專(zhuān)利名稱(chēng)：用于分揀扁平物品的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分所述的用于分揀扁平物品的裝置。
例如郵件之類(lèi)的扁平物品為了例如在分類(lèi)設(shè)備中進(jìn)行處理必須從一個(gè)堆垛中分揀。因此在分揀或抽取位置上總是只有一個(gè)物品從堆垛中取出，在分揀時(shí)在物品之間僅允許微小的摩擦力。因此在分揀時(shí)物品必須垂直地以其窄面站立，因此它們處于不穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。
較大的柔性的物品通常僅有很小的固有穩(wěn)定性或者沒(méi)有仔細(xì)堆放，使得它們可能相對(duì)下沉、滑脫或傾翻。因此產(chǎn)生不確定的狀態(tài)，在堆中具有附加的不期望的力，因此妨礙了分揀。如果提高堆垛壓力，雖然避免了上述過(guò)程，但是較高的堆垛壓力在物品之間產(chǎn)生較高的摩擦力，因此又提高了雙份抽取的比例。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，按EP 562 954 B1，水平的輸送平面在分揀/抽取位置前不遠(yuǎn)處具有一個(gè)略深的部位，分別在前面的扁平物品部分地掉落到該部位上。在此雖然部分解決了物品之間的勾結(jié)(Verhackung)，但是物品有一個(gè)輕微的傾斜位置，因此物品之間的摩擦不能降到最小。
另外已知一種用于分揀扁平物品的裝置(US 2002/0153654A1)，其中，分開(kāi)控制地驅(qū)動(dòng)一個(gè)將堆垛固定的堆垛支架和一個(gè)站立有郵件堆垛的輸送的輸送工具。取決于兩個(gè)從抽取平面上疊置伸出的檢測(cè)堆垛對(duì)齊的壓力傳感器的信號(hào)，進(jìn)行堆垛支架和輸送工具的拉制。
本發(fā)明的任務(wù)是，提出一種用于分揀以其窄面站立的扁平物品的裝置，在堆垛壓力很小的情況下通過(guò)該裝置也能夠分揀較大的柔性的并且因此不穩(wěn)定的或者厚度不均勻的物品，所述物品以其窄面垂直站立，而物品不傾翻或變形。
按本發(fā)明，這個(gè)任務(wù)通過(guò)權(quán)利要求1的特征解決。
其中，除了將堆垛的物品垂直于抽取位置地運(yùn)輸?shù)囊约皢为?dú)受控地驅(qū)動(dòng)的輸送工具和堆垛支架之外，各探測(cè)器可以單獨(dú)地、水平地、垂直于抽取基準(zhǔn)平面地、受控地移動(dòng)。取決于測(cè)量到的最前面物品的位置，可以控制探測(cè)器、輸送工具和堆垛支架的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得在堆垛運(yùn)輸至抽取位置時(shí)，最前面物品被輸送至抽取位置，它受到探測(cè)器支承，在由探測(cè)器測(cè)量到的堆垛壓力很小的情況下，也垂直地并且?guī)缀跗叫杏诔槿』鶞?zhǔn)平面地受到探測(cè)器支承。帶有動(dòng)作器的探測(cè)器在此防止物品的變形和/或傾翻。
本發(fā)明有利的結(jié)構(gòu)方案在從屬權(quán)利要求中描述。
有利的是，動(dòng)作器、輸送工具和堆垛支架的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制確保下面的過(guò)程-在抽取一個(gè)物品之后，探測(cè)器借助于動(dòng)作器從抽取基準(zhǔn)平面沿輸送的堆垛的方向移動(dòng)，直到至少兩個(gè)探測(cè)器檢測(cè)到堆垛的當(dāng)前最前面的物品；-測(cè)量被檢測(cè)的物品的位置并且控制動(dòng)作器、堆垛支架和輸送工具的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得指向抽取位置的堆垛端部平行于抽取基準(zhǔn)平面地對(duì)齊并且處于對(duì)齊的狀態(tài)、固定在探測(cè)器和堆垛支架之間、在探測(cè)器上具有很小的確定的堆垛壓力的情況下輸送到抽取位置上；-在抽取最前面物品之前不久，將探測(cè)器抽回到抽取基準(zhǔn)平面之后。
經(jīng)常在堆垛的物品下面有大規(guī)格的柔性物品，其在垂直位置上沒(méi)有側(cè)面的支承而折疊或者變形。為了防止這種情況，有利的是，將多個(gè)帶有動(dòng)作器的探測(cè)器設(shè)置在不同高度上，使得能夠探測(cè)最前面物品的拱起，這種拱起然后通過(guò)有針對(duì)性的動(dòng)作器控制被排除。
為了弄松堆垛并且消除物品之間的勾結(jié)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制可以使探測(cè)器以不同的幅值、頻率和力進(jìn)行振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
另外有利的是，堆垛支架可擺動(dòng)地固定在一個(gè)直線導(dǎo)引機(jī)構(gòu)上。其中，擺動(dòng)軸線垂直于抽取方向水平地對(duì)齊并且可以控制擺動(dòng)裝置，使得從抽取位置看去處于堆垛的前面的物品以期望的垂直定向被輸送。因此可以較好地對(duì)齊物品。
為了在抽取最前面物品時(shí)也支承堆垛的隨后的物品，有利的是，沿著堆垛的物品的長(zhǎng)度分布多個(gè)疊置的、帶有動(dòng)作器的探測(cè)器，它們?cè)趧偙徽诔槿〉奈锲返暮筮吘夒x開(kāi)之后立即朝著堆的方向運(yùn)動(dòng)。
為了減小在最前面物品和探測(cè)器之間的摩擦，有利的是，在探測(cè)器的頂端有一些降低摩擦的元件，例如一個(gè)或多個(gè)可以沿抽取方向旋轉(zhuǎn)的探輥(Tastrollen)。
也有利的是，帶有動(dòng)作器的探測(cè)器分別包括帶有一個(gè)集成的位移測(cè)量系統(tǒng)的直線電機(jī)，其中，采用電機(jī)電流用于力測(cè)量。因此得到一種簡(jiǎn)單的和成本經(jīng)濟(jì)的實(shí)施方式。
如果在力測(cè)量時(shí)在精度方面有更高的要求，那么有利的是，不通過(guò)電機(jī)電流測(cè)量力，而是在直線電機(jī)的電樞的頂端安裝一個(gè)力測(cè)量裝置。
在此有利的是，設(shè)置一個(gè)可直線運(yùn)動(dòng)的并且借助于彈簧預(yù)緊的球體作為力測(cè)量裝置，它在確定的力的情況下觸發(fā)一個(gè)力信號(hào)。
下面在一個(gè)實(shí)施例中借助于附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明。其中

圖1用于分揀扁平物品的裝置的示意透視圖，堆垛處于非對(duì)齊狀態(tài)；圖2堆垛對(duì)齊之后的用于分揀扁平物品的裝置的示意透視圖；圖3分揀裝置的示意透視圖，它具有沿抽取方向前后排列地設(shè)置的帶有動(dòng)作器的探測(cè)器；圖4作為探測(cè)器的動(dòng)作器的直線電機(jī)的側(cè)視圖；圖5帶有一個(gè)力測(cè)量裝置的直線電機(jī)電樞的端部剖面圖；圖6一個(gè)分揀裝置的側(cè)視圖，包括一個(gè)可翻轉(zhuǎn)地導(dǎo)引的堆垛支架和帶有動(dòng)作器的處于三個(gè)不同高度上的探測(cè)器；圖7一個(gè)分揀裝置的俯視圖，帶有一個(gè)可翻轉(zhuǎn)地導(dǎo)引的堆垛支架；圖8一個(gè)分揀裝置的俯視圖，其中，一個(gè)探測(cè)器具有兩個(gè)探輥。
需要分揀的物品12在一個(gè)側(cè)向?qū)б龣C(jī)構(gòu)26旁在一個(gè)水平的裝載平面2上通過(guò)同步運(yùn)行的輸送帶3對(duì)齊地、通過(guò)一個(gè)借助于一個(gè)直線導(dǎo)引機(jī)構(gòu)5以及分開(kāi)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6驅(qū)動(dòng)的堆垛支架4支承地、在抽取基準(zhǔn)平面10之前供給到抽取裝置的一個(gè)底部抽取帶13。尚且垂直定向地被驅(qū)動(dòng)的輸送帶在抽取基準(zhǔn)平面10中設(shè)置作為抽取裝置的組成部分，抽取裝置為了清晰起見(jiàn)沒(méi)有畫(huà)出，在抽取基準(zhǔn)平面10之后固定至少兩個(gè)帶有動(dòng)作器7、8的探測(cè)器，所述探測(cè)器具有探測(cè)功能用于測(cè)量最前面的郵件1的位置以及在一個(gè)容納體11上的堆垛壓力。它們包含一個(gè)直線調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、一個(gè)位移測(cè)量裝置和一個(gè)力測(cè)量裝置。如果最前面的郵件1靠近底部抽取帶13，那么帶有動(dòng)作器7、8的探測(cè)器測(cè)量最前面的物品1相對(duì)于抽取基準(zhǔn)平面10的距離、最前面的物品1相對(duì)于最優(yōu)的垂直位置的偏角α以及物品1壓靠在探測(cè)器上的力。
根據(jù)傾斜位置的不同情況，通過(guò)輸送帶3或者堆垛支架4的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6使堆12這樣運(yùn)動(dòng)，因此前面的郵件精確垂直并且最前面的郵件1在分揀期間以最小的力壓靠在探測(cè)器上(圖2)。為了將支承區(qū)域的摩擦力減至最小，每個(gè)探測(cè)器配備多個(gè)探輥9。
為了可靠地支承相對(duì)較大的物品1以及在抽取過(guò)程期間將堆垛12中的隨后的物品固定在其位置上，沿抽取方向設(shè)置兩對(duì)帶有動(dòng)作器7A、8A和7B、8B的探測(cè)器，其中沿輸送方向在后面的一對(duì)7A、8A朝著隨后的物品向前移動(dòng)并且將其支承住，只要正被抽取的物品1的后邊緣已經(jīng)離開(kāi)探測(cè)器/動(dòng)作器7A、8A的范圍。
在圖4中描述了探測(cè)器與其作為直線電機(jī)15的動(dòng)作器的實(shí)現(xiàn)。直線電機(jī)包括一個(gè)定子16和一個(gè)直線電樞17。電樞頭部的位置借助于一個(gè)集成的位移測(cè)量系統(tǒng)18在使用霍爾傳感器的情況下確定。由堆垛12發(fā)出的并且作用到電樞17上的橫向于電樞軸線的力被平行于電機(jī)軸線設(shè)置的導(dǎo)引元件承接。在電樞軸線上的力可以通過(guò)電機(jī)電流確定。如果力測(cè)量要求非常精確地感知，那么電樞17的頭部配備一個(gè)專(zhuān)用的力測(cè)量裝置。
在多數(shù)情況下是足夠的，如果在確定的很小的力的情況下觸發(fā)一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)。這可以通過(guò)一個(gè)借助于彈簧24預(yù)緊的可移動(dòng)的球體23實(shí)現(xiàn)，該球體在確定的力時(shí)并且從而在確定的位移時(shí)在傳感器20內(nèi)觸發(fā)一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)。開(kāi)關(guān)信號(hào)可以以電、磁、光學(xué)或氣動(dòng)的方式產(chǎn)生。
在圖5中示意描述了這一點(diǎn)。直線電機(jī)15的電樞17在其自由端部上具有一個(gè)用于容納傳感器20的孔19和一個(gè)外螺紋21用于可調(diào)地安置帶有測(cè)量球體23的探頭22和用于預(yù)緊的彈簧24。
圖6示出一個(gè)通過(guò)輸送帶3和堆垛支架4輸送到抽取位置上的扁平物品的堆垛12。除了兩個(gè)已經(jīng)在圖1中描述的調(diào)節(jié)軸線之外，即受驅(qū)動(dòng)的輸送帶3和帶有直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6的用于堆垛支架4的直線導(dǎo)引機(jī)構(gòu)5，堆垛支架4如所示的那樣可主動(dòng)擺動(dòng)地借助于擺動(dòng)裝置25安置在直線導(dǎo)引機(jī)構(gòu)5上。因此存在這種方案，如果堆垛12如所示的那樣朝后傾斜并且最前面的物品1已經(jīng)到達(dá)輸送帶3的端部，在輸送帶3靜止的情況下通過(guò)堆垛支架4沿抽取基準(zhǔn)平面10的方向向前移動(dòng)的方式在使堆垛支架4朝前擺動(dòng)的同時(shí)使堆12對(duì)齊。另外在此在前面的和后面的動(dòng)作器7、8之間還設(shè)置一個(gè)第三動(dòng)作器14，通過(guò)它在物品是柔性的、朝外拱起的情況下抵消這種拱起。
在俯視圖(圖7)中，堆垛12處于對(duì)齊狀態(tài)。堆垛支架4擺動(dòng)到垂直位置。在側(cè)向?qū)б?6旁對(duì)齊的物品在抽取位置處到達(dá)底部抽取帶13上并且一直推到抽取基準(zhǔn)平面10處，其中垂直對(duì)齊的受驅(qū)動(dòng)的輸送帶27位于該平面，它將與底部抽取帶13同步的物品抽取到分揀裝置內(nèi)(箭頭方向)。也可以清楚地看到堆垛4的旋轉(zhuǎn)和擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25。
圖8顯示一個(gè)動(dòng)作器/直線電機(jī)，它包括兩個(gè)探輥9和兩個(gè)用于探輥9的直線導(dǎo)引機(jī)構(gòu)28，其中，力測(cè)量裝置集成到輥板條29內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于分揀扁平物品的裝置，所述扁平物品作為堆垛(12)以其窄面站立在一個(gè)可以受控地驅(qū)動(dòng)的輸送工具(3)上、通過(guò)一個(gè)堆垛支架(4)運(yùn)輸至抽取位置，在抽取位置上總是最前面的物品(1)垂直于輸送方向水平地抽取，所述裝置包括從抽取基準(zhǔn)平面(10)上在不同高度處伸出的探測(cè)器，這些探測(cè)器在確定的壓緊力的情況下用于測(cè)量最前面物品(1)的位置，所述探測(cè)器連接在輸送工具(3)的驅(qū)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)上，其中輸送工具(3)和堆垛支架(4)分開(kāi)控制地驅(qū)動(dòng)，其特征在于帶有動(dòng)作器(7、8、14)和用于測(cè)量最前面物品(1)位置的、也適用于測(cè)量堆垛壓力的探測(cè)器的支承元件可以單獨(dú)地、水平地、垂直于抽取基準(zhǔn)平面受控地移動(dòng)，并且取決于測(cè)量到的最前面物品(1)的位置可以控制動(dòng)作器(7、8、14)、輸送工具(3)和堆垛支架(4)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得在堆垛(12)運(yùn)輸至抽取位置時(shí)，最前面物品(1)被輸送至抽取位置，它幾乎平行于抽取基準(zhǔn)平面(10)地被支承元件支承并且受到很小的由探測(cè)器測(cè)量到的壓力，其中所述最前面的物品不傾翻或變形。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于帶有動(dòng)作器(7、8、14)的探測(cè)器、輸送工具(3)和堆垛支架(4)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制確保下面的過(guò)程—在抽取一個(gè)物品(1)之后，探測(cè)器借助于其動(dòng)作器(7、8、14)從抽取基準(zhǔn)平面(10)沿輸送的堆垛(12)的方向移動(dòng)，直到至少兩個(gè)探測(cè)器檢測(cè)到堆垛(12)的當(dāng)前最前面的物品(1)；—測(cè)量被檢測(cè)的物品(1)的位置并且控制動(dòng)作器(7、8、14)、堆垛支架(4)和輸送工具(3)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得指向抽取位置的堆垛端部平行于抽取基準(zhǔn)平面(10)地對(duì)齊并且處于對(duì)齊的狀態(tài)、固定在探測(cè)器和堆垛支架(4)之間、在探測(cè)器上具有很小的確定的堆垛壓力的情況下輸送到抽取位置上；—在抽取最前面物品(1)之前不久，將探測(cè)器抽回到抽取基準(zhǔn)平面(10)之后。
3.按權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于帶有動(dòng)作器(7、8、14)的探測(cè)器設(shè)置在多于兩個(gè)的不同高度上，使得能夠探測(cè)最前面物品(1)的拱起，這種拱起然后通過(guò)有針對(duì)性的動(dòng)作器控制被排除。
4.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于堆垛支架(4)可擺動(dòng)地固定在一個(gè)直線導(dǎo)引機(jī)構(gòu)(5)上，其中，擺動(dòng)軸線垂直于抽取方向水平地定向并且可以控制擺動(dòng)裝置(25)使得從抽取位置看去處于堆垛(12)的前面的物品以期望的垂直定向被輸送。
5.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于沿著堆垛(12)的物品(1)的長(zhǎng)度分布多個(gè)疊置的、帶有動(dòng)作器(7A、8A和7B、8B)的探測(cè)器。
6.按權(quán)利要求1、2、3或5所述的裝置，其特征在于通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制可以使探測(cè)器以不同的幅值、頻率和力進(jìn)行振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
7.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于在探測(cè)器的頂端分別設(shè)置一個(gè)或多個(gè)可以沿抽取方向旋轉(zhuǎn)的探輥(9)。
8.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于帶有動(dòng)作器(7、8、14)的探測(cè)器包括帶有一個(gè)集成的位移測(cè)量系統(tǒng)(8)的直線電機(jī)(15)，其中，采用電機(jī)電流用于力測(cè)量。
9.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于帶有動(dòng)作器(7、8、14)的探測(cè)器包括帶有一個(gè)集成的位移測(cè)量系統(tǒng)(8)的直線電機(jī)(15)，其中，在直線電機(jī)(15)的電樞(17)的頭部固定一個(gè)力測(cè)量裝置。
10.按權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于設(shè)置一個(gè)可直線運(yùn)動(dòng)的并且借助于彈簧(24)預(yù)緊的球體(23)作為力測(cè)量裝置，它在確定的力的情況下觸發(fā)一個(gè)力信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于分揀扁平物品的裝置，所述扁平物品作為堆垛(12)地以其窄面站立在一個(gè)可以受控地驅(qū)動(dòng)的輸送工具(3)上、通過(guò)一個(gè)堆垛支架(4)運(yùn)輸至抽取位置，在抽取位置上總是最前面的物品(1)垂直于輸送方向水平地抽取。輸送工具(3)和堆垛支架(4)分開(kāi)控制地驅(qū)動(dòng)。在不同高度的、在確定的壓緊力情況下測(cè)量最前面物品(1)位置的探測(cè)器可以單獨(dú)地、水平地、垂直于抽取基準(zhǔn)平面受控地移動(dòng)。取決于測(cè)量到的最前面物品(1)的位置可以控制探測(cè)器、輸送工具(3)和堆垛支架的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得在堆垛(12)運(yùn)輸至抽取位置時(shí)，最前面物品(1)被輸送至抽取位置，它幾乎平行于抽取基準(zhǔn)平面(10)地在探測(cè)器測(cè)量到的壓力很小時(shí)被探測(cè)器支承。
文檔編號(hào)B65H1/14GK1812920SQ200480017968
公開(kāi)日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2004年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月25日
發(fā)明者H·施泰因赫貝爾 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司