物品转向设备转让专利

申请号 : CN200480042790.4

文献号 : CN1938206B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : R·C·比斯利G·布伦斯B·梅里特

申请人 : 伊利诺斯工具制造公司

摘要 :

一种用于物品(50)流转向的设备,该设备包括,沿着第一方向(34)并以第一速度驱动的第一输送机(28)和绕着轴(69)以第二速度并沿着总体上与第一方向(34)相反的第二方向(36)驱动的第二输送机(30)。转向元件(44)至少部分地延伸跨越第一输送机和第二输送机(28、30),以将第一输送机(28)上输送的物品(50)转向到第二输送机(30)上。差速驱动机构可操作地与轴(69)互连并且通过轴(69)驱动,该差速驱动机构(66)设置在第一输送机和第二输送机(28、30)的外部。

权利要求 :

1.一种用于物品流转向的设备,该设备包括:

第一输送机,其绕着第一轴沿着第一方向并以第一速度驱动;

第二输送机,其绕着第二轴以第二速度并沿着总体上与第一方向相反的第二方向驱动;

第一输送机和第二输送机总体上布置成相互平行,

转向元件至少部分地延伸跨越第一输送机和第二输送机,以将第一输送机上输送的物品转向到第二输送机上;

第一转移轴在第一输送机的外部并且通过第一轴旋转,

第二转移轴在第二输送机的外部并且通过第二轴旋转;

差速驱动机构由第一转移轴和第二转移轴在响应于第一转移轴与第二转移轴之间相对转速差的方向被驱动;

转向元件推进器可操作地连接到转向元件和差速驱动机构上,该转向元件推进器由差速驱动机构驱动,由此使转向元件在总体上平行于第一输送机和第二输送机的路径上运动;以及控制器和与该控制器连通的多个传感器,该控制器控制第一输送机和第二输送机是否被驱动,并且如果被驱动,第一输送机和第二输送机以什么速度驱动,所有皆基于从传感器接收的信号。

2.如权利要求1所述的设备,其特征在于,转向元件布置在第一输送机和第二输送机的上方。

3.如权利要求1所述的设备,其特征在于,转向元件包括分离器,以将第一输送机上的物品与第二输送机上的物品分开。

4.如权利要求1所述的设备,其还包括用于第一输送机的第一驱动机构和用于第二输送机的第二驱动机构。

5.如权利要求4所述的设备,其中该控制器被构造成具有所述第一驱动机构和所述第二驱动机构以及所述差速驱动机构。

6.如权利要求5所述的设备,其特征在于,控制器控制随第一输送机的物品供给量和第二输送机的物品需要量而变的第一驱动机构和第二驱动机构的速度。

7.如权利要求1所述的设备,其还包括框架,第一输送机和第二输送机和转向元件支承在该框架上。

8.如权利要求7所述的设备,所述框架能够布置成邻近主输送机,以使在主输送机上输送的物品转向到第一输送机上,并使第二输送机上的物品转向回到主输送机上。

9.如权利要求7所述的设备,所述框架能够布置成邻近给入输送机和给出输送机,以使在给入输送机上输送的物品转向到第一输送机上,并使第二输送机上的物品转向到给出输送机上。

10.如权利要求1所述的设备,其特征在于,转向元件推进器包括通过差速驱动机构驱动的缆索。

11.如权利要求10所述的设备,其还包括用于可调整地张紧缆索的张紧装置。

12.如权利要求11所述的设备,其特征在于,所述张紧装置是弹簧加载的轮。

13.如权利要求1所述的设备,其特征在于,第一转移轴和第二转移轴布置在第一输送机和第二输送机的上方。

14.如权利要求1所述的设备,其特征在于,差速驱动机构布置在第一输送机和第二输送机的上方。

15.如权利要求1所述的设备,其特征在于,差速驱动机构包括两个输入齿轮和差速齿轮。

16.如权利要求1所述的设备,其还包括转移驱动器,该转移驱动器可操作地连接第一轴和第一转移轴,由此第一转移轴通过转移驱动器驱动。

17.如权利要求1所述的设备,其还包括转移驱动器,该转移驱动器可操作地连接第二轴和第二转移轴,由此第二转移轴通过转移驱动器驱动。

18.如权利要求1所述的设备,其还包括转移驱动器,该转移驱动器可操作地连接差速驱动机构和转向元件,其中,转向元件通过转移驱动器驱动。

19.如权利要求16-18中任一项所述的设备,其特征在于,转移驱动器是环道。

20.如权利要求19所述的设备,其特征在于,转移驱动器是环道,该环道布置成围绕差速驱动机构和空转辊,该空转辊布置成围绕第一轴。

21.如权利要求20所述的设备,其特征在于,转向元件推进器布置成围绕空转辊并且通过该空转辊驱动。

22.如权利要求1所述的设备,其中至少一个传感器是指示转向元件位置的检测装置。

23.如权利要求22所述的设备,其特征在于,检测装置是光学传感器。

24.如权利要求23所述的设备,其特征在于,光学传感器检测差速驱动机构的壳体的旋转位置。

25.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述传感器包括第一输送机上游的两个给入传感器和第二输送机下游的三个给出传感器。

26.如权利要求25所述的设备,其特征在于,给入传感器中的一个产生使控制器以第一速度驱动第一输送机的信号,而给入传感器中的第二个产生使控制器以第二速度驱动第一输送机的信号。

27.如权利要求26所述的设备,其特征在于,第二速度高于第一速度。

28.如权利要求25所述的设备,其特征在于,给出传感器中的一个产生使控制器以第一较低速度驱动第二输送机的第一信号,或者产生使控制器以第二较高速度驱动第二输送机的第二信号。

29.如权利要求25所述的设备,其特征在于,给出传感器中的两个相互隔开,并且这两个传感器产生使控制器停止第二输送机的信号。

30.一种用于物品流转向的设备,该设备包括:

第一输送机,其绕着第一轴沿着第一方向并以第一速度驱动;

第二输送机,其绕着第二轴沿着总体上与第一方向相反的第二方向并以第二速度驱动;

第一输送机和第二输送机,它们布置成相互平行;

转向元件,所述转向元件至少部分地延伸跨越第一输送机和第二输送机,以将第一输送机上输送的物品转向到第二输送机上,转向元件包括臂和分离器,该臂在第一输送机或者第二输送机中的一个上面延伸,而该分离器则布置在臂的末端,以将第一输送机上的物品与第二输送机上的物品分开;

差速驱动机构,所述差速驱动机构可操作地与第一轴和第二轴互连,并且由第一轴和第二轴沿着与第一轴与第二轴之间相对转速差相对应的方向驱动,该差速驱动机构设置在第一输送机和第二输送机的外部;以及环道,所述环道可操作地连接到转向元件和差速驱动机构上,环道布置在与第一输送机或者第二输送机中的另一个相对的第一输送机或者第二输送机中的一个的侧部上,该环道由差速驱动机构驱动,由此使转向元件在总体上平行于第一输送机和第二输送机的路径上运动。

31.如权利要求30所述的设备,其特征在于,环道布置成围绕第一轴或者第二轴中的一个上的空转辊,该空转辊通过差速驱动机构驱动。

32.如权利要求31所述的设备,其还包括传动带,该传动带布置成围绕空转辊和差速驱动机构,该差速驱动机构通过传动带驱动空转辊,该空转辊则通过环道驱动转向元件。

33.如权利要求30所述的设备,其还包括用于可调整地张紧环道的张紧装置。

34.如权利要求30所述的设备,其特征在于,差速驱动机构布置在第一输送机和第二输送机的上方。

35.如权利要求30所述的设备,其还包括第一转移轴和第二转移轴,该第一转移轴和第二转移轴分别可操作地与第一轴和第二轴相连,第一转移轴和第二转移轴均连接到差速驱动机构上并为差速驱动机构提供输入。

36.如权利要求35所述的设备,其特征在于,第一转移轴和第二转移轴分别由传动带驱动,而该传动带则由第一轴和第二轴驱动。

37.如权利要求30所述的设备,其还包括用于指示转向元件位置的检测装置。

38.如权利要求37所述的设备,其特征在于,检测装置是光学传感器。

39.如权利要求38所述的设备,其特征在于,光学传感器检测差速驱动机构的壳体的旋转位置。

40.如权利要求30所述的设备,其还包括控制器和与该控制器连通的多个传感器,该控制器控制第一输送机和第二输送机是否被驱动,并且如果被驱动,第一输送机和第二输送机以什么速度驱动,所有皆基于从传感器接受的信号。

41.如权利要求40所述的设备,其特征在于,所述传感器包括第一输送机上游的两个给入传感器和第二输送机下游的三个给出传感器。

42.如权利要求41所述的设备,其特征在于,给入传感器中的一个产生使控制器以第一速度驱动第一输送机的信号,而给入传感器中的第二个产生使控制器以第二速度驱动第一输送机的信号。

43.如权利要求42所述的设备,其特征在于,第二速度高于第一速度。

44.如权利要求41所述的设备,其特征在于,给出传感器中的一个产生使控制器以第一较低速度驱动第二输送机的第一信号,或者产生使控制器以第二较高速度驱动第二输送机的第二信号。

45.如权利要求41所述的设备,其特征在于,给出传感器中的两个相互隔开,并且这两个给出传感器产生使控制器停止第二输送机的信号。

46.一种用于物品流转向的设备,该设备包括:

第一输送机,其沿着第一方向并以第一速度驱动;

第二输送机,其沿着总体上与第一方向相反的第二方向并以第二速度驱动;

第一输送机和第二输送机,它们总体上布置成相互平行;

转向元件,所述转向元件至少部分地延伸跨越第一输送机和第二输送机,以将第一输送机上输送的物品转向到第二输送机上,该转向元件包括布置在第一输送机与第二输送机之间的分离器;

差速驱动机构,所述差速驱动机构沿着与第一输送机与第二输送机之间相对转速差相对应的方向驱动;以及缆索,该缆索连接到转向元件上,以便形成环道,并且由差速驱动机构驱动,该缆索横向只邻近第一输送机或者第二输送机中的一个;转向元件包括臂,该臂具有连接到缆索的第一端和连接到分离器的第二端;该转向元件还包括在第一输送机或者第二输送机中的一个上面延伸的控制臂部分;转向元件推进器由差速驱动机构驱动,由此使转向元件在总体上平行于第一输送机和第二输送机的路径上运动。

47.如权利要求46所述的设备,其还包括用于可调整地张紧环道的张紧装置。

48.如权利要求46所述的设备,其特征在于,差速驱动机构布置在第一输送机和第二输送机的上方。

49.如权利要求46所述的设备,其还包括用于指示转向元件位置的检测装置。

50.如权利要求46所述的设备,其还包括控制器和与该控制器连通的多个传感器,该控制器控制第一输送机和第二输送机是否被驱动,并且如果被驱动,第一输送机和第二输送机以什么速度驱动,所有皆基于从传感器接受的信号。

51.如权利要求50所述的设备,其特征在于,所述传感器包括第一输送机上游的两个给入传感器和第二输送机下游的三个给出传感器。

52.如权利要求51所述的设备,其特征在于,给入传感器中的一个产生使控制器以第一速度驱动第一输送机的信号,而给入传感器中的第二个产生使控制器以第二速度驱动第一输送机的信号。

53.如权利要求52所述的设备,其特征在于,第二速度高于第一速度。

54.如权利要求51所述的设备,其特征在于,给出传感器中的一个产生使控制器以第一较低速度驱动第二输送机的第一信号,或者产生使控制器以第二较高速度驱动第二输送机的第二信号。

55.如权利要求51所述的设备,其特征在于,给出传感器中的两个相互隔开,并且这两个给出传感器产生使控制器停止第二输送机的信号。

说明书 :

物品转向设备

技术领域

[0001] 本发明总体上涉及一种具有多个动力驱动输送部分的输送系统,更加具体地说,涉及一种通过控制段输送的物品从一个输送部分转向到另一个输送部分而改变该系统有效长度的设备。

背景技术

[0002] 许多输送机应用需要将一个输送带上所输送的物品转移到另一个输送带上,该另一个输送带可以沿着另一个方向,例如相反的方向运动。在转移点跨越带的输送表面的固定轨道常常用于这种目的。在一些应用,例如物品存储中,转移点可以移动。移动转移点使输送路径的有效长度及由此所存储的物品数量能得到控制。在螺旋形存储器,例如公开在美国专利No.6,152,291中的那种存储器中,两个平行输送带,即给入带和给出带成螺旋形地布置,并在两者之间有一可旋转转移机构运动。转移机构的位置取决于两个相对运动的带的相对速度。转移机构上的导板将物品从给入输送带引导到给出带上。转移机构上的可旋转件同时接合在专门设计的给入带和给出带上构成的驱动器。由驱动器驱动的可旋转件沿着由其相对速度确定的带移动该转移机构及其连接导板。可旋转件随着转移机构运动。
[0003] 较为常见的存储系统称为双向(双向作用)台。总体上,双向台包括布置成垂直于主输送带运行的双向输送带。当物品聚集在主输送带上时,反压力将这些物品引导到双向带上,该双向带沿着离开主输送机的方向运行。这样,物品聚集在双向带的表面上。当下游过程需要更多的物品时,双向带的方向倒转,致使聚集的物品被推回到主输送带上。支承双向带及其驱动机构的这些双向台总体上是矩形的,且在每端上带有链轮或者皮带轮的驱动轴或者空转轴。但是,与螺旋形存储器不同,这些简单普遍存在的台不是先进先出的。
[0004] 因此,特别需要一种简单的先进先出的存储系统,尤其是在双向台上能易于改装的存储系统。更一般地说,还需要一种简单的机构以将物品从一个输送带转向到另一个输送带,例如相反运动的输送带上。

发明内容

[0005] 根据本发明的一些方面,用于物品流转向的设备包括沿着第一方向并以绕着第一轴第一速度驱动的第一输送机和沿着总体上与第一方向相反的第二方向并以绕着第二轴第二速度驱动的第二输送机。第一输送机和第二输送机总体上布置成相互平行,转向元件至少部分地延伸跨越第一输送机和第二输送机,以将第一输送机上输送的物品转向到第二输送机上。第一转移轴设置在第一输送机的外部并且通过第一轴旋转,而第二转移轴设置在第二输送机的外部并且通过第二轴旋转。差速驱动机构由第一转移轴和第二转移轴沿着对第一转移轴与第二转移轴之间相对转速差起反应的方向驱动。转向元件推进器可操作地连接到转向元件和差速驱动机构上,转向元件推进器由差速驱动机构驱动,从而使转向元件在总体上平行于第一输送机和第二输送机的路径上运动。可以进行各种改变和添加。
[0006] 例如,转向元件可以布置在输送机的上方。此外,转向元件也可以包括分离器,以将第一输送机上的物品与第二输送机上的物品分开。
[0007] 第一输送机可以设置第一驱动机构,第二输送机可以设置第二驱动机构。控制器可以构造成具有第一驱动机构和第二驱动机构以及差速传动。该控制器可以控制随第一输送机的物品供给量和第二输送机的物品需要量而变的第一驱动机构和第二驱动机构的速度。
[0008] 可以设置一种框架,输送机和转向元件支承在该框架上。该框架可以设置在主输送机附近,使得在主输送机上输送的物品转向到第一输送机上,而第二输送机上的物品则转向回到主输送机上。框架可以设置在给入输送机和给出输送机附近,使得在给入输送机上输送的物品转向到第一输送机上,而第二输送机上的物品则转向到给出输送机上。
[0009] 转向元件推进器包括通过差速驱动机构驱动的缆索。此外,张紧装置可以设置用来可调整地张紧该缆索。该张紧装置可以是弹簧加载的皮带轮。
[0010] 第一转移轴和第二转移轴可以布置在第一输送机和第二输送机的上方,和/或差速驱动机构可以布置在第一输送机和第二输送机的上方。该差速驱动机构可以包括两个输入齿轮和差速齿轮。
[0011] 转移驱动器可操作地连接第一轴和第一转移轴,由此第一转移轴通过转移驱动器驱动。此外,转移驱动器也可操作地连接第二轴和第二转移轴,由此第二转移轴通过转移驱动器驱动。另外,转移驱动器也可操作地连接差速驱动机构和转向元件,其中转向元件通过转移驱动器驱动,并且转移驱动器可以布置成围绕差速驱动机构和空转辊,而空转辊布置成围绕第一轴。转向元件推进器可以布置成围绕空转辊并且通过该空转辊驱动。任何或者所有转移驱动器可以是环道,例如带或者链。
[0012] 检测装置可以设置用来指示转向元件的位置。该检测装置可以是光学传感器,并且如果这样,可以检测差速驱动机构壳体的旋转位置。控制器和多个传感器可以设置成与控制器连通,该控制器控制第一输送机和第二输送机是否被驱动,并且如果这样,第一输送机和第二输送机以什么速度驱动,所有皆以从传感器接受的信号为基准。这些传感器可以包括第一输送机上游的两个给入传感器和第二输送机下游的三个给出传感器。如果这样,给入传感器中的一个可以产生使控制器以第一速度驱动第一输送机的信号,而给入传感器中的第二个则产生使控制器以第二速度驱动第一输送机的信号。第二速度可以高于第一速度。此外,给出传感器中的一个可以产生使控制器以第一较低速度驱动第二输送机的第一信号或者产生使控制器以第二较高速度驱动第二输送机的第二信号。给出传感器中的两个可以相互隔开,这两个传感器产生使控制器停止第二输送机的信号。
[0013] 根据本发明另外一些方面,用于物品流转向的设备包括沿着第一方向并以绕着第一轴第一速度驱动的第一输送机和沿着总体上与第一方向相反的第二方向并以绕着第二轴第二速度驱动的第二输送机。第一输送机和第二输送机总体上布置成相互平行。转向元件至少部分地延伸跨越第一输送机和第二输送机,以将在第一输送机上输送的物品转向到第二输送机上。差速驱动机构可操作地与第一轴和第二轴互连,并且由第一轴和第二轴沿着对第一轴与第二轴之间相对转速差起反应的方向驱动,该差速驱动机构设置在第一输送机和第二输送机的外部。环道可操作地连接到转向元件和差速驱动机构上,该环道由差速驱动机构驱动,由此使转向元件在总体上平行于第一输送机和第二输送机的路径上运动。如上面那样,可以进行各种改变和添加。
[0014] 根据本发明的另外一些方面,用于物品流转向的设备包括沿着第一方向并以第一速度驱动的第一输送机和沿着总体上与第一方向相反的第二方向并以第二速度驱动的第二输送机。第一输送机和第二输送机总体上布置成相互平行。转向元件至少部分地延伸跨越在第一输送机和第二输送机,以将在第一输送机上输送的物品转向到第二输送机上,该转向元件包括布置在第一输送机与第二输送机之间的分离器。差速驱动机构沿着对第一输送机与第二输送机之间相对转速差起反应的方向驱动。缆索连接到转向元件上,以便形成环道,并由差速驱动机构驱动,该缆索横向只邻近第一输送机或者第二输送机中的一个。转向元件包括臂,该臂具有连接到缆索的第一端和连接到分离器的第二端;该转向元件还包括在第一输送机或者第二输送机中的一个上面延伸的控制臂部分。转向元件推进器由差速驱动机构驱动,由此使转向元件在总体上平行于第一输送机和第二输送机的路径上运动。如上面那样,可以进行各种改变和添加。
[0015] 附图说明
[0016] 在下面的描述、附加权利要求和附图中进一步阐明了本发明的这些和其它特征、方面和优点,其中:
[0017] 图1是体现本发明特征的设备的局部剖视立体图,该设备包括用于物品流转向的转向元件;
[0018] 图2是图1中设备的顶部平面图;
[0019] 图3是可用在图1设备中的输送表面的分段布置的端部立面示意图;
[0020] 图4是图1设备的一端上包括差速传动在内的驱动机构立体图;
[0021] 图5是图4中展开的差速驱动机构的立体图;
[0022] 图6是图4中的驱动机构图1相对端上驱动机构的立体图;
[0023] 图7是用于物品转向的设备另一形式的顶部平面图,其中,转向元件从一侧驱动;
[0024] 图8是图7中转向设备的另一变型的顶部平面图,其中转向器连接在侧面位置上;
[0025] 图9是物品转向设备的另一形式一部分的立体图,该设备局部剖视以示出导螺杆的差速传动;
[0026] 图10是图9中导螺杆传动的侧视图;
[0027] 图11是采用图1中设备的先进先出存储器应用的顶部平面示意图;
[0028] 图12是存储器的替换实施例的顶部平面示意图;
[0029] 图13是图12中存储器的局部立体图;
[0030] 图14是图12中存储器一部分的放大示意图;以及
[0031] 图15是图12中存储器的立体示意图。

具体实施方式

[0032] 体现本发明特征的、用于使物品从物品流中转向的设备示于图1和2中。该设备包括由带有床脚21的框架20和一对平行的上支承轨22构成的输送床。横梁23在输送床的相对端24、25上横跨支承轨。形成框架一部分的十字形支承26支承输送盘或者耐磨带27,该输送盘或者耐磨带27位于第一给入输送机28和平行的第二给出输送机30的输送路径下面。
[0033] 每个输送机包括在输送床的第一端和第二端24、25处围绕旋转组件32、33的环带或者链。该带或者链优选是环状模块化塑料输送带,例如由美国路易斯安那州Harahan的Intralox,Inc.公司制造和销售的标准带中的任何一种。模块化输送带可优选是因为模件可以用铰链销以总体上砌砖的方式易于首尾相连且并排地连接在一起,从而构造出几乎是任何长度和宽度的带。但是实际上可以采用例如包括金属链或者纤维皮带在内的任何带。给入带28和给出带30沿着箭头34、36的方向驱动。
[0034] 在图1和2的示例中,由第一给入驱动机构38驱动给入带28,该第一给入驱动机构38是第二旋转组件33的一部分。由第二给出驱动机构40驱动给出带30,该第二给出驱动机构40是第一旋转组件32的一部分。在这种驱动装置中,第一驱动机构和第二驱动机构朝着箭头34、36的方向沿着输送机的输送路径将这些带拉紧。在给入驱动机构和给出驱动机构上的电动机42、优选为变速电动机驱动旋转组件旋转,这些旋转组件强制地或者摩擦地啮合带,以沿着所示的方向驱动带。
[0035] 该设备还包括转向元件44,该转向元件44延伸横跨第一输送机和第二输送机宽度的至少一部分。转向元件连接到承载器上,在这个示例中,有一中间带46布置在给入带与给出带之间的空间48中。中间带优选是模块化塑料输送带,但是也可以是金属链或者纤维皮带。只有一部分中间带示出在图1和2中,以便示出该设备的其它特征,但是中间带与给入带和给出带共同延伸,因为环带同样环绕第一旋转组件和第二旋转组件32、33。设置在给入带与给出带之间的中间带邻接这些带中的每一个,只是间隙最小。(限制输送机上物品的侧轨没有示出以简化插图)
[0036] 转向元件44截获来自给入带28上物品流中的物品50,并引导该物品跨越中间带的转移表面52到反向移动的给出带30上。该转向元件具有从底座56竖立的导向面54,在这个示例中,该导向面54是弧形面。该底座连接到中间带的一部分,使得转向元件与中间带一起运动。转向元件的臂60、61延伸横跨给入带和给出带的输送表面的至少一部分。在图1和2所示出的形式中,第一臂60延伸跨越给入带的大部分宽度。在这种情况下,转向元件接受物品流中的所有物品50。但是,也有可能具有较短的第一臂,该臂可以截获一些物品,但允许其它的物品通过。这些臂可以直接地支撑在给入输送机和给出输送机上,或者它们可以设置在输送表面上方,只要它们不是如此之高以致在正常运行时使物品能转向通过下面就行。隔板62也连接到中间带上。转向元件和隔板的导向面限制中间带的转移表面52。该隔板确保产品只能横跨转移表面转向,而沿输送路径的其它部位不转向。为了平稳地转移产品,给入带和给出带的输送表面优选地与中间带的外表面共平面。如图3所示,也有可能具有给入输送带28和给出输送带30的输送表面和中间带46的外表面,其中,中间带46的高度成梯状从给入带降到给出带。换句话说,整个输送床向下偏离水平线向给出带倾斜,以靠重力促使将转移表面上的物品排除掉。
[0037] 在图1和2所示设备的典型形式中,在输送床第一端24的旋转组件32更加详细地示于图4中。第一旋转组件64和第二旋转组件65共轴布置并且终接在差速驱动机构66上。第一旋转组件能动地驱动给出带30。该组件固定安装到横梁23上。所述组件包括驱动电动机42,在这个示例中,该驱动电动机42具有直角驱动轴68。第一旋转组件包括轴
69,该轴69分段示出,链轮7安装在该轴69上。轴承座72支承轴进行旋转。所需的轴承座、链轮和轴段的数目取决于带的宽度及其负载。在这个示例中,第一旋转组件示出了四个链轮、三个轴承座和两个轴段。链轮轴69通过联轴节74连接到电动机驱动轴68上。链轮轴的另一端通过联轴节77连接到差速轴76(图5)上。这些链轮具有周边齿(在图4中示出为凸起部分,以简化插图),这些周边齿啮合给出带接受结构的下面或者链,以驱动并跟踪它。在纤维皮带的情况下,有齿链轮用辊式皮带轮替换,以通过摩擦驱动该带。
[0038] 当在带的第一端的第一旋转组件64构成给出带的驱动机构时,第二旋转组件65则是给入带28的空转组件。在该设备的这种形式中,给入输送机的驱动机构在旋转组件33中被配置在输送床的另一端25。尽管这种布置由于两个驱动机构拉动该带可以优选,但是该驱动机构可以配置在同一端,或者特别对于长带,可沿着带的长度分布。空转组件65与第一旋转组件64相类似,但是不直接连接到电动机上。然而,它通过联轴节77连接到差速驱动机构上。因此,差速驱动机构连接到每个旋转组件上,该旋转组件以与相关带的速度相同的速度旋转。每个旋转组件不管包括驱动轴还是空转轴都起到差速驱动机构的输入驱动机构的作用。
[0039] 差速驱动机构更加详细地示出在图5中。该机构包括四个锥齿轮78A-D。以给出带速度旋转的差速轴76连接到锥齿轮78A上。以给入带速度旋转的差速轴76′则连接到相对的锥齿轮78B上。这些齿轮与齿轮78C和78D相啮合,而齿轮78C和78D作为小齿轮轴80上的小齿轮共轴和可旋转地对准。联轴节82将锥齿轮保持在这些轴和小齿轮轴的适当位置。小齿轮轴的端部从十字叉83中延伸,该十字叉83还为差速轴76、76′提供支承。差速机构配装在两个配对中心壳体半部86的中心形成的空心84中。小齿轮轴的端部配装在壳体半部中径向形成的空腔88中。金属板89用作止推轴承。轴销90将两个壳体半部定位,在传统上是用贯穿孔92的螺栓或者螺钉将这两个壳体半部固定在一起。有齿链轮94连接到每个壳体半部。链轮的周边齿啮合中间带46,从而将其驱动。
[0040] 齿轮传动的差速器运转传统上是因为轴输出锥齿轮78A和78B的相对运动引起小齿轮78C和78D绕着差速轴76、76′的轴线旋转。由于小齿轮旋转,小齿轮轴80的端部便引起壳体和链轮旋转。旋转速度取决于输出轴锥齿轮的相对旋转速度。在给出带和给入带方向相反、速度相同运动的情况下,给出输出锥齿轮76以一定速度朝一个方向旋转,而给入输出锥齿轮76′则方向相反、速度相同地旋转,这样造成小齿轮组件停止,其小齿轮轴固定不动。当输送带中的一个相对于另一个加速时,差速驱动机构便使壳体和链轮组件沿着更快运动的旋转组件的方向旋转,但是以每个旋转组件速度之间速度差的一半旋转。因此,在这个示例中,中间带的速度s可用s=1/2(s1-s2)表示,式中,s1是较快运动带的速度,s2是较慢运动带的速度。当然,可以采用齿轮减速器或者其它传统技术来改变传动比,以便导出一般可由与as1-bs2成正比的s限定的其它速度关系式,式中,a和b例如是由有效传动比设定的参数。这样使中间带能以这样的速度驱动,即在特殊应用中,与另一个输送带相比,该速度受输送带中的一个影响相对较大。
[0041] 配置在输送床第二端25的第二旋转组件33与第一端上的那个相类似,但图6中示出有以下不同之处。首先,给入带的驱动电动机42及其驱动元件96在该端部被装在横梁23上。其次,空转元件98构成给入带的旋转组件。第三,旋转元件尽管共轴安装,但不能驱动该端部的差速机构。而是,设置由侧面轴承座72支承的空转轴102上的空转链轮100,以在输送床的该端部支承和跟踪环状中间带46。
[0042] 用于物品转向的设备的另一种形式示于图7中。在这种形式中,给入带28和给出带30相互邻接。在这个示例中,邻近给入带的承载带104支承转向元件44′。该转向元件贯穿固定侧轨106之间的间隙,跨越给入输送带和给出输送带的输送表面,以将物品从第一带直接引导到相对运转的第二带上,而不必横过中间带,这是一项截然不同的优点。每个输送带的驱动机构差速地驱动承载带。在这种形式中,由于承载带没有邻近给出带,因此给出带的驱动机构必须通过中间传动轴或者一些其它传统的连杆与承载带的差速驱动机构相连。
[0043] 对图7设备的稍微改进的替换方案示于图8中。在这种形式中,在每端由承载带104支承转向元件44″。这种形式为转向元件提供更好的支承。两个侧面承载带各自和谐差速地驱动。
[0044] 因此,所述的形式最特别适合于改装到现有双向台里,这种双向台总体上在每端设有链轮、轴和电动机并且沿着输送路径和返回路径包括有带支承结构。实际上,用本发明的带和旋转组件来替换双向带及其传动和空转链轮组件。双向输送床的剩余部分大都保持不变。如已经提及的那样,所述的形式适合于通过带的加宽或者延长而容易扩展。
[0045] 为此,转向元件的承载器已被称作带(中间带或者承载带),该带由差速驱动机构差速地驱动,而该差速驱动机构则连接到给入带和给出带的驱动机构上。在该设备的另一种形式中,如图9和10所示,转向元件44支承在承载器106上,该承载器106是线性变化的导螺杆的螺母。导螺杆一端连接到固定的差速齿轮110上,而另一端连接到承载器行程相对端的固定轴承座112上。导螺杆的旋转速度和方向取决于给入带28和给出带30的相对速度。随着导螺杆的旋转,承载器沿着其行程线性地驱动。为了使两个输送带之间的空间最小化,转向元件通过薄但坚固的肋片114连接到承载器上,该肋片114例如通过焊接各自连接。
[0046] 所有这些转向承载装置可以用来将物品从一个输送机转向到另一个输送机上并且例如可用在先进先出的物品存储器中,如图11所示的那种存储器。根据上游的物品供给量和下游的物品需要量,存储器系统116有效地调整输送路径的长度。沿着箭头118方向由主输送线120输送的物品流50在主输送机的上游位置122由给入输送带28接受,该给入输送带沿着箭头34的方向驱动。给入导轨124将物品流引导到给入带上。当给入带输送物品时,这些物品被截获并由转向元件44改变方向,该转向元件44连接到中间带46上并由其支承。该物品转移跨越转向元件与隔板62之间中间带的转移表面52,并到给出输送带30上。转向的物品被向主输送和驱动的给出输送带传送到下游位置128的主输送机上。给出导轨125将物品流导回到主输送机上。转移板126,例如固定板用来将物品平稳地转移到和转移出主输送机。另一方面,主输送机可以采用其它转移技术,例如转移带的边缘连接到主输送带上并且与其一起运动。给入带和给出带不必垂直于输送机,但是例如可以平行于主输送机线运行,该主输送机线包括给入/给出带装置相对侧上的上游段和下游段。
存储器允许物品沿着主输送线进行输送,以调整物品的上游供给量和下游需要量之间的失配。存储器做到这点通过控制输送路径的有效长度来实现。当物品的供给量增多时,给入带以比给出带高的速度驱动。差速传动的承载带运动离开主输送机。当转向元件离开主输送机较远时,更多物品可能聚集在延长的输送路径上。随着下游的物品需要量增大到超过物品供给量水平,给出输送机便以快于给入输送机的速度驱动。当产生这种情况时,承载带及其转向元件向着主输送机运动,从而缩短有效输送路径和成比例的存储面积。为了保护,当转向元件沿着输送床到达其允许范围的任一端部时,在给入/给出输送床每端上的限位开关(未示出)将使电动机停机。
[0047] 物品的供给量和需要量可以用传统的物品传感器130来检测,这种传统的物品传感器130例如设置在主输送机的上游和下游位置。它们的信号132、133电动传到控制器134中,该控制器134再将控制信号136、137发送到变速驱动电动机42,以调整给入带和给出带的速度。尽管对此描述的差速驱动机构是机械连接的差速器,但是另外也有可能具有独立的承载器传动,该承载器具有由控制器计算的差速和发送到承载器差速驱动机构的合适速度控制信号。在这种配置情况下,控制器易于随时使速度关系式(例如s=as1-bs2)适合系统的需要。操作人员通过控制器调整a和b参数值。
[0048] 图12-15示出根据本发明一些其它方面的存储器系统216的另一个实施例。如上面那样,相同或者类似的附图标记与图12-15中的实施例一起使用,表示与前面实施例出现的相同或者类似的元件。
[0049] 概括地说,如图12所示,第一输送机28和第二输送机30安装在邻近给入输送机220和给出输送机222的框架20内。导轨124和125相对于输送机220和222将物品转向到和转移出输送机28和30。转向元件144至少部分地延伸跨越输送机28和30,以将物品从输送机28转向到输送机30。转向元件推动器(在图12中未示出)使转向元件144在总体上平行于第一输送机和第二输送机28和30的路径上(参见箭头34-36)运动。转向元件144可包括分离器162,以将输送机28上的物品与输送机30上的物品分开,也就是防止两个输送机上的物品相互干扰。转向元件144可以连接到臂145上,该臂145在输送机28或者30中的一个上面延伸到分离器162连接的末端。如图12所示,臂145延伸跨越输送机28。但是,臂145和转向器144可安装在框架20的相对侧上,以便从输送机30的右侧(如图示那样)附近延伸。
[0050] 转向器144和分离器162的底部可以包括与输送机28和30相适应的减摩擦材料。此外,润滑剂,例如肥皂水可以涂到输送机28和30上,以提高物品50的移动和转向器144与分离器162的滑动。
[0051] 应该明白,尽管图12示出输送机220和222基本上垂直于输送机28和30,但是输送机220和222可布置成接近处于其它方位的输送机28和30,需要时,包括基本上平行的输送机28和30。如果这样,导轨124和125则可需要其它设计,例如包括在输送机两侧的导轨。此外,需要时,单一主输送机,例如前面实施例中所示的输送机120可与系统216一起使用。所有这些选项均在本发明的范围内。
[0052] 图12中系统216也可包括最多到5个传感器130a-130e,这些传感器安装在邻近的输送机220和222上,而不是只有与前面实施例一起使用的两个传感器130。使用这些额外的传感器是任选的,该选项在一些应用中可以达到改善性能和适应性的作用。
[0053] 例如,在一种配置中,传感器130a可以包括给入高速接近开关,传感器130b可以包括给入存在接近开关,传感器130c可以包括给出停止接近开关,传感器130d可以包括给出完全阻塞接近开关,以及传感器130e可以包括给出高速接近开关。每个传感器可以包括光学传感器、音响传感器、机械传感器等。如果采用五个所示的传感器,这些传感器则可操作如下,不过少于5个传感器当然也是可以的。
[0054] 当物品接近输送机28时,给入产品存在接近开关130b检测到存在所输送的物品。如果传感器130b检测出物品存在,则将信号138发送到控制器134,该控制器134然后将信号137发送到电动机42a,以将物品聚集在输送机28上所需的速度驱动输送机28。与传感器130b相比,传感器130a在上游设置得更远。如果传感器130a检测出聚集物品,信号
132便被发送到控制器134,该控制器134然后将信号137发送到电动机42a,以使输送机
28以更高的速度运转。因此,如果所输送的物品沿着输送机220进一步阻塞而到达传感器
130a,输送机28则将以更快的速度运转,以便更快地将物品移动到输送机28上。
[0055] 对于给出输送机222,传感器130c可以检测到输送机222上输送物品存在阻塞。如果这样,传感器130c便将信号139发送到控制器134,该控制器134再将信号136发送到电动机42b,以停止输送机30。在有点远的下游,传感器130d也可检测到物品在输送机
222上存在阻塞,这样对传感器130c提供了支持。如果传感器130d检测出物品阻塞,便将信号140发送到控制器134,该控制器134再将信号136发送到电动机42b,以停止输送机
30。最后,传感器130e沿着输送机222甚至在更远的下游。如果该传感器检测出有物品存在,信号133便被发送到控制器134,该控制器134再将信号136发送到电动机42b,以使输送机30以常规速度运转。如果传感器130e检测到没有物品,控制器134则指挥输送机30高速运转。
[0056] 因此,使用一个或者多个传感器130a-130e与控制器134相结合形成一种操作,由此,沿着输送机222的物品流可以进一步优化成理想的模式。特别是,可以得到稳定的均匀流。可以采取使用传感器130a-130e的各种其它方法。例如,需要时,输送机28和30的速度根据检测到的其阻塞或者缺少状况可以稍微提高或者减低。总体上,这样使用传感器和控制器取决于用途、流率、上游台和下游台以及被输送物品的类型。在安装时,本领域普通技术人员同样可以使用公开的结构来设计各种合适的操作方式。
[0057] 在框架20内可以使用另外的传感器(在图12中未示出)来检测转向元件144的位置,以便识别输送机28和30何时无载或过载,或者确定转向元件144沿着两个方向是否已超程。此外,如在下面论述的那样,可以使用另外的传感器来识别用于定位转向元件144的各元件的过载或者位置。
[0058] 图13进一步示出转向元件144的细节,该转向元件144的细节包括其支承框架144a和用于分离器162定位的臂145。如所示那样,臂145包括许多元件,这些元件在输送物品50的上面延伸。转向元件144沿着框架20由转向元件推动器146驱动。如所示那样,转向元件推动器146布置在框架20内。转向元件推动器146可包括环道,例如缆索、带、链或者其它类似装置。转向元件推动器146由差速驱动机构166驱动,从而使转向元件144在总体上平行于第一输送机和第二输送机28和30的路径35上运动。
[0059] 如所示那样,电动机42a、42b驱动输送机28和30。电动机42a和42b布置在相对端,以便将输送的物品拉向它们,而不是将输送的物品推开。不过,需要时,两个电动机可以置于同一端。电动机42a和42b通过一端上的从动齿轮170a驱动输送机28和30,而空转齿轮170b布置在输送机28和30的相对端。
[0060] 尽管轴169和171彼此独立地旋转,但是轴169与轴171共线。从电动机42a和42b延伸的驱动轴168驱动齿轮170。转移轴175和177分别通过轴169和171驱动。转移轴175和177又沿着对第一转移轴和第二转移轴175和177之间相对转速差或者最后输送机28和30速度差起反应的方向驱动差速驱动机构166。
[0061] 如所示那样,第一转移轴和第二转移轴175和177可以设置在输送机28和30的上方。这样做防止任何物体、碎片、润滑剂等泄漏到转移轴或者差速驱动机构166上。但是,需要时,转移轴和差速驱动机构另外也可设在输送机28和30的旁边或者下方。在内部,差速驱动机构166可与上述机构66相类似,具有两个输入齿轮、差速齿轮等。
[0062] 可以设置第一转移驱动器和第二转移驱动器176和178,以可操作地分别连接第一轴169与第一转移轴175和第二轴171与第二转移轴177。如所示那样,第一转移驱动器和第二转移驱动器176和178可以包括环道,例如带、链、缆索或者其它类似装置。转移驱动器176和178通过皮带轮180-183驱动,该皮带轮180-183布置在各种轴上,在图15中清楚地示出。如所示那样,驱动轴68与轴169构成整体,从而形成单一旋转件。有些轴可以设置轴承座172。需要时,也可设置额外的轴承座(未示出)。
[0063] 转移驱动器176和178基本上为差速驱动机构166提供输入,以便提供与输送机28和30的速度有关的信息。如上面那样,如果输送机28和30以相同的速度运动,则通过转移轴175和177的差速驱动机构166的输入应该相等,从而使差速驱动机构166的外壳体不转动。应该结合齿轮170a和170b以及空转轮172来设计皮带轮180-183的直径,以便为差速驱动机构166提供精确的输入。但是,如果出于某种原因需要不同的轴175和177速度,则相应地可改进差速驱动机构166内部的齿轮装置。
[0064] 第三转移驱动器179布置成围绕差速驱动机构166和空转辊184,而空转辊184安装在驱动轴68/轴169上。由差速驱动机构166驱动第三转移驱动器179,并且该转移驱动器179提供输出,由此使转向元件144沿着输送机28和30运动。如所示那样,转向元件推动器146包括环道,例如连接到转向元件144的缆索。转向元件推动器146向下(如图15中所示那样)从转向元件144延伸到左部,绕过空转轮184通过张紧装置185,返回绕过空转轮184,沿着输送机28到空转轮186,然后返回到转向元件144。
[0065] 张紧装置185可以是弹簧加载的皮带轮机构,如所示那样。由于物品、输送机、电动机等施加了各种力,张紧装置185起作用通过转向元件推动器146在转向元件144上保持足够的张紧力。因此张紧装置185保证操作更平稳、较少打滑等。
[0066] 如图14所示,另外的传感器可以设置在差速驱动机构166附近。例如,传感器130f可包括过载开关,以检测由转向元件推进器146造成的差速驱动机构166上的过载。传感器130f可包括光学传感器,以检测由过滤离合器触发的一部分差速驱动机构(未示出)的运动,其中当装载超过一定的预定量时,过载离合器便生效。如果该离合器被触发,信号则可发送到控制器134,以放慢或停止系统216各个部分的运行。也可以设置传感器130g,以检测差速驱动机构166的位置。传感器130g可以检测差速驱动机构壳体上的旋转接片或者齿(未示出),以确定壳体的旋转位置,由此计算出转向元件144的运动位置、方向和速度。需要时,可将这种信息馈送到反馈回路中的控制器134,以达到额外的精确控制。
[0067] 因此,在图12-15中公开的装置包括对以前的装置关于元件,例如传感器、控制器、差速驱动机构的定向和操作等的改变和添加。在一些应用中,通过一些或者全部的改变和添加使性能和可靠性得到提高。
[0068] 因此,对于各种形式通过示例已描述了本发明。即使这样,本领域普通技术人员将会知道,在没有实质上脱离本发明新的指导和优点的情况下,其它形式也是可以的。例如,承载器可以支撑在齿条和小齿轮装置、缆索和鼓轮装置或者牵引链和轨道装置上。作为另一个示例,包括多个差速器在内的多个中间驱动机构可以沿着输送机、特别是长带的输送机分布。这些带可以是半径、侧弯曲的带,它们沿着弯曲路径布置。通过正齿轮或者其它齿轮型式可以获得差速器。如所建议的示例,这些和其它改进预定均包括在下面权利要求限定的本发明范围内。