专利名称：具有测量系统的传送装置及其方法
技术领域：
披露了一种传送装置及其方法，具体是包括具有测量系统来确定被传送物体的位置的气体承载装置的传送装置。
背景技术：
如挤压料段或者挤压件之类的物品，例如陶瓷材料用在各种应用中，各种应用例如包括，用于汽车排气的基材、用在催化式排气净化器中、柴油机内的粒子捕集器以及和化学过滤过程。这些挤压型材的加工过程通常包括在从挤压模挤压之后沿着生产线传送未固化或潮湿料段。这类物品的传送通常是通过如下过程进行，该过程使用非接触式传送装置，如生产线上的气体承载组件，其需要操作者人工地、例如视觉地确定料段沿着生产线行进时的料段状态、位置或高度。对料段精密的公差要求合适的位置或浮行高度，而防止产品损坏。 但是，涉及的距离相对于物品的尺寸来说是非常小的，并且在传送期间进行视觉检查是十分困难的。因此，通常情况下确定浮行高度是很主观的，导致料段在传送过程中可能损坏。因此需要装置和方法来去除传送过程中人工或视觉监测料段的主观因素，例如在气体承载装置上的挤压型陶瓷料段或其它挤压物，包括保持气体承载件上的最佳浮行高度。
发明内容
—种传送装置包括用于传送物品的承载组件。该承载组件包括支承结构，其具有第一侧和第二侧，和位于第一和第二侧之间的表面，该表面构造成接纳物品，该支承结构还具有穿过该表面布置的至少一个孔。该承载组件还包括用来接纳支承结构的增压壳。该增压壳和该支承结构限定出增压腔，该增压腔构造成接纳并引导流动气体。该承载组件还包括至少一个传感器组件。该传感器组件包括用于传递和接纳能量辐射的传感器来确定物品相对于该支承结构的位置。该传感器可以是激光传感器、磁传感器、电磁传感器、静电传感器、电容传感器、超声传感器、光电传感器、感应传感器或它们的组合。在一实施例中，该传感器组件可包括用于接纳该传感器的基板，和用于调整基板和传感器相对于该支承结构的位置的调整机构。该传感器，例如可接近至少一个孔定位，该传感器基本上通过至少一个孔来确定物品相对于该支承结构的位置。该传感器组件可位于该增压腔中。
披露了一种监测并调整在传送装置上纵向移动的物品的位置的方法，包括提供物品和传送装置，该传送装置适于将该物品接纳在来自气流源的气体层上。该方法还包括提供至少一个传感器组件，该传感器组件构造成传递并接纳能量辐射来感应物品的位置，并且将该位置发送到至少一个控制单元。基于与位置值的预定范围的比较，该控制单元可向至少一个气流源发送指令，增加或减少至该增压腔的气流，改变物品的位置。本发明的另外的特征在下面的详细说明中予以阐述，并且对于本领域技术人员而言，部分地可从说明中变得明白或通过实施在此所述的实施例和权利要求书以及附图而得以认知。可以理解的是，以上的总体描述和以下的详细描述都只是示例性的，是为了提供理解权利要求书的总体或构架。包括附图以提供进一步理解，附图包含在该说明书中并构成该说明书的一部分。这些附图示出一个或多个实施例，且与说明书一起来解释各实施例的原理和操作。
图1是传送装置的示意布置图；图2是图1的传送装置的承载组件的区域立体图；图3是该承载组件内部的立体图，示出了传感器组件的局部；图4是该承载组件内部的立体图，示出了传感器组件的局部；图5是图3的传感器组件的仰视立体图；图6是图2的承载组件的内部立体图，示出了对准夹具；以及图7是该承载组件的侧剖视图。
具体实施例方式现将详细描述本发明的实施例，附图中示出其实例。尽可能地在所有附图中，用相同或类似的附图标记来表示相同或类似的部件。应当理解，本发明所揭示的实施例仅仅是示例，每个示例包含本发明的某些优点。可以在本发明范围之内，根据以下示例进行各种改进和变化，可以将不同示例的方面以不同的方式混合，以获得另外的示例。因此，本发明的真正的范围应当从整个说明书来理解，而不应当限于本文所述的各实施例。披露了一种传送装置，其具有用于将物品从第一位置传送到第二位置的承载组件。该承载组件包括用于支承结构，该支承结构用于将物品接纳在例如，气体层上并浮动地支承物品。该承载组件还包括传感器组件，该传感器组件用于确定物品例如相对于支承结构的位置。该传感器组件可以与该支承结构相关联。该支承结构包括至少一个孔；该传感器组件可利用所述至少一个孔来确定物品的位置。该传感器组件可与至少一个显示器进行通信，该显示器配制成将物品位置告知操作者。该传感器组件还可以与控制单元进行通信， 该控制单元可以响应例如于预定位置值或位置值范围的比较而向集管、阀体或鼓风机提供指令来改变物品的位置。示意的传送装置10(图1)包括物品11，其可以是，例如，从挤压机13挤出的陶瓷挤压料段。在其它实施例中，该物品11可以是，例如，玻璃板或光纤。物品11可以沿着承载组件20被传送到，例如，锯16或其它切割装置，在该处物品11可以被切割成至少一个预定长度的物品段17。该物品段17还可以沿着例如另一个承载组件20传送到，例如，陶瓷干燥器12、储藏区、包装区或其它后续处理区域。传送装置10还包括用于向承载组件20提供气体的系统。气流源18沿着阀体气管19将例如空气的流动气体供给到例如集管或阀体15。阀体15沿着至少一个运载气体管 14向承载组件20提供至少一部分流动气体。阀体15，在些实施例中，可以与控制单元50通信，该控制单元50响应于接收到的来自与承载组件20关联的传感器组件30(图幻的数据而沿着控制线51发送信号。传感器组件30可与控制单元50沿着例如传感器线49进行通信。其它通信方法，例如，无线或红外信号，都是可以的。承载组件20 (图2)可以包括例如支承结构22，该支承结构22构造成将接纳物品 11或物品段17。支承结构22可以构造成接纳进行传送的物品形状，诸如基本扁平、基本圆柱形、细长椭圆形、细长对称卵形、细长矩形或基本正方形。支承结构22可附连至增压壳 26。附连的支承结构22和增压壳M可形成增压腔。该增压腔可适于借助于例如气体供应凸缘沈通过周边开口接收流动气体。支承结构22可包括多个气孔23 (图1)。该增压腔可引导流动气体穿过气孔23而浮动地支承物品11或物品段17。气体供应凸缘沈可设置在增压壳M上通过内径或孔的尺寸来影响气体流入增压腔的速率，并且辅助将气体管14固定附连至增压壳对。为了清楚显示，气孔23在后续附图中不再示出。传感器组件30包括物品传感器32，例如，电磁传感器或激光传感器。也可以是其它传感器，包括但并不限于，磁传感器、静电传感器、电容传感器、超声传感器、光电传感器和感应传感器。传感器32，在示例的实施例中，发送、辐射或以其它方式发出可在物品11的部分表面上反射的信号或能量辐射33，辐射33的至少一个部分返回例如相应的接收装置来确定物品11相对于例如传感器32或其它基准面的位置。辐射33可以是一种聚焦辐射， 例如，从激光传感器发出的窄光束，或者辐射33可以是更加发散的辐射，例如，从光电传感器发出的宽辐射。传感器33例如可以安装在基板40上，基板40可将传感器32放置在最有效地感应物品11的位置。在示例的实施例中，基板40可以放在增压壳沈的内表面、例如底面上。基板40可将传感器32定位在至少一个传感器孔观的下方，使支承结构22放置在传感器组件30与物品11或物品段17之间。孔观可以是圆孔或狭槽。可以选择适合的传感器32以适应特殊的空间、方位、环境或材料要求。在一些实施例中，可以在气孔23 中选择一个作为传感器孔观。在一些实施例中，传感器组件30可以放置在一些交替位置，比如承载组件20的上方、侧方或下方。一些传感器例如可能对高温或高湿度敏感，这会严重影响传感器性能，使得必须将传感器放置在交替位置。在一实施例中，传感器组件30可以放置在增压壳M的外部、例如下方，使增压壳M和支承结构22放置在传感器组件30和物品11或物品段17 之间。增压壳M在这种实施例中可包括增压孔，使辐射33可以完全穿过增压壳M、增压腔和支承结构22的孔观，从而感应到物品11或物品段17的位置。传感器组件30包括带有例如窗体37的盖39，来保护传感器32 (图2和4)免受可能影响传感器32的精确性的如碎屑或污垢的危害物的影响。在些实施例中，基板40可在例如侧向方向接纳传感器32而限制传感器组件30的整个高度。在实施例中其空间允许基板40可沿其它方向接纳传感器32。基板40可包括倾斜面42 (图幻，该倾斜面42适用于将辐射33的方向从第一方向改为第二方向。例如，在一实施例中，传感器32可沿基本水平方向发出辐射33，倾斜面42可将辐射33改向为基本垂直方向。倾斜面42可包括反射表面，例如抛光平面，或者可适于接纳反射器44，例如由抛光金属制成的镜子或平面镜玻璃。 盖39的窗体37可以是适于允许辐射33穿过而不吸收、反射辐射33或者以其它方式转换辐射33能量的玻璃板。例如，窗体37可以是具有非反射涂层的玻璃板。其它传感器可以使用相干的能量或其它反射的能量配置。基板40可包括至少一个安装垫46 (图5)用来接触如增压壳M的安装面。在示例的实施例中，基板40可包括三个安装垫46，用于与安装面三点接触。安装垫46适用于将基板40的一部分升高到安装面的上方从而减少实际接触区域，保证拆卸和重新安装更高的可重复性，例如，用于维修传感器组件30的任一部分。安装孔47穿过安装垫46定位以降低将基板40安装在安装面上而产生的扭力或力矩的影响。换句话说，用于将基板40紧固在安装面的安装螺钉不会不利地影响基板40的结构，使基板40作为接纳传感器32的可靠平台。基板40可以由如下材料制成，比如铝合金、铁合金、塑料或其它适合的材料。在示例实施例中，传感器组件30可以与控制单元50通过传感器线49进行通信。 控制单元50可以与阀体15相互通信。在其它实施例中，传感器组件30可以与例如显示屏的数据显示器通信，从而告知操作者物品11或物品段17的位置。基于上述告知操作者或控制单元50的位置数据，阀体15或气流源18可以进行调整，以允许更多或更少气体流入气体管道14中来增加增压腔内的压力。固定至增压壳M的支承结构22，可使得更高压力的气体通过孔观或贯穿支承结构22表面安装的气孔23从增压腔流到增压腔外部的低压区域。增压腔内的压力可以是，例如高于增压腔外部压力从大约1英寸水柱GnH2O)到大约7英寸水柱，而引导通过孔流出。这样通过减小或增加支承物品11或物品段17的气体层70(图7)的厚度，可以改变物品11或物品段17相对于支承结构22的位置。在一实施例中，将传感器组件30安装到承载组件20上，涉及将支承结构22移除而露出增压壳M的内部。用于切割螺栓孔的模版可以放置在期望的位置，例如，靠近增压壳M的中心轴线，螺栓孔可以钻入或者以其它方式切入例如增压壳M的底面。用于传感器线49出入的线孔48可以钻入或切入例如增压壳M(图3)的侧壁。传感器32可通过例如传感器32上设置的安装结构固定至基板40。在一些实施例中，传感器32可以侧向安装， 从而使辐射33可以面对例如反射器44。在替代实施例中，传感器32可以位于垂直方向，辐射33无法面对反射器44。盖39可以在传感器32固定到基板40之后再安装。基板40可以放置在安装面上，注意将安装孔47与安装面上相应的螺栓孔相对应。 螺栓可以用于将基板40固定在安装面上；但是也可以使用其它连接装置，比如螺钉、图钉、 铆钉和黏合剂。固定在控制单元50或数据显示单元的传感器线49，可以穿过线孔48并与激光传感器32连接。旦放置在安装面上，基板40可通过使用例如对准机构60进行定位。附有对准机构60的至少一个对准座架62可以放置在基板40上至少一个预定的位置。在一些实施例中，三个对准座架62，每个座架附带安装有对准机构60，可以安装在基板40上。对准座架 62可以是机加工金属臂或者模制塑料臂，其适用于接纳对准机构60并附连至基板40。对准机构60可以是手动千分尺，其在转动的同时推抵基本上坚硬的表面，例如，推抵增压壳24 上的壁、柱或隔壁，从而产生相反作用力移动对准座架62及附着在对准座架62上的任何物体。对准机构60还可以是伺服驱动的致动器，其可以响应于电信号或光信号。在示例实施例中，对准机构60(图6)可以由对准夹具64辅助精调传感器组件30 的对准。对准夹具64可以沿增压壳M的部分放置。对准夹具可具有至少两个板68，例如玻璃板，其相互平行并且大致垂直于辐射33期望路径。每个板68刻划或标注有标记，在对准时该标记可与辐射33的期望路径一致，从而使辐射33穿过孔28。在一些实施例中，孔 28是狭槽型开口从而使辐射33从两个不同的角度进出。其它传感器可能需要不同形状的开口。旦传感器组件30调整成使辐射33沿着期望路径传输，则可移除对准夹具64，并且可将支承结构22放置在增压壳M上。在一些实施例中，传感器组件30可被安装在承载组件 20上作为改装的组件，其要求例如现场钻螺栓孔，或者制造并组装成初始设备组件。传感器组件30可通过将例如紧密匹配支承结构22的形状或轮廓的物体放置在孔 28上而被校准并通建立设定点，孔观可以靠近支承结构22的“底部”。可对支承结构22 的“底”建立一位置，并且该位置可以被设定、标零、标注或以其它方式固定作为开始位置。 在一示例实施例中，用于物品位置的记录值大于开始位置的值，这样被认为是例如支承结构22的底部上方的“正高度”。在一些实施例中，最大高度值和最小高度值可以通过显示装置或警报器提醒操作者，或者通过预设值或值的范围来告知控制单元50，从而开始通过例如开闭阀门或者通过减小或增加降低鼓风机18的速度来调整流入承载组件20中的气流。 在一些实施例中，如果该值大于预设最大值，物品11或物品段17可跳动或振动，导致物品损坏。例如，在一实施例中，物品11是陶瓷挤压物，其表面或内部结构可能被损坏。在物品 11例如是玻璃板的实施例中，玻璃板例如会偏离期望的输送路径，而碰撞物品或其它玻璃板而被损坏。如果该值低于预定最小值，则物品11或物品段17可能无法浮动传送，并可能实际上擦蹭、摩擦或以其它方式与支承结构22接触，可能损坏物品11。在一实施例中，挤压机13可挤压物品11，然后物品11在承载组件20上被切割成段17。物品段17沿纵向方向连续排列，如箭头所示(图7)。承载组件20包括例如气体承载件从而从挤压机浮动运送挤压物到例如陶瓷干燥机12。当物品11通过孔观，从传感器组件30穿过孔观向上投射的辐射33，会遇到物品11外表面的一部分并且将返回辐射反射至传感器32。传感器32，在示例实施例中，可以基于返回辐射计算出物品11的位置数据或高度。在替代实施例中，独立的处理器单元可计算位置数据。传感器32可以将所需数据通信或传递到显示器(在开环反馈系统中)，或者传递到控制单元50 (在闭环反馈系统中)。 开环反馈系统可能需要由操作者进行监测，来手动调整物品11或物品段17的高度。闭环反馈系统可自动调整物品11或物品段17的高度。在示例实施例中，传感器组件30可包括传感器来测量物品11或物品段17的速度以及位置。除了与控制单元50通信以调整气流之外，例如，这种实施例可与例如挤压机13 通信，以提高或降低物品11挤压进入承载组件的速度。速度测量可例如使用离散速度传感器与位置测量相互独立，也可例如使用整合型速度和位置传感器装置与位置测量同时进行。除非另外说明，否则，不应认为本文所述的任何方法都必须按照特定的顺序进行其步骤。因此，当方法权利要求没有确切陈述其步骤应遵循的顺序的时候，或者当权利要求或说明书中没有具体声明所述步骤应限于特定顺序的时候，不应推断存在任何特定顺序。对本领域的技术人员而言，显而易见的是，可以在不偏离本发明的范围和精神的情况下对本发明进行各种修改和变动。因为本领域技术人员可以结合本发明的精神和实质，对所述的实施方式进行各种改良组合、子项组合和变化，应认为本发明包括所附权利要求范围内的全部内容及其等价内容。
权利要求
1.一种用于传送物品的承载组件，所述承载组件包括支承结构，所述支承结构包括第一侧和第二侧，以及位于所述第一侧与第二侧之间的表面，所述表面构造成接纳物品，所述支承结构具有穿过所述表面分布的至少一个传感器孔；增压壳，所述增压壳接纳所述支承结构以限定出至少一个增压腔，所述增压腔构造成接纳并引导流动气体；以及至少一个传感器组件，所述传感器组件包括用于传递和接收能量辐射的传感器，从而确定所述物品相对于所述支承结构的位置。
2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述传感器可以从下组中选择激光传感器、磁传感器、电磁传感器、静电传感器、电容传感器、超声传感器、光电传感器、感应传感器及它们的组合。
3.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述传感器组件包括用于接纳所述传感器的基板，以及用于调整所述传感器组件的位置的调整机构。
4.如权利要求3所述的组件，其特征在于，所述传感器组件与所述支承结构关联，所述传感器靠近所述至少一个传感器孔定位，所述传感器基本上通过所述至少一个孔来确定所述物品相对于所述支承结构的位置。
5.如权利要求3所述的组件，其特征在于，所述传感器组件位于所述增压腔中。
6.如权利要求3所述的组件，其特征在于，所述传感器组件位于所述增压壳外。
7.如权利要求6所述的组件，其特征在于，所述增压壳包括基本与所述传感器孔轴向对准的至少一个增压孔，所述传感器组件基本上通过至少两个孔来确定所述物品相对于所述支承结构的位置。
8.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述支承结构包括在整个所述表面上分布的气孔，所述气孔构造成允许气体的一部分穿过所述气孔以将所述物品浮动支承在所述表面上方。
9.如权利要求8所述的组件，其特征在于，所述表面结构的所述至少一个传感器孔构造成允许气体的一部分穿过。
10.如权利要求9所述的组件，其特征在于，所述表面结构的所述至少一个传感器孔是在整个所述表面设置的所述气孔中的一个。
11.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述物品是陶瓷挤压件。
12.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述物品是玻璃板。
13.一种用于传送物品的传送装置，所述传送装置包括至少一个支承结构，所述支承结构包括第一侧和第二侧，和设置在所述第一侧与第二侧之间的表面，所述表面构造成接纳物品，所述支承结构具有穿过所述表面分布的至少一个传感器孔；至少一个增压壳，所述增压壳接纳至少一个支承结构来限定出至少一个增压腔，所述增压腔构造成接纳并引导流动气体；至少一个传感器组件，所述传感器组件与所述支承结构关联，所述传感器组件包括用于确定所述物品相对于所述支承结构的位置的传感器；至少一个控制单元，所述控制单元与所述至少一个传感器组件通信；以及至少一个气体流动源，所述至少一个气体流动源与所述控制单元通信，所述气体流动源向所述增压腔提供气流，所述控制单元响应于来自所述传感器组件的通信调整来自所述气体流动源的气流，从而调整所述物品位于所述支承结构外表面上方的位置。
14.一种监测并调整在传送装置中纵向移动的物品的位置的方法，所述方法包括 提供物品；提供传送装置，所述传送装置适用于将所述物品接纳在来自气流源的气体层上，所述气流源提供流动气体；提供至少一个传感器组件，所述传感器组件构造成传递并接纳能量辐射来感应所述物品的位置；提供至少一个控制单元，所述控制单元与所述至少一个传感器组件和所述气流源通信；将来自所述传感器组件的能量辐射投射到所述物品的表面上； 从所述物品表面反射所述能量辐射； 由所述传感器组件接收所述被反射的辐射； 由所述传感器组件使用所述被反射的辐射来计算位置数据； 将所述位置数据从所述传感器组件传递到所述控制单元； 由所述控制单元将所述位置数据与预定位置数据值范围相比较； 响应于与所述预定位置数据值范围的比较结果将指令信号从所述控制单元传递到所述气流源；以及响应于来自所述控制单元的所述指令信号增大或减小从所述气流源流向所述传送装置的流动气体的量。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，提供所述传送装置的步骤包括提供至少一个支承结构，所述支承结构包括第一侧和第二侧，以及位于所述第一与第二侧之间的表面，所述表面构造成接纳所述物品，所述支承结构具有穿过所述表面分布的至少一个传感器孔。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，提供所述传送装置的步骤包括提供至少一个增压壳，所述增压壳接纳所述支承结构来限定增压腔，所述增压腔构造成接纳并引导所述流动气体。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，包括提供用于控制所述流动气体的阀体的步骤，所述阀体同时与所述气流源和所述控制单元通信，所述气流源提供流过所述阀体到达所述增压腔的气体流。
18.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述物品是陶瓷挤压件。
19.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述物品是玻璃板。
全文摘要
一种传送装置包括用于传送物品的承载组件。该承载组件包括用于接纳物品的支承结构，以及用于接纳该支承结构的增压壳。该增压壳和该支承结构限定出增压腔，该增压腔构造为接纳并引导流动气体用于将物品浮动支承在该支承结构上方。该承载组件还包括至少一个传感器组件，该至少一个传感器组件包括传感器，该传感器用于发送和接收能量辐射来确定物品相对于该支承结构的位置。该传感器组件可基本上通过位于承载组件上的至少一个孔来确定物品相对于该支承结构的位置。由传感器组件确定的该物品位置可被传送到显示板或控制单元以在必要时用来调整该位置。
文档编号B65G51/36GK102556666SQ20111045519
公开日2012年7月11日 申请日期2011年10月31日 优先权日2010年10月29日
发明者J·C·杜罗, J·M·科斯基, K·L·沃森, S·M·哈勒 申请人:康宁股份有限公司