物品分配系统的制作方法

本发明涉及在工业处理生产线内输送物品的领域。更具体地，本申请涉及一种物品分配系统，能够将物品流分配在多个下游通道上。

背景技术：

现有的解决方案允许物品从单个轨道向多个轨道偏移。

文献us20080264759提出了这样一种设备，该设备能将来自单个轨道的产品引导到指定路径上。可移动部分可用来将产品定位到指定的出料口。此外，该设备还包括分离装置，该分离装置能够在不同系列的产品之间创建空间。

然而，这些解决方案无法确保在轨迹变化期间使物品保持满意的状态。因此，因为物品坠落和/或物品卡滞风险过高的缘故，无法在高速运转时采用这些解决方案。此外，这些装置的可靠性并不完美，因此无法精确地控制偏转器出料口处的物品数量，并且需要在偏转器出口处使用检测器来校正可能出现的误差。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服至少一些上述缺点。为此，本发明提出一种物品分配系统，旨在用于设置在上游机器和下游机器之间，上游机器以单个物料列的形式来分配物品进料流，下游机器需要受控的多个物料列形式的出料流，该系统包括传输带、偏转器和物料串创建装置，其中传输带配置成在物品流方向上支承并驱动物品，偏转器配置成使进料流偏转至出料流的物料列中的一个，物料串创建装置配置成以预定数量的物品将进料流分隔成物料串，其特征在于所述物料串创建装置直接设置在出料流的物料列的上游。

受益于此种布置，物品在出料口物料列上的分配非常精准。因此可以准确地掌握分配到出料流的每个物料列的产品数量。这样便可以通过位于偏转器和下游打包机器或者包装机器之间的缓冲累积区进行分配，而无需在分配系统和下游机器之间布置任何错误检测装置。此外，可以精确地控制运行情况。因此，可以根据下游机器的需求直接调节分配系统的速度。“直接上游”这一概念应该被理解为，物品充分接近上游，几乎无法将位于物料串创建装置和出料流的物料列之间的物品的物料串分开。通常情况下，物料串创建装置的下游端部位于与出料流的物料列相距两个进料物品的位置。

本项发明的其它特征在于：

-所述物料串创建装置可包括两个指状部和用于驱动所述指状部的驱动装置，所述驱动装置在所述物品流一侧上沿物品流方向上驱动所述指状部，并且在物品流的相对侧上驱动所述指状部返回，当所述指状部在物品流方向上移动时，每个所述指状部均可用于将位于所述指状部下游的物品和位于所述指状部上游的物品隔开，从而确保在打包期间充分地保持物品，以允许物料串创建装置高速运行，而不会增加坠物风险和物品卡滞风险。

-所述物料串创建装置可包括进料导向件，配置成使所述进料流在所述物料串创建装置的长度的第一部分处保持在所述指状部的作用范围之外，并且使所述物品在所述物料串创建装置的长度的第二部分上与所述指状部接触，从而指状部在与物品流垂直时与物品发生接触，以便于将指状部插在物品之间。

-所述物料串创建装置能够向于所述物品流方向平移运动，以能够将物品连续进给至出料流的各个物料列，以及所述偏转器设置在所述物料串创建装置上游，以将所述进料流偏转至物料串创建装置的进料口，这形成了一种简单且坚固的装置；

-所述物料串创建装置能够绕所述物料串创建装置的进料口和进料物料列附近的轴旋转，以在固定点接纳进料流，并将其输出连续地定位在所述出料流的物料列前方，所述物料串创建装置自身形成所述偏转器，这样便可让分配系统的结构更加简单，缩小体积，并降低在偏转器和物料串创建装置之间的接口处发生坠物、物品卡滞和分配误差等风险；这样控制起来也更加简单。

本发明还涉及一种物品分配方法，该方法采用本发明所述的系统，将物品的单个物料列形式的进料流分配成物品的受控的多个物料列形式的出料流，其特征在于，其包括如下步骤：

-在物品流方向上驱动物品；

-使所述物品进料入偏转器和物料串创建装置；

-形成物料串，并从所述物料串的上游物品和所述物料串的下游物品中隔出所述物料串；

-使所述物料串创建装置的下游端部朝向所述出料流的另一物料列移动；

-将所述物料列引导至另一所述物料列内。

得益于这种布置，物品以非常精确的方式分配在出料物料列上。因此，可以根据下游机器的需求直接调节分配系统的速度，并且在分配系统和下游机器之间无需布置任何误差检测设备。

本项发明的其它特征在于：

-在进入物料串创建装置之后，所述方法包括如下步骤：

-抵靠第一指状部堆积上游物品，以将所述上游物品与所述第一指状部的下游物品隔开，直到下一指状部与物品的进料流接触为止；

-抵靠下一指状部堆积上游物品，以将所述物品与位于所述下一指状部和所述第一指状部之间的物品隔开；

-通过缩回所述第一指状部加快位于所述第一指状部和所述下一指状部之间的物品的运行速度，并形成与其中一个出料流中的一个物料列接合的物料串。

这样，能在打包物品期间良好地保持物品保持，从而即使在物料串创建装置高速运行的情况下，也能进行精确分配并防止物品坠落。

-在抵靠所述第一指状部堆积上游物品之前，所述方法可以包括如下步骤：

-在所述物料串创建装置的进料口处保持处于所述第一指状部的作用范围之外；

-朝向所述第一指状部引导所述物品，直至所述第一指状部与所述物品接触为止。

以此方式，指状部在与物品流垂直时与物品发生接触，以便于将指状部插在物品之间。

附图说明

通过参考附图来阅读以下详细说明，从而更好地理解本发明的内容，在附图中：

图1是根据本发明的第一实施方式的分配系统在第一位置的俯视图。

图2是根据本发明的第一实施方式的分配系统在第二位置的俯视图。

图3是根据本发明的第二实施方式的分配系统在第一位置的俯视图。

图4是根据本发明的第二实施方式的分配系统在第二位置的俯视图。

具体实施方式

如图1至图4所述，根据本发明所述的物品分配系统放置在上游机器和下游机器之间。上游机器通过进料线路1为分配系统供料，并以单物料列方式来传输物品流2。分配系统包括全部安装在共用底座上的传输带3、偏转器4、物料串创建装置5。物料串创建装置5(在下文中也被称为保持装置5)可有助于在物品2的单个列中产生空间，以将紧凑的列转换成各自隔开的物料列。保持装置5可以包括纵向可移动挡块，物品2的紧凑列抵靠可移动挡块搁置。传输带3和所述挡块或者指状部之间的速度差，能够产生所述空间。在分配系统的出料口处，物品2分布在出料流中的不同物料列内，例如，具体可以分配在出料通道6上，下游机器则需要采用通常由壁隔开的多个受控物料列来进行供料。

例如，物品2可以是塑料瓶，上游机器可以是瓶子标签机。下游机器可以是收缩包装机。这类机器可以生产例如塑料薄膜的料块，从而将一定数量的物品2包裹起来。例如，如果想要生产六个瓶子的包装物(长度方向上三个以及宽度方向上两个)，收缩包装机则需要从三个通道进料，并且能在每个通道上两个两个地(twobytwo)对瓶子进行处理。收缩包装机知道如何将两个连续物品之间的薄膜置入进料通道内，但是需要将所考虑的所有平行物料列内的物品相互对齐。在前述实施方式中，收缩包装机从每个通道内取走两个物品；第一通道的第一物品应沿着与该通道垂直的线路与其它两个通道的第一物品对齐。收缩包装机可以根据机器上实施的操作程序生产出不同尺寸的料块，只要外观呈矩形即可。因此，可以设想收缩包装机可以平行地制造出多个料块，比如，平行地制造出两个2×2的料块。

在如图1至图4所示的本发明的优选实施方式中，保持装置5包括纵向通道7、指状部8以及与通道7平行的诸如皮带或链条的驱动装置9。指状部8固定在驱动装置上，在物品流2的方向上相对于物品2平行移动，然后在恢复与物品2平行的线路之前返回。

例如，指状部8可以设置在链条9上，链条9缠绕在马达小齿轮和回转小齿轮上。

当指状部8在物品流2的方向上移动时，其可插入物品流中，并将指状部8上游的物品2与指状部8下游的物品2隔开。从分配系统上游到第一指状部8，物品2的列较为紧凑。由于驱动装置9的速度低于输送带3的速度，第一指状部8因此可以将物品2的紧凑列的速度限制在低于输送带3的速度值。当其到达与物品2平行的行程终端处时并且在开始返程之前，第一指状部8可以收缩起来，从而起到将物品2释放到上游的下一指状部8的效果，并且允许输送带3来加快释放的物品的速度。因此可以在物品2之间创造空间，并从下一指状部8处开始往上游延伸，这样可以通过第一指状部8来释放下游物品2。所有指状部8之间的空间是相同的，从而物料列便由固定数量的物品2组成。在如图1至图4所示的本发明的优选实施方式中，保持装置5包括三个指状部8。使用三个指状部8能够保证当指状部8插入物品流2内时，另一个指状部8仍然能与通道7下游的物品2发生接触。这样，物料列就形成了物品2的紧凑列，并保证保持装置5的每个出料列均由相同数量的物品2组成，相应的物料列的尺寸则与两个指状部8之间的间隔相一致。

保持装置5的通道7可以包括进料导向件10，该导向件与驱动装置9平行布置，使得物品流2保持在通道7的第一部分中的指状部8的作用范围之外。在此实施方式中，只有在进料导向件10下游，物品2才能靠近指状部8，从而使得指状部8能够在插入物品2之间。这样，指状部8可以和物品2发生接触，从而与物品流2垂直，这有助于将指状部8插入物品2之间。

实际上，如果不设置该进料导向件10，当指状部8返回物品流一侧时，物品则会处于指状部8的作用范围内，此时，物品可以同时进行旋转运动和平移运动，其在指状部8端部处的线性速度可能会很高。

例如，可以考虑先采用进料导向件10来使物品2在距指状部8两个物品的长度处保持在指状部8的作用范围之外，然后朝向指状部8推动物品2。

在如图1至图2所示的第一个实施方式中，偏转器4设置在保持装置5上游，其包括偏转器导向件11，例如，该导向件包括两个平行壁。偏转器导向件11配置成在分配系统的进料口处接纳物品2，然后引导物品与物品2将要到达的出料通道6大体相对。在此实施方式中，保持装置5可在横向于物品流2的方向上进行平移运动，从而与上游偏转器导向件11对准，并逐步与物品2专用的下游不同出料通道6对齐。

为了改变出料通道6，保持装置5可以从其初始位置移动至其通道7与所选择的用来接纳物品2的出料通道6对准的位置移动。当物品2的物料列完全转移到出料通道6内时，保持装置5在横向于物品流2的方向上进行平移。更确切地，一旦前一物料列的最上游物品2完全进入出料通道6内，保持装置5便开始移动，以便于其下游口部达到与下一出料通道6相对的位置，这样下一物料列的物品2便可完全进入所述通道内。由指状部8创建的两个物料列之间的空间至少与保持装置5将其自身放置成处于与下一物料列相对的出料通道6处所需的时间相一致。因此，如图2所示，保持装置5可定位在与出料通道6相对的位置，并准备向该区域内转移下一物料列。

当保持装置5进行平移运动时，偏转器导向件11进行旋转运动，以使得偏转器导向件11的出料口一直定位成与通道7的进料口相对。实际上，来自进料线路1的物品流2为连续物品流，在未与偏转器导向件11的出料口和通道7进料口对准的情况下，存在物品2坠落风险，以及未分配的物品2进入出料通道6的风险。

在如图3和图4所示的第二实施方式中，保持装置5可以沿着保持装置5的进料口和进料线路1附近的轴旋转，从而能够直接与上游进料线路1以及下游物品2专用的出料通道6对齐。这样，保持装置5本身可以形成偏转器4，这样就可以简化分配系统的结构，并节省空间。

为了改变出料通道6，保持装置5可以从其初始位置移动到其通道7与所选择的用于接纳物品2的出料通道6对齐的位置移动。当物品2的物料列完全转移到出料通道6内时，保持装置5可以绕保持装置5的进料口和进料线路1附近的轴旋转。更确切地，一旦前一物料列最上游的物品2完全进入出料通道6内，保持装置5便开始移动，以使得其下游口部达到与下一出料通道6相对的位置，这样下一物料列的物品2便可完全进入所述通道内。由指状部8创建的两个物料列之间的空间至少与保持装置5将其自身放置成处于与下一物料列相对的出料通道6处所需的最少时间相对应。因此，如图2所述，保持装置5定位成与出料通道6相对，并准备下一物料列转移至该区域内。

在第二个实施方式中，保持装置5起到偏转器4的作用，这样便可减少因为偏转器4和保持装置5未对准而导致的物品2坠落的风险，或者未分配的物品2进入出料通道6的风险。

可以根据下游机器的需要直接调节分配系统的速度。实际上，因为直接在下游机器的上游进行分配操作，能够保证在将两个物料列隔开时形成孔洞期间准确地改变出料通道6。此外，可以精确地获知每个出料通道6内所释放的物品2的数量，从而避免了下游堆积区域的使用，并且能够协调操作。如果将保持装置5设置在偏转器4上游，那么物品2可以在偏转器4内彼此相对位移，并且物品2可能出现在其应当处于的出料通道的前一出料通道或者后一出料通道中。这样难以控制每个出料通道内的物品数量。因此，必须对数量变化情况进行检测，并且布置传感器，以在严重偏离预定数量(过多(最大)或者过小(最小))时发出警报，该传感器因此称为最小值-最大值传感器，并且需要准备特定的补偿程序。这样会使分配系统的编程程序变得更复杂，并且需要准备超长的出料通道的，从而增加所需的布置长度。

此外，在物料列经过通道7时，通过在上游和下游处由指状部8保持物料列，每个物料列的尺寸都是非常精确的，并且在每个出料通道6中所分配的物品2数量精确地取决于分配系统的速度。因此，可以取消使用最小值-最大值传感器以及补偿程序，从而为机器留出安装空间，并相应地降低投资成本。

完全控制分配到每个出料通道6上的物品的数量具有许多优势。除了前文已经列举的优势，还能配合下游机器来直接控制上游机器。如果下游机器需要更多物品2，只需加快上游机器的速度(当然在尽可能保证其自身能力的情况下)，并与偏转器4和保持装置5的速度相适应即可。因为偏转器/保持装置能够良好地运行，因此不需要处理不利影响。

例如，根据本发明的分配系统可以按照下述方法来使用，从而能够利用来自包含单个物料列的进料线路1的物品2进料流来产生可分配在多个出料通道6内的物品2出料流：

-通过传输带3在物品流方向上驱动物品2；

-使所述物品2进入偏转器4和保持装置5内；

-形成物料串，并将所述物料串中的上游物品2和下游物品隔开；

-使保持装置5的下游端部朝向出料流的另一出料通道6移动；

-将物料串引导至出料流的出料通道6内，其中保持装置5的下游端部已经移动至该出料通道。

在优选实施方式中，在物品2进入保持装置5内之后，前文所述方法可以补充实施如下步骤：

-抵靠第一指状部8在上游堆积物品2，从而将所述物品与所述第一指状部8下游的物品2隔开，直到下一指状部8与物品2的进料流接触为止；

-抵靠下一指状部8在上游堆积物品2，以将所述物品2与位于所述下一指状部8和所述第一指状部8之间的物品隔开。

-通过缩回第一指状部8加快位于第一指状部8和下一指状部8之间的物品2的运行速度，并形成与其中一个出料通道6相接合的物料串。

在具体实施方式中，在抵靠第一指状部8在上游堆积物品2之前，前文所述方法可以补充有如下步骤：

-在保持装置5的进料口处保持物品处于指状部8的作用范围之外；

-朝向所述第一指状部8引导物品2，直至所述第一指状部(8)与所述物品(2)接触为止。

如上所示，物料串创建装置5旨在以预定数量的物品2将物品2的单列进料流分隔成物料串。因此，每个物料串为一个接一个布置的一组多个物品2。物料串是在物品流方向延伸的预定数量的物品2构成的列。同一物料串中的两个连续的物品优选地彼此接触。物料串创建装置5在物品队列中创建空间，这些空间将物料串彼此分隔开。

通常，偏转器4和物料串创建装置5可在物品分配系统中移动。

在图1和图2所示的第一实施方式中，偏转器4可以相对于进料线路1旋转运动以及物料串创建装置5可相对于进料线路1平移运动。通过旋转运动和平移运动的结合，将物料串传输至出料通道6。

在图3和图4所示的第二实施方式中，偏转器4和物料串创建装置5形成单个物品分配系统。该分配系统可相对于输入线路1旋转以将物料串引导至出料通道6。

如上所述，根据优选的实施方式，保持装置5包括纵向通道7、指状部8以及与通道7平行的驱动装置9。该驱动装置9具体地可以为围绕两个绕组缠绕的至少一个环形带。因此，物料串创建装置5可以包括纵向通道7和固定于围绕两个绕组缠绕的至少一个环形带9上的至少两个指状部8。至少一个环形带9平行于纵向通道7延伸并且两个绕组沿物料流方向一个位于一个之后。物料串创建装置5布置成使得指状部能够沿着物料流方向在其路径的至少一部分上与物品2接触。指状部8间隔开以使得每个指状部与分离的物品2接触。

例如，环形带可以由链条或皮带表示以及绕组优选地可以为滑轮或小齿轮，其轴线横向于物品流方向。上游绕组或下游绕组中的一个设计成例如通过伺服电机旋转，以驱动环形带并且因此围绕绕组驱动指状部，并且使得环形带9与输送带3在相同的方向上移动。

每个指状部8具有垂直于环形带布置的板状整体形状。其构成物品2的通路上的阻挡部以用于形成物料串。

因此，物料串创建装置5可以配置成使得当指状部8插入物品2的物料流中时，另一指状部8仍然与通道7下游的物品接合。物料串由紧凑的一列物品2形成，并且确保保持装置5的出料口处的物料串包括相同数量的物品2，物料串的尺寸对应于两个指状部8之间的间隔。为此，环形带9的速度可以调节。也可以作为下游机器所需要的物料流的函数来调节分配系统。

该实施方式有利地使得能够省去旨在对卷动的物品的数量进行计数以创建物料串的检测装置，因为它们是随着环形带9与指状部8中的至少一个的移动而自动创建的。

根据该在先的详细实施方式的第一变型，物料串创建装置5包括单个环形带9。根据该变型，至少三个指状部8优选地固定至该环形带9以使得当指状部8插入物品2的物料流中时，如上所述，另一指状部8仍然在通道7下游与物品2接合。指状部8在环形带9上均匀地间隔开，以使得物料串包括固定数量的物品2。环形带9通常以恒定速度循环并且略微小于传输带3的行进速度。

根据第二变型，物料串创建装置5包括至少两个环形带9并且在这些环形带9的每个上固定至少一个指状部8。优选地，物料串创建装置5由两个指状部8形成，一个固定在第一环形带9上以及另一个固定在第二环形带9上。

在这种情况下，第一环形带和第二环形带并排布置并且围绕分离的绕组缠绕。因此，两个环形带单独地驱动以能够彼此独立地循环。

为了节省空间，电机绕组优选地在物料流方向上构成一个环形带的上游绕组和另一个环形带的下游绕组。由此，受控的绕组优选地在物料流方向上构成一个环形带的上游绕组以及另一个环形带的下游绕组。第一环形带和第二环形带的绕组轴线优选地是联合的。

有利地，根据具有两个环形带9的该第二变型，指状部8的速度不是恒定的。指状部8的速度被调节成形成物品2的恒定长度的物料串。环形带9的速度然后被程序化以使得：

当环形带9的指状部8插入物体2的物料流中时，另一环形带9的指状部8仍然与通道7下游的物品2接合；以及

与物品2接合的两个连续的指状部8之间的距离为对应于所形成的物料串的长度的恒定距离。

换言之，当指状部8插入物品2的物料流中时，其以恒定速度v1循环，优选地以小于传输带3的速度，以确保指状部8上游的物品2形成紧促的列，也就是说，物品2之间没有空间。当指状部缩回时，其通常在其返回路径上加速，以能够与以速度v1循环的另一带9的指状部8相距期望距离，并且在再次插入物料流的时刻处于物品2接合。

虽然前文的说明内容基于具体实施方式，但是本说明书不以任何方式限制本发明的范围，并且可以对本发明的内容进行修改，具体地可以采用以同等技术替代的方式或者以前文所述的部分或者全部特征进行不同的组合的方式来进行修改。