TWI651251B - 用於處理板片元件且設有包含取樣裝置的分類單元的機器，以及轉移和取樣板片元件的方法 - Google Patents

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Abstract

一種用於在一分類單元(100)中取樣板片元件(20)的裝置(110)包含：- 輸送部件(111、112)，其定義一平面(P0)，且能夠將一板片元件(20)自上游縱向地移動(A)至下游，- 一軸線(R1)，其定位於該等輸送部件(111、112)的水平面處且橫向延伸，- 一轉移零件(113)，其可圍繞該軸線(R1)旋轉且具有至少一末端(114)，使得在該轉移零件(113)旋轉通過一第一角區段(S1)期間，該末端(114)的水平投影保持在該平面(P0)下方，且在旋轉通過與該第一角區段互補的一第二角區段(S2)期間，該末端(114)的該水平投影在該平面(P0)上方移動，從而在不同於該平面(P0)的一方向上轉移一板片元件(20)且因此取樣該板片元件(20)。

Description

用於處理板片元件且設有包含取樣裝置的分類單元的機器，以及轉移和取樣板片元件的方法
本發明係關於取樣裝置，其實現充當所取樣之樣品的板片元件的轉移，從而移動板片元件使其離開正常處理線路，同時板片元件在處理機的出口處連續地流動。所採樣的樣品用於(例如)其檢驗及/或拒收。本發明亦係關於用於該等板片元件的轉移及取樣方法。
用於處理板片元件之機器的使用領域為製造封裝及特別地由平面或波紋狀的預切割的板片或條帶(特別地紙張、塑膠或卡紙板板片元件)製成的封裝。此等機器可為實現此等板片元件之某一處理(例如切割、折皺、軋花及印刷)的機器。
在先前技術的機器中，藉由停止機器以手工地取出形成樣品的板片元件而實現此取樣。在其他情況下，當每一個別板片元件通過專用於檢驗的模組(例如目視檢驗)時，實現對該個別板片元件的系統的及連續的檢驗。此需要按需求或循環地取出形成樣品的至少一板片元件，使之 離開正常處理線路。
為了在板片元件之上表面上實現印刷，且不接觸板片元件之上表面，以使得不損壞彼上表面的情況下，在印刷機器的下游特別地使用自正常處理線路的該轉移。亦可在正常處理線路的某一其他位置實現自正常處理線路的該轉移，以捨棄不合格的一或多個板片元件或元件。
本發明的目標為提出用於傳送板片元件的取樣裝置及取樣及轉移方法。
本發明的另一目標為提供轉移方法及取樣裝置，其允許板片元件的連續地前進而無需減慢板片元件的前進速度以使得繼續用於未經轉移之板片元件的正常處理步驟。
本發明的另一目標為允許按需求或根據經程式化的頻率實現轉移。在已轉移僅一切割板片之後且在一系列板片元件已被轉移之前可(例如)發生轉移目的地的變化。亦可在第一系列板片元件被轉移用於取樣之後且在另一系列板片元件未被轉移之前實現此情形。
為此目的，目標為使得有可能快速且準確地修改取樣裝置的目的地以使得不妨礙用於處理板片元件之機器的正確操作。
根據本發明，用於在分類單元中取樣板片元件的取樣裝置包含：- 輸送部件，該輸送部件定義輸送平面且該輸送部件能夠將板片元件自上游縱向地移動至下游，- 軸線，其定位於輸送部件的水平面處且橫向延伸， - 轉移零件，其可圍繞軸線旋轉且具有至少一末端，使得在轉移零件旋轉通過第一角區段期間，末端的水平投影保持在平面下方，且在旋轉通過與第一角區段互補的第二角區段期間，末端的水平投影在平面上方移動，從而以不同於平面的方向轉移板片元件且因此取樣板片元件。
藉由轉移零件的旋轉移動轉移在輸送部件上移動的板片元件。板片元件可跟隨輸送部件的完整路徑且隨後跟隨定位於與其對齊的路徑(特別地用於板片元件的正常處理)，或自輸送部件的路徑被轉移以移除該板片元件以用於取樣。
此解決方案具有與先前技術相比的特定優勢，即不必停止或甚至減慢用於處理板片元件的機器從而取樣及/或檢驗一或多個板片元件。處理板片元件的速率因此不變且可視需要分佈所轉移或未轉移的連續板片元件的數目。
本發明進一步係關於分類單元，該分類單元包含如所描述且主張的取樣裝置、出口輸送機及用於撤出所取樣之板片元件的裝置，撤出裝置的入口安置於出口輸送機之入口的上游及上方。
此類分類單元使得有可能根據板片元件是進入取樣裝置及撤出裝置的分支還是進入出口輸送機的分支而在處理機的出口處實現板片元件的不同選擇。
本發明亦係關於配備有如所描述且主張之分類單元的用於處理板片元件的機器。
本發明進一步係關於取樣在處理機之出口處的板片元件及轉移該板片元件之路線的方法。該方法包含由以下各者組成的步驟： - 將安置於輸送平面中的板片元件自上游連續地輸送至下游；- 轉動可圍繞橫向軸線旋轉的轉移零件；- 在板片元件的輸送期間藉由自輸送平面突出的轉移零件的第一末端接觸且支撐板片元件之前區的下表面；- 向上傾斜板片元件的前區；- 停止轉移零件的旋轉；- 使板片元件的前區接合至撤出裝置上且輸送板片元件直至板片元件的後部越過第一末端；及- 恢復轉移零件的旋轉直至第一末端的水平投影位於平面下方，隨後另一板片元件與第一末端垂直對準。
該轉移方法可用於板片元件一個接一個連續地到達輸送部件上時。
1‧‧‧機器
20‧‧‧板片元件
20'‧‧‧切割板片
100‧‧‧分類單元
101‧‧‧入口
102‧‧‧上游上滑輪
103‧‧‧下游上滑輪
110‧‧‧取樣裝置
111‧‧‧輸送部件
111a‧‧‧上部
112‧‧‧輸送部件
113‧‧‧轉移零件
114‧‧‧末端
115a‧‧‧臂
115b‧‧‧第二臂
116‧‧‧第二末端
117‧‧‧壓輥
118‧‧‧機械軸
120‧‧‧撤出裝置
121‧‧‧撤出斜坡
122‧‧‧取樣台
130‧‧‧出口輸送機
A‧‧‧箭頭
B‧‧‧箭頭
C‧‧‧箭頭
P0‧‧‧輸送平面
P1‧‧‧平面
R1‧‧‧旋轉軸線/橫向軸線
S1‧‧‧第一角區段
S2‧‧‧第二角區段
T1‧‧‧箭頭
T2‧‧‧箭頭
T3‧‧‧箭頭
T4‧‧‧箭頭
在由隨附圖式說明的描述中指示本發明的具體實例，在隨附圖式中：- 圖1展示分類單元，其包括根據本發明之用於取樣板片元件的裝置；- 圖2為來自圖1之取樣裝置的透視圖；及- 圖3至圖8展示取樣裝置之操作中的各種步驟。
相對於輸送板片元件的方向定義縱向方向。橫向方向被定義為與縱向方向正交且在其中輸送板片元件之平面中的方向。上游及下游分別被定義為相對於輸送板片元件之方向的後方位置及前方位置。
圖1中所展示的分類單元100形成安置於用於處理板片元件之機器1的出口處的總成。該分類單元100有利地安置於用於印刷板片元件之機器的下游。板片元件20在機器1中且在分類單元100中沿箭頭A的方向(亦即在圖式中自右向左)自上游前進至下游。
在圖1中，分類單元100自上游至下游包含入口101、根據本發明的取樣裝置110、撤出裝置120及出口輸送機130。在此具體實例中，不充當樣品且不被拒收之板片元件的正常處理線路通過入口101、非作用位置中的取樣裝置110及出口輸送機130。
根據本發明的取樣裝置110允許將板片元件20自分類單元100的入口101傳送(箭頭B)至正常處理線路，亦即傳送至出口輸送機130。根據本發明的取樣裝置110允許將板片元件20或複數個連續板片元件自分類單元100的入口101朝向撤出裝置120傳送(箭頭C)至一或多個板片元件之轉移位置。撤出裝置120定位於出口輸送機130上方。
取樣裝置110首先包含呈一或多個支撐件112形式的輸送部件，該一或多個支撐件112上安裝有一或多個各別輸送帶111。為在板片元件20的寬度上對其進行支撐，取樣裝置110由並排安置的多個平行的支撐件112組成。在具體實例中，四個支撐件112支撐四個各別輸送帶111(圖2)。支撐件112中之每一者包含定位於入口101處的上游上滑輪102、出口103處的下游上滑輪、驅動滑輪及惰輪(不可見)。
以上游至下游的方向驅動輸送帶111。每一輸送帶111具有定位且保持在上游上滑輪102與下游上滑輪103之間的實質上水平的上部111a。上部111a定義輸送平面P0。輸送帶111經調適以將連續板片元件20 自上游縱向地移動至下游(箭頭A)，板片元件20平坦地安置於輸送帶111上。
當在作用位置中時取樣裝置110允許板片元件20在輸送帶111的上部111a上前進以升至撤出裝置120的撤出斜坡121上(圖1)。此撤出斜坡121較佳地亦包括呈環形帶形式的傳送帶，其用於將到達此撤出斜坡121的板片元件自上遊移動至下游，且因此該板片元件與輸送帶111之上部111a脫離。
取樣裝置110包括定位於輸送部件111及112的水平面處的機械軸118，其穿過輸送部件111及112且與其交叉，實質上朝向輸送部件111及112的前方，位於輸送帶111的上部111a下方，且橫向及水平地延伸。機械軸118定義旋轉軸線R1。
取樣裝置110包括安裝於機械軸118上以圍繞軸線R1旋轉的轉移零件113。在具體實例中，四個轉移零件113沿四個支撐件112經安置從而相對於四個輸送帶111中之每一者側向偏移(圖2)。
轉移零件113具有與軸線R1對置的至少一末端114。末端114置放於臂115a之自由端的水平面處。臂115a的另一末端緊固至轉移零件113的本體。末端114(例如)配備有惰輥。
當轉移零件113旋轉通過第一角區段S1時，末端114的水平投影保持在平面P0下方及輸送帶111的上部111a下方。當轉移零件113旋轉通過與第一角區段S1互補的第二角區段S2時，末端114的水平投影在平面P0上方移動且因此突出至輸送帶111的上部111a上方。以此方式，以一方向且在不同於平面P0的平面P1中轉移板片元件20，因此使得有可 能取樣板片元件20。平面P1定位於平面P0上方，朝上的轉移由轉移零件113的旋轉實現以使得不破壞板片元件20的上表面上的印刷。
在所示的具體實例中，支撐件112為固定的但可設想此支撐件112為可移動的，其特別地鉸接於複數個位置之間，特別地改變其傾斜度，(例如)隨轉移零件113的位置而變。
以圖3至圖8展示的方式執行後續步驟。在步驟I中，在取樣裝置110的非作用位置中，末端114位於底部。轉移零件113按逆時針方向(箭頭T1)轉動。末端114到達輸送帶111之上部111a的高度(參見圖3)。
在步驟II中，轉移零件113此處仍按逆時針方向(箭頭T2)轉動。當末端114的水平投影在輸送帶111上方移動且因此在輸送帶111的上部111a上方移動時，末端114接觸板片元件20(參見圖4)之前區的下表面。轉移零件113接著停止轉動(箭頭T3)且末端114跟隨板片元件20按上游至下游方向的前進移動並起支撐作用。板片元件20因此在其前區的水平面上在平面P1中向上傾斜且移動至撤出裝置120的撤出斜坡121上(圖5)。
在步驟III中，轉移零件113停止旋轉(參見圖6)，同時板片元件20在撤出斜坡121上前進，亦由於惰輥，末端114支撐板片元件20並跟隨板片元件20的前進移動。此對應於取樣裝置110的作用位置。
在步驟IV中，板片元件20的後區越過末端114，且轉移零件113再次開始旋轉(圖7中的箭頭T4)且下降，同時板片元件20在撤出斜坡121上前進，末端114的水平投影變得低於輸送帶111，隨後另一切割 板片20'與末端114垂直對齊(參見圖8)。
在圖式中展示的變體中，轉移零件113具有至少一第二末端116。第二末端116置放於第二臂115b之自由端的水平面處。臂115b的另一末端緊固至轉移零件113的本體。第二末端116(例如)配備有惰輥。第二末端116可相對於轉移零件113之旋轉方向定位於末端114後部。
軸線R1與第二末端116之間的距離小於軸線R1與末端114之間的距離。換言之，臂115a長於第二臂115b。當轉移零件113與臂115a及第二臂115b一起朝向取樣裝置110的作用位置旋轉時，末端114及第二末端116保持為接觸板片元件20。
在取樣裝置110的作用位置中(圖6及圖7)，臂115a及第二臂115b經定向為向上，第二末端116的頂部低於末端114的頂部。
執行以下步驟。在步驟I'中，在取樣裝置110的非作用位置中，末端114及第二末端116位於底部，轉移零件113與臂115a及第二臂115一起轉動(T1)，且末端114到達輸送帶111之上部111a的高度(參見圖3)。
在步驟II'中，轉移零件113、臂115a及第二臂115b繼續逆時針轉動(圖4中的T2)。當末端114的水平投影在輸送帶111上方移動且因此在輸送帶111的上部111a上方移動時，末端114接觸板片元件20之前區的下表面(參見圖5)。轉移零件113、臂115a及第二臂115b接著進一步轉動(T3)，且末端114跟隨板片元件20按上游至下游的方向(A)的前進移動並起支撐作用。板片元件20在平面P1中在其前端的水平面上向上傾斜且移動至撤出裝置120的撤出斜坡121上(參見圖6)。
在步驟III'中，轉移零件113、臂115a及第二臂115b停止旋轉，同時板片元件20在撤出斜坡121上前進。末端114藉由惰輥的旋轉支撐板片元件20且跟隨板片元件20的前進移動直至板片元件20傾斜且亦接觸第二末端116為止。第二末端116接著同樣藉由惰輥的旋轉跟隨板片元件20的前進移動。此對應於取樣裝置110的作用位置。
在步驟IV'中，板片元件20的後部越過末端114，且轉移零件113開始再次旋轉(圖7中的T4)且下降，同時板片元件20在撤出斜坡121上前進，接著，末端114的水平投影及第二末端116的水平投影低於輸送帶111，隨後另一切割板片20'與第二末端116垂直對準(參見圖8)。
板片元件20首先由末端114升高，在該末端114上板片元件20在由第二末端116承載之前傾斜。由於第二末端116的存在，沿兩個橫向線支撐板片元件20。每一橫向線分別由末端114、第二末端116(若適用於各別惰輥的話)上的接觸點形成。
此使得有可能在板片元件20非硬質或硬質程度不高的情況下，避免板片元件20傾向於在一系列末端114周圍彎曲。臂115a與第二臂115b之間的角較佳地小於60°且大約為45°。
在一具體實例中，一或多個壓輥117安置於撤出斜坡121上方以有助於導引撤出斜坡121上的板片元件20。為不按壓板片元件20的印刷區，此等壓輥117經置放以與板片元件20的側向邊緣垂直對準。在圖中未示的另一具體實例中，不使用壓輥。
在所示的具體實例中，撤出裝置120為用於將一或多個板片元件20轉移至取樣台122上的裝置。
在此具體實例中，充當樣品的板片元件20因此越過輸送帶111之上部111a的上游區段(平面P0)、越過末端114(且在適當時越過第二末端116)、越過撤出斜坡121(C及P1)且最後到達取樣台122上。
當此板片元件20到達取樣台122上時，該板片元件20不再被驅動且保持在不動的位置。板片元件20可由操作人員拾取。板片元件20可由自動系統拾取且置放於配備有用於檢查已完成之印刷之品質的光學部件的檢驗台中。光學檢驗可直接在取樣台122上進行。
對於大多數板片元件，取樣裝置110在非作用位置中。在此情況下，藉由輸送帶111的環形移動，板片元件20自後入口末端101前進至輸送帶111之上部111a的前端。在此情況下，在離開取樣裝置110之後，板片元件20到達(B)出口輸送機130上。
若操作人員希望或程式化取樣裝置110以藉助於樣品轉移一或多個板片元件20，則人工地或自動控制根據符合上文所描述之步驟A至步驟D的循環驅動機械軸118及轉移零件113之旋轉的馬達。
因此，本發明係關於在分類單元100中取樣在機器1之出口處的板片元件20及轉移該板片元件20之路徑的方法。該方法包括以下步驟：- 連續地移動在輸送平面P0中平坦地安置於在上游及下游A之間可移動的輸送帶111上的板片元件20，- 當板片元件20在輸送帶111上前進且跟隨轉移零件113圍繞與上游至下游方向正交之軸線R1的旋轉T1、T2及T3時，接觸板片元件20之前區的下表面，從而藉由突出於平面P0外的末端114得以支撐，其允許板片 元件20的前端向上傾斜，隨後- 停止轉移零件113的旋轉，且藉由移動輸送帶111直至板片元件20的後部越過C末端114而將板片元件20的前區接合至撤出裝置120的撤出斜坡121上，隨後- 恢復轉移零件113的旋轉T4，該轉移零件113下降，同時板片元件20在撤出斜坡121上前進，接著，末端114的水平投影低於輸送帶111，隨後另一切割板片20'與末端114垂直對準。
本發明不限於所描述且展示的具體實例。可在不脫離由申請專利範圍定義的範疇的情況下作出大量修改。

Claims (11)

  1. 一種用於在一分類單元(100)中取樣板片元件(20)的裝置(110)，其包含：輸送部件(111、112)，其定義一平面(P0)且能夠將一板片元件(20)自上游縱向地移動(A)至下游，一軸線(R1)，其定位於該等輸送部件(111、112)的水平面處且橫向延伸，一轉移零件(113)，其可圍繞該軸線(R1)旋轉且具有至少一末端(114)，使得在該轉移零件(113)旋轉通過一第一角區段(S1)期間，該末端(114)的水平投影保持在該平面(P0)下方，且在旋轉通過與該第一角區段(S1)互補的一第二角區段(S2)期間，該末端(114)的該水平投影在該平面(P0)上方移動，從而在不同於該平面(P0)的一方向上轉移一板片元件(20)且因此取樣該板片元件(20)。
  2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該轉移零件(113)進一步具有相對於該轉移零件(113)之旋轉方向定位於該末端(114)之後部的一第二末端(116)，該末端(114)及該第二末端(116)連續地轉移待取樣的該等板片元件(20)。
  3. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中該軸線(R1)與該第二末端(116)之間的距離小於該軸線(R1)與該末端(114)之間的距離。
  4. 如申請專利範圍第2項或第3項之裝置，其中該末端(114)的角位置和該第二末端(116)的角位置允許該末端(114)及該第二末端(116)接觸一板片元件(20)。
  5. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之裝置，其中該轉移零件(113)包含一第一臂(115a)，該末端(114)置放於該第一臂(115a)之一自由端的水平面處，另一末端緊固至該轉移零件(113)之本體。
  6. 如申請專利範圍第2項或第3項之裝置，其中該轉移零件(113)包含一第二臂(115b)，該第二末端(116)置放於該第二臂(115b)之一自由端的水平面處，另一末端緊固至該轉移零件(113)之該本體。
  7. 如申請專利範圍第2項或第3項之裝置，其中該末端(114)及該第二末端(116)各自配備有自由旋轉的一滾筒。
  8. 一種分類單元(100)，其包含如申請專利範圍第1項至第7項中任一項之一取樣裝置(110)、一出口輸送機(130)及用於所取樣之板片元件的一撤出裝置(120)，該撤出裝置(120)的入口安置於該出口輸送機(130)之入口的上游及上方。
  9. 如申請專利範圍第8項之分類單元，其進一步包含定位於該撤出裝置(120)之下游的一取樣台(122)。
  10. 一種用於處理板片元件的機器(1)，其配備有如申請專利範圍第8項或第9項之一分類單元(100)。
  11. 一種轉移在一機器(1)之出口處的一板片元件(20)之路線且取樣該板片元件(20)的方法，其包含由以下各者組成的步驟：將安置於一輸送平面(P0)中的一板片元件(20)自上游連續地輸送至下游(A)；轉動可圍繞一橫向軸線(R1)旋轉的一轉移零件(113)；在該板片元件(20)的該輸送期間藉由自該平面(P0)突出之該轉移零件(113)的一末端(114)接觸且支撐該板片元件(20)之前區的一下表面；向上傾斜該板片元件(20)的該前區；停止該轉移零件(113)的旋轉；將該板片元件(20)的該前區接合至一撤出裝置(120)上且輸送該板片元件(20)直至該板片元件(20)的後部越過該末端(114)；及恢復該轉移零件(113)的該旋轉直至該末端(114)的水平投影位於該平面(P0)下方，隨後另一板片元件(20)與該末端(114)垂直對準。
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