TW201927668A - 位於堆垛倉匣上之重新充填裝置 - Google Patents

位於堆垛倉匣上之重新充填裝置 Download PDF

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Abstract

一種位於一堆垛倉匣(2)上之重新充填裝置，其包含一重新充填倉匣(18)，該重新充填倉匣(18)係配置於該堆垛倉匣上方且在該重新充填倉匣的二側各者上具有一可旋轉驅動軸(10)，該軸一起形成一用於一堆垛體(11)之支撐件，及至少一可控制啟動式空氣噴嘴，據其可以一種可藉由該堆垛倉匣方向的空氣供應來彎折該堆垛體(11)底側上的金屬板材之方式將空氣吹入該重新充填倉匣中。

Description

位於堆垛倉匣上之重新充填裝置
本發明係有關一用於一堆垛倉匣之重新充填裝置。
本發明係屬於製造容器體部、特別是鋼板材製成的罐體部之領域。在其生產期間，個別的板材係從一堆垛體被拆垛並饋送至一圓化裝置，且隨後饋送至一熔接機具以供熔接容器或罐的縱向接縫。這係為熟悉該技藝者所習知。包含近似200至1000個板材由位居彼此頂上的個別板材所構成之堆垛體係例如位居一堆垛倉匣中並在該處座接於側向地設置之支撐軌及支撐掣件上，俾使堆垛體的重量作用在最低板材上。根據先前技藝，最低板材係在吸引頭的上位置中被一具有多重吸引杯之可驅動往上及往下移動吸引頭所接觸，且利用負壓力被吸至該頭。在吸引頭的往下移動期間，受吸的板材係被往下拉離且被拉出支撐軌及支撐掣件外。隨著板材被移除，空氣必須流入待抽出的最低板材與剩餘的板材堆垛體之間的區中，藉以補償移除期間所形成之最低與第二低的板材之間的負壓力。否則多重板材將被同時拆垛，其導致不欲的擾亂及生產中的停工時間及材料損失。為了支援最低板材從剩餘的板材堆垛體之分離，分離空氣經由側向地設置於堆垛倉匣中之空氣噴嘴被吹入。因此形成於最低幾個板材之間的空氣膜係在抽出期間確保環境空氣流入且從第二低的板材分離最低板材。若欲達成高的生產速度，拆垛期間的 分離空氣係不可或缺。高的生產速度被視為是每分鐘200個板材至每分鐘1200個板材的一範圍。典型地，製程係以每分鐘600板材操作。
已經顯示：利用上述習見方式，對於其中具有長遠路徑供空氣從各側流入之薄板材(其被視為包括是具有小於0.14mm厚度的金屬板材)、且特別是對於正方形板材格式，拆垛會形成問題。分離空氣係不適合於薄板材，原因在於這些金屬板材不夠穩定並由於使用分離空氣而可能往下落出堆垛倉匣外。
藉由根據申請專利範圍第1項之一重新充填裝置達成此目的。根據本發明，重新充填裝置包含一位在堆垛倉匣的重新充填倉匣，該重新充填倉匣係配置於該堆垛倉匣上方且在該重新充填倉匣的二側各者上具有一可旋轉驅動軸。該軸一起形成一用於一堆垛體之支撐件。再者，該重新充填裝置包含至少一可控制啟動式空氣噴嘴，據其可以一種可藉由該堆垛倉匣方向的空氣供應來彎折該堆垛體底側上的金屬板材之方式將空氣吹入該重新充填倉匣中。
1‧‧‧堆垛體
2‧‧‧堆垛倉匣
2’‧‧‧容槽
3‧‧‧側向支撐軌
4‧‧‧最低金屬板材
5‧‧‧第一吸引頭
5’‧‧‧額外或第二吸引頭
6‧‧‧用於吸引頭5之驅動輪
6’‧‧‧用於吸引頭5’之驅動輪
7‧‧‧輪6的旋轉方向/箭頭
7’‧‧‧旋轉方向
8‧‧‧重新充填裝置
9‧‧‧磁性固持部件
10‧‧‧可旋轉驅動軸
11‧‧‧第二金屬板材堆垛體
12‧‧‧空氣噴嘴
13‧‧‧軌狀放置區域
14‧‧‧插入指
15‧‧‧第一吸引元件的吸引杯
15’‧‧‧引領的吸引元件之吸引杯
16,16’‧‧‧可控制閥
18‧‧‧框架
20‧‧‧旋轉角
21‧‧‧共用馬達
22‧‧‧有齒式皮帶
25‧‧‧抽入滾子/傳送滾子
30‧‧‧驅動馬達
31‧‧‧充填位準感測器
35‧‧‧開口
35’,35”‧‧‧邊緣區
A,D‧‧‧開口35或堆垛倉匣2或其容槽2’的側
B‧‧‧側
F‧‧‧方向
將以圖式為基礎從依附項申請專利範圍及示範性實施例的下文描述得知裝置及方法的進一步實施例、優點及應用，圖中：圖1顯示根據先前技藝的一拆垛裝置之示意垂直剖視圖；圖2顯示根據一示範性實施例之一拆垛裝置之與圖1相同的圖式；圖3顯示二個異相位操作之吸引杯如何藉由一共同驅動馬達被驅動； 圖4顯示一具有一根據本發明的重新充填裝置之堆垛倉匣的圖示；圖5顯示重新充填裝置之細部圖；及圖6顯示用於金屬板材堆垛體之容槽或堆垛倉匣的開口從上方之俯視圖。
圖1顯示根據先前技藝的一拆垛裝置之一垂直剖面的示意圖。由位於彼此上的個別金屬板材構成之堆垛體1係位居一堆垛倉匣2中，其底側係開啟且其邊界係形成用於板材金屬堆垛體1之一腔穴或一容槽2’。在容槽2’的下端，板材金屬堆垛體1係座接抵住位於堆垛倉匣的下開口之側向支撐軌3。支撐軌或所謂支撐掣件係可同理設置於容槽的另兩側上，其係為熟悉該技藝者所習知。最低金屬板材4係在吸引頭的最上位置中被一具有多重吸引杯之可驅動往上或往下移動的吸引頭5所接觸，並利用負壓力被吸至吸引頭。吸引頭連接至一用於此用途的負壓力源，且吸引杯上的負壓力可藉由至少一受控制式閥16被啟動(吸引金屬板材)及解除啟動(釋放金屬板材)。驅動器係以馬達驅動式輪6作示意性顯示，其上偏心地配置有一槓桿，其連接至吸引頭的一支撐桿。輪6的旋轉方向以箭頭7顯示。在圖1所顯示之吸引頭的往下移動期間，受吸的金屬板材4被往下拉離至支撐軌及支撐掣件外。隨著板材被移除，空氣必須流入待抽出的最低板材與剩餘的板材堆垛體之間的區中，藉以補償在移除期間所形成之最低與第二低的板材之間的負壓力。否則多重板材將被同時拆垛，其導致不欲的擾亂以及生產中的停工時間及材料損失。為了支援最低板材從剩餘的板材堆垛體之分離，分離空氣係經由側向地設置於堆垛倉匣中之空氣噴嘴(未圖示)被吹入。因此形成於堆垛體的下板材之間的空氣膜係在抽出期間確保環境空氣流入且從第二低的板 材分離最低板材。板材係沉積至一軌狀放置區域13上且由吸引杯所釋放。這係為熟悉該技藝者所習知，金屬板材藉由一插入指14後續被插入傳送滾子25之間亦為熟悉該技藝者所習知，俾以在方向F運送板材。金屬板材隨後抵達圓化裝置，且從該處抵達熔接裝置以供容器體部的縱向接縫。
圖2同理以示意垂直剖視圖顯示拆垛裝置之一較佳實施例，且圖4顯示根據此較佳實施例之包含用於堆垛體的固持部件之堆垛倉匣的圖示。一用於受控制式堆垛體補充之根據本發明的重新充填裝置8係顯示於拆垛裝置上方，重新充填裝置係進一步描述於下文。此重新充填裝置係可連同拆垛裝置被提供、或者亦位於根據先前技藝的一拆垛裝置上。
本發明的下文描述係採用‘底’及‘頂’用語，這些用語係意圖如同從具有一頂側及一底側之水平設置的堆垛體1之圖式得知。‘背’係用來指涉圖1及2的左側、或供用於經拆垛板材的插入指14作用其上之側。為此，‘前’係用來指涉圖1及2中的右側、或供經拆垛的板材進入抽入滾子25之側。
根據圖2及圖4的較佳拆垛裝置係具有一朝向底部開啟(開口35)之堆垛倉匣2，且具有一容槽2’以供接收一堆垛體1。此堆垛體1由複數個個別板材構成並例如包含近似200至1000個金屬板材。堆垛倉匣的內側向壁(其可僅為個別壁部分或具有中斷的側向壁)係形成用於堆垛體的腔穴或容槽2’之邊界。容槽2’的輪廓係調適於金屬板材的形狀及尺寸並因此為正方形或矩形。容槽2’的輪廓尺寸係設定維度使得容槽僅略微大於堆垛體的基底區域，例如使其只較大零點幾公釐的範圍。堆垛體因此在容槽中僅具有略微的餘隙。因為金屬板材用於生產容器、特別是罐，金屬板材係為鋼板材。
磁性固持部件9係作為用於金屬板材之固持部件。在一較佳變異例中，排他地提供磁性固持部件，俾免除根據先前技藝的支撐軌3(圖 1)且亦免除支撐掣件。然而，亦可能提供磁性固持部件與機械支撐件之一組合。在所顯示的較佳實施例中，只提供磁性固持部件9。磁性固持部件較佳係出現在容槽2’的全部四側上、或堆垛倉匣2的全部四側上，俾使堆垛體從全部四側被磁性固持部件固持。這顯示於圖4，其中以破折線顯示固持部件9。較佳地，堆垛倉匣2的側係僅有隔離區設有磁性固持部件9。磁性固持部件9較佳垂直地延伸於一完整堆垛體的整體長度，如圖2所示。例如，具有被垂直地定向的縱向軸線之桿形永久性磁鐵係設置作為磁性固持部件。可能在堆垛倉匣的各側上提供兩個如是磁性桿，例如圖4所示。因此較佳排他地藉由作用在金屬板材上的磁力將堆垛體1固持於堆垛倉匣2中。亦可能使用螺線管或是螺線管與永久性磁鐵的一組合。
如同圖1的實施例中，拆垛係從下方發生，或最低金屬板材係被吸引杯所吸引且沉積在放置區域13上，然而圖2未再度顯示此區域。因此請參照圖1中關於元件14及25的描述。
提供不同的吸引杯。其未同時地接觸及握持最低金屬板材，且因此未同時地使板材脫離於堆垛體、或從堆垛體拉取板材。
圖2顯示一實施例，其中已連同圖1作描述具有多重吸引杯15之已知的吸引頭5係形成一第一吸引元件，並顯示其具有旋轉方向7的驅動器6。一具有一個或同理具有多重的吸引杯15’之額外或第二吸引頭係標示為代號5’且形成另一吸引元件並包含一具有一旋轉方向7’之驅動器6’。第二吸引頭5’在下文稱為先導吸引頭，原因在於第二吸引頭5’相較於吸引頭5而言係作為引領且因此早先於吸引頭5之前即接觸並握持最低金屬板材4，且當吸引頭5接觸及握持板材4時已經使板材脫離堆垛體1或從堆垛體1部份地拉取，如圖2所示藉由已經脫離於堆垛體之板材4的背邊緣區，而第一吸引元件或吸引頭5則已經剛觸及其最上位置且接觸最低板材並利用負壓力予以握持。
較佳係使先導吸引杯作用在最低板材4的一邊緣區中，或容槽2’的一邊緣區中，或堆垛倉匣的下開口35。額外或先導吸引杯較佳係分別作用在金屬板材4或容槽2’的背邊緣區上，如圖2所示。進一步較佳使得先導吸引杯包含二個吸引杯，其各接合於金屬板材或容槽2’的一角。吸引頭5’因此在較佳實施例中包含至少二個吸引杯，其各接合於金屬板材4的背部之一角。吸引頭5可進一步近似地接合於金屬板材4的中心，如圖1所示，然而其可從中心往前移位作配置，如圖2所示。圖6是用於堆垛體之容槽2’從上方視圖之示意圖，俾可得知開口35或容槽2’的輪廓且亦得知板材金屬堆垛體的輪廓。已經對於此範例選擇一正方形輪廓。開口35或堆垛倉匣2或其容槽2’的側係標示以代號A至D，並顯示上文已作描述者。第一吸引元件的吸引杯15係可以慣用方式被配置並因此近似在中心處或最多略微偏心地握持最低金屬板材。引領的吸引元件之吸引杯15’較佳係配置於邊緣(邊緣區35’或35”)，在本範例中位於接近側B的邊緣區35’中，且特佳地位於開口的兩角，並因此在這些角中握持最低板材。
額外的吸引頭5’被驅動以作為引領。在圖2，該引領係與第一吸引頭相位相差近似90度，或易言之，當第一吸引頭5抵達頂反轉點時，其在該處係接觸且吸引金屬板材4並因此予以握持，額外的吸引頭5’已經涵蓋從頂反轉點開始之90度的驅動輪6’之旋轉角20。金屬板材4的背區因此已經脫離於堆垛體1。環境空氣可隨後流動於金屬板材4與位居其上之堆垛體的板材之間，且吸引頭5或第一吸引元件可安全地拉除最低板材。可因此免除在堆垛體的下區中主動地吹入分離空氣之步驟。對於該引領、特別是對於開頭提到的薄板材，偏好採用近似90度的數值，然而在對於該引領之較低或較高數值，亦將發生所描述的效應。先導吸引杯亦可接合於金屬板材的前部，且吸引杯5則將配置於中央或移位朝向背部。當吸引頭5扣持板材且將其移往放置區域13時，先導吸引杯5’可釋放金屬板材4。
圖3顯示可如何實行額外的吸引頭5’之驅動器的一範例，其旋轉角度分別移位或相位相差達近似90度。一共用馬達21係藉由有齒式皮帶22驅動用於吸引頭5之驅動輪6及用於吸引頭5’之驅動輪6’。馬達可為一電動馬達(伺服馬達或步進馬達，或熟悉該技藝者習知的另一驅動馬達)。
因為被熟悉該技藝所習知，並未顯示且不詳細描述從吸引頭5、5’、或從吸引元件至可控制閥16及16’、及從此處至負壓力源之空氣的線路、暨用於藉由吸引杯15、15’握持及釋放金屬板材之空氣壓力的控制器。
用於拆垛胚料之方法係容許無擾亂式拆垛，即使在薄板材的實例中亦然，其係指具有近似0.14mm至0.10mm厚度的鐵磁性板材，且典型為具有0.12mm厚度的板材。這亦適用於大格式、包括大於近似150x150mm直到近似320x320mm的格式以及如是金屬板材之正方形形式。這適用於近似每分鐘200個板材直到近似每分鐘近似1200個板材的高拉除速率。
偏好使用的方法係為採用先導吸引杯之方法，其在時序上係在吸引頭連同用以容許以引領邊緣特別良好地抽出板材的磁性堆垛固持件之前使金屬板材在兩角從堆垛體分離。來自於兩形態的組合之本發明的進一步優點係在於：藉由免除分離空氣吹入堆垛體中而具有較低的壓縮空氣消耗，以及因為免除用於堆垛體的機械支撐件而防止受到金屬板材邊緣損傷。
將以圖4及5為基礎描述本發明。一重新充填裝置係出現於一堆垛倉匣2上方，該裝置從堆垛倉匣上方的一第二堆垛體將金屬板材配送至堆垛倉匣的容槽中。圖5顯示細部圖，其中部份地顯示一堆垛倉匣2。這可為一如同上述在其中磁性固持有堆垛體之堆垛倉匣，或是為根據先前技藝例如根據圖1的一堆垛倉匣，其中堆垛體係藉由支撐軌及支撐掣件所固持。重新充填裝置8係包含一框架18、或一框架狀結構，其中第二金屬板材堆 垛體11配置於堆垛倉匣上方。在圖4，此框架設計成堆垛倉匣2的一往上延伸物。然而，框架或框架狀結構亦可為一與堆垛倉匣分離之組件。第二金屬板材堆垛體11座接在兩個可旋轉驅動軸10上，其彼此相對地安裝在框架上。為了以來自第二板材堆垛體11的金屬板材補充堆垛倉匣2中的堆垛體1，軸係被一驅動部件所旋轉，俾只要發生旋轉即令座接在軸上之第二板材堆垛體11的板材可往下落入堆垛倉匣2中。圖4顯示二個驅動馬達30，且在馬達處以箭頭表示軸的旋轉方向。為了支援製程，壓縮空氣在補充製程期間被額外地吹入第二板材堆垛體11的最低金屬板材中，其以圖5的空氣噴嘴12顯示。壓縮空氣係造成最低金屬板材的間隔，其中因此使其變成彎曲狀且更快滑出支撐軸外。可利用一時間受控制方式或是利用一計數從堆垛倉匣2所拆垛的板材且藉此偵測補充需求之計數器，進行以得自重新充填裝置8中的第二板材堆垛體11之金屬板材來補充堆垛倉匣2。較佳藉由可偵測一低充填位準並將一訊息送到拆垛裝置之一控制單元、或是包含拆垛器及圓化裝置及熔接機具的整體系統之一控制單元之位於下堆垛倉匣2中的一充填位準感測器31，來控制重新充填裝置，其中控制單元隨後係啟動重新充填裝置。例如，感測器31係可光學性(光障壁)或電性(諸如電感性)操作。

Claims (4)

  1. 一種位於一堆垛倉匣(2)上之重新充填裝置，其包含一重新充填倉匣(18)，該重新充填倉匣(18)係配置於該堆垛倉匣上方且在該重新充填倉匣的二側各者上具有一可旋轉驅動軸(10)，該軸一起形成一用於一堆垛體(11)之支撐件，及至少一可控制啟動式空氣噴嘴，據其可以一種可藉由該堆垛倉匣方向的空氣供應來彎折該堆垛體(11)底側上的金屬板材之方式將空氣吹入該重新充填倉匣中。
  2. 如請求項第1項所述之重新充填裝置，其中該軸(10)由一驅動器致動，特別是，其中該驅動器包含二驅動馬達(30)俾使座接在該軸上的該堆垛體(11)的板材只要發生旋轉即可往下落入堆垛倉匣(2)中。
  3. 如請求項第1項或第2項所述之重新充填裝置，其中該重新充填裝置包含一在該堆垛倉匣(2)中的充填位準感測器(31)，其中一低充填位準可由該充填位準感測器(31)偵測並可被通知給一拆垛裝置之一控制器或是通知給拆垛器及圓化裝置及熔接機具的一整體配置，其中該重新充填裝置可因此由該控制器啟動。
  4. 如請求項第3項所述之重新充填裝置，其中該充填位準感測器(31)係一光學性、基於光障壁的充填位準感測器或一電性、特別是電感性的充填位準感測器。
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