對(duì)空腔內(nèi)物品進(jìn)行位置檢測(cè)的傳送器、設(shè)備和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及用于對(duì)空腔內(nèi)物品進(jìn)行位置檢測(cè)的傳送器、設(shè)備和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 已知以各種方式來(lái)處理物品以便有益于消費(fèi)者。例如，可通過(guò)對(duì)表面進(jìn)行標(biāo)記以 添加傳達(dá)信息或提供美學(xué)效果的視覺(jué)特征來(lái)對(duì)物品進(jìn)行處理。已知在執(zhí)行這些處理中使用 傳感器，但是傳感器通常涉及檢測(cè)物品。使用傳感器來(lái)檢測(cè)物品通常導(dǎo)致不一致的處理，因 此導(dǎo)致物品與物品之間具有較高的差異水平。這種較高的差異水平會(huì)引起消費(fèi)者的不滿(mǎn) 意。因此，提高這類(lèi)處理的一致性會(huì)導(dǎo)致消費(fèi)者所希望的更好滿(mǎn)意度。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本申請(qǐng)?zhí)峁?duì)空腔內(nèi)物品進(jìn)行位置檢測(cè)的傳送器、設(shè)備和系統(tǒng)，用于減少使用傳 感器來(lái)檢測(cè)物品時(shí)通常導(dǎo)致不一致的處理情況，從而減少物品與物品之間的較高差異水 平，提高處理的一致性，以達(dá)到更好的消費(fèi)者滿(mǎn)意度。
[0004]本申請(qǐng)的實(shí)施例涉及一種傳送器（conveyor)，其包括：承載構(gòu)件（carrier)，所述 承載構(gòu)件具有適于接納物品的空腔以及不適于接納所述物品的通孔；和用于檢測(cè)通孔的傳 感器。
[0005]其它實(shí)施例涉及一種設(shè)備，其包括：包括承載構(gòu)件的傳送器，所述承載構(gòu)件具有適 于接納物品的空腔以及不適于接納所述物品的通孔；和用于檢測(cè)通孔的傳感器。
[0006]另一實(shí)施例涉及一種系統(tǒng)，其包括：包括承載構(gòu)件的傳送器，所述承載構(gòu)件具有適 于接納物品的空腔以及不適于接納所述物品的通孔；用于檢測(cè)通孔的傳感器；以及用于包 裝物品的包裝單元。
[0007]其它實(shí)施例還涉及一種方法，其包括：提供包括承載構(gòu)件的傳送器，所述承載構(gòu)件 具有適于接納物品的空腔以及不適于接納所述物品的通孔；以及檢測(cè)通孔。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)?zhí)峁┑膫魉推?、設(shè)備和系統(tǒng)促進(jìn)精確地和一致地確定物 品的位置和處理物品；當(dāng)使用對(duì)空腔內(nèi)的物品采用位置檢測(cè)的傳送器、設(shè)備和系統(tǒng)的實(shí)施 例對(duì)作為可食用組合物的物品進(jìn)行一致地處理時(shí)，這樣的物品可提供更大的消費(fèi)者滿(mǎn)意 度；特別是，用于提供可食用組合物物品的可視特征（諸如標(biāo)記和包衣）的一致性處理是所 希望的。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1是根據(jù)實(shí)施例的設(shè)備的示意性側(cè)視圖。
[0010] 圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的承載構(gòu)件一部分的透視圖，該承載構(gòu)件包括承載桿 (carrierbar)，其中配合的通孔形成在承載桿的配合的邊緣處。
[0011] 圖3A到3D是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的承載構(gòu)件的側(cè)剖視圖，該承載構(gòu)件具有沿著垂直 于承載構(gòu)件上表面的軸線(xiàn)形成的通孔，其中通孔傳感器檢測(cè)通孔。
[0012] 圖4A至圖4D是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的承載構(gòu)件的側(cè)剖視圖，其具有沿著基本上不垂 直于所述承載構(gòu)件上表面的軸線(xiàn)形成的通孔，其中通孔傳感器檢測(cè)通孔。
[0013] 圖5是涉及標(biāo)記物品的根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的設(shè)備的示意性側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]
[0015] "承載構(gòu)件"是具有物品承載上表面和下表面的物品承載結(jié)構(gòu)，其中該上表面和下 表面界定出尺寸可在上表面和下表面之間變化的厚度。
[0016] "空腔"是承載構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特征，其具有限定承載構(gòu)件內(nèi)中空體積的一個(gè)或多個(gè) 壁，并具有在承載構(gòu)件的物品承載上表面處限定第一周邊的第一邊緣。限定中空體積的一 個(gè)或多個(gè)空腔壁可具有通過(guò)承載構(gòu)件厚度的恒定的或變化的外廓?？涨坏囊粋€(gè)或多個(gè)壁可 提供具有圓形輪廓（contour)、成角度的輪廓或它們的任何組合的空腔，以及所述輪廓通 常配置成使得待被接納的物品可部分地或全部地安置于空腔內(nèi)。所述空腔可貫穿通過(guò)承載 構(gòu)件并具有在承載構(gòu)件下表面處限定第二周邊的第二邊緣。空腔的第一邊緣的第一周邊和 第二邊緣的第二周邊可具有任何規(guī)則或不規(guī)則的形狀。可選地，空腔本身可不貫穿通過(guò)承 載構(gòu)件，而是其可具有相鄰?fù)ǖ?，該相鄰?fù)ǖ缽目涨槐谕ǖ皆诔休d構(gòu)件下表面處的開(kāi)口。所 述空腔適于接納物品。這樣的適配允許物品被保持和承載。當(dāng)空腔接納物品時(shí)，物品至少 部分地阻擋物質(zhì)以及光、聲音、電等進(jìn)入到空腔內(nèi)和/或通過(guò)空腔。
[0017] "通孔"是承載構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特征，其具有限定承載構(gòu)件內(nèi)中空體積的一個(gè)或多個(gè) 壁，該中空體積從承載構(gòu)件的物品承載上表面延伸到承載構(gòu)件的下表面，且該通孔具有在 承載構(gòu)件的物品承載上表面處限定第一周邊的第一邊緣和在承載構(gòu)件下表面處限定第二 周邊的第二邊緣。限定中空體積的一個(gè)或多個(gè)通孔壁可具有通過(guò)承載構(gòu)件厚度的恒定的或 變化的外廓。通孔的第一邊緣的第一周邊和第二邊緣的第二周邊可具有任何規(guī)則或不規(guī)則 的形狀。通孔不與傳送器的除了承載構(gòu)件之外的任何元件接合，因此，允許物質(zhì)以及光、聲 音、電等通過(guò)承載構(gòu)件。例如，通孔并不容納用于將承載構(gòu)件附接到傳送器驅(qū)動(dòng)器的附接裝 置，諸如螺栓、螺釘，或快速斷開(kāi)連接的裝置。此外，該通孔不適于接納、保持、承載物品或以 其它方式與物品相互作用或接合物品。
[0018] "物品處理單元"是用于對(duì)物品執(zhí)行處理、評(píng)估或分析的設(shè)備。
[0019] "處理器"是適合于接收和處理電子信號(hào)的電子裝置。
[0020] 說(shuō)明
[0021] 通常對(duì)將由消費(fèi)者使用的物品進(jìn)行處理以為消費(fèi)者提供有用的特征或確保其品 質(zhì)。可應(yīng)用于物品的一種類(lèi)型的處理是用文本、圖像、圖案、字母數(shù)字代碼、線(xiàn)性或矩陣條形 碼，或其它標(biāo)記來(lái)標(biāo)記物品。這些標(biāo)記可用于不同的目的，包括提供有關(guān)物品的信息，識(shí)別 物品以及將物品與類(lèi)似物品進(jìn)行區(qū)分，或增強(qiáng)物品的外觀。另一種類(lèi)型的物品處理是用表 面涂層來(lái)涂覆物品，所述涂層可提供所需的觸覺(jué)、視覺(jué)，或其它感官特性，諸如味道或香氣。 處理還可包括檢測(cè)所述物品的屬性，諸如顏色、表面光潔度，或者標(biāo)記或結(jié)構(gòu)缺陷的存在 或不存在。不管處理的預(yù)期目的如何，用于將處理一致地應(yīng)用到每個(gè)物品的能力通常是所 需要的，以產(chǎn)生一致的最終產(chǎn)品和/或獲得在物品屬性上的可靠數(shù)據(jù)。
[0022] 在適于消費(fèi)物品的典型批量生產(chǎn)率下，有時(shí)難于一致地處理物品。這當(dāng)在特別是 在高速下被傳送的物品上進(jìn)行處理時(shí)尤其如此。在這種情況下，處理的一致性應(yīng)用依賴(lài)于 對(duì)物品和處理單元之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的控制。在跟蹤該相對(duì)運(yùn)動(dòng)中的精確度不足對(duì)于確定在給 定時(shí)間下物品在傳送器輸送路徑上的位置產(chǎn)生不確定性。在下述情況下上述不確定性被放 大：a)當(dāng)物品尺寸減小時(shí)，減小了用于進(jìn)行處理的目標(biāo)區(qū)域；和b)當(dāng)傳送速度增加時(shí)，縮短 了用于進(jìn)行處理的目標(biāo)時(shí)間窗口。作為不確定性的結(jié)果，可能基于物品被正確定位以便進(jìn) 行處理的期望來(lái)執(zhí)行處理，但是事實(shí)上并非如此。例如，物品可沿著傳送器的輸送路徑提前 或滯后于其預(yù)期位置。另一方面，隨后傳送的物品在處理執(zhí)行時(shí)可能被適當(dāng)?shù)囟ㄎ?，且處?結(jié)果對(duì)于該物品而言與第一個(gè)物品相比將是不同的。也就是說(shuō)，物品的不一致處理及由其 導(dǎo)致的不一致結(jié)果可由不精確地跟蹤所傳送物品和處理單元之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致。處理 的不一致性可能會(huì)有損消費(fèi)物品的所需屬性和品質(zhì)。
[0023]各種裝置可用于促進(jìn)所傳送物品和沿著傳送器輸送路徑布置的一個(gè)或多個(gè)處理 單元之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的跟蹤。運(yùn)動(dòng)傳感器可用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)，例如驅(qū)動(dòng)傳送器驅(qū)動(dòng)器的馬達(dá)驅(qū) 動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述運(yùn)動(dòng)進(jìn)而使得傳送器承載構(gòu)件連同其所輸送物品的負(fù)載沿著傳送器 輸送路徑一起運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的電氣和機(jī)械關(guān)系，所述運(yùn)動(dòng)傳感器的輸出 可與承載構(gòu)件的線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)相關(guān)，包括承載構(gòu)件上的點(diǎn)所行進(jìn)的速度和增量距離。對(duì)于具有 集成物品輸送裝置（諸如所附接的保持器或經(jīng)機(jī)械加工的空腔）的固定布局的承載構(gòu)件而 言，承載構(gòu)件的線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)則可與承載構(gòu)件上所輸送物品行進(jìn)的速度和增量距離相關(guān)。
[0024]然而，需要位置參考點(diǎn)來(lái)確定在給定時(shí)間下所傳送的物品沿著傳送器輸送路徑的 準(zhǔn)確位置。在用于提供參考點(diǎn)的一種方案中，含鐵嵌入件可被集成到承載構(gòu)件中。沿著傳 送器輸送路徑安置的磁性傳感器用于檢測(cè)該嵌入件。對(duì)于具有固定布局例如空腔固定布局 的承載構(gòu)件而言，沿著承載構(gòu)件長(zhǎng)度的在嵌入件和給定空腔之間的距離是已知的。因此， 在檢測(cè)嵌入件時(shí)的該時(shí)刻下，嵌入件相對(duì)于空腔的位置關(guān)系給空腔中所保持的物品提供位 置數(shù)據(jù)。物品位置的該瞬態(tài)（snapshot)提供用于跟蹤其隨后沿著傳送器輸送路徑運(yùn)動(dòng)的 起點(diǎn)。使用來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，在理論上可預(yù)測(cè)物品將何時(shí)到達(dá)處理將被執(zhí) 行的位置，以及處理單元可根據(jù)推測(cè)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間下被激活。
[0025] 這種方案的問(wèn)題在于在承載構(gòu)件中含鐵嵌入件的檢測(cè)太不精確以至于不能給保 持于空腔中的物品提供足夠的位置數(shù)據(jù)。嵌入件磁場(chǎng)的寬泛拱頂狀外廓使得嵌入件可在僅 僅與嵌入件表面相比更寬泛的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)存在承載構(gòu)件的上下運(yùn)動(dòng)時(shí)這種情況加 劇，如在傳送系統(tǒng)中常見(jiàn)的那樣。嵌入件的向上運(yùn)動(dòng)使得磁場(chǎng)外廓的較寬基部更靠近磁性 傳感器，增加在其內(nèi)可檢測(cè)嵌入件的區(qū)域。由于在該寬泛范圍內(nèi)的檢測(cè)只能為嵌入件提供 近似的位置，由此可見(jiàn)這種方案只能提供承載構(gòu)件上物品的近似相對(duì)位置。尤其是當(dāng)較小 物品以高速傳送時(shí)，物品位置的近似指示不允許對(duì)物品進(jìn)行精確、一致的處理。
[0026] 用于獲得用于對(duì)傳送器承載構(gòu)件上物品的位置跟蹤的初始參考點(diǎn)的另一種方案 是使用傳感器來(lái)檢測(cè)物品本身。然而，當(dāng)具有物品傳送裝置固定布局的承載構(gòu)件未完全裝 載以及由傳感器檢測(cè)到?jīng)]有物品處于空的保持器或空腔內(nèi)時(shí)，這種方案就會(huì)失效。此外，即 使當(dāng)確實(shí)檢測(cè)到物品時(shí)，這種方案也不能給物品的隨后精確處理提供足夠的位置數(shù)據(jù)。
[0027] 例如，物品傳感器可配置成檢測(cè)承載構(gòu)件上被輸送的成排或成陣列物品中的一個(gè) 物品，并可配置成提供針對(duì)一個(gè)物品的位置數(shù)據(jù)。然后剩余物品的位置相對(duì)于該一個(gè)物品 的位置來(lái)確定。但是，如果該一個(gè)被檢測(cè)的物品錯(cuò)位，例如在其保持器或空腔內(nèi)傾斜或歪 斜，則將不能針對(duì)成排或成陣列中的每一個(gè)物品正確地確定位置數(shù)據(jù)?；谖锲肺恢玫娜?何后續(xù)處理則將被不正確地應(yīng)用。在另一示例中，物品傳感器的檢測(cè)范圍可能太寬以至于 不能給物品的后續(xù)精確處理提供足夠的位置數(shù)據(jù)。
[0028] 因此，本申請(qǐng)描述促進(jìn)精確地和一致地確定物品的位置和處理物品的系統(tǒng)、設(shè)備 和方法。
[0029] 本申請(qǐng)的實(shí)施例涉及傳送器和包括該傳送器的設(shè)備。參照?qǐng)D1，設(shè)備1包括傳送 器2,該傳送器包括承載構(gòu)件7,所述承載構(gòu)件7具有用于接納物品4的空腔3和不適于接 納物品4的通孔5。設(shè)備1還包括用于檢測(cè)通孔5的通孔傳感器6。
[0030] 根據(jù)其慣用的含義，"傳送器"是用于使得物品沿著傳送器輸送路徑運(yùn)動(dòng)的一種設(shè) 備，其中所述傳送器包括用于承載物品的承載構(gòu)件。在圖1中所示的傳送器2的實(shí)施例中， 承載構(gòu)件7由驅(qū)動(dòng)器10驅(qū)動(dòng)以便使得物品4沿著傳送器輸送路徑8運(yùn)動(dòng)。
[0031] 在實(shí)施例中，承載構(gòu)件可以是環(huán)形帶，其中該環(huán)形帶的外側(cè)包括物品承載上表面。 所述承載構(gòu)件可由布置成形成物品承載上表面的單個(gè)組件或多個(gè)組件形成。在一些實(shí)施例 中承載構(gòu)件可基本上是連續(xù)的；也就是說(shuō)，在物品承載上表面中的任何不連續(xù)處將小于待 被輸送物品的最小維度，以使物品被保持在承載構(gòu)件上。
[0032] 在一個(gè)實(shí)施例中，承載構(gòu)件是基本上連續(xù)的柔性傳送帶。傳送帶足夠結(jié)實(shí)以至于 其在使用期間不顯著伸展，但具有足夠的柔性以至于其可成形為與傳送器輸送路徑相符， 該傳送器輸送路徑可沿著圍繞若干輥?zhàn)拥沫h(huán)路行進(jìn)。所述傳送帶可包括柔性材料制成的單 一條帶，或縫合、膠合或以其它方式結(jié)合到一起以便形成單一條帶的柔性材料部段。傳送帶 可由任何柔性材料或柔性材料的組合制成，例如為層壓結(jié)構(gòu)。該帶可由聚合物材料制成，這 樣的材料示例性地為天然或合成的塑料、橡膠，或非金屬?gòu)?fù)合材料，但并不限于這些。聚氨 酯和氯丁橡膠是典型的制帶材料。在帶的構(gòu)造中可使用增強(qiáng)材料。增強(qiáng)材料包括但不限于 DuP〇ntTM|Kevlar?:纖維、高強(qiáng)度鋼、玻璃纖維、天然纖維（諸如棉線(xiàn)），或合成纖維。該傳送 帶還可包括薄的、柔性金屬片材。傳送帶的材料可選擇成提供相對(duì)