CN1288056C - 条带输送装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种条带输送装置及方法,该装置包括:销杆,用于分别支撑着第一和第二条带的第一和第二带卷,所述的第二带卷具有一圆柱形外表面,并且在该圆柱形外表面处延伸着第二条带的一端部;可移动的臂,该臂具有一夹紧头,用于沿着所述的圆柱形外表面夹紧所述的端部;第一工具,具有一板,用于把第一和第二条带联接起来;所述条带输送装置的特征在于:所述的夹紧头具有第一夹紧表面,用于把所述的第一和第二条带夹紧在所述的板与所述的第一夹紧表面之间。操作者在操作该条带输送装置不会有危险且不需要连续监测,且该条带输送装置的结构简单,适于安装到自动设备上。
Description
技术领域
本发明涉及一种条带输送装置及方法。
背景技术
在包装行业中,条带输送装置被广泛地采用,条带输送装置通常被安装到自动设备上,并用于把包装材料的条带输送到自动设备上。条带输送装置通常具有:两个销杆(pins),每个销杆支撑着一个对应的条带材料卷;一接合设备,当一个带卷将要用完时,该接合设备用于把两个带卷上的条带联接起来,从而确保能连续地供给包装材料。也就是说,当第一条带从两个带卷中的一个带卷上被退卷下来时,另一个带卷上的条带端部就与带卷分离开,并使条带的一部分位于接合设备处,以便把两个条带联接起来。
在一种已知类型的条带输送装置中,操作者需要把新的带卷上的条带端部分离出来,并把条带的一部分放置在接合设备上,因此,操作者在运转着的自动设备旁进行工作,不但具有受伤的危险,而且必须连续地对这些带卷进行监视,以防止因条带卷发生跑偏而导致设备停止。
为了克服上述缺陷,已经提出了另外一种类型的条带输送装置,在这种类型的条带输送装置中,利用一自动转送设备来代替操作者,利用该自动设备来拾取带卷上的条带端部,并把该条带端部转送到条带接合设备。
上面这种类型的条带输送装置尽管克服了操作者会具有危险能以及操作者需连续监测的缺陷,但是,这种条带输送装置非常复杂,不适合于安装到自动设备上。
发明内容
本发明的一个发明目的是提供一种能克服上述缺陷的条带输送装置。
根据本发明,提供了这样一种条带输送装置,它具有:一些销杆,分别用于支撑着第一和第二条带的第一和第二带卷,所述的第二带卷具有一圆柱形外表面,并且第二条带的一端部在该圆柱形外表面处延伸;一可移动的臂,该臂具有一夹紧头,用于沿着所述的圆柱形外表面夹紧所述的端部;一第一工具,具有一板,用于把第一和第二条带联接起来;所述输送装置的特征在于:所述的夹紧头具有第一夹紧表面,用于在所述的板与所述的第一夹紧表面之间把所述的第一和第二条带夹紧。
根据本发明的条带输送装置,可以这样来被简化,即,一个夹紧头即用于拾取条带的端部,又用于与所述的工具协作,以便把第一和第二条带联接起来。
本发明还涉及一种把条带输送到一自动设备的输送方法。
根据本发明,提供了一种利用一输送装置把条带输送到一自动设备的输送方法,其中的输送装置具有:一些销杆,这些销杆用于支撑着第一和第二条带的第一和第二带卷,所述的第二带卷具有一圆柱形表面,并且所述第二条带的一端部在该圆柱形表面处延伸;一臂,该臂具有一夹紧头;一第一工具,具有一用于把所述的第一和第二条带联接起来的板;所述的输送方法的特征在于包括以下步骤:把所述夹紧头定位成与所述端部相接触;利用所述的夹紧头来拾取所述的第二条带;把第一和第二条带夹紧在所述第一工具的板与所述夹紧头之间。
附图说明
下面将参照附图通过举例的方式来描述本发明的众多实施例,但本发明并不局限于这结实施例。在这些附图中:
图1表示根据本发明的条带输送装置的侧视图,为了清楚起见,一些部件未在图中表示出;
图1b表示被安装在图1所示输送装置上的一卷新的条带材料的部分放大图;
图2至图5表示图1所示输送装置在不同的操作步骤中的小比例尺侧视图,为了清楚起见,一些部件未在图中表示出;
图6表示图1所示输送装置在另一操作步骤中的侧视图,为了清楚起见,一些部件未在图中表示出;
图7表示有一部分条带被部分退卷的带卷的立体示意图;
图8表示图1所示输送装置的一种变型在一个操作步骤中的侧视图,为清楚起见,一些部件未在图中表示出;
图9表示图8所示的输送装置的变型在另外一些操作中的侧视图,为了清楚起见,一些部件未在图中表示出;
图10表示图8中的一细节的部分被剖开的放大的侧视图。
具体实施方式
在图1中,附图标记1表示一输送装置的整体,该输送装置用于把条带2和3输送到用于对图中未示出的产品进行包装的一自动设备。输送装置1被安装在自动设备M上,该输送装置包括:一框架4;一平台5,用于支撑着带卷6和7;一接合设备8,用于把条带2和3联接起来;一补偿存储器9。由一控制单元10来控制所述的输送装置1,其中的控制单元10与自动设备M的一控制单元相连。
以一次一条的方式把条带2和3输送到自动设备M上,并且在带卷6将用完时把条带2和3联接起来。在下面的描述中,附图标记2是指从带卷6上退卷下来的并向自动设备M输送的条带;附图标记3是指从带卷7上退卷下来的用于与条带2相联接的条带。于是,带卷6也指被用完的带卷,带卷7也指新的带卷。虽然采用不同的附图标记来表示,但是,条带2和条带3以及带卷6和带卷7在大小及材料方面都具有相同的特征,在所示出的这个实施例中,材料采用的是热封材料(heat-seal material)。
平台5被安装到框架4上,并可绕着垂直于图1的图面的一轴线11转动,该平台5具有两个销杆(pins)12,这两个销杆12关于轴线11径向地相对并可以绕平行于轴线11的各自的轴线13转动。利用各自的驱动器(图中未示出)以及利用由控制单元10提供的信号,使平台5和销杆12绕着各自的轴线11和13转动。
补偿存储器9包括一个大致呈矩形断面的管14,该管14的一端封闭,并具有一开口15,一抽气源(图中未出示)通过这个开口15产生一真空,以便把条带2引入到管14的内部,并形成条带2的一个环圈16,当对条带2和条带3进行联接时,该环圈16将被用尽,这在后面将被描述描述。总地来说,在管14内部,环圈了6的位置是根据位于存储器9上游和下游的条带2的输送速度而改变的。
接合设备8包括:一切割工具17,用于对条带3进行切割;一切割及密封工具18.用于切断条带2并把条带2和条带3联接起来;一调节设备19,用于调节条带3的位置;一臂20,用于从新的带卷7上拾取条带3并把该条带3转送到切割工具17和18;一料箱21,用于接收被切割下来的条带3的切断部分22。
臂20是一铰接臂,并包括:一曲柄23,可绕着垂直于图1图面的一轴线24相对于框架4转动;一夹紧头25,可绕着平行于轴线24的一轴线26相对于曲柄23转动。在由控制单元10控制的一驱动器(图中未示出)的作用下,曲柄23可绕对应的轴线24在两个工作位置之间转动。在由控制单元10控制的一驱动器27的作用下,夹紧头25可绕着轴线26在两个工作位置之间转动。夹紧头25包括:一夹紧表面28,该夹紧表面具有抽吸孔29;一切割表面30,该切割表面30具有一槽31,并与工具17和18相协作;一表面32,沿着该表面32分布有一些定向孔33。表面30的一侧与表面28相邻,另一侧与表面32相邻,该表面30与表面28形成一锐角,与表面32则形成一钝角。
参照图3,切割工具17包括:一臂34,该臂34可绕着平行于轴线24的一对应的轴线35相对于框架4转动;一可加热刀刃36,用于对条带3进行切割。臂34可以在图3所示的停止位置和图4所示的工作位置之间移动;刀刃36沿着垂直于力3图面的方向延伸,延伸长度大于条带3的宽度。
参照图5,工具18包括:一臂37,该臂37可绕着平行于轴线24的一轴线38相对于框架4转动;一可加热的刀刃39,用于对条带2进行切割;以及一密封板40。在图5中,实线表示臂37的工作位置,虚线表示臂37的停止位置。刀刃39和板40可相对移动,以便在不同时时间作用在条带2上。在工具18处,设备8具有一导向辊41,用于把条带2引向工具18。刀刃39沿着垂直于图5图面的方向延伸,延伸长度大于条带2的宽度。在由控制单元10控制的两个对应的驱动器(图中未示出)的作用下,使工具17和18在各自对应的停止位置和工作位置之间移动。
参照图3,调节设备19包括:一壁面42;一臂43,可在一工作位置和图3中虚线所示的停止位置之间移动。壁面42包括一平表面44,沿着该平表面分布有一些定向孔45和一些光学传感器46。臂43被安装成可以绕着垂直于图3图面的一轴线47转动,并且在该臂43的一端设有一辊48;并且,在工作位置处,臂43大致平行于臂面42中的平表面44,从而形成条带3的一输送槽49。
参照图1,控制单元10把控制信号传送到平台5的驱动器、销杆12、臂20、34、37、43、夹紧头25以及可加热刀刃36和39;该控制单元10与传感器46相连,与平台5上的用于确定带卷6和7的直径的传感器50相连,并且与导向辊41处的传感器51相连;该控制单元10对抽吸通孔29进行控制,并对通过孔33和45的空气输入进行控制。
参照图1,新的带卷7具有完全卷绕的条带3,从而具有一个圆柱形表面52,沿着这个柱形表面延伸着条带3的一压载(ballasted)自由端53.参照图7,条带3具有一些沿着该条带3等间距地间隔开的图形标记54;同样,在条带2上也设有相同的等间距地间隔开的图形标记54。
参照图1,在实际应用中,输送装置1把从带卷6上退卷下来的条带2输送到自动设备M。支撑着带卷6的销杆12被逆时针转动,从而使条带2进行退卷,利用导向辊41使条带2发生偏斜,并沿着箭头F方向把条带2引导到自动设备M。当条带2从带卷6上退卷脱离时,就把一个新的带卷7装载到带卷6下面的销杆12上。
参照图2,臂20被逆时针转动,即,曲柄23和夹紧头25绕着各自的轴线24和26被逆时针转动,从而沿着新的带卷7的表面52对夹紧头25进行定位,其中的带卷7绕着销杆12的轴线13被顺时针转动。随着带卷7的转动,压载端53被夹紧头25拦截,并且该压载端53因带卷7的转动而摇摆,该压载端53在重力的作用下停靠在夹紧表面28上,其中在该夹紧表面28上利用抽吸孔29把该压载端53保持住。利用一个真空测量计(图中未示出)来监测沿着与孔29相连的通道(图中未示出)的压力变化,以便使控制单元10发出一个信号,使新的带卷7停止转动。
参照图3,曲柄23和夹紧头25绕着各自的轴线24和26被顺时针转动,而带卷7绕着轴线13被逆时针转动,从而使条带3进行退卷。在这个阶段,臂43被转动到图中虚线所示的位置,通过抽吸通孔29被切断(空气还通过孔29被吹出),从而使压载端53靠近壁42。然后,使臂43恢复到图3中实线所示的位置,并对条带3进行输送,从而使压载端53被向下输送到槽49内。
参照图4,带卷7被逆时针转动,同时,压缩空气通过定向孔33和45被吹出,从而使条带3向前输送。也就是说,带卷7的逆时旋转以及通过定向孔33和45吹出的空气消除了由压载端53的重力而施加的微小拉力的任何阻力。随着条带3缓慢地通过槽49被输送,传感器46就对那些由条带3上的图形标记54形成的给定参考点进行监测;一旦传感器46监测到给定的参考点,就使带卷7停止转动,并利用工具17切下包含压载端53的条带部分22。
参照图4,臂34绕着轴线35逆时针转动,使刀刃36位于槽31内,从而把条带3烧断,于是便把条带部分22切下,使条带部分22脱离开,该脱离开的条带部分22被收集在料箱21内。在这个图中,条带3的一端停靠在表面30上,并利用图中未出示的抽吸孔把条带3保持在表面30上。
一旦传感器50监测到带卷7将要用完,以及传感器51监测到图形标记54的给定参考点,那么,控制单元10就减小补偿存储器9下游的条带输送速度,以便完全充满存储器9,然后使带卷6停止转动。参照图5,夹紧头25绕着轴线26被逆时针转动,从而使条带3基本上与条带2相接触。在这个阶段,自动设备M继续从存储器9接收条带2,同时把条带2和条带3夹紧在表面30和板40之间,然后,刀刃39相对于板40进行移动,从而在位于板40和带卷6之间的一个位置把条带2切断。利用安装在臂37内部的电阻器(图中未示出)对板40进行加热,以便对条带2和条带3进行封接,这就能把条带2和条带3及时地相互接联接起来,从而无需切断向自动设备M的包装材料的供给,如图6所示。然后,平台5被转动180度,以便把带卷7移入先前由带卷6占据的位置内。
在图中未出示出的一种变型中,包装材料是由纸制条带形成的,刀刃36、39和槽31可由一些刀具来代替,接合设备是沿着夹紧头25的路径设置的一胶粘设备。
在图中未示出的一种变型中,条带2和条带3没有图形标记,条带无需被及时地相互接合,从而简化了条带的联接。
在图8和图9所示的变型中,输送装置1具有一夹紧头55,代替了夹紧头25,并且条带3具有一端部56,该端部设有一彩色粘接标签57,用于使该自由端56与新的带卷7的圆柱形表面52保持相互接触。
夹紧头55绕着轴线56相对于臂20转动,并且按照与夹紧头25相同的方式利用驱动器27来驱动该夹紧头55,该夹紧头55包括:一夹紧表面58,夹紧头55沿着该夹紧表面58支撑着一夹爪59;一切割表面60,该切割表面60具有一槽61,并与工具17和18协作;一表面62,沿着该表面62分布有一些定向孔63。表面60的一侧与表面58相邻,另一侧与表面62相邻,并且该表面60与表面58形成一锐角,与表面62形成一钝角。夹紧头55还包括:沿着切割表面60的一光学传感器64;沿着夹紧表面58的一光学传感器65。传感器64和传感器65都被设置在夹紧表面58和切割表面60之间的边缘处,沿着该边缘设有一些抽吸孔(图中未示出)。
图10中更明显地表示出,夹爪59绕着平行于轴线26的一轴线66相对于夹紧头55转动,该夹爪59具有一转动活塞67,并由该转动活塞67驱动。夹爪59具有:一自由端,该自由端支撑着两个轮68,这两个轮68可绕平行于轴线26的一轴线69转动;并且具有一尖端70,该尖端70相对于轮68突出;一表面71,该表面71与端部56接触,以便靠着夹紧表面58夹紧端部56;一些孔72,被沿着夹紧表面71设置,并且被选择性地供给压缩空气;一些孔73,被设置在尖端70处,并独立于孔72被选择性地供给压缩空气。夹紧头55还具有一传感器74,用于监测夹爪59与夹紧头55所形成的角。
在实际应用中,为了拾取端部56,夹紧头55的操作如下,在夹爪59闭合而夹在夹紧表面58上的情况中,夹紧头55距带卷7有一些距离。在图8中,夹紧头55绕着轴线26被逆时针转动,以便使切割表面60朝向带卷7的圆柱形表面52。
一旦到达带卷7,夹爪59的轮68就与所述的表面52接触,同时,驱动器27继续使夹紧头55绕着轴线26逆时针转动,从而使夹爪59与夹紧表面58分离;一旦传感器74监测到夹紧头55的表面58与夹爪59的表面71之间成一给定角度时,就使夹紧头55停止绕轴线26转动。
一旦夹紧头55和夹爪59构成如图8所示的打开夹紧器的结构时,带卷7就沿着卷绕方向转动,即,在图8中按顺时针转动;在这个阶段,转动活塞67用作一空气弹簧(air spring),使夹爪59与带卷7的圆柱形表面52保持接触。在带卷转动时,光学传感器64对彩色标签57的位置进行监测,在相对于所述的标签具有一给定的迟延时,控制单元10使带卷7停止转动,并从孔73喷出气流。
从孔73喷出的气流在端部56处与带卷7的圆柱形表面52相切,并擦过该圆柱形表面52,从而使标签57及端部56与圆柱形表面52分离,并使端部56位于表面58和表面71之间。在这个阶段,传感器65对表面58与夹爪59之间的标签57进行监测,控制单元10切断从孔73喷出的气流,并使压缩气体流从孔72中喷出,以便使端部56与表面58保持接触,然后使夹紧头绕着轴线26顺时针方向转动,使得由夹紧头55和夹爪59所构成的夹紧器闭合,如图9所示。
同时,带卷7沿着退卷方向转动,即在图9中进行逆时针转动,同时,夹紧头55绕着轴线26转动到图9中虚线所示的结构中。于是,输送装置1把端部56定位在切割工具17处,通过在图9中顺时针转动夹爪59,转动活塞就可把该夹紧器打开。然后,输送装置1按照与图1-6所示实施例中相同的方式进行操作。上述变型除了具有本发明第一实施例中的优点之外,还具有这样的优点:能把端部56分离开,并且不会刮擦带卷7的表面,而且无需一压载端。
Claims (30)
1、一种条带输送装置(1),包括:销杆(12),用于分别支撑着第一和第二条带(2,3)的第一和第二带卷(6,7),所述的第二带卷(7)具有一圆柱形外表面(52),并且在该圆柱形外表面(52)处延伸着第二条带(3)的一端部(53;56);可移动的臂(20),该臂(20)具有一夹紧头(25;55),用于沿着所述的圆柱形外表面(52)夹紧所述的端部(53);第一工具(18),具有一板(40),用于把第一和第二条带(2,3)联接起来;所述条带输送装置的特征在于:所述的夹紧头(25;55)具有第一夹紧表面(30;60),用于把所述的第一和第二条带(2,3)夹紧在所述的板(40)与所述的第一夹紧表面(30;60)之间。
2、根据权利要求1所述的装置,其特征在于:具有一第二工具(17),用于切下所述第二条带(3)的一部分(22);所述第二工具(17)可在一停止位置和一工作位置之间移动;并且在所述的工作位置上,所述第二工具(17)基本上接触所述的第一夹紧表面(30;60)。
3、根据权利要求2所述的装置,其特征在于:所述的夹紧头(25;55)具有一槽(31;61),该槽沿着所述第一夹紧表面(30;60)设置;所述第二工具(17)具有一可加热刀刃(36),用于与所述槽(31)配合,以便把所述部分(22)从第二条带(3)上分离下来。
4、根据权利要求1至3中任一项所述的装置,其特征在于:所述夹紧头(25;55)具有一第二夹紧表面(28;58),该第二夹紧表面具有用于保持所述端部(53)的部分。
5、根据权利要求4所述的装置,其特征在于:所述第二夹紧表面(28;58)与所述第一夹紧表面(30;60)相邻,并且与所述第一夹紧表面(30;60)形成一锋利边缘。
6、根据权利要求1至3中任一项所述的装置,其特征在于:具有一调节设备(19),用于调节第二条带(3)的位置。
7、根据权利要求6所述的装置,其特征在于:所述调节设备(19)具有:一槽(49),用于输送第二条带(3);以及第一传感器(46),用于监测第二条带(3)上的参考点(54)的位置。
8、根据权利要求6所述的装置,其特征在于:所述调节设备(19)具有:一壁(42);一可移动臂(43),该可移动臂(43)与所述的壁(42)相配合,以便形成所述的槽(49)。
9、根据权利要求8所述的装置,其特征在于:所述第一传感器(46)沿着所述壁(42)设置。
10、根据权利要求8所述的装置,其特征在于:所述的壁(42)具有一些定向孔(45),以便通过所述的所述定向孔(45)进行吹气,从而帮助第二条带(3)穿过所述槽进行移动。
11、根据权利要求10所述的装置,其特征在于:所述夹紧头(25;55)具有另一些定向孔(33;63),以便通过所述的另一些定向孔(33;63)进行吹气,从而帮助所述第二条带(3)靠在所述夹紧头(25;55)上进行移动。
12、根据权利要求3所述的装置,其特征在于:所述第一工具(18)可在一工作位置与一停止位置之间移动,并且具有另一可加热刀刃(39),用于切断所述的第一条带(2);所述的另一可加热刀刃(39)可相对于所述板(40)移动。
13、根据权利要求12所述的装置,其特征在于:具有第二传感器(51),用于监测在所述第一工具(18)处第一条带(2)的位置。
14、根据权利要求12所述的装置,其特征在于:具有第三传感器(50),用于监测第一和第二带卷(6,7)的直径。
15、根据权利要求1至3中任一项所述的装置,其特征在于:所述的臂(20)绕着平行于所述销杆(12)的第一轴线(24)转动;所述夹紧头(25;55)绕着平行于所述第一轴线(24)的第二轴线(26)相对于所述的臂(20)转动。
16、根据权利要求4所述的装置,其特征在于:所述夹紧头(55)具有一夹爪(59),该夹爪(59)可绕着第三轴线(66)转动,并且与所述的第二夹紧表面(58)相配合以保持住所述的端部(56)。
17、根据权利要求16所述的装置,其特征在于:所述的夹爪(59)具有第一孔(73),通过所述第一孔(73)输送压缩气体的气流,以使所述端部(56)与所述圆柱形表面(52)分离;所述的端部(56)具有一胶粘标签(57),用于使所述的端部(56)与所述圆柱形表面(52)保持接触。
18、根据权利要求15所述的装置,其特征在于:所述夹紧头(55)具有至少一个光学传感器(64,65),用于监测所述的标签(57)。
19、根据权利要求17所述的装置,其特征在于:所述夹爪具有第二孔(72),用于吹入压缩气体,从而使所述的端部(56)位于第二夹紧表面(58)上。
20、一种利用条带输送装置把条带输送到一自动设备的方法,其中该条带输送装置具有:多个销杆(12),该销杆(12)用于支撑第一和第二条带(2,3)的第一和第二带卷(6,7),所述的第二带卷(7)具有一圆柱形表面(52),并且在该圆柱形表面(52)处延伸着所述第二条带(3)的一端部(53);臂(20),该臂(20)具有一夹紧头(25;55);第一工具(18),具有一板(40),用于把所述的第一和第二条带(2,3)联接起来;所述方法的特征在于:包括以下步骤:把所述夹紧头(25;55)定位成与所述端部(53;56)相接触;利用所述的夹紧头(25;55)来拾取所述的第二条带(3);把第一和第二条带(2,3)夹紧在所述第一工具(18)的板(40)与所述夹紧头(25;55)之间。
21、根据权利要求20所述的方法,其特征在于:所述的夹紧头(25;55)具有第一夹紧表面(30;60);所述的第一和第二条带(2,3)被夹紧在所述第一夹紧表面(30;60)与所述第一工具(18)的板(40)之间。
22、根据权利要求20所述的方法,其特征在于:具有以下步骤:使所述的夹紧头(25;55)靠近所述第二带卷(7)的圆柱形外表面(52);转动所述的第二带卷(7),从而使所述的夹紧头(25;55)拦截住所述的端部(53;56)。
23、根据权利要求22所述的方法,其特征在于:所述的端部(53)是被压载的。
24、根据权利要求20至22中任一项所述的方法,其特征在于:包括以下步骤:把所述端部(53;56)插入一槽(49)内,并沿着所述槽(49)对所述第二条带(3)进行输送。
25、根据权利要求24所述的方法,其特征在于:包括以下步骤:利用沿着所述槽(49)设置的第一传感器(46)来监测所述第二条带(3)的位置。
26、根据权利要求24所述的方法,其特征在于:包括以下步骤:当第二条带沿着所述槽(49)被输送时,利用所述的夹紧头(25;55)支撑着所述的第二条带(3)。
27、根据权利要求20至22中任一项所述的方法,其特征在于:包括以下步骤:利用与所述夹紧头(25;55)相配合的第二工具(17)来切断所述第二条带(3)的一部分。
28、根据权利要求20至22中任一项所述的方法,其特征在于:包括以下步骤:监测第一和第二带卷(6,7)的直径。
29、根据权利要求20至22中任一项所述的方法,其特征在于:监测在所述第一工具(18)处第一条带(2)的位置。
30、根据权利要求20至22中任一项所述的方法,其特征在于:包括以下步骤:利用与所述夹紧头(25;55)相配合的所述第一工具(18)来切断所述的第二条带(3)。
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