一种区域受控的顺排堆叠辊子输送机皮带。所述皮带具有成对的堆叠辊子‑‑顶部支撑物品的辊子以及底部驱动的辊子。所述顶部和底部辊子彼此接触使得随着所述皮带的前进，当所述底部辊子通过与所述皮带之下的支承表面相接触而沿一个方向被驱动时，所述顶部辊子沿着与所述皮带行进方向相反的方向旋转。在所述致动的辊子对上的物品停滞不前。当所述底部辊子与所述支承表面不相接触时，所述辊子被制动并且不旋转，并且所述制动的辊子上的物品与所述皮带一起前进。所述支承表面被安排在多个可单独控制的区段中，这些区段被动态地分组成多个区域，所述区域被致动来暂停所选区域中的物品。一种成像系统被控制器使用来动态地改变所述区域分组。
顶侧和相反的底侧以及从所述顶侧延伸到所述底侧的多个空腔；
多个辊子组，每个辊子组被安排在所述空腔中的一个中并且包含：顶部辊子，所述顶部辊子位于所述顶侧、用于支撑所输送的物品；
底部辊子，所述底部辊子位于所述底侧、与所述顶部辊子相接触，使得所述底部辊子在第一方向的旋转导致所述顶部辊子在相反的第二方向的旋转；
多个通道，所述辊子组沿所述通道从所述顶部辊子延伸至所述顶侧之上的最大水平的第一位置和所述顶部辊子延伸至所述最大水平之下的最小水平的第二位置平移；和制动表面，所述制动表面在每个空腔中在所述顶部辊子下方和所述底部辊子上方，使得搁置在所述顶部辊子上的物品的重量将所述顶部辊子推靠在所述制动表面上。
2.如权利要求1所述的输送机带，其中，与每个辊子组相关联的所述制动表面在所述辊子组处于所述第二位置时与所述顶部辊子相接触以防止所述顶部辊子旋转。
3.如权利要求1所述的输送机带，其中，所述多个辊子组被安排成沿所述输送机带的长度延伸的成列的辊子组以及横跨所述输送机带的宽度延伸的成行的辊子组。
4.如权利要求1所述的输送机带，其中，所述输送机带沿带行进方向行进，并且所述顶部和底部辊子在垂直于所述带行进方向的多个轴上旋转。
顶侧和相反的底侧以及从所述顶侧延伸到所述底侧的多个空腔；
多个辊子组，每个辊子组被安排在所述空腔中的一个中并且包含：顶部辊子，所述顶部辊子位于所述顶侧、用于支撑所输送的物品；
底部辊子，所述底部辊子位于所述底侧、与所述顶部辊子相接触，使得所述底部辊子在第一方向的旋转导致所述顶部辊子在相反的第二方向的旋转；
多个通道，所述辊子组沿所述通道从所述顶部辊子延伸至所述顶侧之上的最大水平的第一位置和所述顶部辊子延伸至所述最大水平之下的最小水平的第二位置平移；和制动表面，所述制动表面在每个空腔中在所述顶部辊子下方和所述底部辊子上方，使得搁置在所述顶部辊子上的物品的重量将所述顶部辊子推靠在所述制动表面上；
所述输送机带的底侧之下的单独致动的区段阵列，每个区段包含支承表面，所述支承表面可选择性地移动到与所述底部辊子相接触和不相接触；
其中，当所述支承表面被沿着所述通道移动到与所述底部辊子相接触时这些辊子组被移动到所述底部辊子在所述支承表面上旋转的所述第一位置，并且其中，当所述支承表面不与所述底部辊子相接触时，所述辊子组被移动到所述第二位置。
6.如权利要求5所述的输送机，其中，所述输送机带沿带行进方向行进，并且所述顶部和底部辊子在垂直于所述带行进方向的多个轴上旋转。
7.如权利要求5所述的输送机，进一步包括控制器和多个致动器，每个致动器联接至所述区段上的相应一者，其中，所述控制器将所述区段的一个或多个子集分组成一个或多个控制区域并且发送控制信号给所述致动器以使每个控制区域中的所有区段同时致动或解除致动。
8.如权利要求5所述的输送机，进一步包括控制器和成像系统，所述成像系统对所述输送机带上所输送的物品产生连续的数字图像，其中，所述控制器根据所述数字图像致动所述区段。
对输送机带中的空腔中的竖直堆叠的顶部和底部辊子组上的物品进行支撑，所述物品沿带行进方向前进；
形成用于所述输送机带的载运通路，所述载运通路具有在所述输送机带之下可单独致动的支承表面区段阵列；
选择性地致动支承表面区段移动到与多个底部辊子相接触的第一位置以便将所述顶部辊子升高到所述输送机带的顶部之上的最大水平处，并且沿与所述带行进方向相反的方向旋转所述顶部辊子使得所述旋转的顶部辊子上的物品停滞不前；
选择性地解除致动支承表面区段以移动到与所述底部辊子不相接触的第二位置，以便所述顶部辊子被降低到所述最大水平之下的最小水平；
摩擦制动被解除致动的顶部辊子，其中制动表面在所述空腔中在所述顶部辊子下方和所述底部辊子上方与该顶部辊子接触，使得所述制动的顶部辊子上的物品与所述输送机带一起沿所述带行进方向前进。
将所述支承表面区段的一个或多个子集分组成一个或多个控制区域，所述一个或多个控制区域由所述支承表面区段的组合覆盖区限定，所述支承表面区段在所述子集中被分组；
同时致动或解除致动每个控制区域中的所有支承表面区段。
对所述物品进行成像以提供所述输送机带上的物品的数字图像；
将所述支承表面区段的所述一个或多个子集分组成一个或多个控制区域，所述一个或多个控制区域由所述支承表面区段的组合覆盖区限定，所述支承表面区段根据所述数字图像在所述子集中被分组。
12.权利要求10所述的方法，进一步包括随着所述物品被输送至不同的位置而依次将所述支承表面区段再分组成具有其他不同覆盖区的多个控制区域。
具有区域控制的堆叠辊子带式输送机
背景技术
[0001] 本发明总体上涉及动力驱动的输送机并且更具体地涉及具有堆叠辊子的带式输送机。
[0002] 在许多输送应用中，有必要将大流量的物品转变成单列。例如，一些处理装置可以一次仅对一个物品进行操作。在这些情况下，物品必须在到达装置之前被单一化(singulated)。作为另一个示例，如果物品是单列的而不是并排的，则对输送机上单一化的物品进行分类变得更简单。
发明内容
[0003] 实施本发明特征的输送机带的一种形式包括多个辊子组，每个辊子组包含顶部辊子和底部辊子。输送机带顶侧的顶部辊子支撑所输送的物品。带底侧的底部辊子与顶部辊子相接触，使得底部辊子在第一方向的旋转导致顶部辊子在相反的第二方向旋转。辊子组沿输送机带中的通道从第一位置被平移到第二位置。在第一位置，顶部辊子延伸至顶侧之上的最大水平。在第二位置，顶部辊子延伸至最大水平之下的最小水平。
[0004] 可与这样的输送机带一起使用的输送机的一种形式包括输送机带的底侧之下的单独致动的区段阵列。每个区段包含支承表面，该支承表面可选择性地移动到与底部辊子相接触和不相接触。辊子组被移动到第一位置，在该第一位置中，当支承表面被移动与底部辊子相接触时底部辊子在支承表面上旋转。当支承表面与底部辊子不相接触时，辊子组被移动到第二位置。
[0005] 在本发明的另一个方面，一种用于输送物品的方法包括：(a)对输送机带中竖直堆叠的顶部和底部辊子组上的物品进行支撑，物品沿带行进方向前进；(b)形成用于所述输送机带的载运通路，所述载运通路具有在所述输送机带之下可单独致动的支承表面区段阵列；(c)选择性地致动支承表面区段移动到与底部辊子相接触的第一位置，以便将顶部辊子升高到输送机带的顶部之上的最大水平处，以及在与带行进方向相反的方向旋转顶部辊子使得旋转的顶部辊子上的物品停滞不前；(d)选择性地解除致动支承表面区段移动到与底部辊子不相接触的第二位置，以便顶部辊子被降低到该最大水平之下的最小水平；以及(e)摩擦制动被解除致动的顶部辊子使得制动的顶部辊子上的物品与输送机带一起沿带行进的方向前进。
附图说明
[0006] 图1是实施本发明特征的输送机的载运通路的一部分的等距视图；
[0007] 图2是图1的输送机的一部分的前正视图；
[0008] 图3是图1的输送机的侧面正视图；
[0009] 图4是可在如图1的输送机中使用的输送机带内部的侧面正视图；
[0010] 图5是使用图1的输送机的输送机系统的俯视平面图；并且
[0011] 图6是可与图5的输送机系统一起使用的控制系统的框图。
具体实施方式
[0012] 图1中示出了实施本发明特征的输送机系统的载运通路的一部分。输送机系统10包含模块式输送机带11，该模块式输送机带由一系列成行12的一个或多个带模块14构成。这些行在由多个铰接杆17形成的铰接接头16处链接在一起，这些铰接杆将相邻行的交错的铰接元件18、19链接。输送机带11是双辊输送机带，该双辊输送机带包含辊子组20阵列，该辊子组阵列包含顶部辊子22和底部辊子24，该顶部辊子和底部辊子以竖直堆叠的方式被安排在空腔23中，该空腔从带的底侧25延伸至顶侧27。每组或每个堆叠中的顶部辊子和底部辊子的周边相接触使得底部辊子沿一个方向的旋转引起顶部辊子沿相反方向的旋转。此示例中的顶部辊子和底部辊子是安装在轴26上或与轴一体形成的圆柱形辊子。因为轴26垂直于带行进方向28定向，所以辊子沿平行于带行进方向的方向旋转。这个取向上的辊子被称为顺排的辊子，因为这些辊子旋转与带行进方向26一致。可替代地，辊子组可以由没有轴的球形辊形成，球形辊取代顶部辊子或底部辊子。或者每个辊子组可以包括与单个底部辊子相接触的两个顶部辊子、或者与一对底部辊子相接触的一个顶部辊子。底部辊子24从带的底侧25处从空腔23向下延伸。顶部辊子22从顶侧27处从空腔向上延伸。可替代地，顶部辊子可以被完全支撑在顶侧之上、而不是被支撑在空腔中，于是，底部辊子延伸越过底侧和顶侧。辊子组20被安排在跨过带11的宽度并且沿着该带的长度的横排R与纵列C中。
[0013] 输送机载运通路包含静止耐磨条30，这些静止耐磨条被定位在带11的顶部运行件之下、在列C的辊子之间。载运通路的其余部分被划分成多个可单独控制的支承表面区段32，这些支承表面区段被排列形成网格。在这个示例中，每个区段的大小被确定成用于致动单个辊子组20。但是，每个区段可以是较大的以便致动多个连续的辊子组。当底部辊子24通过时，区段32通过移动到与底部辊子相接触的位置来致动辊子组20。在这个示例中，这意味着将区段32从示出的位置处升高到耐磨条30的顶部支承表面34之上的水平。随着输送机带
11在带行进方向28上前进，底部辊子24在升高的区段的顶部支承表面36上滚动。每个底部辊子在其顶部切线处的旋转方向平行于带行进方向28。在没有滑动的情况下，底部辊子在其顶部的切向速度等于带速度。底部辊子24与顶部辊子22的滚动接触导致顶部辊子沿相反的方向旋转。所致动的顶部辊子22的切向速度等于带速度，但是在相反的方向上。所以，一个或多个所致动的辊子组20上的物品看起来停滞不前--相对于静止观察者是静止的。这还在图3中示出。如果带以速度V向右行进，所致动的顶部辊子22在顶部具有切线速度V。并且，所致动的辊子组20上的物品38的绝对速度为零。
[0014] 图2中示出了用于致动辊子组20的一个方案。左边的辊子组20被示出是致动的。例如，区段32被致动器40(例如示出的气动缸或液压缸)或者被凸轮、电机、磁铁或弹簧或它们的组合升高到致动位置。在致动位置，区段32提供支承表面36，底部辊子24随着带沿带行进的方向前进而在支承表面上滚动。图3还示出了致动位置中的区段32与底部辊子24相接触。示出了图2中右边的区段32’被致动器40’降低到不与底部辊子24’相接触的解除致动位置。
带11的前进运动不会将任何旋转给予辊子组20’中的被解除致动的辊子24’、22’。
[0015] 如图3所示，顶部辊子和底部辊子22、24的轴26、27在各端处被保持在长的竖直通道42中。或者这些轴在各端处被保持在一对较短的竖直通道43、44中。竖直通道允许辊子组20在被区段24致动时向上移动到如图3以及图2左边所示的上部最大水平46、并且向下移动到图2右边所示的下部最小水平48。此外，如图4所示，左边的被解除致动的并且下降的辊子组40’被摩擦地制动，因为顶部辊子22’位于带11中的表面50上，该表面用作辊子组20’的制动衬块。不与被降低的下面区段相接触的底部辊子24’被制动的顶部辊子22’制动。被解除致动的辊子组20’上的物品的重量向下52推动顶部辊子22’抵靠制动表面50。制动力与物品的重量成正比。被制动的(即，被解除致动的)辊子组22’上的物品沿带行进方向以带速度与输送机带11一起行进。
[0016] 当图4右边的辊子组20被下面的区段升高52到致动位置时，顶部辊子22被升高在制动表面50上方并且通过与致动的区段相接触的底部辊子24而被驱动旋转。
[0017] 因为图2中致动的顶部辊子22被升高到致动的顶部辊子22’的较高水平46而不是较低水平48，所以意欲沿所致动的辊子上的输送机运行件停留在位、但越过致动的辊子延伸至解除致动的制动辊子的物品不会受到致动的辊子的影响，因为解除致动的顶部辊子凹陷在所致动的辊子组20的水平46之下并且不与物品相接触。在降低的、解除致动的辊子组20’附近，输送机带11在成列的辊子之间在下方被静止耐磨条32支撑。
[0018] 图5中示出了使用图1的输送机10的输送机系统的一个示例。双辊输送机带11沿带行进方向28前进。呈区段阵列形式的单独区段32被选择性地致动以便确保所输送的物品38在卸料输送机54上被单一化，该卸料输送机沿与双辊输送机带11的行进方向28垂直的卸料方向56前进。图6展示了区段32由控制器58控制。例如，控制器58(如计算机或可编程逻辑控制器)接收光学或视频传感器62(如一个或多个摄像机)、2D或3D激光轮廓仪、或能够获得输送机带上的物品的布局的任何传感器的传感器信号60。如图5所示，传感器62被定位用以感测输送机带11上的物品38。控制器58包含处理器以及在传感器62中的被编程用来将传感器数据转换成数字图像的任何处理器。控制器58执行的成像算法产生了输送机带上的物品的数字图像。定期地运行该算法以产生物品的一系列图像，这些图像示出了物品在带上以及相对于区段的位置。控制器58执行控制算法，该控制算法根据数字图像将单独区段32的子集分组成用于物品的分开的控制区域64。每个控制区域的尺寸和形状由构成控制区域的单独区段的组合覆盖区(footprint)来限定。然后，控制器随着输送机带的前进以及随着物品改变位置而对分组进行更新。控制算法取决于必须移动哪个物品或哪些物品而动态地改变控制区域64。随着物品沿载运通路移动，这些区域移动并且可以改变形状。随着这些区域的移动，区段从区域上掉落，并且获取新的区段。控制区域64中任何给定时刻的所有区段被控制器58致动(被暂停的物品)或解除致动(以带速度沿带行进方向28前进的物品)。例如，如果控制器确定必须暂停物品38’，控制器限定控制区域64’，该控制区域包括物品之下的区段。然后，控制器将所有区段一起致动以便致动带11中相应的辊子组。区域64’中的致动的区段上的物品38’在移动的带11上停滞不前以允许解除致动区域中的另一个物品通过或离开带11的一端而被传递到卸料输送机54上。当控制器58确定是物品38’该前进的时候时，控制区域64’中的区段被解除致动以便制动物品之下的辊子组并允许物品与带11一起前进。
[0019] 如图6所示，控制器58将致动/解除致动控制信号66A-66N发送至每个区段的致动器40A-40N。还可以使用控制器58通过带驱动电机70的电机控制信号68来控制带速度。控制器可以使用带速度连同解除致动和致动区段,以用于更精细地控制包裹的传送。可替代地，带速度可以被分开地控制或者可以被固定在已知的速度。如果带速度被分开地控制并且是可变的，则可将速度指示信号发送到控制器58以用于控制区段32。
