自動(dòng)回轉(zhuǎn)傳輸設(shè)備和方法
【專利說(shuō)明】自動(dòng)回轉(zhuǎn)傳輸設(shè)備和方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
[0002]本申請(qǐng)要求2013年2月27日提交的、發(fā)明名稱為“自動(dòng)回轉(zhuǎn)傳輸設(shè)備和方法”的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.13/778,815的優(yōu)先權(quán)，該美國(guó)申請(qǐng)的內(nèi)容在此通過(guò)引用的方式并入本申請(qǐng)中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明總體上涉及回轉(zhuǎn)傳輸設(shè)備以及傳輸和處理容器、瓶子及類似物的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]當(dāng)制造例如瓶子的物品時(shí)，這些物品可能需要經(jīng)歷多個(gè)或一系列的工藝步驟，例如模制、修整、拋光、包裝等。因而，這些物品可能需要在多個(gè)操作之間被傳輸，例如使用傳送機(jī)。這樣的傳送設(shè)備和系統(tǒng)可能占據(jù)大量的地面空間或占地空間，且可能無(wú)法以期望的方向或定向來(lái)傳送這些物品。
[0005]特別地，當(dāng)這些物品需要從一個(gè)行進(jìn)方向或定向改變?yōu)榱硪粋€(gè)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)許多問(wèn)題。在典型的瓶子傳送系統(tǒng)中，沿一個(gè)方向行進(jìn)的傳送機(jī)將這些瓶子(例如，通過(guò)投放箱)投放到沿另一不同方向行進(jìn)的斗式傳送機(jī)上。然而，在這樣的轉(zhuǎn)換中，存在高的差錯(cuò)率。在其他的錯(cuò)誤中，瓶子可能未落入期望的位置且可能未以精確的方式對(duì)準(zhǔn)。
[0006]對(duì)于使用輪狀系統(tǒng)的傳送系統(tǒng)，在瓶子的處理和定位方面存在很多問(wèn)題，尤其是對(duì)于以高速移動(dòng)的、大約12-35克的輕質(zhì)的(例如，未填充的)且更高的瓶子。例如，輕質(zhì)的瓶子可能從傳送系統(tǒng)上“跳起”或不規(guī)律地移動(dòng)，阻塞該設(shè)備并造成高速停止。因此，典型的傳送系統(tǒng)可能僅夠處理較重的物品(例如已填充的瓶子)，或者必須以較慢的速度運(yùn)行。某些傳送系統(tǒng)也具有意外填充有物品的腔室。換句話說(shuō)，傳送系統(tǒng)上的腔室沒(méi)有以受控且可靠的方式填充。另外，如果新形成的瓶子相互直接接觸或與其他表面直接接觸，這些瓶子可能會(huì)在傳輸和處理期間損壞或相互粘到一起。
[0007]所以，對(duì)于適合于具有空間限制的區(qū)域的高效率機(jī)器，仍存在需求，該機(jī)器能夠執(zhí)行多種不同的功能，包括以精確和一致的方式改變這些瓶子的行進(jìn)方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]鑒于此目的，為了滿足這些和其他需求，本發(fā)明提供了一種節(jié)省空間的、高效率的自動(dòng)回轉(zhuǎn)傳輸設(shè)備，該回轉(zhuǎn)設(shè)備能夠容易地適配于附加的功能。例如，即使在瓶子是空的和輕質(zhì)的(例如，與已填充的瓶子或更重的物品相比)情況下，該回轉(zhuǎn)傳輸設(shè)備也能夠處理并精確地定位以高速率移動(dòng)的物品。另外，該回轉(zhuǎn)傳輸設(shè)備能夠在單次旋轉(zhuǎn)中執(zhí)行多種功能，而不必需要附加的下游操作。例如，該設(shè)備實(shí)現(xiàn)了以下功能中的一些或所有功能:(1)通過(guò)改變物品的(例如預(yù)成形的瓶子)行進(jìn)方向來(lái)優(yōu)化這些物品的移動(dòng)；(2)提升物品的傳輸效率和速度并在避免阻塞的同時(shí)進(jìn)行處理；(3)分離物品并避免瓶子之間以及瓶子與其他物體之間的物理接觸；(4)將物品接合并定位在各個(gè)腔室內(nèi)的預(yù)定位置；(5)改變物品的定向(例如，從水平定向變成豎直定向)；(6)從物品上切除、分離或去除廢料(例如，對(duì)尾部或穹頂部進(jìn)行修整)；(7)監(jiān)測(cè)和檢查物品的質(zhì)量(例如，監(jiān)測(cè)模制質(zhì)量和修整工藝)；(8)移除不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的物品(例如，損壞的或有缺陷的物品)；(9)以特定的和可靠的方式卸載物品，用于在下游操作中優(yōu)化定位(例如，以期望的定向和行進(jìn)方向定位這些物品)；和(10)其他功能，例如增加鉤收攏功能(hook closing funct1n)或類似的后拋光功能。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種用于高速傳送多個(gè)輕質(zhì)物品的自動(dòng)回轉(zhuǎn)傳輸設(shè)備。該設(shè)備包括具有外周的載環(huán)，該外周限定了沿著該外周相互間隔開(kāi)的多個(gè)空腔并且每個(gè)空腔適于收容單個(gè)物品。該回轉(zhuǎn)傳輸設(shè)備還包括:真空裝置，用于幫助將每個(gè)物品定位和保持在其各個(gè)空腔內(nèi)；和至少一個(gè)傳感器，用于確定每個(gè)空腔是否被單個(gè)物品占用。因而，能夠優(yōu)化該自動(dòng)回轉(zhuǎn)傳輸設(shè)備的效率，使得:在每次旋轉(zhuǎn)期間，100%的空腔都被占用。該回轉(zhuǎn)傳輸設(shè)備還包括驅(qū)動(dòng)組件，該驅(qū)動(dòng)組件有助于確保高精度和高速可重復(fù)性，以使所述載環(huán)繞旋轉(zhuǎn)中心軸線轉(zhuǎn)位和旋轉(zhuǎn)，并與來(lái)自上游操作的多個(gè)物品的連續(xù)流同步。所述載環(huán)適于接收沿著第一方向行進(jìn)的處于第一定向的每個(gè)物品，并且所述載環(huán)適于排出沿著第二方向行進(jìn)的處于第二定向的每個(gè)物品。該第一定向可不同于第二定向，并且該第一方向不同于第二方向。
[0010]重的物品(例如，已填充的瓶子)能夠容易地被處理、定位、傳送和重新定向，與此不同的是，難以對(duì)輕質(zhì)物品執(zhí)行同樣的這些操作。然而，本發(fā)明允許傳送通過(guò)上游吹塑成型操作形成的輕質(zhì)物品(例如空心或空的瓶子或容器)。舉例來(lái)說(shuō)，輕質(zhì)的空瓶子可重約8克至約35克。另外，所述輕質(zhì)物品能夠以可靠和一致的方式被高速傳送。例如，該自動(dòng)回轉(zhuǎn)設(shè)備的速度可被調(diào)節(jié)為與上游的操作同步，以適應(yīng)來(lái)自吹塑成型操作的輸出或適應(yīng)下游的操作。本發(fā)明允許所述載環(huán)在每分鐘約160轉(zhuǎn)至每分鐘約200轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定地運(yùn)行。例如，在單次旋轉(zhuǎn)中，所述載環(huán)可以每秒將約2-3個(gè)瓶子從所述載環(huán)的第一位置傳送到第二位置(例如，從入口到出口)。例如，筒體的前入口可具有一個(gè)空的腔室，而其余的處于旋轉(zhuǎn)中的腔室都被瓶子填充。隨著新的瓶子進(jìn)入，另一個(gè)瓶子從出口腔室跌落到輸出傳送機(jī)上。
[0011]另外，能夠調(diào)節(jié)和控制所述物品的傳送，使得這些物品避免相互直接接觸。瓶子之間的直接接觸可能是有害的。例如，通過(guò)吹塑成型操作制造出的瓶子在傳輸期間可能未充分固化或硬化或者可能具有光澤表面；與相鄰瓶子的接觸可能導(dǎo)致瓶子彼此粘連而造成瓶子的損壞。因而，可調(diào)節(jié)該回轉(zhuǎn)傳輸設(shè)備，使得所述多個(gè)物品在旋轉(zhuǎn)期間和從所述載環(huán)排出之后彼此分隔開(kāi)一定距離。
[0012]在一個(gè)示例中，這些物品在進(jìn)入所述載環(huán)之前被串行地排列，并且這些物品在離開(kāi)所述載環(huán)之后被并排地排列。取決于上游的操作，這些物品在進(jìn)入所述載環(huán)時(shí)可以被水平地定向。當(dāng)離開(kāi)所述載環(huán)時(shí)，這些物品可以被水平地或豎直地定向。離開(kāi)所述載環(huán)時(shí)的行進(jìn)方向可相對(duì)于物品進(jìn)入所述載環(huán)時(shí)的行進(jìn)方向以大約90°定向。對(duì)于在第一行進(jìn)方向和第二行進(jìn)方向上都水平地定向的物品，所述載環(huán)可以大致豎直地定向。對(duì)于在第一行進(jìn)方向上水平地定向并在第二行進(jìn)方向上豎直地定向的物品，所述載環(huán)可以相對(duì)于水平方向以大約30°?60°的角度(例如，旋轉(zhuǎn)中心軸線被設(shè)置為該角度)定向。
[0013]所述物品可以被傳送至回轉(zhuǎn)傳輸設(shè)備或從該回轉(zhuǎn)傳輸設(shè)備傳回，例如，使用諸如防滑傳送機(jī)、扁平皮帶傳送機(jī)、風(fēng)扇皮帶傳送機(jī)、斗式傳送機(jī)等的傳送機(jī)或相似的傳送設(shè)備。通常，離開(kāi)該單元的瓶子能夠布置為任何適當(dāng)?shù)亩ㄏ?。根?jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，進(jìn)入該單元的瓶子被水平地傳送，而瓶子的軸線基本與所述腔室的軸線一致。這些物品可以由傳送設(shè)備引導(dǎo)到所述載環(huán)中的空腔內(nèi)。另外，該回轉(zhuǎn)傳輸設(shè)備可包括一個(gè)或多個(gè)空氣噴嘴，用于引導(dǎo)各個(gè)物品進(jìn)入每個(gè)空腔中。可以提供真空裝置，用于將每個(gè)物品保持和固定在其各自的空腔中?？梢蕴峁┮粋€(gè)或多個(gè)傳感器，用于確定所述空腔是否全部被物品完全占用。例如，如果傳感器確定所述空腔被物品完全占用，則所述載環(huán)可以僅旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)位。
[0014]所述載環(huán)可限定多個(gè)大致U形的空腔。優(yōu)選地，每個(gè)空腔被構(gòu)造和設(shè)定尺寸以收容單一物品，例如單個(gè)瓶子。每個(gè)空腔可基于瓶子的總體尺寸(例如，外徑)和形狀而被設(shè)定大小和尺寸。在一個(gè)實(shí)施例中，所述載環(huán)包括12個(gè)或更多個(gè)圍繞其外周等距間隔開(kāi)的空腔。
[0015]該回轉(zhuǎn)傳輸設(shè)備可被設(shè)計(jì)為在所述載環(huán)的單次旋轉(zhuǎn)中提供多個(gè)不同功能。例如，該回轉(zhuǎn)傳輸設(shè)備還可包括用于在所述載環(huán)的單次旋轉(zhuǎn)中執(zhí)行至少一個(gè)附加功能的裝置，例如去毛刺、修整、檢查、分離、鉤收攏(hook closing)、以及這些操作的組合。因而，該回轉(zhuǎn)傳輸設(shè)備能夠在單級(jí)操作中執(zhí)行多個(gè)不同的功能。這使得不再需要下游的操作(例如去毛刺和修整)，這提供了總體操作中的執(zhí)行效率和成本節(jié)約。相對(duì)于用于每個(gè)功能的多個(gè)單一的專用裝置(這類裝置可能潛在地產(chǎn)生它們每個(gè)裝置的損失之和)，在一個(gè)裝置中提供多個(gè)功能最小化了損失并提高了最終的效率。
[0016]在一個(gè)實(shí)施例中，該回轉(zhuǎn)傳輸設(shè)備適于改進(jìn)、檢查和改變多個(gè)物品的行進(jìn)方向或定向。該回轉(zhuǎn)傳輸設(shè)備包括:傳送機(jī)，該傳送機(jī)在第一方向上行進(jìn)，用于移動(dòng)處于第一定向的多個(gè)物品；載環(huán)，該載環(huán)具有外周，該外周限定沿著該外周間隔開(kāi)的多個(gè)空腔并且每個(gè)空腔適于從傳送機(jī)接收單個(gè)物品；驅(qū)動(dòng)組件，該驅(qū)動(dòng)組件使所述載環(huán)繞著中心軸線轉(zhuǎn)位和旋轉(zhuǎn)；卸載部，該卸載部用于將每個(gè)物品從所述載環(huán)中移除。所述載環(huán)適于排出在與第一方向不同的第二方向上行進(jìn)的處于第二定向的每個(gè)物品。這些物品可經(jīng)由斜槽、在第二方向上運(yùn)行的第二傳送機(jī)等離開(kāi)所述載環(huán)。
[0017]另外，該設(shè)備可包括檢查站，該檢查站包括用于檢查多個(gè)物品的一個(gè)或多個(gè)傳