专利名称：用于在输送线路上定时线性顺流输送货物垛的往复式顺流送料装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于在输送线路上定时线性顺流输送货物垛的往复式顺流 送料装置。
背景技术：
已经发现，在广泛的工业领域中在货物垛的(搬运)处理方面都存在 问题。所列举的一个例子是包装工艺，在所述包装工艺中，来自生产线的 产品必须被连续地送入，并被分成其产品数量与包装的尺寸相对应的堆垛， 随后被送至包装线。此时，常发生与货物垛在输送线路上的定时线性顺流 送料有关的问题。产品特性可使货物垛的搬运处理更加困难。堆垛的规格和高度、产品 的规格、表面特性及产品固有的稳定性这些影响因素共同决定了货物垛的 搬运处理的特性。以卫生工业中的包装线为例，例如，将内裤衬里或卫生巾分成垛，并 在包装线中，通过两包装工位之间的输送线路时需多次线性推动柏喻垛形 式的货物。显然，由于这些卫生产品较柔软并具有形式较不规则的表面， 因而仅形成极不稳定的堆垛。然而，这种顺流送料的布置方式也必须确保 堆垛的快速顺流送料和小心谨慎的搬运处理。发明内容因此，本发明的目的是提供一种用于将货物垛定时线性顺流输送通过 输送线路的往复式顺流送料(顺向送料)装置，该往复式顺流送料装置允 许高的定时速率(时钟速率)并能细致地处理货物垛。通过一种顺流送料装置实现该目的，该顺流送料装置包括-可在平行于输送线路的旋转平面中旋转的双臂顺流送料杠杆，在其两 端安装有推料器，这些推料器在与顺流送料杠杆的旋转平面平行的平面中 被经由导杆枢转地驱动，该推料器可交替地与货物垛接合；-用于顺流送料杠杆及其导杆的安装和用于它们的受控且叠加的旋转 驱动、线性驱动与枢转驱动的四心轴布置(装置)，该四心轴布置包括一安装在输送线路外部的旋转心轴，该旋转心轴被驱动成水平且横 向于输送线路以恒定的角速度旋转；—与旋转心轴联接的线性心轴，该线性心轴以往复的方式被线性驱 动，并在与旋转平面平行的平面中倾斜成与输送线路的终端成一角度；一用于导杆相对于顺流送料杠杆的枢转驱动的枢转心轴；和—用于推料器的导杆的回程转动心轴，该转动心轴集成在该导杆中；以及-利用四心轴布置控制顺流送料杠杆及其导杆的运动，使得—在输送行程中，两个推料器之一利用旋转心轴的旋转运动、线性 心轴朝向输送线路的线性运动和与推料器关联的导杆的枢转运动的叠加从 转移位置起沿输送线路线性推动货物垛，使该货物垛在输送线路的终端进 入投出位置(输出位置)；一在该投出位置，通过致动回程转动心轴，在顺流送料杠杆的进一 步枢转过程中，利用导杆的受限的往复回程转动运动使该推料器从货物垛 向后抬升，并在货物垛后面使该推料器离开输送线路；和—随后，在返回行程中，利用旋转心轴的进一步旋转运动、线性心 轴远离输送线路的回程线性运动和导杆在旋转心轴背离输送线路一侧的进 一步枢转运动的叠加使推料器返回，并使其从后方转动到输送线路上并回 到下一货物垛的转移位置；和—在输送所述下一货物垛时，另一个推料器执行上述周期，该另一 推料器相对于所述的一个推料器相移180° 。
由于根据本发明的顺流送料布置的上述设计，可交替地与货物垛接合 的两个推料器的存在使得可以实现高的定时速率。输送行程的路线和返回 行程的路线相分离使得可以使用两个推料器。用于顺流送料杠杆及其导杆的驱动元件构造成四心轴布置，术语"心 轴"用作自动机械技术意义上机器部件被驱动的自由度。该四心轴布置中的旋转心轴以驱动技术中的简单方式以恒定的角速度 运动，从而实现顺流送料杠杆的平稳的循环，其循环期在惯性矩方面易于 控制。线性心轴仅叠加往复运动。通过朝向输送线路倾斜的线性心轴，在顺流送料杠杆的叠加的旋转运 动过程中所引起的推料器离开输送线路的距离的增加通过向输送线路的同 步靠近而被平衡。由此可实现沿输送线路的线性的顺流送料路线。用于推料器的导杆的集成的回程转动心轴使得推料器最终位于输送线 路的终端，而不是简单地沿横向被拉离输送线路。这将解决表面不很平坦 或具有柔软表面的轻质产品所面临的被拖拽并因此使堆垛被毁坏的危险。 结合的回程转动心轴因此避免了导杆的有限的往复回程转动运动。旋转心轴和线性心轴的联接和叠加可构造成使线性心轴旋转地安装在 位置固定的旋转心轴上。在该变型中，将在旋转心轴和线性心轴上移动的 较大件将出现特殊问题。由于上述原因，在一种优选实施例中，线性心轴具有相对于输送线路 位置固定地设置的线性导轨，在该线性导轨上可移置地安装有线性托架。根据另一优选实施例，线性心轴由线性马达形成，而旋转心轴可移置 地安装在该线性心轴上。优选地，旋转心轴及其旋转驱动装置一起座置在 上述线性托架上。根据本发明还设有导杆的围绕顺流送料杠杆终端(枢转)的枢转心轴， 除在输送线路终端的短的回程转动运动外，该枢转心轴确保导杆总以相对 于输送线路不变的方向在空间定位。基本地，可在顺流送料杠杆中集成用 于导杆的枢转心轴的单个电机，但是，这将使机械工程方面的复杂性增加。 因此，在一种优选实施例中，设想使导杆的枢转心轴的驱动源自旋转心轴，
以避免上述问题。为此，可将导杆的枢转心轴经由回转链(revolving chain) 或同步带传动装置连带地联接到一同轴的中心小齿轮，在输送和返回行程 中，所述中心小齿轮相对于旋转心轴位置固定。更多信息可参考对实施例 的详细说明。通过对导杆的上述独立的枢转驱动装置的相应控制，还可实现导杆的 回程转动运动。在导杆的枢转心轴的枢转驱动源自旋转心轴的情况下，本 身位置固定的中心小齿轮则起作用以产生回程转动运动，所述中心小齿轮 在一种优选实施例中转动安装并能以往复的方式被驱动。由于导杆的枢转 驱动和回程转动运动均可通过该中心小齿轮产生，因此，该中心小齿轮具 有多重功能。可设想多种用于该回程转动运动的可供选择的驱动装置，例如凸轮驱 动装置、单独的伺服电机或气动驱动装置。
本发明的其它特征、细节和优点将从下文的说明中显现出来，其中根据附图对一实施例进行了较详细地说明。在附图中图1-5以顺序位置示出连同输送线路的顺流送料装置的前视图； 图6示出其内部安装有机器部件的可旋转顺流送料杠杆的前^L图； 图7示出具有旋转驱动装置的顺流送料杠杆沿根据图6的断面A-A的剖寺见图；图8示出顺流送料杠杆的旋转驱动装置的后视图，该顺流送料杠杆具 有用于其导杆的、形式为凸轮控制装置的回程转动装置； 图9示出沿根据图8的断面A-A的剖视图； 图IO示出根据图8的部件的透视图；图11示出具有旋转驱动的顺流送料杠杆的线性驱动装置的后视图，其 中，回程转动装置的形式为气动驱动装置；以及图12示出具有旋转驱动装置和形式为伺服电机的回程转动装置的顺 流送料杠杆的中间部分的端视图。
具体实施方式
图1-5示出往复式顺流送料装置的基本结构。形式为水平滑道3的输 送线路2设置在机架1上并受到垂直侧壁的限制，为清楚起见，该垂直侧 壁未在图中示出。该顺流送料装置是包装线的一部分，在该包装线中，例 如由卫生巾组成的货物垛4将以定时的方式被线性地顺流送料通过输送线 路2。实际的顺流送料装置5具有作为其中心部的双臂顺流送料杠杆6和导 杆8.1、 8.2，所述双臂顺流送料杠杆可在平行于输送线路2的旋转平面R (见图7)中旋转，所述导杆安装在所述顺流进料杠杆6每端处的枢转心 轴7.1、 7.2上并被枢转驱动。为此，导杆8.1、 8.2安装在与旋转平面R平 行的枢转平面E中的轴9.1、 9.2上。在导杆8.1、 8.2的各自由端安装有可 交替地与货物垛4接合的推料器10.1、 10.2。顺流送料杠杆6安装有四心轴布置并设有一受控的驱动装置，该驱动 装置叠加了旋转、线性和枢转(运动)。因此，在机架l上首先具有形式 为线性马达的线性心轴11，它由位置固定的线性导轨12和安装在该线性 导轨上的被驱动成可移置的线性托架13形成。这里，线性导轨12在与旋 转平面R平行的平面中相对于输送线路2的终端14倾斜成角度W,从而 标记出货物垛4的投出位置(输出位置)。其次，在线性托架13上安装有用作旋转心轴16的电动机15，以用于 恒定地枢转驱动顺流送料杠杆6。电动机15的输出轴与可旋转地安装在旋 转心轴16上的顺流送料杠杆6以未详细示出的方式相连接，并以恒定的角 速度驱动所述顺流送料杠杆6。参照图6和7对枢转心轴7.1、 7.2对导杆8.1、 8.2的枢转驱动进行说 明，该枢转驱动源自旋转心轴16。参见图7，顺流送料杠杆6在中央处与 电动机15的输出轴18相配合，该输出轴18以未详细示出的方式安装在线 性托架13上。在输出轴18中同轴地座置有轴19，在该轴19上设有放置 在顺流送料杠杆6内的中心小齿轮20。设有中心小齿轮20的轴19转动安
装在电动机15中，但除尚待详细说明的回程转动运动外，该轴19保持位 置固定。参见图6，中心小齿轮20接合有同步带21，该同步带21被导引成包 绕相应导杆8.1、 8.2的枢转心轴7.1、 7.2上的齿轮22.1、 22.2。这些齿轮 22.1、 22.2承载导杆8.1、 8.2的轴9.1、 9.2，并具有与中心小齿轮20相同 的齿数。通过两个沿直径对置的翼侧导辊23.1、 23.2辅助并确保同步带21 与中心小齿轮20相接合。由于上述结构，当借助电动机15使顺流送料杠 杆6由于同步带21在位置固定的中心小齿轮20上的相关的绕离运动而旋 转时，将导致同步带21回转，并因此使齿轮22.1、 22.2相对于顺流送料杠 杆6枢转成使得导杆8.1、 8.2总保持与输送线路2成一特定角度的恒定方 向，而不管顺流送料杠杆6的旋转位置如何，但如上所述，将在下文说明 的回程转动运动的情况例外。图l-5所示的顺序说明了这点。图8-10示出用于上文多次提及的导杆8.1、 8.2的回程转动运动的第一 种变型，该导杆限定回程转动心轴17。在图8中，旋转心轴16的位置固 定部分示出有支承结构24、电动机15和中心小齿轮20。为清楚起见，略 去可枢转的顺流送料杠杆6，但在图10中示出有环形凸缘25，该环形凸缘 25的示出的紧固孔26接纳图6所示的用于顺流送料杠杆的紧固螺钉27。 在环形凸缘25上不可旋转地连接有凸轮盘28，该凸轮盘具有两个沿直径 对置的控制凸轮29.1、 29.2。该凸轮驱动装置配合有膝杆结构30，该膝杆 结构30具有可通过控制凸轮29进行偏转的止挡31和与该止挡31相连的 传动杆32、 33和34。它们作用在与轴19联接的膝杆35上，从而通过利 用控制凸轮29之一使止挡31偏转，而使得中心小齿轮20的轴19以往复 的方式偏转过一短的转动角。通过该转动心轴17,导杆8.1、 8.2的一致的 枢转驱动被中心小齿轮20的往复运动短暂地中断，并转化成导杆8的短的 回程转动运动，下文将更详细地说明。图11示出用于导杆8.1、 8.2经由中心小齿轮20的返程转动运动的凸 轮控制装置，该返程转动运动源自线性心轴11。为此，在线性导轨12的 较低端安装有用于凸轮连接件48的保持装置47，该连接件与位于L形转 动杠杆38的一个臂上的接触滚柱(feeler roller) 37配合。所述转动杠杆 38与用于中心小齿轮20的轴19刚性联接，并通过作用于转动杠杆38的 另一臂的气动弹簧36逆时针装载。在线性托架13沿线性导轨12的运动结 束时，该线性托架13—旦沿凸轮连接件48移动，则将使转动杠杆38经由 接触滚柱37进行偏转，并由于波状凸轮连接件48而使中心小齿轮20以往 复的方式枢转过一小的角度。气动弹簧36的装载力可同时用作监控推料器10.1、 10.2对障碍物的任 何冲击的监测装置。由于推料器10.1、 10.2的这种约束，经由同步带21 在中心小齿轮20处产生枢转运动，并导致转动杠杆38克服气动弹簧36 的负载而偏转。借助未详细示出的接触点检测该偏转，并随^f目应地中断 顺流送料。由于转动杠杆38此时的偏转是有意的，所以接触点的信号在到 达凸轮连接件48时受到机器控制装置的抑制。图12示出中心小齿轮20的转动心轴17的另一可供选择的实施例，亦 即与支承结构24法兰连接的伺服电机39，该伺服电机的输出轴40与轴19 联接。通过祠服电机39，轴19以及由此中心小齿轮20可在恰当的瞬间以 往复的方式作有限程度的短暂转动。作为用于控制中心小齿轮的另一可供选择的方案，可在支承结构24 上设置气压缸(未示出)，该气缸的活塞杆则通过膝杆与中心小齿轮的轴 19联接。通过活塞杆的短的往复行程，轴19经由膝杆短暂地转动，并因 此使导杆8或推料器10作上文中多次提及的回程转动。下面参照图1-5更加详细地说明借助四心轴驱动布置对顺流送料杠杆 6及其带有推料器10的导杆8的运动的控制，该四心轴驱动布置包括线性 心轴ll、 S走转心轴16、枢转心轴7.1、 7.2及导杆8的转动心轴17。在图1中，顺流送料装置5示出为在其转移位置，其中，推料器10.1、 10.2之一10.1从后方向货物垛4移动并接触该货物垛4。因此，线性心轴 11的反向的线性运动(箭头42)与顺流送料杠杆6的旋转运动(箭头41) 叠加，从而使得推料器10.1在货物垛4处沿输送线路2的方向以很低的速 度分量从后方进入该转移位置。
图2示出往复式线性心轴11的上止点(死点)，在该点后输送行程开 始(图3)。此时，随着顺流送料杠杆6的连续的旋转运动41，线性托架 13沿线性导轨12被倾斜向下引导(线性运动43)，按此方式，由于线性 托架13逐渐接近输送线路12,而使推料器10.1的抬升运动由于上行的顺 流送料杠杆6抵消。总体上，推料器10.1沿输送线路2进行线性顺向送料 运动。由于参照图6所述的导杆8.1、 8.2的枢转驱动，所述导杆保持恒定 的取向44,如图1-5中的虚线所示。在图4中，推料器IO.I已经到达输送线路2终端的投出位置。尽管顺 流送料杠杆6仍不变地回转，但此时中心小齿轮20例如通过凸轮盘28和 控制凸轮29.1的凸轮控制而短暂地开始相反于旋转运动41的转动运动， 从而使导杆8.1经由该导杆8.1(导杆8.2也一样)的同步带21向后枢转(图 4中箭头45)。然后推料器10.1向后抬升离开货物垛4，并可通过顺流送 料杠杆6的连续的旋转运动41在货物垛4后方并经过货物垛4被向上引导 离开输送线路。在控制凸轮29.1运转后，中心小齿轮20再次枢转回到初 始的位置固定位置，从而使导杆8.1再次向前枢转至其初始取向(图5中 箭头46)。最后，在顺流送料杠杆6的连续的转动运动41下，通过起动 线性心轴11的往复式线性运动42而使推料器10.1进行返回行程。在该返 回行程期间，另一推料器10.2到达图1中的起始位置，从而可以利用上述 周期相移180°的过程(程序)使下一货物垛得以被该另一推料器10.2沿 输送线路2向前推进。同时，推料器10.1再次进入图l所示的转移位置， 并可输送下一个货物垛。总之，在顺流送料杠杆6转动360。的过程中，可利用两个推料器10.1、 10.2沿输送线路2以定时的方式推动两个货物垛。线性心轴11执行其线性 导轨12的双往复过程。
权利要求
1.用于在输送线路(2)上定时线性顺流输送货物垛的往复式顺流送料装置，其特征在于-双臂顺流送料杠杆(6)，该顺流送料杠杆能在平行于输送线路(2)的旋转平面(R)内旋转，在该顺流送料杠杆的两端安装有推料器(10)，所述推料器(10)在与顺流送料杠杆(6)的旋转平面(R)平行的平面中经由导杆(8)被枢转地驱动，该推料器(10)能交替地与货物垛(4)接合；-四心轴布置，该四心轴布置用于顺流送料杠杆(6)及其导杆(8)的安装并用于它们的受控的、叠加的转动驱动、线性驱动与枢转驱动，该四心轴布置包括安装在输送线路(2)外部的旋转心轴(16)，该旋转心轴(16)被驱动成水平且横向于输送线路(2)以恒定的角速度旋转；与旋转心轴(16)联接的线性心轴(11)，该线性心轴(11)以往复的方式被线性驱动，并在与旋转平面(R)平行的平面中倾斜成与输送线路(2)的终端成一角度(W)；用于导杆(8)相对于顺流送料杠杆(6)的枢转驱动的枢转心轴(7)；和用于推料器(10)的导杆(8)的回程转动心轴(17)，该回程转动心轴(17)结合在该导杆(8)中；以及-利用四心轴布置控制顺流送料杠杆(6)及其导杆(8)的运动，使得一在输送行程中，所述两个推料器(10.1、10.2)之一(10.1)利用旋转心轴(16)的旋转运动(41)、线性心轴(11)朝向输送线路(2)的线性运动和与推料器(10)关联的导杆(8)的枢转运动的叠加从转移位置起沿输送线路(2)线性推动货物垛(4)，使该货物垛在输送线路(2)的终端到达投出位置；一在投出位置，通过致动回程转动心轴(17)，在顺流送料杠杆(6)的进一步的枢转过程中，利用导杆(8)的有限的往复回程转动运动(45)使该推料器(10.1)从货物垛(4)向后升起，并在货物垛后面使该推料器(10.1)离开输送线路；和一随后，在返回行程中，利用旋转心轴(16)的进一步的旋转运动(41)、线性心轴(11)离开输送线路(2)的回程线性运动(42)和导杆(8)在旋转心轴(16)背离输送线路(2)一侧的进一步的枢转运动的叠加使推料器(10.1)返回，并使其从后方转动至输送线路(2)上并回到下一货物垛的转移位置；以及-在输送所述下一货物垛时，另一推料器(10.2)执行上述周期，该另一推料器相对于所述的一个推料器(10.1)发生180°相移。
2. 按照权利要求l所述的顺流送料装置，其特征在于，所述线性心轴 (11)通过一线性导轨(12 )形成，该线性导轨(12 )相对于输送线路(2 )位置固定地安装，并在该线性导轨上安装有可移置的线性托架(13)。
3. 按照权利要求l所述的顺流送料装置，其特征在于，所述线性心轴 (11)通过一线性马达形成。
4. 按照权利要求l所述的顺流送料装置，其特征在于，所述旋转心轴 (16)可移置地设置在线性心轴(11)上。
5. 按照权利要求2所述的顺流送料装置，其特征在于，所述旋转心轴 (16)通过座置在线性托架(13)上的旋转驱动装置(15)形成。
6. 按照权利要求l所述的顺流送料装置，其特征在于，所述导杆(8) 的枢转心轴(7 )的枢转驱动源自旋转心轴(16 )。
7. 按照权利要求6所述的顺流送料装置，其特征在于，所述导杆(8) 的枢转心轴(7)经由回转链或同步带传动装置(21)与同轴的中心小齿轮(20)联接，在输送和返回行程中，该中心小齿轮(20)相对于旋转心轴 (16)位置固定。
8. 按照权利要求7所述的顺流送料装置，其特征在于，所述中心小齿 轮(20 )以转动的方式安装，并能被以往复的方式驱动以用于产生导杆(8) 的回程转动运动。
9. 按照权利要求8所述的顺流送料装置，其特征在于，所述中心小齿 轮(20)能通过旋转的顺流送料杠杆(6)或线性心轴(9)经由凸轮控制 装置(28、 29、 30、 31)以往复的方式4皮起动。
10. 按照权利要求8所述的顺流送料装置，其特征在于，所述中心小 齿轮(20)能通过独立的伺服电机(39)以往复方式被起动。
11. 按照权利要求8所述的顺流送料装置，其特征在于，所述中心小 齿轮(20)能通过气动驱动装置纟皮起动。
全文摘要
一种用于在输送线路上定时顺流输料货物垛的往复式顺流送料装置，它具有可旋转的双臂顺流送料杠杆，该顺流送料杠杆带有两个推料器(10)，它们以定时的方式操作。该顺流送料杠杆(6)和推料器(10)通过四心轴布置以受控制的方式被驱动，该四心轴布置包括线性心轴(11)、旋转心轴(16)、用于经由导杆(8)连结的推料器(10)的枢转心轴(17)和回程转动心轴。
文档编号B65G25/08GK101148219SQ20071015342
公开日2008年3月26日 申请日期2007年9月19日 优先权日2006年9月21日
发明者A·罗特鲍尔 申请人:奥普蒂玛填充包装机械有限公司