用于定向物体的定向装置与方法与流程

本发明涉及用于定向物体的定向装置。

本发明还涉及用于定向物体的方法。

更详细地，物体可为板条箱、盒子、纸盒、成组物品的包装，特别是用于可食用物质的容器。

这些组通常具有一侧小于另一侧的矩形基部。

背景技术：

定向装置可并入装瓶生产线中，用于形成贴有标签并填充的容器，并用于对这些容器进行码垛。

除此之外，已知的装瓶生产线包括：用于冲洗容器的冲洗单元、用于填充容器的填充单元、用于封盖容器的封盖单元以及用于将给定数量的容器包装在一起以便形成多个容器组的包装单元。

装瓶生产线还包括：码垛站，供应有容器组并输出一层组，层组将由操纵装置堆叠，以便形成平台。

层的形成通常要求一些容器组绕竖直轴线转动90度。

从wo-a-2016156753中了解了旨在使容器组旋转90度的定向装置。

更详细地，已知定向装置包括：

传送表面，用于沿着第一水平方向传送容器组；以及

旋转装置，用于在组的底部沿水平方向产生差速，以便引起组绕竖直轴线旋转。

旋转装置包括：栓钉，栓钉相对于传送表面沿第一方向固定，并可平行于竖直轴线移动，以便接触组的底部的部分。以这种方式，该部分相对于其余部分减速，以及组绕竖直轴线旋转。

即使性能良好，已知的定向装置仍留有改进的空间。

更详细地，栓钉和组沿着大体上点状区域彼此接触，该点状区域对应于栓钉的圆形区域。

因此，存在一些组不能完全地旋转90度的风险，特别是在高处理速度下。当容器的底部不平坦而仅具有有限的接触面积时，这种风险增加，如在容器具有不规则的底部的情况下，例如，在花瓣状底部的情况下。

因此，在该部分内需要提高定向装置的操作的可靠性以及定向装置能够适当地定向组的速度。

更确切地说，在本领域中需要确保完全旋转90度，特别是对于由具有相对底部不规则形状的容器形成的组，例如，形状为花瓣状的容器。

技术实现要素：

本发明的目的是提供满足上述要求的用于定向物体的定向装置。

通过本发明实现了上述目的，因为本发明涉及用于定向物体的定向装置，如权利要求1所述。

本发明还涉及用于定向物体的定向装置，如权利要求16所述。

本发明还涉及定向产品的方法，如权利要求17所述。

本发明还涉及定向产品的方法，如权利要求19所述。

附图说明

为了更好地理解本发明，在下文中通过非限制性示例并参考附图公开了一个优选实施方式，在附图中：

图1至图4示意性地示出了根据本发明的定向装置的不同操作方向的俯视图，参考较小尺寸的组，并且在定向第一规格的物体的同时为了清楚起见去除了一些部件；

图5和图6是图1至图4的定向装置各自的操作方向的示意性俯视图，参考较大尺寸的组，并且在定向第二规格的物体的同时为了清楚起见去除了一些部件；

图7是图1至图6的定向装置的放大比例的立体图，其中，为了清楚起见，去除了一些部件；

图8是图7的定向装置的俯视图，其中，为了清楚起见，去除了一些部件；

图9和图10在进一步放大的视图中示出了图1至图8的定向装置的各自的配置；

图11是沿图9的线xi-xi截取的放大比例的剖视图，其中，为了清楚起见，去除了一些部件；以及

图12是图1至图11的定向装置的其它组件的放大立体图，其中，为了清楚起见，去除了一些部件。

具体实施方式

参考图1至图6，附图标记1指示用于定向多个物体2的定向装置。

在所示的实施方式中，物体是容器组2，特别是用于可食用产品的容器。

可替代地，物体可为板条箱、盒子、纸盒或包含容器的包装。

在所示的实施方式中，每个组2均为矩形，具有两个较小的侧部17和两个较大的侧部18。

定向装置1适于并入终端站3中，用于通过未示出的操作装置形成物体2的未示出平台。

更详细地，组2的平台包括多个叠置的层。层的形成需要以特定的配置将组2供应给操作装置。

特别地，层的形成需要至少一些组2在操作装置上游以给定的配置定向。

组2可具有较小的规格(图1至图4)或较大的规格(图5和图6)。

定向装置1大体包括：

框架5；

进料传送机6，用于使待定向的组2沿着在所示实施方式中水平的方向x前进；

出料传送机7，用于使定向的组2沿着方向x并朝向操作装置前进；以及

传送机8，插入在进料传送机6和出料传送机7之间。

传送机6、传送机7、传送机8包括：各自的传送表面9、传送表面10、传送表面11，组2的底面12沿着方向x向各自的传送表面9、传送表面10、传送表面11前进。

还可识别与方向x正交的方向y。

传送表面9、传送表面10、传送表面11位于由方向x、方向y限定的相应平面上。

定向装置1还包括：可选择性地致动的旋转组15，用于在前进的组2的底面12上产生差速。该差速引起组2绕轴线z旋转。

在所示的实施方式中，轴线z与方向x、方向y正交，并具有竖直延伸部。

更确切地说，旋转组15的致动引起组2绕轴线z以参考图1至图4所示的实施方式的逆时针方向旋转90度，并且从侧部17、侧部18分别平行于方向y、方向x的第一位置旋转至侧部17、侧部18分别平行于方向x、方向y的第二位置。

在所示的实施方式中，旋转组15使组2的底面12的部分13减速，以使其相对于剩余部分14旋转，从而引起平行于轴线z并作用于组2上的扭矩。

旋转组15包括：相对于方向z静止的垫16。

垫16相对于传送表面11在以下两者之间可选择性地移动：

第一配置(图10)，其中垫16接触沿着方向x前进的组2的底面12的部分13，以使得部分13减速，并引起这些组2绕轴线z旋转；以及

第二配置(图9)，其中垫16保持偏离于沿着方向x前进的组2的底面12，而不引起组2的任何旋转。

详细地说，部分13小于部分14，并对应于在给定的时间与设置在第一配置中的垫16接触的底面12的面积。

一旦底面12接触垫16，部分13就限定由平行于方向x延伸布置的侧部17、侧部18之一限定的底面12的横向带(图1)。随着组2旋转的进行，相关部分13对应于底面12的各个角部。

更详细地，垫16相对于方向y横向地布置在传送机8的传送表面11上。

在所示的实施方式中，邻接的垫16由高摩擦材料制成，特别是pvc涂层。

另外，垫16具有平行于方向x的长度和平行于方向y的宽度。

有利的是，垫16绕平行于方向x的轴线a自由振荡。

更确切地说，瞬时停靠在垫16上的组2引起设置在第一配置中的垫16绕轴线a振荡，如图11所示。

更详细地，垫16包括：彼此倾斜的第一部分20和第二部分21。

部分20比部分21长。部分20参考传送表面11的前进方向布置在部分21的上游。

当垫16设置成第一配置(图10)时，部分20相对于传送表面10的前进方向上升，以及部分21位于由方向x、方向y限定的平面上。特别地，部分20和部分21都相对于轴线z从传送表面11突出。

当垫16设置成第二配置(图9)时，部分20位于由方向x、方向y限定的平面上，以及部分21相对于传送表面10的前进方向下降。特别地，部分21与部分20一样朝向传送表面11的相对侧部延伸。

更详细地，旋转组15包括(图9和图10):

杠杆19，固定至垫16；

电机22，驱动平行于方向y的轴26旋转；

杠杆23，平行于轴线z延伸，绕与轴线a正交且平行于方向y的轴线b铰接至杠杆19；以及

杠杆24，绕平行于轴线b的轴线c铰接至杠杆23，并绕平行于轴线a且相对于轴26偏心的轴线d旋转。

更确切地说，旋转组15包括：插入在轴26和杠杆24之间的连接元件29。

旋转组15还包括：杠杆25，绕分别平行于轴线b、轴线c的轴线e、轴线f铰接至杠杆19和框架5。

特别地，杠杆25铰接至杠杆19，对应于垫16的部分20，并且杠杆23铰接至杠杆19，对应于垫16的部分21。

在所示的实施方式中，电机22是电动机，例如，无刷电机。

旋转组15还包括(图11):

一对接头27，插入在框架5和垫16之间，以允许垫16围绕轴线b旋转；以及

一对止动壁28，具有沿轴线z的可调节位置且接触垫16，以便将垫16绕轴线a的振荡包含在期望值内。

接头27允许垫16分别相对于杠杆23、杠杆25绕各自的轴线b、e旋转，并允许相对于框架5绕轴线a振荡。

更详细地说，每个接头27均依次包括：

主体32，具有至少部分球形表面33；以及

座34，具有至少部分球形表面35和壳体32。

每个接头27的主体32与垫16集成一体。

接头27的座34由杠杆23、杠杆25的各自端部限定。

旋转组15还包括：固定至垫16并彼此连接的一对弯曲杆37。

更确切地说，杆37包括：装配到垫16的底面的各自的水平部分38和各自的竖直部分39。

部分39通过穿过座34并正交于方向y延伸的螺栓40彼此连接。通过这种方式，部分39和主体32彼此集成一体制成。

止动壁28位于正交于方向y的相关平面上，并布置在垫16和杠杆23、杠杆25的各自的相对侧部上。

另外，止动壁28限定各自的邻接表面41，邻接表面41用于阻止垫16围绕轴线a振荡。

止动壁28以平行于轴线z的多个方向固定到框架6，以便将表面37定位在平行于轴线z的多个可调节位置。

定向装置1还包括：一对传送机50、51(图9、图10和图12)，传送机50和传送机51布置在传送机8的同一侧部。特别地，垫16沿着方向x插入在传送机50、传送机51之间。

传送机50、传送机51为组2的底面12的部分13限定各自的传送表面52、传送表面53。传送表面52、传送表面53分别布置在垫16的上游和下游，沿着方向x平行于组2的前进方向前进。

在所示的实施方式中，传送表面52、传送表面53平行于方向x以相同速度前进。

可替代地，传送表面52、传送表面53平行于方向x以彼此不同的各自速度前进。

定向装置1还包括(图12):

电机60；

轴61，由电机60驱动旋转，并通过多个滑轮62(图12中仅示出其中一个)驱动传送机51和传送机8旋转；以及

轴63，其上装配有多个滑轮64(图12中仅示出了其中的一个)。

传送机8和传送机50缠绕在滑轮64上。

定向装置1还包括(图7):

传感器70，在所示实施方式中为光电池，用于产生与组2的角度位置相关联的第一信号，其中，组2相对于轴线z在垫16上游的传送机8、传送机50上行进；

传感器71，例如，摄像机或3-d传感器或光电池，用于产生与组2的角位置相关联的第二信号，其中，组2相对于轴线z与垫16接触；以及

控制单元72，与电机22功能上连接，电机22被编程用于基于第一信号将垫16从第二配置转移至第一配置，并基于第二信号将垫16从第一配置转移至第二配置。

另外，定向装置1包括(图7)：引导件80，具有平行于方向x的普遍延伸部，并且是固定的。

引导件80装配到框架5，并布置在与传送机8相对的垫16的侧部上。

引导件80适于使组2易于旋转。

最后，定向装置1包括偏向器85，偏向器85可选择性地设置:

在第一位置(图1至图4)，偏向器85在该第一位置保持与在传送器8上沿方向x前进的组2间隔开；或

在第二位置(图5至图6)，偏向器85在该第二位置接触在垫16下游沿方向x前进的组2，并处于沿着方向z与传送机8、传送机51间隔开的位置，以便于使组2易于旋转。

特别地，当组2具有较大的规格并且当垫16在第一配置时，偏向器85设置在第二位置。

在所示的实施方式中，偏向器85绕平行于轴线z的轴线g铰接至框架6。轴线g设置在沿方向x的垫16的下游，沿方向x平行于组2前进方向行进，并设置在引导件80的相对于传送机50、传送机51的相对侧部。

在下文中，首先参考具有较小规格的组2(图1至图4)对定向装置1的操作进行描述。在这种状态下，偏向器85处于第二位置。

在下文中，还描述了从垫16处于第二配置的状态开始的定向装置1的操作。在这种状态下，垫16不与组2的底面12干预。

组2分别在传送机6、传送机8、传送机7的传送表面9、传送表面11、传送表面10上平行于方向x一个接一个地前进。

特别地，随着组2由传送机8推进，首先，相关底面12的各自的部分13由传送机50推进，而各自的部分14由传送机8以与传送机50相同的速度推进。

基于将由操作装置形成的层的形状，有必要使一些组2绕轴线z旋转90度。

随着传感器70检测到组2通过，控制单元72评估是否有必要使组2绕轴线z旋转以获得期望的层的形状。

在下面的本说明中，将仅参考一个组2，其中，组2需要从较小侧部17平行于轴线y且较大侧部18平行于方向x的位置旋转到较小侧部17平行于方向x且较大侧部18平行于轴线y的位置(参见图1至图4)。

基于由传感器70产生的信号，控制单元72以这样的方式控制电机22，以在第一配置(图10)中转移垫16，其中部分20、部分21从传送表面11突出。

因此，部分13首先在垫16的上升部分20上滑动，然后在垫16的部分21上滑动。

由于事实上垫16相对于方向x是静止的，因而部分14相对于底面12的部分13被制动。因此，组2开始绕轴线z旋转。

特别地，电机22驱动轴26和杠杆24绕相对于轴26偏心的轴线d旋转。杠杆24的旋转引起杠杆23平行于轴线z的位移，并因此引起杠杆19和垫16绕轴线e倾斜。

当底面12的部分14接触设置在第一配置中的垫16时，组2的重量引起垫16平行于轴线a振荡(图10)。

这种振荡由止动元件28遏制。

当传感器71已检测到组2已围绕轴线z旋转90度时，控制单元72以这样的方式控制电机60，以在第二配置中向后移动垫16(图9)，其中部分20、部分21偏离于传送表面11，因此不接触前进的下一个组2。

旋转的组2在传送机8、传送机51上前进至到达传送机7。

假如将具有较大规格的组2(图5和图6)供应到传送机6、传送机7、传送机8，则偏向器85设置在第一位置，在该位置中，偏向器85在垫16上接触旋转的组2，并使组2易于旋转。

通过对根据本发明的定向装置1的特征和方法的分析，所允许获得的优点是显而易见的。

特别地，垫16围绕轴线a自由振荡。

因而，当垫16设置在组2的第一配置和底面12中时，可比在本说明书的引言部分中讨论的已知解决方案更有效地引导组2。

因此，即使在高传送速度和/或当底面12的形状特别不规则时，例如，当形状为花瓣状时，也可提高组2旋转的可靠性。

另外，当垫16处于第一配置中时(图10)，垫16的部分20、部分21分别上升并正交于轴线z。

因此，在垫16上行进的组2的底面12的部分13被规则地引导，从而避免了可影响组2的旋转的精度和可重复性的突然冲击，特别是在底面12的形状不规则的情况下。

另外，垫16的部分20和部分21具有平行于方向x的长度和平行于方向y的宽度。这样，可实现比在本说明书的引言部分中讨论的已知解决方案中更大的接触表面。

另外，电机22是电动机。因此，与使用气缸的已知解决方案不同，可在从第二配置移动到第一配置的过程中控制垫16，从而保持底面12的部分13附着在垫16上。

最后，定向装置1包括：传感器71，用于在组2接触垫16时感测组2绕轴线z的定向，以及用于产生与组2的旋转已完成的事实相关联的第二信号。控制单元72基于第二信号将垫16从第一配置转移至第二配置。

这样，确保了只有当组2绕轴线z完成旋转时，垫16才在第二配置中向后移动。

显然，可对本文所描述和说明的定向装置1和方法进行改变，而不脱离所附权利要求所限定的保护范围。

特别地，定向装置1可包括：至少两条传送线，传送线分别由传送机8、传送机50、传送机51形成，并平行于方向y并排布置。

更确切地说，相邻的传送线的垫16可插入在传送机8之间，从而平行于方向y行进。

另外，垫16可绕方向x移动，但速度不同于传送机8的传送表面11的速度。

终端站3可为用于卸垛物体2的平台的基站。

进料传送机6可使具有分别平行于方向y、方向x延伸的侧部17、侧部18的组2前进。

最后，物体2可填充有例如洗发水的洗涤剂物质、或者任何其它种类的固体或液体物质。物体2也可具有与矩形形状不同的另一形状，例如，物体2可为正方形。