专利名称：对零担货物进行分组的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的装置。
在零担货物(piece goods)的批量生产时，这种装置一般应用在生产设备上。产品在操作机器之间传输时位于一个或多或少封闭的产品流中。所述产品流按操作机器的容量和构造必须分成不同大小的分组。此外，这种分组在食品行业、特别是饮料行业也是必要的。此外，饮料容器例如瓶子或罐子的产品流在进入包装机器之前要进行分组，以产生出适合出售的包装单元。
背景技术：
在现有技术水平中已知多种不同的用于或多或少封闭的产品流的分组装置。德国公开文献DE 3144449 A1示出了一种分组装置，其具有分配指的横梁从下方插入到封闭的产品流中，以便基于输送轨道与横梁的不同速度给产品流设置空隙，从而实现分组。横梁围绕一个位于一个平面内的封闭的循环轨道，所述平面垂直于传输平面。该发明的缺点是，不能快速地调整分组单元的大小。因此如果要这样做，必须停下机器，并必须进行机械设置和调整。
在德国公开文献DE 4036341 A1中涉及一种把容器组从容器流中分离的分组装置。固定在一无终点运行的传动元件上的分组元件设置有止挡面和阻塞面。此分组元件虽然是可调节的，因此可它可适用于不同的容器直径，但用这种装置不能任意决定在一个分组单位中的容器数量。
德国专利文献DE 3029508 C2公开了一种在轮辐中对工件进行分组的装置，划分器固定在所述轮辐上，固定在一共同的轴上。通过轴的上下运动以及从而引起的轴到传输平面的距离变化，可调节待分开的小组长度。但调整待分开的零担货物列的长度是相当复杂的，因为不仅轴到传输平面的距离，而且运转传输的长度都必须改变。在现实中也很难在转动少的情况下灵活地设定小组的长度。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种对物品进行分组的装置，借助它能够以更简单、更灵活且更有利的方式改变或调整待分组单元中的物品数量。
此外还应该实现最大可能的灵活性，即可以在同一个机器上以较小的花费以可尽可能随意选择的间距对各种不同的物品分组。
按本发明，此目的通过权利要求1的特征得以解决。
待分组的零担货物原则上可以是任何分组的零担货物单元。但优选是指具有一直立面的容器例如瓶子或罐子，其例如含有食品、清洁剂、药物或类似物品。但也可能是指其它具有直立面的容器，例如桶、盒子或类似物品。将零担货物以一基本封闭的流供应给分组站。这些物品是否互相接触，或是否具有微小的间隔都不重要。对于零担货物在其上面传输的传输装置可以是指皮带、链条或类似件。还可以考虑的是，这些物品定位在零担货物托架上(Sklaven)并被导入分组站中。在使用传输系统时必须确保，在传输平面上要具有槽口，传输指能够通过它插进来，并与零担货物相接触。
所述至少一个分配指的形状可构成得不同。因此可以考虑的是，所述至少一个分配指具有一平坦或圆形的横截面。分配指的形状也可以与待分组的物品的形状相配地构成。当然在更换待分组的物品时，分组板条和/或分配指的格式部分(Formatteil)也必须更换。分配指位于分组板条上，其在分组进程中在封闭的循环轨道上运动。循环平面在此直立在传输平面上。在容器传输方向上的运动是指方向Y上的运动。相反，方向Z上的运动是指分配指和/或分组板条在横向于传输平面或与传输平面垂直方向上的运动。
在分组进程中分配指和分组板条的整个运转过程被拆分为方向Y和方向Z上的运动分量。所述至少一个分配指在方向Y上以及在方向Z上的运动不是强制耦合的，而是通过这两个运动受控制的迭加而进行的，因此可彼此独立进行的。它们遵循一预先设定的路径(轨道曲线)，以确保分组进程的可重复性。
用于不同容器或不同容器数量的不同运动流程(轨道曲线、速度曲线)可事先被存入一控制器的程序存储器中。方向Y或方向Z上的运动分量是彼此独立且可自由调整的，这意味着，分组板条和分配指的运动可最佳地调节成与待分组的容器相配。如果例如容器特别高，则可能只需把分配指在方向Z上的运动分量加大即可，因此它从传输平面上伸出，以确保容器不会翻倒，而不必改变分组板条在方向Y上的运动分量。此外例如还可以循环反复地产生不同的间隔或小组长度。
控制设备可以例如构成为商业上通用的PC或工业PC。此控制设备还可能是程序设备或SPS。它具有至少一个程序存储器，里面可存储数据、数值和程序。数据和数值可例如是决定运动进程例如至少一个分组板条和/或分配指的加速度的参数。某些数值也可以是关于零担货物的高度、直径或类似信息，由它们可决定某一运动进程和运动信息。例如对于较高的零担货物，分配指继续从传输平面上伸出，以避免翻倒或当零担货物在方向Y上运动时减小分组板条的加速度。在程序存储器中还可以存储各种程序，其例如事先给出了分组板条的运动进程。因此可以想象的是，用本发明的零担货物分组器不总是从相同形状的零担货物流中分离相同的零担货物组。这一点例如必要的，当此零担货物分组器位于卡板单元或包装机器前并且要产生不同位置模式的零担货物位置。
一优选的实施例是，两个分组板条分别具有至少一个分配指。由于存在两个分组板条可确保，总是有至少一个分组板条与容器相接触。另一个可在此期间改变其位置，为下一次分组进程再次来到开始位置。在另一有利的改进中，每个零担货物都由两个分配指引导。因此在分组过程中可保证零担货物的置中和稳固的支承。
如果存在超过一个分组板条，则在传输方向上的运动可彼此独立地调整。这就是说，一个分组板条的速度提高不会强制地引起另一个分组板条的速度提高。因此产生的结果是，分组板条彼此的间隔不一定总是固定的。这也意味着，分组进程可设计得可变化的，例如首先分成四个容器两次，再分成三个容器一次。每组的列数也不必相同。
在一优选的改进中，现有的分组板条分别具有至少一个自己的传动单元、特别是一个电动传动单元，以实现在方向Y上的运动。此至少一个分配指或在每个分组板条上机械地彼此固定相连的多个分配指也与一个传动单元相连，其实现在方向Z上的运动。另一方案是，在每个分组板条上的每个分配指具有一个自己的传动单元，以实现方向Z上的运动。因此一个分组板条上的各分配指能够不同深度地伸入传输平面中。传动单元既可以是电机，如伺服电机或直线电机，也可以是气动或液压的元件如气动缸或液压缸，或是无电的伺服传动装置如气动线性伺服传动装置。也可以考虑使用直接传动装置。
此外，分组板条和/或分配指在方向X和方向Y上可彼此独立进行的运动可通过平行运动学机构(Kinematik)或曲杆机构实现。
在另一具成本优势的实施例中可想象的是，某些运动分量通过气缸端部位置的移动实现。如果例如不想为分组板条或分配指在方向Z上的运动使用昂贵的电动传动单元，则也可以安装一个汽缸，其开始位置和终端位置可以移动，以实现切换位置“分配指不与零担货物流接触”和“分配指嵌入零担货物流”。
此外还可能的是，每个电机都设置有一个自己的控制及调整单元，其用来正确执行在方向Y和方向Z上的运动分量。在这种情况下，各单个的控制及调整单元通过一通讯系统例如通过一电线相连的总线系统或一无线的无线电系统相互之间和/或与中心单元集成在一起，其把某个运动进程由程序存储器中取出并且传送到单个控制及调整单元上。
在一优选的改造中，分组板条在方向Y上的运动和分配指在方向Z上的运动是沿着丝杠进行的。但也可以使用滑条或磁条。此外，使用配备有力传递元件如齿传动带、链条等的导向件也是可以考虑的。
本发明一优选的改进在于，分配指在方向Z上的运动是通过分组板条在方向Z上的运动引起的。也就是说，分配指固定地安装在分组板条上，分配指的运动通过分组板条的运动间接产生。
另一实施例在于，当分配指在方向Z上运动时，分组板条的位置不会改变。也就是说，分配指可以移入分组板条或从分组板条中移出，或在方向Z上看设置在分组板条上方。
在分组进程结束后，分配指从传输平面朝下运动，因此与零担货物脱离接触。现在此分组板条在与容器的传输方向相反的方向上运动，以便重新与零担货物接触。此分组板条运动到另一分组板条下方，后者正与零担货物接触。如果它完全实现在与容器的传输方向相反的方向上的运动，那么分配指在运动反向后重新进入传输平面中，并与零担货物相接触。
在本发明一优选的改进中，所述至少一个分组板条在接触位置上的推进速度比传输装置的推进速度小。这意味着，此分配指用作零担货物的阻塞面。在本发明另一实施例中，所述至少一个分组板条在传输方向上的速度比传输装置的推进速度快。在这种情况下，在传输方向上看，分配指必须在待分组的零担货物组后面与它们接触，以通过传输装置加速滑动地推动它们。
下面借助附图详细描述一优选的实施例。其中图1接本发明的装置的一示意俯视图；图2图1中装置的分配指和分组板条的侧视图；图3a-3c从侧面观察的一完整的分组循环。
具体实施例方式
图1示出了已分组的、但仍位于零担货物流中的零担货物1，例如罐子。它们呈多列在一输送装置2上通过摩擦锁合沿传输方向F传输，所述输送装置构成一传输平面。为实现分组设置位于分组板条4上的分配指3。它们可以从下方穿过传输平面与零担货物1相接触。传输装置2例如通过多个平行延伸的具有侧向间隔的传输带构成，由此给分配指3提供了自由过道。在这种情况下，分组装置具有两组独立的分配指3，其设置在两个彼此之间没有机械联系的分组板条4上。为实现更好的区分，这些在系列附图3a至3c中的构件用附图标记3a、3b或4a和4b来表征。分组板条4自身构成为与传输平面平行延伸的托架，其在传输装置2的外部和侧下方固定在一自身的垂直的十字台9上。
图2示出了一十字台9的侧视图，其使分组板条4以及分配指3在方向Z或方向Y上运动，其中方向Y与传输方向F一致，方向Z与传输平面垂直。分组板条4具有一自己的电机传动单元6，用于在方向Y上的运动；以及一电机传动单元8，用于在方向Z上的运动。此传动单元6、8优选为电动的伺服电机。通过操作传动装置6和8，分组板条4以及固定在其上的分配指3也会沿着丝杠5和7在方向Y和/或方向Z上运动。操作电机6使得分组板条4沿着丝杠5的运动，操作电机8使得分组板条4以及分配指3沿着丝杠7的运动。电机6在此位置固定地固定在一机座上，电机8可通过丝杠5沿着Y轴线移动。出于附图清晰的缘故，未示出一导板，该导板接收在分组板条4沿着丝杠运动时产生的力，并因此使它停住。另一导板(未示出)在上述导板上沿方向Y滑动，所述另一导板使分组板条4在方向Z上运动时停住。
两个电机6和8都与控制设备10相连。与附图相反，此连接可构成为双向的，因此电机6、8的信号也能传输到控制设备10上。控制设备10可例如构成商业上通用的PC或工业PC。此控制设备10还可能是特制的程序设备(伺服轴控制器)或传统的SPS。两个电机6和8从这个控制设备10得到待执行的运动信号，例如在方向Y和Z上的移动路径、速度和/或加速度值。通过沿着两个轴线的叠加运动，可实现可变的路径曲线和速度曲线，其必要时可为每个零担货物地点预先存储并且在改换地点时只需再次调取。因此可以省略机械的调整工作。此外在需要时，在运行过程中可无问题地实现不规则的分组进程，也就是说零担货物件组彼此之间具有不同的间隔。
分配指3基本刚性构成。在按图2中的实施例中，它与分组板条4的面向传输平面的一侧机械地固定连接。分配指3在方向Z上的运动也通过分组板条4在方向Z上的运动实现。
附图3a至3c示出了零担货物1的一完整的分组过程在分组板条4a上的分配指3a从下方与一基本封闭的零担货物流1c相接触。在传输方向F上提前一零担货物组长度的分组板条4b的分配指3b已经与零担货物1相接触。在这个阶段，分配指运动得比传输装置2慢，也就是说在零担货物流1c中的零担货物被挤到位于前面的分配指上。通过传输装置2和分配指4b的不同速度，已经分开的零担货物组1a和1b比仍被分配指刹住的零担货物流1c运动得更快。因此在业已从基本封闭的零担货物流1c中分离的各单个零担货物组1a和1b之间产生了所示的间隔。这些间隔加上零担货物组的分配尺寸(Teilungsmaβ)例如与设置在后面的、未示出的包装机器的尺寸一致，所述包装机器把零担货物组包装在锡箔或纸板件内。如果零担货物组1b在达到需要的间隔后完全从零担货物流1c中分离，则分组板条4在可能的短时间加速前行期间从传输平面向下移动，如同在图3b中可见。在此期间，分配指3a完全进入到零担货物流1c中，从而由于传输装置2和分组板条4a之间的速度差，在基本封闭的零担货物流1c的前行端部处开始脱开一个新的零担货物组1d。
为了能够重新对零担货物流1c进行分组，分组板条4b与分配指3b在与传输方向F相反的方向上从分组板条4a下方回到起始位置，在图3a中分组板条4a和分配指3a位于此起始位置上。从那儿出发，分配指3b在运动倒转后再次嵌入基本封闭的零担货物流1c中。通过这种总是反复的工作方式，基本封闭的零担货物流1c就能被分成各单个的零担货物组。
权利要求
1.用来对零担货物(1)进行分组的装置，零担货物以一基本封闭的零担货物流被一传输装置(2)沿着一传输平面输送，并且通过至少一个可以从下方横向于传输平面导入零担货物流中的分配指(3)沿传输方向(F)的纵向被分组，其特征在于，为所述至少一个分配指(3)设置传动装置(6、8)，所述传动装置可以自由调节所述至少一个分配指(3)在横向于传输平面(方向Z)方向上的运动，而与所述至少一个分配指沿传输方向(F)的纵向(方向Y)的运动无关，并且反之亦可。
2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，电动的传动装置(6、8)与一控制设备(10)、特别是一存储程序控制器连接，所述控制器按可以事先给定的用于至少一个分配指(3)的循环式轨道和/或速度曲线协调传动装置(6、8)的运动。
3.按权利要求1和/或2所述的装置，其特征在于，存在两个分别具有至少一个分配指(3)的分组板条(4)。
4.按权利要求3所述的装置，其特征在于，一个分组板条(4)在传输方向(F)上的运动与另一分组板条(4)在传输方向(F)上的运动独立并且可以自由调整。
5.按上述权利要求至少一个所述的装置，其特征在于，各分组板条(4)的间隔是可以自由选择和调整的。
6.按上述权利要求至少一个所述的装置，其特征在于，每个分组板条(4)以及每个所属的至少一个分配指(3)都分别配备至少一个电动的传动装置(6、8)以用来实现在方向Y及方向Z上的运动。
7.按权利要求6所述的装置，其特征在于，电动的传动装置(6、8)是伺服电机。
8.按权利要求6所述的装置，其特征在于，电动的传动装置(6、8)是直线电机。
9.按上述权利要求至少一个所述的装置，其特征在于，在方向Y和方向Z上的运动是沿着丝杠(5、7)进行的。
10.按上述权利要求至少一个所述的装置，其特征在于，在分组进程中每个零担货物(1)由两个分配指(3)引导。
11.按上述权利要求至少一个所述的装置，其特征在于，待分组的零担货物(1)是指瓶子、罐子或类似的用来保存食品的容器。
12.按上述权利要求至少一个所述的装置，其特征在于，所述至少一个分配指(3)在方向Z上的运动通过分组板条(4)的运动引起。
13.按上述权利要求至少一个所述的装置，其特征在于，所述至少一个分配指(3)在方向Z上的运动通过它们自身进入分组板条(4)或从分组板条(4)出来的运动引起。
14.按上述权利要求至少一个所述的装置，其特征在于，具有所述至少一个分配指(3)的分组板条(4)在完成分组进程后朝下离开传输平面。
15.按权利要求2至14所述的装置，其特征在于，从传输平面离开的分组板条(4)在另一分组板条(4)之下并且在与零担货物(1)的传输方向(F)相反的方向上进入一起始位置，分组板条可以从该起始位置行进到传输平面以便再次用于分组。
16.按上述权利要求至少一个所述的装置，其特征在于，所述至少一个分组板条(4)在传输方向(F)上的速度小于传输装置(2)的推进速度。
17.按上述权利要求至少一个所述的装置，其特征在于，所述至少一个分组板条(4)在传输方向(F)上的速度大于传输装置(2)的推进速度。
18.按上述权利要求至少一个所述的装置，其特征在于，所述至少一个分组板条(4)构成为托架。
19.按权利要求18所述的装置，其特征在于，所述托架在传输平面外侧部固定在一个十字台上。
20.按权利要求18至19至少一个所述的装置，其特征在于，所述托架设置在传输平面下方。
全文摘要
本发明涉及一种用来对零担货物(1)进行分组的装置，零担货物以一基本封闭的零担货物流被一传输装置(2)沿着一传输平面输送，并且通过至少一个可以从下方横向于传输平面导入零担货物流中的分配指(3)沿传输方向(F)被分组，其中为所述至少一个分配指(3)设置电动的传动装置(6、8)，所述传动装置可以自由调节所述至少一个分配指(3)在横向于传输平面(方向X)方向上的运动，而与所述至少一个分配指在传输方向(F)的纵向(方向Y)上的运动无关，并且反之亦可。
文档编号B65B35/40GK101014518SQ200580029587
公开日2007年8月8日 申请日期2005年8月26日 优先权日2004年9月2日
发明者N·弗莱克, B·施密德 申请人:克罗内斯股份公司