于所述物体的另一侧处的相应的装载托盘上。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述至少一个移动臂包括用于由此从所述串行进料输送机分离的每个物体的相应的吸引器单元，所述分离系统被配置为在所述至少一个移动臂朝向所述批次的所述物体移动时激活所述吸引器单元，以将所述物体附着到其上。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述分离系统包括至少一个传感器设备，所述至少一个传感器设备被配置为产生信号和/或数据，所述信号和/或数据指示在由所述串行进料输送机引入的一批物体中的一个或更多个物体的存在或不存在。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述分离系统可以被配置为识别接收到的所述一批物体中的一个或更多个物体不存在，并作为响应选择性地激活所述吸引器单元中的一个或更多个，直到接收到的所述一批物体中的所有空物体位置都被在所述串行进料输送机上引入的物体占据。
6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，包括在所述装载托盘中的多个托架装置，所述托架装置被配置为在其上接收来自一批所述物体的物体。
7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，包括位于每个所述装载托盘中的输送机单元，所述输送机单元被配置为横向地移动由所述装载托盘承载的物体。
8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，包括所述装载托盘中的用于所述批次的每个物体的相应吸引器单元，所述吸引器单元被配置为在相应物体上施加吸引力。
9.根据权利要求8所述的系统，包括位于所述装载托盘中的至少一个致动器，所述至少一个致动器被配置为将所述物体从所述装载托盘推到所述支撑组件的相应夹持器上。
10.根据权利要求8和9中任一项所述的系统，包括与每个吸引器单元相关联的传感器单元，所述传感器单元配置为至少检测所述吸引器单元附近的物体存在并产生指示其的数据/信号。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述传感器单元被配置为检测未能将所述物体中的一个或更多个物体从所述装载托盘转移到所述支撑组件，并生成指示其的传感器数据/信号。
12.根据权利要求10和11中任一项所述的系统，包括位于所述装载托盘中的用于每个物体的相应的柱塞和筒机构，所述柱塞被配置为从所述筒弹性地向外推，并且所述柱塞的自由端包括用于将相应物体附着到其上的吸引器单元。
13.根据权利要求10和12中任一项所述的系统，包括至少一个控制单元，所述至少一个控制单元被配置且可操作为处理所述传感器数据/信号，并基于此确定转移到所述装载托盘的所述一批物体中的一个或更多个物体不存在。
14.根据权利要求13所述的系统，包括位于每个传感器单元中的压力传感器，所述至少一个控制单元被配置为响应于所述筒内的压力变化来检测未能将相应的物体转移。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的系统，其中所述可移动支撑组件被配置为使由此承载的所述一个或更多个物体经过一个或更多个处理加工区，且其中所述至少一个控制单元被配置并且可操作，以向所述至少一个加工区指示不存在所述物体中的一个或更多个。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的系统，所述系统被配置为激活相应的一个或更多个吸引器单元，以将未从所述装载托盘转移到所述支撑组件的所述一个或更多个物体移回到所述装载托盘。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的系统，包括位于所述装载托盘中的每个中的输送机单元，所述输送机单元被配置为从中处置未转移到所述支撑组件的所述一个或更多个物体。
18.根据前述权利要求中任一项所述的系统，包括两个装载托盘。
19.根据前述权利要求中任一项所述的系统，包括至少一个卸载托盘，所述至少一个卸载托盘被配置为将一批物体从支撑组件的相应夹持器阵列拉到所述至少一个卸载托盘上。
20.根据权利要求19所述的系统，包括位于所述卸载托盘中的多个托架装置，所述托架装置被配置为在其上接收来自一批所述物体的物体。
21.根据权利要求19和20中任一项所述的系统，包括位于所述卸载托盘中的输送机单元，所述输送机单元被配置为横向地移动由所述卸载托盘承载的物体。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的系统，包括位于所述卸载托盘中的用于所述物体中的每个物体的相应吸引器单元，所述吸引器单元被配置为在相应物体上施加吸引力。
23.根据权利要求22所述的系统，包括在所述卸载托盘中的至少一个致动器，所述至少一个致动器被配置为通过相应的吸引器单元将所述物体从所述支撑组件的所述夹持器拉出。
24.根据权利要求22和23中任一项所述的系统，包括位于所述卸载托盘中的用于所述物体中的每个物体的相应柱塞和筒机构，所述柱塞被配置为从所述筒弹性地向外推，并且所述柱塞包括在其自由端处的吸引器单元。
25.根据权利要求22和24中任一项所述的系统，包括与吸引器单元相关联的传感器单元，所述传感器单元被配置为至少检测所述吸引器单元附近的物体存在并产生指示其的数据/信号。
26.根据权利要求25所述的系统，其中所述传感器单元被配置为检测未能将所述物体中的一个或更多个从所述支撑组件转移到所述卸载托盘并产生指示其的传感器数据/信号。
27.根据权利要求25和26中任一项所述的系统，包括至少一个控制单元，所述至少一个控制单元被配置且可操作为处理所述传感器数据/信号并基于此来确定所述物体中的一个或更多个物体没有从所述支撑组件转移到所述卸载托盘。
28.根据权利要求21至27中任一项所述的系统，其中所述卸载托盘被配置为使用所述卸载托盘的输送机单元来从中处置从所述支撑组件转移到所述卸载托盘的物体。
29.根据权利要求19至28中任一项所述的系统，包括两个卸载托盘。
30.一种在输送机之间进行衔接的方法，所述方法包括：从相应的至少一个串行进料输送机系统接收至少一批物体，将所述至少一批物体从所述至少一个串行进料输送机系统分离到相应的至少一个装载托盘上，朝向可移动的支撑组件移动所述至少一个装载托盘；以及将由所述至少一个装载托盘承载的所述一批物体中的至少一个卸到所述支撑组件的相应夹持器阵列上。
31.根据权利要求30所述的方法，其中所述至少一批物体的分离包括移动至少一个移动臂以从所述物体的一侧撞击所述物体并将所述物体放置在位于所述物体的另一侧处的相应装载托盘上。
32.根据权利要求31所述的方法，其中所述至少一批物体的分离包括在所述物体的每个物体上施加吸引力以将所述物体附着到所述至少一个移动臂。
33.根据权利要求32所述的方法，包括通过相应的传感器设备检测由所述串行进料输送机引入的所述一批物体中的一个或更多个物体的存在或不存在，并产生指示其的信号和/或数据。
34.根据权利要求33所述的方法，其中所述至少一批物体的分离包括识别接收到的所述一批物体中一个或更多个物体的不存在，并作为响应选择性地激活所述吸引器单元中的一个或更多个，直到接收到的所述一批物体中的所有空物体位置都被所述串行进料输送机上引入的物体占据。
35.根据权利要求30至34中任一项所述的方法，其中从所述装载托盘卸下所述至少一批物体包括在所述物体中的每个物体上施加吸引力。
36.根据权利要求30至35中任一项所述的方法，其中从所述装载托盘卸下所述至少一批物体包括通过至少一个推动臂将所述物体从所述装载托盘推到所述支撑组件的相应夹持器上。
37.根据权利要求30至36中任一项所述的方法，包括通过相应传感器设备检测所述一批物体中相应物体的存在或不存在。
38.根据权利要求37所述的方法，其中对所述物体中的每个物体的推动利用相应的柱塞和筒机构，且其中所述方法包括基于在相应的柱塞和筒机构中测量的压力变化来识别未能将所述物体中的一个或更多个物体从所述装载托盘转移。
39.根据权利要求38所述的方法，包括向用于处理所述物体的至少一个加工区指示不存在所述物体中的一个或更多个物体。
40.根据权利要求38和39中任一项所述的方法，包括将未能从所述装载托盘转移到所述支撑组件的所述物体中的所述一个或更多个物体移回到所述装载托盘。
41.根据权利要求40所述的方法，包括从所述装载托盘处置未转移到所述支撑组件的所述一个或更多个物体。
42.根据权利要求30至41中任一项所述的方法，包括将一批所述物体从所述支撑组件的相应夹持器阵列卸载到相应卸载托盘上。
43.根据权利要求42所述的方法，其中所述物体的卸载包括在所述物体中的每个物体上施加吸引力。
44.根据权利要求42和43中任一项所述的方法，包括通过相应的传感器单元检测所述批次的相应物体的存在。
45.根据权利要求44所述的方法，包括使用所述传感器单元检测未能将所述物体中的一个或更多个物体从所述支撑组件转移到所述卸载托盘。
46.根据权利要求45所述的方法，包括从所述卸载托盘卸下从所述支撑组件转移到所述卸载托盘的物体。
47.一种分离系统，用于从串行进料输送机分离一批物体，所述分离系统包括至少一个移动臂，所述至少一个移动臂被配置为从所述一批物体的一侧撞击所述一批物体，将所述物体从相应的串行进料输送机分离，并将所述物体放置在位于所述物体的另一侧处的装载托盘上。
48.根据权利要求47所述的分离系统，包括位于所述至少一个移动臂中的用于所述一批物体中的每个物体的相应吸引器单元，所述吸引器单元被配置为在所述物体上施加吸引力，同时将所述物体从所述串行进料输送机分离。
49.根据权利要求48所述分离系统，包括至少一个传感器单元，所述至少一个传感器单元被配置为检测所述一批物体中的物体的存在或不存在并产生指示其的信号和/或数据，所述分离系统被配置为处理由所述至少一个传感器单元生成的所述数据和/或信号，以识别接收到的所述一批物体中一个或更多个物体的不存在，并选择性地激活所述吸引器单元中的一个或更多个，以固定所述物体中的相应的一个或更多个物体，直到所述一批物体中的所有物体位置都被相应的物体占据为止。
50.一种物体平移系统，其用于将一批物体移入或移出托盘，所述物体平移系统包括用于由所述托盘承载的每个物体的柱塞和筒机构，每个柱塞和筒机构的柱塞被配置为从其相应的筒元件弹性地向外推动，且所述柱塞在其自由端处具有吸引器单元，用于在相应的物体上施加吸引力。
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