专利名称：制品传输装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制品传输装置。
WO-99/55606中公开了一种用于处理可回收饮料罐的输送系统。饮料罐以端部相接的方式在通道中输送。所述系统包括驱动装置，该驱动装置由气缸和活塞构成，并且通过活塞杆连接着一个板。所述板被设置得能够将一叠容器推动通过后面的管道。一个传感器用于探测是否存在容器，并且用于控制驱动装置。可以认为这种系统中不能包含下面描述的输送装置该输送装置用于将制品从第一高度输送到与所述第一高度不同的第二高度，而且输送装置包括推进装置和限位装置，该推进装置用于在输送周期的一个时段中将制品沿制品纵向移动，该限位装置用于在输送周期的一个时段中保持制品不动，以防止因制品重量而产生不希望有的运动。该文献中的系统适用于适当的可回收空容器，但不能认为它适合于在规定的推销地点传输制品例如充有饮料的容器。
本发明所依据的最初目标是提供一种在特定的地点在有限空间内供给和提供制品的装置。
这一最初目标曾在本申请人的专利申请WO-99/63287中提出过。该申请中公开了一种用于输送诸如罐或瓶等凉制品的装置。所述文献指出，这类容器可以在一个管道系统中储存和输送，所述管道系统从储藏室延伸到商店中的传递单元。在一个实施例中，管道系统包括一条输送路径，其具有位于天花板高度处的水平段；以及一个向下竖直或倾斜延伸的传输单元，其用于将制品带到用于实施传递的较低位置处。这种系统使得传递单元能够被安置在有限空间内，例如款台上方。
然而，该文献中没有详细描述用于将制品以受控方式从较高的水平输送路径输送到用于实施传递的第二高度处的技术方案。因此，本发明的目的是提供一种用于以受控方式传输具有两个端面的制品例如大致圆柱形制品的装置，其可将制品从位于第一高度的制品入口传输到位于与所述第一高度不同的第二高度的制品出口。这意味着在制品被从制品出口中取出后，下一个制品会被尽可能快速地进给到制品出口中。
进给装置包括推进装置，其被设置得能够在输送周期内的一个时段中将力施加在一个制品的一个端面的一部分上，并且沿制品轴向将制品移动一段基本上与制品长度相等的长度；以及限位装置，其被设置得能够在输送周期内的至少一个时段中将力施加在一个制品的表面的一部分上。推进装置用于实际运送制品，而限位装置有助于防止因制品重量而产生不希望有的运动。
具体地讲，推进装置可以包括支座，其穿过了沿输送管道纵向延伸的间隙，所述支座被设置得能够将力施加在位于支座顶部的制品的下端面上，并且可以以可控方式沿着平行于输送管道纵向的方向移动。如果输送方向是指向上方的，则支座的功能是同时抬升与之相接的制品和轴向叠加在该制品之上的一叠制品。如果输送方向是指向下方的，则支座的一部分功能可以是同时抬升与之相接的制品和轴向叠加在该制品之上的一叠制品一小段距离，但在这种情况下，其主要功能是在制品在输送管道中靠自身重量下降时支承制品。
推进装置还优选包括螺杆，其平行于输送管道纵向延伸，并且可以被电机驱动着旋转，所述驱动优选通过齿轮装置而实现。螺杆上套装着内螺纹套筒，所述套筒上带有形成了支座的延伸段。由于所述支座穿过沿输送管道纵向延伸的间隙，因此能够防止套筒旋转，并同时允许套筒沿输送管道纵向移动。通过这种结构，支座可以以受控方式被电机的动力带动着上下移动。
在第二个实施例中，推进装置包括被电动或气动致动器驱动的活塞装置，其被设置得能够将力施加在一个制品的一个端面的一部分上。在这种情况下，推进装置安装在输送管道的一端，活塞装置用于将一个制品以及后续制品推入管道中。
在一个实施例中，所述限位装置包括阻挡装置，其被设置得能够以可控方式沿着大致垂直于输送管道纵向的方向在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，阻挡装置阻止位于其上方的制品通过，在第二位置，挡块允许制品通过。这意味着，在输送装置处在休止状态而未将一整叠制品在输送管道中移动和保持的时段内，处在第一位置的阻止装置能够确保制品不坠落。
在一个特定的实施例中，阻挡装置可以被弹簧预应力电磁螺线管带动着以可控方式移动。阻挡装置特别优选以这样的方式设置，即在螺线管未被电启动时，阻挡装置可以被预应力弹簧保持在第一位置上。
在一个替代性实施例中，限位装置包括设在输送管道内壁的至少一个部位上的摩擦器具，特别是采用刷体形式的摩擦器具，所述摩擦器具被设置得能够将大致垂直于内壁的摩擦力作用在管道中的至少一个制品的表面的至少一部分上。摩擦器具具有这样的尺寸和结构，即它们能够克服制品的自身重量。这一点特别适合于限位装置不需要具有停止功能的情况下。
作为由推进装置和限位装置组合构成的输送装置的一种替代，在一个实施例中，输送装置包括被至少一个皮带轮驱动的循环输送带，所述输送带上配备有支座，所述支座从输送带上伸出并穿过沿输送管道纵向延伸的间隙，而且支座上支承着制品，其结果是，通过以受控方式引导输送带，可以以受控方式传输制品。每个支座分别优选通过铰接装置而连接在输送带上。输送带可以沿着输送管道的一部分延伸，而后续的制品沿着管道的剩余部分彼此推动。
传输装置可以被这样设计，即第二高度低于第一高度，从而提供出受控的下降运动；或者，第二高度高于第一高度，从而提供出受控的抬升运动。在这两种情况下，均可以实现将制品输送到需要考虑空间和美观因素的规定推销地点。
传输装置还优选包含传感器，它们用于提供探测信号，其中包括位置测量信号和/或接近度测量信号；控制装置中至少包括处理装置和储存装置，用于产生控制信号，以控制电机、致动器和/或螺线管，而且控制装置被设置得用于根据探测信号并且根据将要被控制装置执行的程序化准则和储存在储存装置中的数据而产生控制信号。
图1是一种包含有根据本发明的传输装置的系统的透视图。
图2A是根据本发明的传输装置的第一个实施例的剖视原理图。
图2B是图2A所示实施例的剖切俯视原理图。
图3是根据本发明的传输装置的第二个实施例的剖视原理图。
图4是根据本发明的传输装置的第三个实施例的剖视原理图。
图5是根据本发明的传输装置的第四个实施例的剖视原理图。
图6是根据本发明的传输装置的第五个实施例的剖视原理图。
图2A是根据本发明的传输装置的第一个实施例的剖视原理图。图2B中的原理图中示出了图2A中的实施例沿着点戈线A-A所作的俯视剖面。
具有两个端面的制品，例如大致圆柱形的制品，优选以水平位置和底部向前的姿势从位于第一较高位置的运送装置(未示出)输送过来。这里术语“端面”应当理解为既可以指平端面，也可以指弯曲端面。制品2特别优选为饮料瓶或罐。或者，制品2可以包括其他最好是在冷却状态下输送的制品，例如食品，它们优选容纳在大致圆柱形的包装或容器中。每个制品2分别具有主轴、长度(其最大值为最大制品长度)、最大横截面、底部和顶部。运送装置将制品单个进给到基本上安置在第一高度处的装置入口3中。
传输装置能够确保以受控方式将制品2从入口3输送到一个传递位置，具体地讲，是位于第二较低位置处的出口5中。大致竖直的输送管道或下行管道4构成了从入口3通向出口5的运送路径。出口5优选由输送管道侧壁上的开口构成，其足够大，从而可以用手取出制品；或者，出口可以由输送管道的延伸方向上的敞开区域构成。
传输装置包括输送装置，它们用于以受控方式从入口向出口输送制品。这些输送装置被设置得能够沿着平行于制品主轴的方向输送每个制品，其中制品的底部处在最低位置，而顶部抵靠着下一制品的底部。
在本实施例中，输送装置包括推进装置和限位装置。
所述推进装置包括一个横向延伸的支承装置或支座6，其穿过一个沿输送管道纵向延伸的间隙12而伸入管道4的内部。支座6被设置得能够向制品下端面施加一个力，并将一个制品支承在支座的上表面上。
一个传感装置(未示出)与出口5相关联着布置，以判断制品是否被从出口5中取出。出于这个目的，一个光电管可以与光线组合使用，所述光线由光源产生，并且在未被物体遮挡时照射到光电管上。光电管和光源可以以这样的方式设置，即可以在制品位于制品出口中时，或者在制品从此处取出时，使制品遮挡住光线。作为替代或附加结构，可以采用一个机电开关，例如，其在制品支承在支座上时或不再被支座支承着时启动。在这种解决方案中，也可以使用其他类型的传感器，例如力敏半导体传感器。
探测信号被发送到控制装置(未示出)，控制装置中包含处理器件，所述处理器件用于处理上述以及其他探测信号，并且产生不同的控制信号，包括通过向电机10供电而启动输送周期的信号。
在本例中，限位装置由阻挡装置7构成，阻挡装置包括一个钩子或扣爪，其伸入输送管道中并且安装在低于支座6的运动上止点的位置上。所述钩子可被控制着沿大致垂直于输送管道纵向的方向运行，这一运行方向还优选位于输送管道横截面的径向上，以使钩子能够伸向管道的中央。在这个方向上，钩子能够在阻止制品通过的第一位置和允许制品通过的第二位置之间移动。
阻挡装置7中的钩子优选被弹簧预应力电磁螺线管14控制着移动。阻挡装置是这样设计的，即在螺线管的休止状态下，钩子伸入输送管道中，以阻止制品通过，而在螺线管的受激状态下，钩子后退，以允许制品通过。作为直线阻挡装置的替代性结构，可以采用旋转运动的阻挡装置。作为螺线管的替代结构，可以采用其他电磁、机电、气动或液压致动装置用作阻挡装置。阻挡装置被设计得在其第一状态下能够承受在输送管道中位于阻挡装置上的所有制品的重量所产生的力。
在本实施例中，推进装置还包括一个螺杆8，其平行于输送管道的纵向延伸，并且可被电机10驱动着旋转，这一驱动优选通过齿轮装置11而实现。为了降低转速和增大扭矩，采用电机和齿轮装置较为理想。
螺杆的下端被这样安装在支承装置17上，即它能够实现自由旋转运动，同时又能够防止它在垂直于螺杆轴线的平面内移动。
螺杆的大部分带有外螺纹，优选为偏梯形螺纹。在螺杆的螺纹部分上，啮合着相应的内螺纹套筒9，该套筒上带有形成了支座6的横向延伸段。由于支座穿过所述沿输送管道纵向延伸的间隙12，因此可以防止套筒随着螺杆一起旋转，而且由于套筒套装在螺杆螺纹上，因此套筒能够沿着间隙的方向即输送管道的纵向移动。
这样，支座可以被电机10带动着沿平行于输送管道纵向的方向以可控方式移动。支座的移动范围至少包括位于其运动下止点和上止点之间的区域，该区域大于从下止点开始计量的最大制品长度。
在输送装置的休止状态，支座位于与下止点相对应的下方位置上。在此，它支承着一个制品，以使该制品能够被获取并从出口5中取出。在输送装置的休止状态，阻挡装置7处在其第一状态，以阻止制品通过。
在制品从出口中取出后，一个输送周期被启动，以将下一个制品向下移动到出口处。这个周期是由所述一个或多个传感器启动的，并且通过控制装置产生控制信号而被控制。
首先，电机10沿这样的方向被启动，即支座6被向上移动。电机的运转和支座的运动一直持续，直至支座接触到目前位于最下方并被阻挡装置7保持着的制品的底部。支座的这个位置可以利用位置传感器的反馈信号判断出来，所述位置传感器与套筒或支座在螺杆上的位置相关；或者也可以不借助于反馈信号，而是使用电机10的旋转/角位置，特别是在电机10是步进电机的情况下。
在支座位于这一位置的情况下，电机10停止，而阻挡装置7通过螺线管而启动，以使阻挡装置后退，并允许一个制品通过。
然后，电机10沿相反方向启动，以使支座6向下移动。现在支座上支承着一整叠在输送管道中彼此上下抵靠着的制品。
在支座到达一个特定位置时，当前位于最下方的制品刚刚移过了阻挡装置，这一位置是通过与套筒或支座在螺杆上的位置相关的位置传感器而探测到的；此时阻挡装置7启动。这样，阻挡装置构成了阻止后一制品前进的障碍。
电机10继续运转，以将支座6向下移动，直至支座到达其下止点位置，这样，最下方的制品可以从出口取出，而上述周期可以重复进行。
电机和螺线管被控制装置产生的控制信号控制。控制信号是通过为控制装置编制程序并且根据不同的传感器信号和预定准则而产生的。根据控制装置中提供的指示而为控制装置编制程序是本领域的普通技术人员的日常工作。
图3是根据本发明的传输装置的第二个实施例的剖视原理图。
在本例中，输送装置也包括推进装置和限位装置。
这里，推进装置由一个活塞装置31构成。活塞装置31被这样安置，即能够向装置中的位于第一高度附近的最上方制品的顶部以可控方式施加力。这个力具有平行于输送管道指向下方的方向。活塞装置优选包括一个电动或气动致动器。活塞的行程长度基本上等于最大制品长度。
本例中的限位装置由摩擦器具30构成，其被设置得能够克服制品重量，从而防止制品在管道中坠落。摩擦器具沿着输送管道内壁的至少一部分内壁延伸。摩擦器具优选包括一组刷体或一个刷状层，其沿着输送管道的内部在管道全长上延伸，但只安装在输送管道的横截面的后部区域中，即与形成了出口5的输送管道开口的中央部分相反设置。或者，刷体可以只安装在纵向的一部分上，包括输送管道底部。
图4是根据本发明的传输装置的第三个实施例的剖视原理图，所述装置用于将制品从第一较低位置输送到第二较高位置。
在本例中，输送装置也包括推进装置和限位装置。推进装置包括支座6和螺杆8，与图2A和2B中的实施例一样。限位装置包括与图3中的实施例相同的摩擦器具。
制品被一个水平的外部运送装置以底部朝前的姿势移动到入口3中，一个与图2A中所示的螺线管驱动的阻挡装置相对应的附加阻挡装置用于在截止状态下阻止制品向入口前进，并且在打开状态下允许制品以这样的方式落入一个竖槽中，即制品能够通过入口3而变为竖直姿势。
图5是根据本发明的传输装置的第四个实施例的剖视原理图，所述装置用于将制品从第一较低位置输送到第二较高位置。
图5中所示的实施例对应于图4中的实施例，但在本例中，限位装置由阻挡装置7构成，它对应于图2A和2B中所示的阻挡装置7。
图6是根据本发明的传输装置的第五个实施例的剖视原理图，所述装置用于将制品从第一较低位置输送到第二较高位置。
这里，输送装置不包括分开的推进装置和限位装置，而是包括循环输送带20，其安装在两个皮带轮上，并且被所述皮带轮中的至少一个皮带轮21驱动。输送带20装备有支承装置或支座26，它们从输送带上伸出并穿过一个沿输送管道纵向延伸的间隙12。每个支座分别用于支承一个位于输送管道中的制品2，并且防止制品移动。通过以受控方式引导输送带20运行，可以以受控方式向下输送制品2通过输送管道。
在本实施例中，输送周期包括输送带的一段运动，这段运动基本上对应于两个制品之间的距离，并因此而对应于两个支座之间的距离。
输送带可以由弹性材料如橡胶制成。或者，可以采用输送链，在这种情况下，皮带轮被替换成链轮。
每个支座可以分别通过铰接装置(未示出)连接在输送带上。铰接装置以这样的方式设置，即在输送带的面向着输送管道的一侧，也就是常规运行方向是向下方向的一侧，支座偏转到相对于皮带表面呈大约90°的位置上。在相反侧，即在输送带的常规运行方向是向上方向的一侧，铰接装置以这样的方式安置，即支座偏转到基本上平行于皮带的位置上。
通过掉转输送带20的运行方向，图6中所示的装置可以容易地改造为用于将制品从第一较低位置输送到第二较高位置，其中出口5和入口3将交换位置。
对于本发明的所有实施例，输送管道均配备了这样的内部横截面，即所述内部横截面略大于制品的最大横截面，但不是大得太多，以确保制品能够在管道中上下移动而不被卡住。输送管道优选设有内部导向件，所述导向件所采用的形式是多个、优选为三个从管道壁向管道中部伸出的纵向槽。这种结构的目的是防止管道壁内侧磨损，同时有助于引导制品。
输送管道优选具有圆形横截面。至少一部分管道优选由透明材料制成，以有效地将容纳在管道中的制品暴露给附近的人。
虽然前面提到的根据本发明的输送管道是基本上竖直的，但可以理解，输送管道也可以是倾斜的，或者配备有可以改变倾角的装置，但不论采用哪种方式，管道斜度在竖直方向上的分量应当是主要分量。
对于所有的实施例，装置均优选包括一个用于为制品设置正确旋转位置的装置，其安装在外部运送装置与装置入口之间。这一点对于诸如带有标签的瓶子或容器等制品而言更为重要，以便能够使具有显示功能的标签有益地面向出口5。这一点可以通过在制品入口3前方设置旋转调节装置而实现，该装置设在制品仍处在水平姿势的点上。旋转调节装置优选包括两个辊，它们被安置得平行于制品的主轴方向旋转，并且横跨在运送方向两侧。所述辊配备有轴和电驱动装置，所述电驱动装置采用的是安装在框架上的至少一个电机的形式，框架上还设有电动或气动升降器具。升降器具可以竖直抬升框架，以将位于框架上的制品从常规运送路径抬升到所述两个辊上。所述辊将旋转制品，直至其达到预期的旋转位置。所述预期位置是通过制品上的光学标记和旋转调节装置上的光学读取器而达到的，其中光学标记优选包括沿制品周边印制在已知点上的条形码，而读取器优选包括红外线条形码扫描器。在预期的旋转位置达到后，框架又被升降器具降低。
在所有实施例中，根据本发明的传输装置还可以附加包括传感器，它们用于提供探测信号，其中包括位置测量信号和接近度测量信号；以及控制装置，其中至少包括处理装置和储存装置，用于产生控制信号，以控制电机、致动器、螺线管和类似物。控制装置用于根据探测信号并且根据控制装置中的程序化准则和储存在储存装置中的数据而产生控制信号。
另外，控制装置还可以包含其他功能，例如与温度探测和温度调节相关的功能，以便从温度传感器接收探测信号，并将控制信号从电源控制单元发送到冷却系统。控制装置还可以被构造得能够统计从出口中取出的制品数量，还能够探测和显示故障情况，这种探测和显示故障的功能可以利用附加的传感器实现。具体地讲，可将光电管传感器或类似物安置在装置入口处，以便产生代表制品不能再从运送装置到达入口的信号。控制装置还优选被构造得能够向实施主控制和/或监视的外部控制系统传递数据和从所述外部控制系统接收数据，优选为数字数据。
对于所有的实施例，传输装置均被以这样的方式设计，即在输送管道的常规操作中，装置总被加载制品。这一点可以通过设置外部运送装置而实现，一旦输送管道的顶部出现了能够容纳一个制品的空间，外部运送装置就会向输送管道入口3供应一个新的制品。这意味着输送管道可以高效率地同时储存和输送制品。
传输装置还可以配备有用于照亮输送管道并且产生促进销售的展示效果的光源，并且配备有用于产生促进销售的声音效果的声源。光源和声源可以由控制装置控制，从而根据装置的运转状态而产生不同的效果。例如，在制品从出口中取出时，可以产生特定的声音信号。
在一个可行的实施例中，多个例如三个根据本发明的传输装置彼此并联安装。在这种情况下，它们可以具有共用或联合的结构件，其中包括共用的控制装置。在几乎同一地点同时供应若干不同制品的情况下，这一点特别有效。
权利要求
1.一种用于以受控方式传输具有两个端面的制品(2)例如大致圆柱形制品(2)的装置，其可将制品从位于第一高度的制品入口(3)传输到位于与所述第一高度不同的第二高度的制品出口(5)，其特征在于，所述传输装置包括—大致竖直的输送管道(4)，其被设置得能够容纳多个轴向叠加的制品，并且构成了从入口至出口的输送路径；—传感装置，其被设置得能够提供代表一个制品已从出口(5)中取出的信号；—输送装置，其被设置得能够完成可重复的输送周期，以便以受控方式将制品传输到出口；以及—控制装置，其被设置得能够根据所述信号而完成所述输送周期；其中，输送装置包括—推进装置，其被设置得能够在输送周期内的一个时段中将力施加在一个制品的一个端面的一部分上，并且沿制品轴向将制品移动一段基本上与制品长度相等的长度；以及—限位装置，其被设置得能够在输送周期内的至少一个时段中将力施加在一个制品的表面的一部分上，以防止因制品重量而产生不希望有的运动。
2.根据权利1所述的传输装置，其特征在于，推进装置包括支座(6)，其穿过了沿输送管道纵向延伸的间隙，所述支座被设置得能够将力施加在位于支座顶部的制品的下端面上，并且可以以可控方式沿着平行于输送管道纵向的方向移动。
3.根据权利2所述的传输装置，其特征在于，所述推进装置还包括螺杆(8)，其平行于输送管道纵向延伸，并且可以被电机(10)驱动着旋转，所述驱动优选通过齿轮装置(11)而实现，所述螺杆上套装着内螺纹套筒(9)，所述套筒上带有形成了支座(6)的延伸段，所述支座因穿过沿输送管道纵向延伸的间隙而能够防止套筒旋转，并同时允许套筒沿输送管道纵向移动。
4.根据权利1所述的传输装置，其特征在于，推进装置包括被电动或气动致动器驱动的活塞装置(31)，其被设置得能够将力施加在一个制品的一个端面的一部分上。
5.根据权利1所述的传输装置，其特征在于，限位装置包括阻挡装置(7)，其被设置得能够以可控方式沿着大致垂直于输送管道纵向的方向在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，阻挡装置阻止位于其上方的制品通过，在第二位置，挡块允许制品通过。
6.根据权利5所述的传输装置，其特征在于，阻挡装置(7)可以被弹簧预应力电磁螺线管带动着以可控方式移动。
7.根据权利1所述的传输装置，其特征在于，限位装置包括设在输送管道内壁的至少一个部位上的摩擦器具，所述摩擦器具被设置得能够将大致垂直于内壁的摩擦力作用在管道中的至少一个制品的表面的至少一部分上。
8.根据权利7所述的传输装置，其特征在于，摩擦器具包括刷体。
9.根据权利1所述的传输装置，其特征在于，输送装置包括被至少一个皮带轮(21)驱动的循环输送带(20)，所述输送带(20)上配备有支座(26)，所述支座从输送带上伸出并穿过沿输送管道纵向延伸的间隙，而且支座上支承着制品(2)，通过以受控方式引导输送带(20)，可以以受控方式传输制品(2)。
10.根据权利9所述的传输装置，其特征在于，每个支座分别通过铰接装置(22)连接在输送带上。
11.根据权利1-10中任一所述的传输装置，其特征在于，第二高度低于第一高度。
12.根据权利1-10中任一所述的传输装置，其特征在于，第二高度高于第一高度。
13.根据前面权利中任一所述的传输装置，其特征在于—其包括附加的传感器，它们用于提供探测信号，其中包括位置测量信号和/或接近度测量信号；—控制装置中至少包括处理装置和储存装置，用于产生控制信号，以控制电机、致动器和/或螺线管；以及—控制装置被设置得用于根据探测信号并且根据将要被控制装置执行的程序化准则和储存在储存装置中的数据而产生控制信号。
全文摘要
本发明涉及一种用于以受控方式传输诸如饮料罐或瓶等制品(2)的装置，其可将制品从位于第一高度的入口(3)传输到位于第二高度的出口(5)。传输装置包括大致竖直的输送管道(4)，其用于容纳多个轴向叠加的制品，并且构成了从入口(3)至出口(5)的输送路径；传感装置，其用于提供代表一个制品已从出口(5)中取出的信号；输送装置，其用于完成可重复的输送周期，以便以受控方式将制品传输到出口；以及控制装置，其用于根据所述信号而完成所述输送周期。在一个优选实施例中，输送装置包括支座(6)，其穿过了沿输送管道纵向延伸的间隙，并且以可控方式沿着平行于输送管道纵向的方向移动；以及阻挡装置(7)，其用于以可控方式沿着大致垂直于输送管道纵向的方向在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，阻挡装置阻止位于其上方的制品通过，在第二位置，挡块允许制品通过。
文档编号B65G47/06GK1441747SQ01812733
公开日2003年9月10日 申请日期2001年7月13日 优先权日2000年7月14日
发明者佩尔·瑟伦森 申请人:佐帕公司