專利名稱：翻轉(zhuǎn)和定位物品的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于翻轉(zhuǎn)物品的裝置和方法。更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于翻轉(zhuǎn)那些從生產(chǎn)線上流動(dòng)的物品中選擇出的物品的裝置和方法，該裝置和方法將流動(dòng)中的物品從原來的位置翻轉(zhuǎn)180度之后再將這些物品輸送到生產(chǎn)工序中。本發(fā)明在食品，例如蛋糕三明治等的生產(chǎn)中特別有用，其中必須將在生產(chǎn)線上流動(dòng)的從烘烤工序中出來的蛋糕每隔一個(gè)翻轉(zhuǎn)過來，從而使自動(dòng)蛋糕生產(chǎn)工序更容易生產(chǎn)蛋糕三明治。
在例如蛋糕、糖果等食品的制備中，當(dāng)食品經(jīng)過烘烤之后，以流動(dòng)方式將它們從烤箱中傳送到進(jìn)給傳送帶，從而再傳送到加工站。在制備蛋糕三明治的工序中，需要用填料臺(tái)將蛋糕填充物，例如奶油每隔一個(gè)地放置在生產(chǎn)線上流動(dòng)的蛋糕上。在現(xiàn)有的烘烤工業(yè)的生產(chǎn)中，是通過手工將未經(jīng)放置填料的蛋糕從傳送帶上取下，并將其放置在已放置了填料的蛋糕上。很明顯，這種生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度相當(dāng)大，并且耗費(fèi)時(shí)間。
授權(quán)給Mims(本發(fā)明的發(fā)明人)的美國(guó)專利US5,287,953公開了一種成功地生產(chǎn)蛋糕三明治的自動(dòng)工藝。該專利的系統(tǒng)包括一個(gè)在進(jìn)給段接收排列好的流動(dòng)物品，例如食品等的裝置，這些食品以相同形態(tài)成排地放置；也就是說，每個(gè)食品都具有一個(gè)頂表面和一個(gè)底表面，各排食品是這樣取向的，來自進(jìn)給段內(nèi)的傳送帶的食品是頂表面朝上的。將食品送出進(jìn)給段的邊緣并傳向輸送裝置，如循環(huán)傳送帶等。當(dāng)食品要離開進(jìn)給段時(shí)，用一個(gè)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)阻擋食品運(yùn)動(dòng)。
圖4示出了這種裝置。更具體地說，滑動(dòng)機(jī)構(gòu)11′可有選擇地從滑動(dòng)位置運(yùn)動(dòng)到翻轉(zhuǎn)位置。在滑動(dòng)位置時(shí)，該機(jī)構(gòu)的第一滑動(dòng)表面位于進(jìn)給傳送帶10′的邊緣正下方，并使其表面與傳送帶的水平成一定角度。在運(yùn)行時(shí)，食品脫離傳送帶的邊緣后順第一滑動(dòng)表面滑動(dòng)并滑落在具有與第一滑動(dòng)表面基本處于同一平面的第二滑動(dòng)表面的第二滑動(dòng)機(jī)構(gòu)12′上。食品繼續(xù)沿第二表面滑動(dòng)直到它停在由第二表面與在第二滑動(dòng)表面的整個(gè)寬度上伸展的止動(dòng)桿13′形成的接合部分上。
在翻轉(zhuǎn)位置(見圖4中的虛線)上，滑動(dòng)機(jī)構(gòu)11′位于傳送帶邊緣的正前方?；瑒?dòng)機(jī)構(gòu)上具有當(dāng)食品從傳送帶上落下時(shí)面對(duì)傳送帶邊緣的鄰接表面。在運(yùn)行時(shí)，滑動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到每隔一排食品的翻轉(zhuǎn)位置上。將要翻轉(zhuǎn)的食品脫離傳送帶并與鄰接表面接觸。當(dāng)食品朝與第二滑動(dòng)機(jī)構(gòu)12′的反向滑動(dòng)表面相匯合的輸送裝置運(yùn)動(dòng)時(shí)，該表面改變食品的方向。食品以頂表面朝下的方式順反向滑動(dòng)表面滑下，因此它從在進(jìn)給傳送帶10′上的方向翻轉(zhuǎn)了大約180°。
然后滑動(dòng)食品支撐在可退回板15′上的傳送表面上。接著，可退回板15′退回，使食品以與由止動(dòng)桿13′釋放滑動(dòng)食品相對(duì)應(yīng)的預(yù)定時(shí)間落到傳送表面上。
由止動(dòng)桿將第一排食品釋放到輸送裝置上，然后第二排食品翻轉(zhuǎn)而落在輸送裝置上并且位于第一排食品的后面。因此，第二排食品必須快速翻轉(zhuǎn)并立即將其放置在輸送裝置上，以便使食品之間保持在高生產(chǎn)率的理想間距。
然而，由于各步驟之間的相互依賴性及用于各步驟的時(shí)間的相對(duì)分配，因此上述系統(tǒng)的生產(chǎn)率是受到限制的。這對(duì)于必須快速放置在輸送裝置上的翻轉(zhuǎn)食品來說是特別實(shí)際的問題。在加速翻轉(zhuǎn)食品并使其落在輸送裝置上時(shí)，翻轉(zhuǎn)食品常常會(huì)偏移正確的位置。另外，由于食品的翻轉(zhuǎn)和滑落，所以它們?cè)诮?jīng)過振動(dòng)后才能穩(wěn)定下來，因而在高速狀態(tài)下會(huì)出現(xiàn)操作錯(cuò)誤。最后，由于翻轉(zhuǎn)食品在輸送裝置上的位置受可退回板、食品的跳動(dòng)和輸送裝置的摩擦力的影響，因此會(huì)出現(xiàn)定位誤差。
通過圖5可更好地理解上述現(xiàn)有裝置的局限性，該圖是這種裝置的各部件時(shí)基圖。圖5的時(shí)基圖表示本發(fā)明人研制的機(jī)器具有每分鐘200排食品的生產(chǎn)率。
為了進(jìn)行比較，圖5的時(shí)基圖采用了1/30秒的時(shí)間增量。但是該時(shí)間增量可根據(jù)具體應(yīng)用加以改變。不管時(shí)間增量如何變化，相對(duì)時(shí)間值保持基本不變，這是由于每個(gè)部件的工作都要依賴于其它部件。從下面的討論中將可清楚地看出這點(diǎn)。
如圖5的曲線(a)所示，每隔9個(gè)時(shí)間單位就要釋放一排食品，即有一排食品被送到進(jìn)給傳送器的端部。以1/30秒為一個(gè)時(shí)間單位，結(jié)果每分鐘處理200排食品。具體地說，在0時(shí)間單位釋放頂面朝上(未翻轉(zhuǎn)的)的食品，在第9個(gè)時(shí)間單位釋放底面朝上(已翻轉(zhuǎn)的)食品，等等。在這個(gè)實(shí)例中，將每隔一個(gè)食品翻轉(zhuǎn)，因此滑動(dòng)機(jī)構(gòu)交替地處于上述的滑動(dòng)和翻轉(zhuǎn)位置。具體地，如圖5中的曲線(b)所示，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)頂面朝上的食品脫離進(jìn)給傳送器時(shí)，滑動(dòng)機(jī)構(gòu)處在滑動(dòng)位置，當(dāng)?shù)诙€(gè)底面朝上的食品脫離進(jìn)給傳送器時(shí)，滑動(dòng)機(jī)構(gòu)處在翻轉(zhuǎn)位置，以此類推。
第一個(gè)頂面朝上的食品沿滑動(dòng)機(jī)構(gòu)滑動(dòng)直到在第6個(gè)時(shí)間單位碰到止動(dòng)桿，如圖5的曲線(d)中的虛線X所示。食品由止動(dòng)桿保持到第16個(gè)時(shí)間單位，在該時(shí)間止動(dòng)桿抬高，即打開，使食品滑落在輸送裝置上，如曲線(d)所示。在這期間，第二個(gè)底面朝上的食品在第9個(gè)時(shí)間單位被釋放，由滑動(dòng)機(jī)構(gòu)將其翻轉(zhuǎn)并在第14個(gè)時(shí)間單位到達(dá)可退回板，如圖5的曲線(c)中的虛線Y所示。如曲線(c)所示，在第15個(gè)時(shí)間單位，可退回板退回，使該食品落在輸送裝置上，并處于已按上述方式從止動(dòng)桿處釋放的第一個(gè)食品后面。當(dāng)然，該過程是重復(fù)進(jìn)行的，以便交替地將翻轉(zhuǎn)和未翻轉(zhuǎn)的食品以它們之間基本固定的間距放置在輸送裝置上。
很明顯，止動(dòng)桿和可退回板的操作是相互關(guān)聯(lián)的，以便使食品正確地對(duì)齊，即定位。具體地說，止動(dòng)桿在釋放一個(gè)食品后必須保持抬高預(yù)定的時(shí)間周期，即大約2個(gè)時(shí)間單位，以便使食品滑落到輸送裝置上。另外，在該時(shí)間周期之后，止動(dòng)桿必須很快地下降，即關(guān)閉以截獲下一個(gè)食品。例如，在本申請(qǐng)人的裝置中，第二個(gè)頂面朝上的蛋糕在第24個(gè)時(shí)間單位到達(dá)止動(dòng)桿(見圖5的曲線(d)中的虛線X′所示)，而止動(dòng)桿在第23個(gè)時(shí)間單位完全關(guān)閉。這樣幾乎不會(huì)有什么誤差并提高了速率。
此外，在本申請(qǐng)人的裝置中，底面朝上的食品在第14個(gè)時(shí)間單位到達(dá)可退回板并且必須在第15個(gè)時(shí)間單位被釋放，以便在輸送裝置上使其正確定位，即相對(duì)于其它食品以固定的間距定位。所以，底表面朝上的食品在可退回板上只保持一個(gè)時(shí)間單位，如圖5的曲線(c)所示。這樣就不能給食品振動(dòng)的消失留有足夠的時(shí)間。
從以上的討論和圖5的曲線中可明顯看出，各部件的之間的操作是相互關(guān)聯(lián)的。具體地說，可退回板用于控制翻轉(zhuǎn)食品在輸送裝置上的定位，因此可退回板必須在翻轉(zhuǎn)食品被放置在其上時(shí)立即退回，以便使該翻轉(zhuǎn)食品能跟上滑動(dòng)食品。因此，由于翻轉(zhuǎn)而不能給翻轉(zhuǎn)食品留有足夠的使其振動(dòng)消失的穩(wěn)定時(shí)間。另外，當(dāng)可退回板退回時(shí)，隨著食品下落在輸送裝置上而產(chǎn)生另外的振動(dòng)。這就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)特別的、使食品出現(xiàn)不規(guī)則形狀的問題。由于食品的翻轉(zhuǎn)和下落而產(chǎn)生的所有振動(dòng)，以及輸送裝置與食品之間的摩擦力，使翻轉(zhuǎn)食品發(fā)生定位誤差，并從而很難實(shí)現(xiàn)對(duì)食品額外的自動(dòng)化處理。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種在生產(chǎn)過程中控制翻轉(zhuǎn)物品的位置和以預(yù)定的順序使翻轉(zhuǎn)和未翻轉(zhuǎn)物品相互定位的裝置和方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種自動(dòng)傳送、翻轉(zhuǎn)和定位物品(如產(chǎn)品、蛋糕、糖果等)，以便在高速運(yùn)行中對(duì)甚至形狀不規(guī)則的物品進(jìn)行處理和加工的裝置和方法。
本發(fā)明通過下述方式實(shí)現(xiàn)上述和其它目的設(shè)置一種裝置，用于在進(jìn)給段接收流動(dòng)的排列物品，例如食品等，將它們按相同形態(tài)成排地放置，也就是說，各食品都有一個(gè)頂表面和一個(gè)底表面，并且各排食品在從進(jìn)給段內(nèi)的傳送帶傳送過來時(shí)是頂表面朝上的。物品脫離進(jìn)給段的邊緣而被送到一個(gè)輸送裝置，例如循環(huán)傳送帶或類似裝置。當(dāng)傳送的物品脫離進(jìn)給段時(shí)，由一個(gè)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)引導(dǎo)它們。
更具體地說，滑動(dòng)機(jī)構(gòu)可有選擇地從滑動(dòng)位置運(yùn)動(dòng)到翻轉(zhuǎn)位置。在滑動(dòng)位置，機(jī)構(gòu)的第一滑動(dòng)表面位于進(jìn)給傳送帶的正下方，以使該第一滑動(dòng)表面與傳送帶的水平表面形成一定的角度。在運(yùn)行時(shí)，被傳送的物品脫離傳送帶的邊緣并滑過第一滑動(dòng)表面而落到具有第二滑動(dòng)表面的第二滑動(dòng)機(jī)構(gòu)上，該第二滑動(dòng)表面與第一滑動(dòng)表面基本上處在相同的平面內(nèi)。物品繼續(xù)沿第二表面滑動(dòng)，直到它停在由第二表面和一根沿第二滑動(dòng)表面的整個(gè)寬度上伸展的止動(dòng)桿形成的接合部分上。
在翻轉(zhuǎn)位置，滑動(dòng)機(jī)構(gòu)位于傳送帶邊緣的正前方?；瑒?dòng)機(jī)構(gòu)具有一個(gè)鄰接表面，當(dāng)物品從傳送帶上掉下時(shí)，該鄰接表面面向傳送帶邊緣。在運(yùn)行時(shí)，滑動(dòng)機(jī)構(gòu)每隔一排食品運(yùn)動(dòng)到翻轉(zhuǎn)位置。要翻轉(zhuǎn)的食品脫離傳送帶并與鄰接表面接觸。當(dāng)食品朝與第二滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的反向滑動(dòng)表面相匯合的輸送裝置運(yùn)動(dòng)時(shí)，該表面改變食品的方向。食品以頂表面朝下的方向順反向滑動(dòng)表面滑下，因此它從在進(jìn)給傳送帶上的方向翻轉(zhuǎn)了大約180°。
在優(yōu)選實(shí)施例中，翻轉(zhuǎn)了約180°的食品停留在水平地位于輸送裝置的表面上方的阻擋棒與可滑動(dòng)地位于阻擋棒下方的可退回板之間形成的接合部分。對(duì)可退回板和止動(dòng)桿進(jìn)行操作，以使它們分別將翻轉(zhuǎn)和滑動(dòng)的食品釋放到輸送裝置上。
將第一排列食品翻轉(zhuǎn)，接著由一個(gè)門將其保持在輸送裝置上，同時(shí)將第二排食品釋放到輸送裝置上并使其處于第一排食品的前部。該門使第一排食品翻轉(zhuǎn)，然后使其在穩(wěn)定時(shí)間周期保持在適當(dāng)位置，同時(shí)第二排食品滑動(dòng)到輸送裝置上。由于有這個(gè)穩(wěn)定周期，所以當(dāng)將食品輸送到輸送裝置時(shí)，可使食品的振動(dòng)降低到最低限度并因而使誤差也減小到最低程度。該門位于輸送裝置上方并因而使翻轉(zhuǎn)食品以所需的方式定位在輸送裝置上。這樣，利用輸送裝置可以較高的速率傳送多排食品，并使它們定位在理想的相對(duì)位置上，以便進(jìn)行隨后的工序，如送到自動(dòng)三明治生產(chǎn)系統(tǒng)的填料和蓋頂臺(tái)，在那里將來自輸送裝置表面的食品每隔一排地使它們的底表面朝上。


圖1表示本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的局部剖視圖；圖2是優(yōu)選實(shí)施例的各種部件的時(shí)基圖；圖3詳細(xì)表示出優(yōu)選實(shí)施例的“翻轉(zhuǎn)門”；圖4表示傳統(tǒng)裝置的局部剖視圖；以及圖5是傳統(tǒng)裝置的時(shí)基圖。
圖1表示本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，該實(shí)施例將在物品的生產(chǎn)線內(nèi)選擇的物品從原來的在生產(chǎn)線上的位置翻轉(zhuǎn)大約180°。下文中描述的物品形式是食品，例如食物、蛋糕、糖果或類似物品。但是，下文的描述中采用的這些食品只是為了舉例說明，而不應(yīng)當(dāng)看成是對(duì)本發(fā)明的限制。從下文中可明顯看出，該優(yōu)選實(shí)施例中給上面討論的實(shí)例增加了一個(gè)部件。該部件可使本發(fā)明以基本不同于上述實(shí)例的方式工作。
在生產(chǎn)線上流動(dòng)的食品100(例如蛋糕)在進(jìn)給段(最好是環(huán)形傳送帶10)進(jìn)行烘烤或進(jìn)行其它的食品處理之后是以頂表面朝上放置的。然后利用如也授權(quán)給Mims的美國(guó)專利US4,535,881所公開的轉(zhuǎn)位裝置將這些食品轉(zhuǎn)位，即放置在所需的相對(duì)位置上，該美國(guó)專利公開的內(nèi)容作為本文的參考文獻(xiàn)。傳送帶10將轉(zhuǎn)位后的食品100輸送到本發(fā)明的裝置。該裝置最好與自動(dòng)蛋糕三明治生產(chǎn)系統(tǒng)，例如眾所周知的COOKIE CAPPER(商標(biāo))三明治系統(tǒng)連接在一起，該系統(tǒng)需要每隔一排地將食品100底面朝上地輸送到填料臺(tái)(圖中未示出)。通過該填料臺(tái)將蛋糕填充物質(zhì)放在底表面上。這種填料臺(tái)可以是任何現(xiàn)有技術(shù)中已知的填料臺(tái)，例如可以是也作為本文的參考文獻(xiàn)的美國(guó)專利US4,194,443中所示的那種填料臺(tái)。
在食品100通過填料臺(tái)之后，將每隔一排的頂表面朝上的食品托起并放在如美國(guó)專利US4,194,443中所示的蓋頂臺(tái)上，并按順序放置在其上已放置了填料的那排食品上。
對(duì)于上述的自動(dòng)蛋糕三明治系統(tǒng)來說，本發(fā)明的裝置工作在兩個(gè)位置上。在滑動(dòng)位置，即在由虛線所指的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)11的位置，滑動(dòng)機(jī)構(gòu)11位于進(jìn)給傳送帶10的邊緣下方。特別是，該滑動(dòng)機(jī)構(gòu)11具有一個(gè)第一滑動(dòng)表面11A，該滑動(dòng)表面與傳送帶10的水平表面形成一定角度，這樣，當(dāng)在生產(chǎn)線上流動(dòng)的食品100達(dá)到傳送帶邊緣時(shí)，食品100并排地從傳送帶10上順第一表面11A滑落到輸送裝置20上。第一滑動(dòng)表面11A將每個(gè)蛋糕100引導(dǎo)到形成在第二滑動(dòng)機(jī)構(gòu)12上的第二滑動(dòng)表面12A?；瑒?dòng)表面12A的定位應(yīng)使它能處在與第一滑動(dòng)表面11A相同的平面上。然后蛋糕100滑落到表面12A上，由與滑動(dòng)表面12A的下緣連接在一起的止動(dòng)桿13阻止它繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。
止動(dòng)桿13具有一個(gè)橫跨滑動(dòng)機(jī)構(gòu)12和輸送裝置20的整個(gè)寬度上的水平延伸部分。桿13可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一根軸或類似物上，以使它可沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)止動(dòng)桿13如此轉(zhuǎn)動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng)到虛線所指的位置)時(shí)，處在與桿13和表面12A的結(jié)合處對(duì)齊的位置上的蛋糕100靠其本身的重量落在輸送裝置20的水平表面上。輸送裝置20用于將食品100傳送到填料和蓋頂臺(tái)上；該機(jī)構(gòu)最好是環(huán)形傳送帶。但是也可采用其它適用的輸送裝置。止動(dòng)桿13控制蛋糕100，使之精確地定位在輸送裝置上。
在翻轉(zhuǎn)位置上，本發(fā)明的裝置可使滑動(dòng)機(jī)構(gòu)11抬高并傾斜，從而使它能貫穿傳送帶10的水平平面，如圖1中的實(shí)線所示。按此方式，達(dá)到傳送帶10邊緣的流動(dòng)食品與滑動(dòng)機(jī)構(gòu)11相接觸。具體地說，滑動(dòng)機(jī)構(gòu)11具有一個(gè)鄰接表面11B，其結(jié)構(gòu)適合于在食品脫離傳送帶10時(shí)接收并排的食品100。該鄰接表面限制食品100朝前運(yùn)動(dòng)并引導(dǎo)它向下朝第二滑動(dòng)機(jī)構(gòu)12的反向表面12B運(yùn)動(dòng)。
脫離傳送帶10并向下滑落到反向表面12B上的各食品100是頂表面朝下滑動(dòng)的。一根阻擋棒14設(shè)置在輸送裝置20表面正上方的某位置上，該棒用作阻止從反向滑動(dòng)表面12B滑下的各食品100運(yùn)動(dòng)的限制表面。
在該優(yōu)選實(shí)施例中，一個(gè)可退回板15位于棒14的正下方，棒14與板15在反向滑動(dòng)表面12B的底部形成一個(gè)接合部。從滑動(dòng)表面12B上滑下的各食品100與阻擋棒14接觸并停在由棒14和板15形成的位于輸送裝置20上方的接合部處?？赏嘶匕?5可利用一個(gè)致動(dòng)裝置(如氣缸或類似裝置)沿箭頭A所指的方向滑動(dòng)，這樣就使它能退回到阻擋棒14下延區(qū)域后部的位置。借助于以這種方式運(yùn)動(dòng)的可退回板15，位于上述接合部的食品100脫離該接合部并向下落到輸送裝置20的表面上。
翻轉(zhuǎn)門50位于輸送裝置20表面的正上方，用于在食品100被排列在輸送裝置20上時(shí)有選擇地使它們止動(dòng)并保持。具體地說，翻轉(zhuǎn)門50可在食品100被該翻轉(zhuǎn)門止動(dòng)的下部位置(見圖1中的實(shí)線)與允許食品100被輸送裝置20傳送的抬高位置(見圖1中的虛線)之間有選擇地運(yùn)動(dòng)。該翻轉(zhuǎn)門可由已有的氣缸、電磁線圈或類似裝置致動(dòng)。本優(yōu)選實(shí)施例的其余部件可由已有的機(jī)械部件或電氣部件，例如在美國(guó)專利US5,287,953中所公開的部件所致動(dòng)或控制。
正如上面所提到的，翻轉(zhuǎn)門50使該優(yōu)選實(shí)施例以基本不同于已有裝置的方式工作。尤其是本發(fā)明可采用控制計(jì)時(shí)，以便在輸送食品100時(shí)，使它們有足夠的穩(wěn)定時(shí)間周期。圖2是優(yōu)選實(shí)施例的時(shí)基圖。圖2的水平軸表示以增量單位計(jì)算的時(shí)間。例如，每單位可以是1/30秒。按這種計(jì)時(shí)，每分鐘處理200排食品。較小的增量時(shí)間周期可使本發(fā)明每分鐘處理的食品達(dá)到300排。除了增加翻轉(zhuǎn)門之外，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的本發(fā)明的裝置與上面討論的例子相同。因此，根據(jù)圖2很容易確定翻轉(zhuǎn)門50的優(yōu)越性。
如圖2的曲線(a)所示，每隔9個(gè)時(shí)間單位，即第9時(shí)間單位，第18時(shí)間單位，第27時(shí)間單位，...等等就有一排食品100從進(jìn)給傳送帶10上釋放。如圖2的曲線(b)，對(duì)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)11進(jìn)行控制，以使第一排食品100以上述方式翻轉(zhuǎn)，使第二排食品100按上述方式滑動(dòng)到輸送裝置20上，以后的各排食品在翻轉(zhuǎn)和滑動(dòng)之間交替地改變。曲線(b)的高值與圖1的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)11的虛線相對(duì)應(yīng)，而低值與圖1的實(shí)線相對(duì)應(yīng)。按這種方式，將選出的各排食品100送到支撐在可退回板15并靠在阻擋棒14的位置上。
圖2中的曲線(c)表示可退回板15的狀態(tài)。具體地說，在可退回板15退回的時(shí)候，使支撐在其上的食品在第16個(gè)時(shí)間單位落在輸送裝置20上。由于第一排食品100在第8個(gè)時(shí)間單位到達(dá)可退回板，因此翻轉(zhuǎn)后的食品，即底朝上的食品在8個(gè)時(shí)間單位的下降周期內(nèi)保持在可退回板15上，如圖2的曲線(c)所示。，該穩(wěn)定周期使食品100由于翻轉(zhuǎn)和下落而產(chǎn)生的振動(dòng)消失。因此，當(dāng)可退回板15在第16時(shí)間單位退回時(shí)，食品能平穩(wěn)地落在輸送裝置20上。
在各排食品100都翻轉(zhuǎn)后，滑動(dòng)機(jī)構(gòu)11固定在滑動(dòng)位置處(圖1中的虛線)。因此，交錯(cuò)的食品100排沿第一導(dǎo)向平面11A和第二導(dǎo)向平面12A滑動(dòng)，并由已預(yù)先下降(即圖1中的實(shí)線所指的位置)的止動(dòng)桿13保持在第二導(dǎo)向平面12A上。曲線(e)表示止動(dòng)桿13的狀態(tài)。第二排食品100在第9時(shí)間單位被釋放并在第15時(shí)間單位碰到止動(dòng)桿13。在第21時(shí)間單位，止動(dòng)桿升高(圖1中的虛線位置)，以將滑動(dòng)的食品100釋放到輸送裝置20上。所以，滑動(dòng)食品100在第二導(dǎo)向平面12A上持續(xù)保持了6個(gè)時(shí)間單位。這就使食品能平穩(wěn)地釋放到輸送裝置20上。
在這期間，原先已翻轉(zhuǎn)的那排食品110由連續(xù)運(yùn)動(dòng)的輸送裝置20輸送到使它們靠在已預(yù)先處于下降位置(即圖1的實(shí)線所指的位置)的翻轉(zhuǎn)門50上。如圖2的曲線(d)所示，翻轉(zhuǎn)食品100在第23個(gè)時(shí)間單位到達(dá)翻轉(zhuǎn)門50并且翻轉(zhuǎn)門50在第29個(gè)時(shí)間單位(保持時(shí)間為6個(gè)時(shí)間單位)升高，以便由輸送裝置20將翻轉(zhuǎn)食品100輸送到與已在第21個(gè)時(shí)間單位即在釋放翻轉(zhuǎn)食品100前8個(gè)時(shí)間單位釋放在輸送裝置20上的滑動(dòng)食品100的后面相距預(yù)定間距的位置上。由于翻轉(zhuǎn)門50已完成翻轉(zhuǎn)食品100的釋放，同時(shí)翻轉(zhuǎn)食品100被直接放置在輸送裝置20上，所以可精確地控制釋放時(shí)間和更平穩(wěn)地完成釋放，這種方式不像傳統(tǒng)裝置那樣采用使運(yùn)動(dòng)食品100落入輸送裝置20內(nèi)來控制釋放的方法?？梢钥闯觯鲈O(shè)翻轉(zhuǎn)門50可使該裝置以基本上不同于已有裝置的方式工作。由于除了增設(shè)的翻轉(zhuǎn)門外，本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)裝置與傳統(tǒng)使用的裝置相同，因此，翻轉(zhuǎn)食品保持時(shí)間的增加只能歸因于使用了翻轉(zhuǎn)門的緣故。
圖3表示從輸送裝置20上的食品100的傳送方向上看的翻轉(zhuǎn)門50。更明確地說，翻轉(zhuǎn)門50具有一根能使它在輸送裝置20上方轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐軸52。從該軸52徑向地延伸出若干根柱54，它們一直延伸到當(dāng)翻轉(zhuǎn)門50處于朝下位置時(shí)的輸送裝置20的表面。因此如圖所示，當(dāng)翻轉(zhuǎn)門50朝下時(shí)，翻轉(zhuǎn)食品100將靠在鄰近的柱54上。柱54用于將食品100集中在適當(dāng)?shù)耐ǖ纼?nèi)，即集中在輸送裝置20的橫向某位置上。
本優(yōu)選實(shí)施例的計(jì)時(shí)可由已有的裝置，例如凸輪和凸輪從動(dòng)元件或按所需的方式編程的基于微處理器的裝置完成。各部件可采用已有的裝置，如螺線管、電動(dòng)機(jī)、氣缸及類似裝置來驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明可控制自動(dòng)三明治系統(tǒng)的滑動(dòng)和翻轉(zhuǎn)過程，從而不論生產(chǎn)線運(yùn)行的速度如何，都可在生產(chǎn)線上流動(dòng)的食品(即分別為滑動(dòng)食品和翻轉(zhuǎn)食品)中，使頂朝上和底朝上的食品之間的距離控制在預(yù)定的固定距離。因此，自動(dòng)三明治生產(chǎn)系統(tǒng)，例如COOKIE CAPPER三明治系統(tǒng)可以高速運(yùn)行，而不會(huì)出現(xiàn)在傳統(tǒng)裝置中發(fā)現(xiàn)的定位不準(zhǔn)的問題。
盡管已根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例具體地用圖示并描述了本發(fā)明，但可以理解，在不脫離本發(fā)明精神和保護(hù)范圍的情況下可在形式上和細(xì)節(jié)上作各種不同的變換。例如，在不降低上所公開的獨(dú)特發(fā)明的優(yōu)越性的情況下，如果需要，可從本發(fā)明的設(shè)備中去除一些非必要部件。
雖然上面已以食品，例如蛋糕為描述述了本發(fā)明，但很明顯，該新穎的設(shè)備也很容易用于類似的工作，它不僅可用于食品加工工藝，還可用來處理生產(chǎn)過程或類似過程中的任何種類的物品。
權(quán)利要求
1.一種物品翻轉(zhuǎn)和定位裝置，它包括一輸送裝置；一滑動(dòng)部件，它用于有選擇地滑動(dòng)和翻轉(zhuǎn)輸送到它上面的物品，該物品在所述滑動(dòng)部件上滑動(dòng)或由其翻轉(zhuǎn)后被放置在所述輸送裝置上；以及一限位裝置，它位于最靠近所述輸送裝置處，所述限位裝置用于有選擇地保持在所述輸送裝置上的所需位置處經(jīng)過翻轉(zhuǎn)的物品并在預(yù)定時(shí)間釋放已翻轉(zhuǎn)的物品，以便使翻轉(zhuǎn)的物品相對(duì)于滑動(dòng)的物品處在合適的方向上。
2.按照權(quán)利要求1的裝置，其中所述限位裝置包括至少一個(gè)定位表面，該表面將已翻轉(zhuǎn)的物品相互間定位在所需的相對(duì)方位上。
3.按照權(quán)利要求2的裝置，其中所述限位裝置包括一根細(xì)長(zhǎng)部件，該細(xì)長(zhǎng)部件具有多個(gè)沿其延伸的柱，所述細(xì)長(zhǎng)部件延伸過所述輸送裝置的至少一部分并可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝，以使所述柱有選擇地從限制位置運(yùn)動(dòng)到釋放位置，在限制位置處，所述柱與已翻轉(zhuǎn)的物品接觸，在釋放位置處，翻轉(zhuǎn)的物品可由所述輸送裝置自由地輸送。
4.按照權(quán)利要求3的裝置，其中當(dāng)所述限位裝置處在限制位置時(shí)，相鄰的成對(duì)的所述柱分別與翻轉(zhuǎn)物品接觸，所述相鄰的成對(duì)的柱構(gòu)成所述定位表面。
5.一種物品翻轉(zhuǎn)和定位裝置，它包括一輸送裝置；一第一滑動(dòng)部件，它可有選擇地運(yùn)動(dòng)，以滑動(dòng)或翻轉(zhuǎn)由進(jìn)給輸送裝置輸送的物品；一反向滑動(dòng)部件，它用于接收翻轉(zhuǎn)后的物品并在該物品順其一個(gè)表面滑下時(shí)引導(dǎo)物品的運(yùn)動(dòng)；一翻轉(zhuǎn)止動(dòng)部件，它用于在物品被放置在所述輸送裝置之前阻擋翻轉(zhuǎn)物品的運(yùn)動(dòng)，然后將翻轉(zhuǎn)物品放置在所述輸送裝置上；以及一第二滑動(dòng)部件，它用于接收滑動(dòng)物品并在物品順其表面滑下時(shí)引導(dǎo)物品的運(yùn)動(dòng)；一限位門，它用于有選擇地限制已放置在輸送裝置上的翻轉(zhuǎn)物品的運(yùn)動(dòng)，其中對(duì)限位門進(jìn)行控制，以控制所述滑動(dòng)物品和所述翻轉(zhuǎn)物品在所述輸送裝置上各自的位置，從而使所述翻轉(zhuǎn)和滑動(dòng)物品在所述輸送裝置上定位在所需的相對(duì)方位上。
6.按照權(quán)利要求5的裝置，其中還包括一個(gè)滑動(dòng)止動(dòng)部件，它用于阻止滑動(dòng)物品順第二滑動(dòng)部件的表面向下運(yùn)動(dòng)，使物品處在給定的相對(duì)于翻轉(zhuǎn)物品的位置，其中滑動(dòng)物品停留在所述第二滑動(dòng)部件和所述滑動(dòng)止動(dòng)部件之間對(duì)齊的接合處，所述滑動(dòng)止動(dòng)部件可以轉(zhuǎn)動(dòng)，以將滑動(dòng)物品放置在所述輸送裝置上，同時(shí)對(duì)所述滑動(dòng)止動(dòng)部件和所述限制門進(jìn)行控制，以便將所述翻轉(zhuǎn)物品和所述滑動(dòng)物品按指定方式定位在所述輸送裝置上。
7.按照權(quán)利要求6的裝置，其中還包括一板，它可滑動(dòng)地與所述翻轉(zhuǎn)止動(dòng)部件相連接，所述板在送出輸送裝置上方大體形成一個(gè)平面，其中翻轉(zhuǎn)物品停留在由所述翻轉(zhuǎn)止動(dòng)部件和所述板形成的接合部分。
8.按照權(quán)利要求7的裝置，其中所述物品是食品。
9.一種自動(dòng)翻轉(zhuǎn)和定位物品的方法，它包括如下步驟將多排物品傳送到第一位置；有選擇地翻轉(zhuǎn)所述正在傳送的物品；將未翻轉(zhuǎn)物品放置在輸送裝置上的第一放置步驟；將翻轉(zhuǎn)物品放置在輸送裝置上的第二放置步驟；當(dāng)翻轉(zhuǎn)物品放置在輸送裝置上時(shí)，有選擇地限制翻轉(zhuǎn)物品的運(yùn)動(dòng)，使翻轉(zhuǎn)物品相對(duì)于未翻轉(zhuǎn)物品處在所需的相對(duì)方位上。
10.按照權(quán)利要求9的方法，還包括如下步驟在所述有選擇地翻轉(zhuǎn)步驟之后將翻轉(zhuǎn)物品保持預(yù)定的穩(wěn)定周期，以便在所述第二放置步驟之前使在所述有選擇地翻轉(zhuǎn)步驟期間產(chǎn)生的振動(dòng)消失。
11.按照權(quán)利要求10的方法，其中所述有選擇地翻轉(zhuǎn)步驟包括翻轉(zhuǎn)第一排物品并隨后將第二排物品放置在輸送裝置上；以及其中所述有選擇地限制步驟將已翻轉(zhuǎn)的第一排物品保持在輸送裝置上并在預(yù)定時(shí)間釋放第一排物品，從而使第一排物品在輸送裝置的傳送方向上位于第二排物品的后面。
12.按照權(quán)利要求11的方法，其中所述有選擇地限制步驟是由一個(gè)門來完成的，該門包括一個(gè)具有多根從其上延伸出的柱的細(xì)長(zhǎng)部件，所述細(xì)長(zhǎng)部件延伸過輸送裝置的至少一部分并可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝，以使所述柱從限制位置有選擇地運(yùn)動(dòng)到釋放位置，在限制位置處，所述柱與已翻轉(zhuǎn)的物品接觸，在釋放位置處，已翻轉(zhuǎn)物品可由所述輸送裝置自由地輸送。
13.按照權(quán)利要求12的方法，其中所述物品是食品。
14.一種自動(dòng)翻轉(zhuǎn)和定位物品的方法，它包括如下步驟將第一排物品傳送到第一位置；翻轉(zhuǎn)第一排物品；使最接近輸送裝置的第一排物品保持預(yù)定的穩(wěn)定時(shí)間；在所述翻轉(zhuǎn)步驟之后將第二排物品傳送到第一位置；使第二排物品保持在最接近輸送裝置的保持位置上；在第一預(yù)定時(shí)間將第二排物品放置在輸送裝置上；在所述穩(wěn)定時(shí)間過去之后，將第一排物品放置在輸送裝置上；在第一排物品已放置在輸送裝置上之后，限制第一排物品的運(yùn)動(dòng)；釋放第一排物品，將第一排物品定位在輸送裝置上并使其沿輸送裝置的運(yùn)動(dòng)方向位于第二排物品的后面。
全文摘要
一種用于接收以相同形態(tài)成排放置的、在生產(chǎn)線上流動(dòng)的排列好的物品(100),如食品的裝置。一個(gè)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)用于在物品脫離進(jìn)給段邊緣時(shí)阻擋物品的運(yùn)動(dòng),并且它可在滑動(dòng)位置和翻轉(zhuǎn)位置之間有選擇地運(yùn)動(dòng)。在滑動(dòng)位置,物品脫離進(jìn)給傳送帶(10)的邊緣并滑過第一滑動(dòng)表面(11A)而落在具有與第一滑動(dòng)表面(11A)基本處于同一平面上的第二滑動(dòng)表面(12A)的第二滑動(dòng)機(jī)構(gòu)(12)上?；瑒?dòng)機(jī)構(gòu)每隔一排物品運(yùn)動(dòng)到翻轉(zhuǎn)位置上。物品沿第二滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的反向滑動(dòng)表面(12B)向下滑動(dòng)并因而使物品從原來的位置翻轉(zhuǎn)了180度。第一排物品翻轉(zhuǎn)并由一個(gè)門(50)保持在輸送裝置(20)上,同時(shí)第二排物品直接滑到輸送裝置(20)上并位于第一排物品的前面。
文檔編號(hào)A21C15/00GK1179764SQ96192862
公開日1998年4月22日 申請(qǐng)日期1996年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月30日
發(fā)明者赫爾曼·D·米姆斯 申請(qǐng)人:機(jī)械制造與設(shè)計(jì)公司