CN1280940A - 对沿特定路径运动的物品进行动态控制的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

一种用来以一给定的运动规则沿路径(P3)进给物品(3)的方法和设备,利用它至少一个时间调节体(21)可以以同样的运动规则沿路径(P3)进给,并产生一个磁场,该磁场至少与物品(3)的一部分(13)发生作用从而将物品(3)磁性连接到时间调节体(21)上。

Description

对沿特定路径运动的物品 进行动态控制的方法及设备
本发明涉及一种对沿特定路径运动的物品进行动态控制的方法。
更具体地说，本发明涉及使得物品以一给定的运动规则沿特定路径前进的方法。
本发明可以用于对连续包装机的改进，该连续包装机械借助实施例在下面的描述中加以引用。
为了沿一裹包路径进给物品，一些已知的连续包装机(例如EP-A1-496046公开的那种类型)采用了一个带有一系列托架的传送装置(或托架组)，在一驱动设备的作用下沿一固定路径进行进给。沿着路径的一个或多个部分，每一托架必须按照给定的运动规则进给，以相对其他沿该路径进给的移动构件对托架进行时间调整，并且能够使得托架与其他沿该路径运动的移动构件协同工作，从而防止因时间的不正确调节而导致的对包装机的损坏。
在上文所描述的已知类型包装机中，每一托架均借助于一定位构件通过与托架机械接触沿路径的一部分对其进行时间调整，使得该托架按照预期的运动规则前进，并与成形在托架底部的底座正确配合。这种解决方案由于定位构件与对应的底座周期性地配合和释放而产生了一些缺点，因而造成，尤其是在啮合过程中，由于每一定位构件与对应的底座壁之间的撞击而带来相对较大的噪音，更重要的是，在定位构件与底座连接部分会产生严重的磨损。
EP-A2-276409或US-A1-5476035公开了一种带有多个托架的磁性传送装置，每一个托架均被连接到一前进本体上沿一给定路径进给，这种连接是利用前进本体或托架所产生的磁力来实现的。EP-A2-276409和US-A1-5476035所公开的这种磁性传送装置有利于托架沿一线性路径以相对较低的速度进给并能够精确定位，但是却不能提供现代包装机的时间调节装置所要求的那种相对较高的输送性能(即高速和／或高精确度定位)。
本发明的目的在于提供一种对沿一路径运动的物体进行动态控制的方法，以避免前面所提及的缺陷，并且，特别是使设备变得简单且成本较低。
根据本发明，提供了一种如权利要求1所述的对沿一特定路径运动的物体进行动态控制的方法。
本发明还涉及一种对沿一特定路径运动的物体进行时间调节的设备。
据本发明也提供了一种如权利要求6所述的对沿一特定路径运动的物体进行动态控制的设备。
本发明将参照附图借助实施例进行描述，其中：
图1示出了本发明中设备的最佳实施例的部分剖面示意性侧视图；
图2示出了图1中沿线Ⅱ-Ⅱ的截面。
图1中的标号1用来指示整个传送装置(部分示出)，该传送装置用来沿由两根导轨4(仅在图1中示出了一根)所限定的路径P进给由托架3组成的组2，路径P包括彼此平行的一水平的直线前进部分P1和一水平的直线返回部分P2(两者在图1中均部分示出)，并且这两部分通过一个半圆形部分P3彼此连接，半圆形部分P3环绕垂直于图1平面的水平中心轴5延伸。
托架组2包括三个相似的托架3，它们通过对应的连接臂6彼此机械连接，每一连接臂均铰接在两个相邻托架3的端部，以使得托架3能沿路径P的曲线部分彼此相对转动。
沿直线部分P1和P2，托架3在一公知的驱动装置(未示出)作用下沿导轨4运行，该驱动装置在一个并没有示出的实施例中，包括一直线电动机，而在另外一个未示出的可替代实施例中该驱动装置还包括可分离的连接构件，用来将每一托架3与平行于导轨4运转的链条机械连接。
传送装置1包括一个时间调节装置7，用来使由托架3组成的组2沿P3部分以一给定的运动规则进给，并随后沿P3部分利用已知的外部操作装置(未示出)与托架3协同工作。
如图1和图2所示，每一个托架3包括一个由非磁性材料(即铝或塑料)制成的支架8，并由其支撑一个上部匣子9，该匣子9用于容纳将要沿路径P传送的物品10(例如图1中的一组香烟)；两个水平销11，每一个销的每一端部均延伸到支架8之外，并以横向滑动方式滑动配合在对应导轨4的轴座12中；两个永磁体13形成时间调节装置7的一部分并设置成隔开一给定距离D；以及一向下延伸并与支架8一体的底销14。
如图2所示，除了每一个托架3的永磁体13之外，时间调节装置7还包括一与轴5共轴的主动轴15，并由一中空的固定支架16借助两个轴承17之间的插入物对其进行支撑。沿P3部分，支架16借助环形体18支撑导轨4，而该环形体18通过各自的螺钉组连接到导轨4和支架16上。
时间调节装置7还包括两个安装到轴15上的轮盘19，每一个轮盘均支撑多个永磁体20，每一个永磁体20与另一轮盘19上的永磁体20正对。每一轮盘19上的永磁体20被分割成沿轮盘19等距分布的永磁体对21，每一永磁体对21中的永磁体20间隔的距离等于距离D。轮盘19具有位于平面Ⅱ-Ⅱ中的对应轴22，它们彼此成一定角度相对倾斜，在轮盘19之间限定一可变区域，半圆形通道23穿过可变区域移动每一托架3的底部来支撑永磁体13。轮盘19相对于轴15倾斜，通道23在P3部分的起始处相对狭窄，但在P3部分的末端处相对较宽。
固定的半圆形体24被容纳在两个轮盘19和通道23底部之间的间隙中，并沿其外边缘具有一与轴15同轴的半圆形凹槽25，由托架3的底销14以横向滑动方式连接。由铁磁性材料(最好是磁性钢)制成的屏蔽装置26固定安装在半圆形体24和导轨4上，以便在P3部分的起始处和末端处插入到轮盘19的永磁体20和托架3的永磁体13之间；并且屏蔽装置26的厚度从朝向P1和P2部分的端部最大值，变为朝向P3部分中心处的端部最小值，该最小值接近为零。
止推轴承27被置于支架16和轮盘19中间部分之间，以保证轴向推力能够被轮盘19传递到支架16，该轴向推力是由永磁体13和20在使用过程中相互作用所产生的电磁力作用下而形成的。
对时间调节装置7的操作将参照图1和2及实施例中所示的由三个托架3组成的组2进行描述。
托架组2被所述已知驱动设备(未示出)--最好是直线电动机--沿P1部分进给，直到托架组2中的第一个托架3与P3部分接触，此时托架3的底部与通道23配合，并且在托架3的两个永磁体13和两个轮盘19上相应的两个永磁体对21之间所形成的干涉磁力作用下，将托架3移动并锁定在对应轮盘19的一给定固定位置上。自这种运动开始，托架组2随同轮盘19的旋转同步沿P3部分运动，通过充当时间调节装置的磁体20的每一磁体对21对随同轮盘19沿P3部分运动的托架3进行时间调节。
为了保证时间调节装置7能正确工作，永磁体13和正对永磁体13的两个对应永磁体20的两极在使用过程中必须一直保持极性相对，以便磁体13和20之间的磁力一直相吸而永不相斥。由于由托架3组成的组2相对轮盘19的定位误差一直都非常小(大约几个毫米)，所以这种状况基本上一直存在，并因而不会造成相对设置的两极位置相反设置。
磁体13相对于对应的磁体20沿P3部分保持在大体固定的位置上，但是沿P3部分与P1，P2部分连接处相对于磁体20其位置发生改变；这种位置上的变化与沿P3部分进给时所产生的磁吸力相反或相同，从而导致在托架3和轮盘19中产生严重的机械应力。利用屏蔽装置26的目的在于显著减少这种应力的密集度，这可以通过在磁体13和对应的磁体20之间插入铁磁构件来实现，以便使得每个磁体13，20的磁力线在铁磁构件中闭合而不会影响其它的磁体20，13，从而极大地减小了两个磁体13和20之间的电磁吸引力。
轮盘19相对于轴15的倾斜形成一个沿P3部分在宽度上变化的通道23，从而，磁体13和20之间的电磁吸引力依据磁体13和20之间的距离沿P3部分发生变化。为了有效地进行时间调节，在降低机械应力的同时，轮盘19倾斜以获得一个需要进行较精确时间调节的相对狭窄的通道23，和一个磁体13和20彼此偏离的相对较宽的通道23。在所示的例子中，所选择的方式是用来在P3部分的输入位置处进行极其精确的定位控制。
在一可替代的未示出实施例中，永磁体13被由铁磁材料制成的构件所代替，在使用过程中与永磁体20产生的磁场相互作用。
在另一个未示出的实施例中，永磁体20被电磁铁所代替。
由于托架3的永磁体13作为时间调节装置7和直流电机的一部分，所以所描述的时间调节装置7尤其适用于与已知的、包括直线电机的驱动设备(未示出)协同工作。

Claims (10)

1．一种利用一时间调节装置(21)对沿一特定路径进给的物品(3)进行动态控制的方法；所述物品(3)被制成至少该物品的一部分(13)能够与磁场相互作用；该方法能够使所述时间调节装置(21)以给定的运动规则沿路径(P3)移动；借助于所述时间调节装置(21)产生一磁场；并沿所述路径(P3)将物品(3)磁性连接到时间调节装置(21)上；该方法的特征在于：由时间调节装置(21)所产生的磁场在所述路径(P3)的起始处和末端处被设置在物品(3)和时间调节装置(21)之间的铁磁材料构件(26)所屏蔽。
2．如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述物品(3)在所述时间调节装置(21)作用下沿所述路径(P3)运动；所述物品(3)被安装成能够沿固定导轨(4)自由移动。
3．一种利用一时间调节装置(21)对沿一特定路径进给的物品(3)进行动态控制的方法；所述物品(3)被制成至少该物品的一部分(13)能够与磁场相互作用；该方法能够使所述时间调节装置(21)以给定的运动规则沿路径(P3)移动；借助于所述时间调节装置(21)产生一磁场；并沿着所述路径(P3)将物品(3)磁性连接到时间调节装置(21)上；该方法特征在于：时间调节装置(21)和所述物品(3)之间的距离沿路径(P3)发生变化，从而使得从路径(P3)上的一点到另外一点，所述物品(3)和所述时间调节装置(21)之间的磁力相互作用按照给定的变化规则发生变化。
4．如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述距离在路径(P3)的起始处为第一值，而在路径(P3)的末端处为第二值；所述第一值小于所述第二值，以助于物品(3)与时间调节装置(21)在所述路径端部的输出端脱离。
5．如权利要求3或4所述的方法，其特征在于：所述物品(3)在所述时间调节装置(21)的作用下沿路径(P3)进给；所述物品(3)被安装成能够沿固定导轨(4)自由运动。
6．一种对沿一特定路径进给的物品进行动态控制的设备；该设备包括至少一个时间调节装置(21)；一个传送装置(19)，用来以给定的运动规则沿路径(P3)进给时间调节装置(21)；分别定位在物品(3)和时间调节装置(21)上的第一和第二磁性连接装置(13，30)，并在第一和第二磁连接装置(13，20)中至少一个所产生的磁力作用下，将物品(3)磁性连接到时间调节装置(21)上；其特征在于：还包括在路径(P3)的起始处和末端处设置有磁场屏蔽装置(26)。
7．如权利要求6所述的设备，其特征在于：每一屏蔽装置(26)均由由铁磁性材料制成的固定构件(26)形成，并且设置在所述物品(3)与对应的时间调节装置(21)之间。
8．一种对沿一特定路径运动的物品进行动态控制的设备；该设备包括至少一个时间调节装置(21)；一个传送装置(19)，用来以给定的运动规则沿路径(P3)进给时间调节装置(21)；分别在物品(3)和时间调节装置(21)上设置的第一和第二磁性连接装置(13，30)，并在第一和第二磁连接装置(13，20)中至少一个所产生的磁力作用下，将物品(3)磁性连接到时间调节装置(21)上；其特征在于：所述路径(3)是一半圆形路径(P3)；所述传送装置包括两个相似的主动轮盘(19)，每一个轮盘(19)均与半圆形路径(P3)共轴并且支撑多个永磁体(20)而形成多个时间调节装置(21)；两个轮盘(19)彼此同步运转，并轴向分开以在它们之间形成一个半圆形通道(23)；所述物品(3)包括一个与通道(23)接触的底部并具有至少一个永磁体(13)来与对应的时间调节装置(21)所产生的磁场相互作用；所述永磁体(13，20)形成所述第一和第二磁连接装置(13，20)。
9．如权利要求8所述的设备，其特征在于：每一所述轮盘(19)均相对于半圆形路径(P3)的轴(5)倾斜，而在反方向以相同的角度相对于另一轮盘(19)倾斜。
10．如权利要求8或9所述的设备，其特征在于：还包括沿路径(P3)延伸的一固定导轨(4)；所述物品(3)被安装成能够沿所述固定导轨(4)能够自由地运动。
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