CN1602277A - 选择系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种选择设备，该设备用于将一列移动的物品流分成多组具有预定数量的物品，该设备包括具有三个等间距间隔开的臂(15a、15b、15c)的水平旋转板(14、114)以及安装在每个臂上手爪组件(16a、16b、16c)。该旋转板以一重复的速度模式旋转使得手爪组件插入该移动的物品流中的两个物品之间以及通过该手爪组件的一预定加速度将一组选定的物品分离出来。

Description

选择系统

技术领域

本发明总体涉及在对物品进行包装之前对物品位置如何进行控制，尤其是涉及到如何从一条连续物流中分出多组预定数量的物品。

发明背景

Reuteler的美国专利US5,979,147涉及瓶子分组组件以及用于一种包装机器的方法。该装置博爱阔一对可旋转的选择器轮组件，该组件以恒定的速度在两条移动的瓶子流之间旋转。这些瓶子被导向该可旋转的选择器轮组件，而安装在每个可旋转的选择器轮组件上的机械爪与一被选瓶子啮合并将该瓶子的速度增加到一机器速度，该机器速度大于该供给速度。

Flix的美国专利US5718323描述了一种用于将一些产品间隔开的装置，该装置具有一些运载器(carriages)，每个运载器都能够彼此独立运动。每个运载器包括一抓取元件，用来抓取单个或多个产品，该装置还具有一驱动部件用于拉动导轨上的运载器。每个运载器上的抓取元件和驱动部件都受到一电子控制箱的控制，该控制箱能使得两个即将被获得的相邻的产品之间形成理想的间隔。

这两个参考文献和现有技术提到了用于定位物品和将物品从一条物品流中分出物品的装置，并且基本上是为了寻求解决涉及如何实现将多个从物品流中分离出来的的物品进行定位的一致性方面的普通(common)的问题。而本发明所要解决的困难是使得单一的设备具多功能操作以便将物品从一列物品流中分理处来。

发明概述

本发明的一个方案是提供一种设备，该设备用于分离一列移动的物品流中的物品或在一列移动的物品流中形成多组物品，该设备包括一可旋转的本体，至少一个手爪组件(lug assembly)，该手爪组件由该可旋转的本体所承载并且具有一手爪(lug)，该手爪可从该本体的旋转轴线移动到一可操作位置并且之后在该本体旋转期间缩回，以及使得该本体以一预定周期性变化旋转的装置，这样该手爪可以基本以该列物流的速度插入(engage)该列物品流中的一对物品之间，之后以增加的速度在该列物品流的下游将一个物品或多个物品与在该列物品流中的其它物品分离开。

优选的是，该手爪可以保持相对该物品流基本垂直的结构，以便有助于其插入两个相邻的物品之间。

根据本发明的该方案的一个优选特征，该手爪可以采用凸轮驱动以便运动进入和离开该列物品流。

根据本发明的该方案的另一个优选特征，该手爪可以安装在该旋转本体的一固定臂上。

根据本发明的该方案的另一个优选特征，该手爪组件可以包括一通过一爪轴与一爪体相连的手爪元件，该爪体可包括一些滑动装置，该滑动装置可以与该爪轴接触，该爪轴支承至少一个偏压装置。

根据本发明的该方案的另一个优选特征，本发明还可以有单一可变速度的连续皮带，该一个或多个手爪安装在该皮带上。

在一类实施例中，该装置还可包括一控制装置，该装置使得该旋转本体随着该预定的周期性变化以该旋转速度运转。

优选的是，该控制装置可包括用于接受信息的装置，该信息涉及该供给路径内的卡片(carton)的速度。

更优选的是，该控制装置可包括一人工输入装置。或者，该控制装置可包括一传感器，该传感器的结构可以测量该供给路径内的卡片(carton)的速度。

该设备可具有一传感器，该传感器可设置成测量一个或多个手爪的速度。

根据本发明的该方案的另一个优选特征，该控制装置可改变该一个或多个手爪的的速度以便使其在该物品流的速度的左右1-30％的范围内横穿过该供给物品流。

本发明的第二方案是提供一种用于将物品从一列移动的这种物品分离出来或形成多组物品的方法，该方法包括：将一承载在一可旋转的本体上手爪组件从该本体的旋转轴线移动到一可操作位置并且随后使其在该本体旋转期间缩回；控制该本体以一预定周期性变化旋转使得该手爪可以基本以该列物品流的速度插入(engage)该列物品流中的一对物品之间，之后以增加的速度在该列物品流的下游将一个物品或多个物品与在该列物品流中的其它物品分离开。

优选的是，该预定的周期性变化根据该物品的尺寸、物品的速度以及所要从该行物品中分离出的物品的数量来进行确定。

优选的是，一控制装置接收到该物品流中物品的速度并控制该物品分离设备。更优选的是，该物品的速度可以被自动检测到。

根据本发明的该方案的另一个优选特征，该手爪或每个手爪的速度可以在该控制装置的作用下得以改变使其在该物品流的速度的左右1-30％的范围内横穿过该供给物品流。

优选的是，本发明提供了一种可以减轻例如系统停机时间这样的问题的系统，这种问题通常在那些速度恒定的选择系统需要进行某种修正任务的时候出现，例如选择不同数量的物品或者解决一种变化的输入或输出速度的时候就会出现这种问题。

本发明基本可用于控制在该选择设备的附近的物品的位置，并且同时尤其可用于在进行包装前对一列移动的物品流进行分组，因此本发明应用广泛。

附图简要说明

下面将通过参考一下附图的实例对来描述本发明的示例性实施例，其中，

图1是构成本发明的第一实施例的一种选择设备的视图(从其下面和一侧看)；

图2是图1中所示的选择设备经过第一操作时段后的视图

图2a是表示该选择设备的手爪的在第一操作时段的速度的曲线图；

图3是图1所示的选择设备经过第二操作时段后的视图；

图3a是表示该选择设备的手爪的在第二操作时段的速度的曲线图；

图4是图1所示的选择设备到达第三操作时段的末端时的视图；

图4a是表示该选择设备的手爪的在第三操作时段的速度的曲线图；

图5是构成本发明的第二实施例的一种选择设备的视图(从其下面和一侧看)。

具体实施方式

图1所示的是一选择设备10，该选择设备包一旋转板14，该旋转板14具有一些径向延伸的臂。在该实施例中，其中有三个在该板的周向等间距分开的臂15a、15b、15c。在每个臂的最外端的下侧可枢轴转动地与一手爪组件16a、16b、16c相连(interface)。在每个臂的最外端的上侧布置有一个驱动装置，在该实施例中该驱动装置通过一导带器33提供，一环形皮带32套在该导带器上。该皮带32也套在至少一个惰轮34上，该惰轮安装在该可旋转板14的一中心本体上。该旋转板14可枢轴转动地安装在该中心轴12的最下端上。

这三个手爪组件16a、16b、16c中的每一个都包括一个楔形手爪元件26，该手爪元件通过一爪轴24与一爪体20相连。每个手爪组件16a、16b、16c都定向成这样，即手爪元件26指向相同的方向。参见图1中所示的手爪组件16a，从该爪轴24的接近面上突出的凸起27a与一水平布置的销28a相连。同样，从该爪轴24的远离面上突出的凸起27b与一水平布置的销28b相连。该销28a、28b的中间段沿着该爪体20的侧面通过适当的弹性偏压装置加载有一弹性负载，该偏压装置例如是一种螺旋弹簧30a，该螺旋弹簧套在该销28a上并固定在该销28a的第一端并且也固定在该爪体20上。销28a、28b的第二端从该爪体20的后面22凸出。凸轮从动件21安装在该爪轴24的最上表面上。每个手爪组件16a、16b、16c都恒定地定向成这样，即该手爪元件26通常都凸向沿着一平台36(如图2)输送的一列瓶子流或其它物品流A的方向。

一机械凸轮18紧位于该旋转板14的附近。而且，该机械凸轮18位于与该旋转板14相同高度的附近位置，使得每个手爪组件的凸轮从动件21随着该板的旋转而依次与位于该机械凸轮18的下侧啮合。

在运转时，马达组件(未示出)通过一中心轴12沿“X”方向(即从图2的上面看为顺时针方向)驱动该旋转板14。由于该旋转板14的每个臂都向该机械凸轮18的远端移动，该凸轮从动件21与该凸轮轨道19的远端啮合。因此每个手爪组件16a、16b、16c都依次通过凸轮轨道19得以引导。该选择设备(包括该机械凸轮18)沿着一物品路径(未示出)布置，使得该凸轮轨道19的直线中间部分17平行延伸并最靠近该物品路径。参见图2，在相应物品路径36上的物品从左向右移动。该手爪元件26的形状使其可以平滑地推进两个物品或两组选定的物品之间。

在运转过程中，手爪元件26相对于爪体20和垂直于该物品路径的运动回克服弹簧30a、30b的弹性负载。当该爪轴24从静止位置被推动时(由凸轮从动件21经过凸轮轨道19移动所导致的)，该弹簧30a、30b会变形并且位于该爪体20内的滑动装置能够使得该轴平滑地从该爪体中移动出来。

图2、3以及4所示的是表示本发明的选择设备的平面视图，每幅图中都有一条从左到右引导一列的瓶子“A”的物品路径。该输入的一列瓶子以几乎恒定的速度移动。具体来说，图2和3分别表示在第一和第二操作时段末尾时的该选择设备10的手爪组件16a，而图4表示了到达第三操作时段末尾时的所述手爪组件16a。

图2a、3a和4a是表示该手爪组件16a的速度的曲线图，分别表示除了第一、第二以及第三操作时段B、C、D内的速度变化。在第一操作时段期间，该手爪组件16a的平行于该物品路径36的速度分量基本上等于；瓶子流“A”的速度。因此，该手爪组件16a的手爪元件26可以以对该列瓶子流“A”最小的干扰推进两个瓶子之间(图2中未示出)。

在第二操作时段内，该手爪组件16a的平行于该物品路径36的速度分量包含两个方面。首先，该手爪组件16a的速度加速到大于该列瓶子流“A”的速度并随后仅仅保持该较大的速度。如图3所示，在物品流中在手爪元件26的右侧的瓶子因此从该物品流中被分离出来，而该物品流继续以较低的速度前进。

在第三操作时段内，如图4所示，该手爪组件16a的平行于该物品路径36的速度分量包含三个方面。该手爪组件16a的速度逐渐加速到其峰值速度，随后以相同的快速程度减速到该列瓶子流“A”的速度。因此，首先使该手爪组件16a移开与该瓶子的接触，由于该选择组件10的旋转速度的周期性特性，需要要求快速加速以使得第二手爪组件16b移动到该第一操作时段的起始处。在本实施例中，每个操作时段都持续大约0.3秒。本领域的普通技术人员可以清楚知道，图4表示出在第一操作时段开始大约0.9秒之后该手爪组件16a的位置。

图5所示的是是第二种实施例，选择系统110，所使用的参考标记基本上和图1中的参考标记相同，不同的是在图1中的参考标记之前加上一个“1”。第一实施例和第二实施例之间的唯一的区别将在下面进行说明。不过，选择设备110的第二实施例的旋转板114具有两个(不同的是，在第一实施例中为三个)间开180°的臂。在每个臂的最外端的下侧可枢轴转动地与一手爪组件116a、116b相连(interface)，该手爪组件116a、116b由图1中的手爪组件16a、16b、16c改变而来。具体而言，销128a(其中没有示出销128b)具有位于两端的挡块，并且一爪轴124也要比图1中的爪轴24短。

一个具有用于支承该选择设备110的适当支承结构的部件安装在一中心轴112的上端。在具有支承结构的部件的上方布置有一马达组件137、138，但是该马达组件与该中心轴112进行控制相连。

在运转时，该选择设备的手爪组件116a、116b经受到和本发明的第一实施例中的手爪组件16a、16b、16c所经受到的一样的速度变化。很显然，会进行一些必要的改变，例如，第三操作时段的速度峰值可以按顺序变化，该顺序为，一旦手爪组件116a、116b中的一手爪组件已经到达该凸轮轨道的终点时，该手爪组件116a、116b中的另一个手爪组件就可以移动到在该凸轮轨道的起始位置中(未示出)。

重要的是，上述第一和第二实施例的操作基本上都是采用微处理器进行控制，微处理器通常没有必要设置在该选择设备10、110中，该微处理器可以布置在远离该选择设备10、110的地方并且与该马达组件138可控相连。具体来说，在第一、第二已经第三操作时段内，该旋转板14、114的旋转速度通过由该微处理器输入该马达组件138中的控制数据决定。优选的是，该控制数据可以由该选择设备10、110的用户进行改变，以便能改变该设备运转模式。例如，可以看到在第一、第二以及第三操作时段内可以采用多种速度模式。还可以在不同的速度模式间实现无缝过渡以便容许在物品流路径上的物品的输入速度的变化或者物品的尺寸或类型的变化以及输入物品之间和最终所需的物品组之间的间隔的变化。

对控制数据的改变既可以通过用户将关于物品的信息输入该微处理器中来启动也可以通过布置在物品输入路径中的物品检测装置来启动，该检测装置可以将数据发送给该微处理器。来自于物品检测装置的数据可以包括的详细信息为：物品的尺寸已经重量，物品间的间隙或其它可能会产生的不规律性。

可以看出，本发明可以以商业方式制成为一种进行选择和包装的系统的整体部件以及在样式翻新的基础上分别提供。

可以理解的是，上述说明仅仅是进行举例，并且在本发明的范围内可以对细节进行改动。例如在爪体20内的滑动装置可以是任何能够使得爪轴24平滑地来回移动的适当机构。而且，位于该手爪组件16a、16b、16c以及116a、116b中的弹簧30a、30b、30c、130a、130b可以采用任何适当的偏压装置来替代。本领域的普通技术人员可以认识到，本发明还可以采用一个臂或四个或更多的臂来实现。

需要理解的是，根据其如何配置可以要求该选择设备具有不同尺寸，同样，根据该选择设备的尺寸和物品的重量可以要求该马达组件具有不同的功率。

Claims (17)

1.一种设备，该设备用于分离一列移动的物品流中的物品或在一列移动的物品流中形成多组物品，该设备包括一可旋转的本体，至少一个手爪组件，该手爪组件由该可旋转的本体所承载并且具有一手爪，该手爪可从该本体的旋转轴线移动到一操作位置并且之后在该本体旋转期间缩回，以及使得该本体以一预定周期性变化旋转的装置，这样该手爪可以基本以该列物流的速度插入该列物品流中的一对物品之间，之后以增加的速度在该列物品流的下游将一个物品或多个物品与在该列物品流中的其它物品分离开。

2.一种如权利要求1所述的设备，其中，该手爪可以保持相对该物品流基本垂直的结构，以便有助于其插入两个相邻的物品之间。

3.一种如权利要求1或2所述的设备，其中，该手爪可以采用凸轮驱动以便运动进入和离开该列物品流。

4.一种如权利要求1-3中任意一项所述的设备，其中，该手爪可以安装在该旋转本体的一固定臂上。

5.一种如前述任意一项权利要求所述的设备，其中，该手爪组件可以包括一通过一爪轴与一爪体相连的手爪元件，该爪体可包括一些滑动装置，该滑动装置可以与该爪轴接触，该爪轴支承至少一个偏压装置。

6.一种如前述任意一项权利要求所述的设备，其中，还可以有单一可变速度的连续皮带，该一个或多个手爪安装在该皮带上。

7.一种如前述任意一项权利要求所述的设备，其还包括一控制装置，该装置使得该旋转本体随着该预定的周期性变化以该旋转速度运转。

8.一种如权利要求7所述的设备，其中，该控制装置可包括用于接受信息的装置，该信息涉及该供给路径内的卡片的速度。

9.一种如权利要求8所述的设备，其中，该控制装置可包括一人工输入装置。

10.一种如权利要求8所述的设备，其中，该控制装置可包括一传感器，该传感器的结构可以测量该供给路径内的卡片的速度。

11.一种如权利要求7-10中任意一项所述的设备，其中，该传感器可设置成测量一个或多个手爪的速度。

12.一种如权利要求7-11中的任意一项所述的设备，其中，该控制装置可改变该一个或多个手爪的的速度以便使其在该物品流的速度的左右1-30％的范围内横穿过该供给物品流。

13.一种用于将物品从一列移动的这种物品分离出来或形成多组物品的方法，该方法包括：将一承载在一可旋转的本体上手爪组件从该本体的旋转轴线移动到一可操作位置并且随后使其在该本体旋转期间缩回；控制该本体以一预定周期性变化旋转使得该手爪可以基本以该列物品流的速度插入该列物品流中的一对物品之间，之后以增加的速度在该列物品流的下游将一个物品或多个物品与在该列物品流中的其它物品分离开。

14.一种如权利要求13所述的方法，其中，该预定的周期性变化根据该物品的尺寸、物品的速度以及所要从该行物品中分离出的物品的数量来进行确定。

15.一种如权利要求14所述的方法，其中，一控制装置接收到该物品流中物品的速度并控制该物品分离设备。

16.一种如权利要求15所述的方法，其中，该物品的速度可以被自动检测到。

17.一种如权利要求15或16所述的方法，该手爪或每个手爪的速度可以在该控制装置的作用下得以改变使其在该物品流的速度的左右1-30％的范围内横穿过该供给物品流。

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