專利名稱：渦流抽吸分離設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種運(yùn)送系統(tǒng)，具體而言，是涉及一種使用渦流抽吸單元將物品從疊堆中分離出來的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在紙張或其他物品和基材的運(yùn)送中，常常需要對(duì)疊堆進(jìn)行操作處理。當(dāng)物品被疊摞起來并且需要將單個(gè)物品從疊堆頂部移走時(shí)，由于有靜摩擦粘滯力，常常使平穩(wěn)順利地從疊堆移動(dòng)頂部物品變得困難。這在操作處理重的或光的介質(zhì)時(shí)特別成問題。歐洲專利申請(qǐng)EP 1 975 735介紹了徑向風(fēng)機(jī)和管道系統(tǒng)的使用，形成低壓抽吸腔來使疊堆的側(cè)邊鼓風(fēng)通氣，并將疊堆中頂部的那個(gè)薄片粘附到傳動(dòng)帶上。美國(guó)專利US 6，082，728介紹了軸向風(fēng)扇的使用，同樣通過管道作為低壓抽吸腔， 在傳動(dòng)帶的與被運(yùn)送紙張所在側(cè)相對(duì)的那側(cè)，從疊堆中提升最上面的薄片。最上面的那個(gè)薄片是首先利用從管道系統(tǒng)向最上面的薄片下方提供壓縮空氣的氣刀而從疊堆中分離出來的。美國(guó)專利US 6，565，321介紹了一種渦流吸引器。設(shè)置有一個(gè)包括多個(gè)在旋轉(zhuǎn)軸方向上延伸的徑向葉片的葉輪來生成渦流流動(dòng)。該渦流流動(dòng)提供了能夠被用來吸引物體的中心負(fù)低壓區(qū)。

發(fā)明內(nèi)容
在一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種用于從疊堆的外層部分分離物品并將其沿傳輸路徑進(jìn)行運(yùn)送的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含有疊堆組件，其構(gòu)造為用以收納成疊堆的物品。所述系統(tǒng)包含有吊架組件，其包括至少一個(gè)渦流抽吸單元，該渦流抽吸單元能夠布置為，在疊堆的前緣和后緣中的至少一個(gè)邊緣處面對(duì)該物品疊堆。所述至少一個(gè)渦流抽吸單元包括構(gòu)造為用以傳輸來自所述疊堆的物品的傳送器。


從下文針對(duì)說明性發(fā)明實(shí)施例的詳細(xì)描述和圖示，可進(jìn)一步清楚地闡明本發(fā)明前述的和其它的特征，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的渦流抽吸單元的前視圖；圖2是根據(jù)圖1的渦流抽吸單元的葉輪的透視圖，其中葉輪被一圓柱形環(huán)所包圍；圖3是由渦流抽吸單元所產(chǎn)生的流體流動(dòng)的示意圖；圖4是比較渦流抽吸單元和標(biāo)準(zhǔn)軸向風(fēng)扇的吸引力和功率消耗的圖表；圖5是具有其自己的運(yùn)送機(jī)構(gòu)的渦流抽吸單元的平面圖；圖6是圖5中的渦流抽吸單元的截面?zhèn)纫晥D；圖7a是圖5中的渦流抽吸單元的平面圖，設(shè)有用于旋轉(zhuǎn)該單元的機(jī)構(gòu)，例如連接到位于渦流抽吸單元的后表面上的冠狀齒輪的旋轉(zhuǎn)電機(jī)；
圖7b顯示了多個(gè)根據(jù)圖5或者說圖7a中的渦流抽吸單元配置，其中，主控制器直接向旋轉(zhuǎn)電機(jī)提供動(dòng)力，以使得冠狀齒輪旋轉(zhuǎn)以及使得渦流抽吸單元位于特定的校正定位角處；圖是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的位于一物品疊堆上方的渦流抽吸單元的側(cè)視圖；圖8b是圖8a中的渦流抽吸單元從疊堆提升最上面的物品的側(cè)視圖；圖8c是圖8a和圖8b中的渦流抽吸單元從疊堆運(yùn)走最上面的物品的側(cè)視圖；圖9a是圖8a的前視圖；圖9b是圖8b的前視圖；圖9c是圖8c的前視圖；圖IOa是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的疊堆組件的示意性剖視圖；圖IOb是圖IOa中細(xì)節(jié)X的詳圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的疊堆組件的頂部視圖；圖1 是疊堆組件連同渦流抽吸單元的截面?zhèn)纫晥D，具有用于調(diào)節(jié)渦流抽吸單元相對(duì)于疊堆的角度的機(jī)構(gòu)；圖12b顯示了圖12a中的疊堆組件，其中，渦流抽吸單元有不同角度位置；圖12c顯示了圖12a和12b的疊堆組件，其中，渦流抽吸單元有另一角度位置；圖13a是疊堆組件連同渦流抽吸單元的截面?zhèn)纫晥D，具有用于調(diào)節(jié)渦流抽吸單元相對(duì)于疊堆的角度的可選替代機(jī)構(gòu)；圖13b顯示了圖13a中的疊堆組件，其中，渦流抽吸單元自調(diào)節(jié)至不同角度位置；圖1 是疊堆組件連同渦流抽吸單元的截面?zhèn)纫晥D，具有用于調(diào)節(jié)渦流抽吸單元相對(duì)于疊堆的角度的另一可選替代機(jī)構(gòu)；圖14b顯示了圖14a中的疊堆組件，其中，渦流抽吸單元有不同角度位置和高度；圖1 是疊堆組件和渦流抽吸單元的截面?zhèn)纫晥D，帶有用于調(diào)節(jié)渦流抽吸單元相對(duì)于疊堆的高度和角度的機(jī)構(gòu)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例該疊堆組件被設(shè)置為用來操作處理多個(gè)物品；圖15b顯示了圖15a中的疊堆組件，其中，有一第二物品提供給被提升的物品；圖15c顯示了圖1 和15b的疊堆組件，其中，在粘附第一和第二物品的時(shí)候渦流抽吸單元被向上移動(dòng)；圖15d顯示了圖15a_c的疊堆組件，其中，渦流抽吸單元從疊堆中運(yùn)走第一和第二物品；圖16是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的疊堆組件的示意性接線圖。在各圖中，使用同樣的附圖標(biāo)記來表示系統(tǒng)中同樣的部件。
具體實(shí)施例方式參考附圖1-3，渦流抽吸單元10包括由電機(jī)20驅(qū)動(dòng)的上部渦流發(fā)生器12。上部渦流發(fā)生器12包括一個(gè)葉輪，其具有在電機(jī)20作用下圍繞葉輪軸17同心地受驅(qū)動(dòng)的基座 18和多個(gè)在基座18上徑向布置并且從那里垂直向上延伸的葉片14。在一個(gè)實(shí)施例中，在基座18的相對(duì)側(cè)設(shè)置有一個(gè)包括葉片14的類似的下部渦流發(fā)生器16，用來向電機(jī)20機(jī)體提供冷卻空氣流。然而，在一種實(shí)施例中，只設(shè)置有下部渦流發(fā)生器12，用以基于龍卷風(fēng)原理產(chǎn)生吸引力A。電機(jī)20可以是交流或直流電機(jī)。例如，電機(jī)20是無刷直流電機(jī)或者是步進(jìn)電機(jī)。葉片14可以是多種不同的形狀，例如彎曲的。在一個(gè)實(shí)施例中，葉片14基本上是直的和平的。例如，上部渦流發(fā)生器12的葉片14可以其在上部、向里并且沿徑向延伸的部位包括一個(gè)凹進(jìn)去的部分，為電機(jī)20提供空間。在其它一些實(shí)施例中，葉片14可以有不同的可選結(jié)構(gòu)，例如不包括這種在上部、向里并且沿徑向延伸的部位。在渦流抽吸單元10上安裝有外罩30，圍繞著在基座18和葉片14的周邊。外罩30可以是例如殼或者環(huán)的形式。 可選地，上部渦流發(fā)生器12和/或下部渦流發(fā)生器16可以這樣制造，例如，通過模制成型， 在葉片14的周圍形成一個(gè)環(huán)。渦流抽吸單元10是能夠產(chǎn)生渦旋式流體流動(dòng)FF的任何設(shè)備。舉例來說，可以使用如在美國(guó)專利US 6，565，321或者在美國(guó)專利US7，204，672中所介紹的渦流吸引器，其在這里通過參考引用被收錄。然而，優(yōu)選的是，使用如在美國(guó)申請(qǐng)系列號(hào)US 12/717,505中所描述的渦流抽吸單元，其全部?jī)?nèi)容在這里通過參考引用被收錄入本文。徑向延伸葉片14螺旋型地產(chǎn)生流體流動(dòng)FF，包括在渦流發(fā)生器12內(nèi)部、在葉片14周緣內(nèi)側(cè)的低壓區(qū)LP。在低壓區(qū)LP中產(chǎn)生吸引力A，其允許渦流抽吸單元10既能吸引也能朝物體的表面移動(dòng)(當(dāng)渦流抽吸單元10未被固定時(shí))。渦流抽吸單元10能有效地可卸式粘附到平面或者非平面的表面上或者將其按照預(yù)定距離加以保持。同樣值得注意的是，渦流抽吸單元10可構(gòu)造為用以施加負(fù)的吸引力A，或者推斥力把物品50推走。在一個(gè)實(shí)施例中，上部和下部渦流發(fā)生器12、16由輕量型材料、例如塑料制成，并且有大約50mm的直徑。在這種情況下，旋轉(zhuǎn)慣性保持很小，這樣，渦流抽吸模塊就能夠快速地啟動(dòng)和停止。同樣，速度也可快速簡(jiǎn)單地加以調(diào)整。電機(jī)20是一個(gè)無刷直流電機(jī)，其快速響應(yīng)以改變功率水平，來調(diào)整其每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(rpm)。大約22，OOOrpm時(shí)，渦流抽吸單元10 在整個(gè)低壓區(qū)LP上產(chǎn)生大約1. 3N的吸引力A。參考圖4，出于圖示的目的，在渦流葉輪與具有用于低壓生成(真空功率)之風(fēng)扇的真空抽吸腔之間作了比較。渦流葉輪除了響應(yīng)于功率改變而快速地改變速度并因此增加或減少其吸引力之外，同樣，當(dāng)離將要粘附的物體存在一定距離時(shí)，渦流葉輪也遠(yuǎn)比真空系統(tǒng)更有效率和更有效果；對(duì)于合適的傳送來說，這是一種所期望的情況，以允許有用于傳動(dòng)帶的空間和/或阻止粘連。例如，當(dāng)物品50布置在距離上部渦流發(fā)生器1. Omm的距離時(shí)，達(dá)到大約0. 7盎司的吸引力，而僅僅消耗約3. 5瓦特的功率。相較而言，同樣是1. Omm的距離，真空發(fā)生器的風(fēng)扇要消耗約6. 5瓦特的功率， 卻只提供約0.1盎司的吸引力。參考圖5-7，每個(gè)渦流抽吸單元10可設(shè)置有一運(yùn)送機(jī)構(gòu)，例如，它自己的一對(duì)傳動(dòng)帶40，該傳動(dòng)帶被連接到帶驅(qū)動(dòng)器44上的牽引輥46所驅(qū)動(dòng)。由渦流抽吸單元產(chǎn)生的吸引力致使物品壓靠到傳動(dòng)帶40的接觸表面48上，所以傳動(dòng)帶的運(yùn)動(dòng)就導(dǎo)致物品的相應(yīng)傳輸， 例如以一定的角度，例如與葉輪的軸成直角正交。在一些實(shí)施例中，傳動(dòng)帶40可以有不同的穿孔分布或者形狀，或者根本就沒有穿孔。在外罩30上設(shè)置了有肋條的蓋32，其在上部渦流發(fā)生器12上與傳動(dòng)帶40平行，以在傳送方向上給予柔性(易彎)物品50 —種輕微的折皺起伏并且當(dāng)物品50穿過蓋32時(shí)最小化摩擦力。在一個(gè)實(shí)施例中，外罩30包圍上部和下部渦流發(fā)生器12、16，或者至少下部渦流發(fā)生器12。另外，每個(gè)渦流抽吸單元10可以配置有各自的模塊化控制器62，其與電機(jī)20和/或帶驅(qū)動(dòng)器44在功能上是耦聯(lián)的，通過改變供給那里的功率水平來控制渦流抽吸單元10和傳動(dòng)帶40的速度。每個(gè)渦流抽吸單元10可以配置有其各自的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，例如連接到位于渦流抽吸單元10的后表面上的冠狀齒輪M的旋轉(zhuǎn)電機(jī)52。旋轉(zhuǎn)電機(jī)52連接到支撐架56上，該支撐架在一端固定，另一端在電機(jī)20的旋轉(zhuǎn)軸處可旋轉(zhuǎn)地連接到渦流抽吸單元10。主控制器 60，通過控制線64或通過模塊化控制器62，直接向旋轉(zhuǎn)電機(jī)52提供動(dòng)力，以使得冠狀齒輪 M旋轉(zhuǎn)以及使得渦流抽吸單元10位于特定的校正定位角α處。進(jìn)一步地，各個(gè)渦流抽吸單元10的角度旋轉(zhuǎn)(其可以既垂直地也水平地提供)能在三維空間中提供多種不同的、復(fù)雜的傳輸路徑ΤΡ，同樣也允許快速調(diào)節(jié)傳輸路徑TP和改變物品50的對(duì)齊情況。例如，這種可旋轉(zhuǎn)的渦流抽吸單元10可能在抓住物品50之前和/或之時(shí)旋轉(zhuǎn)，使其分配到與設(shè)置為與其傳動(dòng)帶40在水平方向成一定角度和/或位于上方或下方的其它的渦流抽吸單元10中的不同的傳送器80或傳動(dòng)帶40。渦流抽吸單元10的外罩30可以是正方形或者其它形狀，并圍繞在葉片14的外側(cè)邊緣。蓋32 (它可以是網(wǎng)屏、格柵、同心圓、滲透性材料，帶孔或肋條的板的形式)可以設(shè)置在渦流抽吸單元10上。如圖5所示的一個(gè)實(shí)施例中，蓋32包括沿傳輸路徑TP方向延伸的肋條，這樣，柔性的物品50(例如紙張)在傳輸路徑TP方向被賦予輕微的折皺起伏。外罩 30也可以包括一些在傳輸過程中接觸物品50的滾動(dòng)球或輥(空轉(zhuǎn)導(dǎo)珠或?qū)л?，以減小磨擦。蓋32可以設(shè)置成最小化損傷風(fēng)險(xiǎn)，阻止物體碰到葉片，以維持至物品50的間距和 /或當(dāng)物品沿著傳輸路徑TP移動(dòng)時(shí)幫助導(dǎo)引和支撐物品。在一個(gè)實(shí)施例中，蓋32設(shè)置在離開物品50 —定距離處，這樣，被傳動(dòng)帶運(yùn)送的柔性的物品50在位于成對(duì)傳動(dòng)帶40之間的渦流抽吸單元10作用下便呈現(xiàn)出凹的或者波浪形狀，從而給予物品一定程度的剛性。傳動(dòng)帶40可以由具有大的摩擦系數(shù)的材料制成并且可以是制齒的，例如在同步型傳送器中，具有紋理結(jié)構(gòu)或者成型輪廓。例如，在傳動(dòng)帶40的表面可設(shè)置釘刺、凹槽或者肋條。典型的彈性的或彈性體的傳動(dòng)帶40足以將法向力轉(zhuǎn)換成運(yùn)送的力。傳動(dòng)帶40的表面可以粗糙化，以增加其整體的摩擦力，或者僅在特定區(qū)域產(chǎn)生帶有不同摩擦系數(shù)區(qū)域的表面。進(jìn)一步地，傳動(dòng)帶40可以至少是部分透氣的。例如，傳動(dòng)帶40可以有穿孔42或者由毫微級(jí)材料(納米材料)制成。傳動(dòng)帶40可以由帶驅(qū)動(dòng)器44所驅(qū)動(dòng)，帶驅(qū)動(dòng)器是可調(diào)節(jié)的，以控制傳送速度。參考圖和9a_c，圖示出了渦流抽吸單元10正沿著傳輸路徑TP以及通過一對(duì)出口輥46提升和運(yùn)輸疊堆80頂部(在實(shí)施例中顯示的被鼓風(fēng)通氣的部分82)的最上面的物品50。渦流抽吸單元10位于疊堆80的前緣78的上面b距離處，這樣，低壓區(qū)LP上面的吸引力A足以提升最上面的物品50。最上面的物品50離開渦流抽吸單元10的距離b取決于圓形區(qū)域的直徑或者孔口的尺寸以及渦流抽吸單元10的速度，同樣還取決于物品50的質(zhì)量、尺寸和材料。例如，在直徑約50mm以及速度為18，OOOrpm時(shí)，當(dāng)物品的表面提供至少一個(gè)具有同葉輪的圓形區(qū)域相同大小的平的區(qū)域，渦流抽吸單元10能夠從6至8mm的距離 b處提升約70克的物品50。然而，在物品50為11”薄片材料(例如紙張，單位重量達(dá)到約 75g/m2)、離開該物品的距離a甚至達(dá)到約60mm時(shí)也能夠利用渦流抽吸單元10進(jìn)行提升。 附加地或者另選地，渦流抽吸單元10可以布置在疊堆80的后緣處。由于有高的抽吸力，抽吸模塊同樣能夠以底部輸送模式分離基材，其中，最外層薄片就是疊堆最下面的薄片。扁平基材疊堆的各薄片的分離在基材疊堆相對(duì)水平方向定位于幾乎任意角度的情況下都是可能的。在一優(yōu)選的底部輸送模式中，基材疊堆的再次裝載是可能的，而分離的薄片、基材疊堆和抽吸單元的傳動(dòng)帶的表面與水平方向處在有利于減少薄片之間的與重力相關(guān)的壓力的60°角，因此其有利于分離最上面的薄片。相對(duì)于疊堆，接觸表面48的角度和/或葉輪軸17的角度可以進(jìn)行改變。在一些實(shí)施例中，接觸表面48的角度和葉輪軸的角度可以彼此獨(dú)立地進(jìn)行改變。在低壓區(qū)LP中一定能夠提供用以提升最上面物品50的粘附力A取決于疊堆80 中物品50的類型。例如，當(dāng)操作處理重的、光的介質(zhì)時(shí)，由于較大的質(zhì)量、平滑的表面、靜態(tài)的粘附力和/或光的介質(zhì)的較大的摩擦系數(shù)，相鄰的薄片有較大的趨勢(shì)彼此粘附。不同類型的物品50同樣還會(huì)積累靜電荷，其可導(dǎo)致相鄰的物品相互之間吸引和粘附，特別是在中心區(qū)域。為了確保只有最上面的物品50平穩(wěn)順利的分離，業(yè)已發(fā)現(xiàn)將渦流抽吸單元10 定位在前緣78和/或后緣79上可達(dá)到漸進(jìn)式的分離，其中，最上面的物品50通過在一邊緣處的提升更容易先被粘附并且隨著沿傳輸路徑TP的運(yùn)送而逐漸分離。在一些實(shí)施例中，可以這樣操作渦流抽吸單元10，S卩，時(shí)而將其關(guān)掉；或者時(shí)而按照部分吹風(fēng)模式進(jìn)行操作。參考圖10a、10b和11，根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的疊堆組件100包括框架102和安裝在第一和第二側(cè)部103，104可能可調(diào)節(jié)的側(cè)風(fēng)機(jī)90。側(cè)風(fēng)機(jī)90可以安裝在一個(gè)或多個(gè)或者基至疊堆的所有側(cè)邊上。更進(jìn)一步地，側(cè)風(fēng)機(jī)90的速度和高度能夠不同步地進(jìn)行控制。 例如，在前緣78處相對(duì)于在后緣79處的側(cè)風(fēng)機(jī)90以增加的高度和速度操作側(cè)風(fēng)機(jī)90能夠?qū)е卤还娘L(fēng)通氣的部分82中分離的增加，特別是在前緣78處。在圖11所示的實(shí)施例中，側(cè)風(fēng)機(jī)90被設(shè)置成在每側(cè)在前后緣78，79之間，以及在后緣79處。通過使用一個(gè)或多個(gè)疊堆高度傳感器86 (其可以例如是光叉?zhèn)鞲衅?，疊堆80的高度能夠被測(cè)量和/或被控制。提升臺(tái)84位于疊堆80的下面，其能夠被用來向上提升疊堆80，例如，使最上面的物品 50總是相對(duì)于安裝在疊堆80上的渦流抽吸單元10處于預(yù)定的高度。疊堆高度傳感器80 能夠被一個(gè)或多個(gè)傳感器控制器88調(diào)節(jié)并且側(cè)風(fēng)機(jī)90的高度可以被傳感器控制器88和/ 或一個(gè)或多個(gè)提升控制器64調(diào)節(jié)，這樣，可調(diào)節(jié)的側(cè)風(fēng)機(jī)90就定位于疊堆80的最上面的物品50鄰接處，并且在頂部提供鼓風(fēng)通氣的部分82。在其它一些實(shí)施例中，可以用其它類型的鼓風(fēng)裝置代替該側(cè)風(fēng)機(jī)90使用。在圖IOb所示的實(shí)施例中，每個(gè)側(cè)風(fēng)機(jī)90包括徑向葉輪92和徑向葉輪電機(jī)120， 使得疊堆80的頂部被鼓風(fēng)通氣。另選地或者附加地，可以使用引導(dǎo)鼓風(fēng)通氣的部分82的物品50之間的壓縮空氣一個(gè)或幾個(gè)氣刀。使用高度調(diào)節(jié)設(shè)備98，側(cè)風(fēng)機(jī)90的高度在第一和第二側(cè)部103，104中相對(duì)于疊堆組件100的框架102中的側(cè)孔96是可以調(diào)節(jié)的。一個(gè)這樣的高度調(diào)節(jié)設(shè)備98包括提升電機(jī)102，其沿著垂直軸桿126上下移動(dòng)相應(yīng)的側(cè)風(fēng)機(jī)90。側(cè)孔96位于疊堆80頂部的預(yù)定部分鄰接處，這樣，沿徑向從側(cè)風(fēng)機(jī)90提供的空氣就在物品 50之間擴(kuò)展并在鼓風(fēng)通氣的部分82中將他們彼此分離。因此，當(dāng)最上面的物品50將要在疊堆80上方飄浮時(shí)，相鄰的疊摞的物品50之間的靜摩擦粘附力能夠在鼓風(fēng)通氣的部分82 中被基本上消除，因此允許渦流抽吸單元10從一定的距離處粘住最上面的物品50，而不干擾疊堆80的其余部分或者無意地粘附住多于一個(gè)的物品，例如，雙重拾取(double-pick)。 然而，可選的是，可以使用其它方式來減少或者破壞物品間的粘附力和/或靜電作用力。例如，可以使用電磁的、電機(jī)械的或者馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的振動(dòng)設(shè)備，能夠輕微地改變各個(gè)基材相對(duì)于彼此的位置，因此減少可摩擦和靜態(tài)力。參考圖11，多個(gè)渦流抽吸單元10設(shè)置于疊堆80的上方，并且沿前緣78均勻分布， 例如，沿著吊架桿106，所以通過分開控制每個(gè)的渦流抽吸單元10，不同尺寸的第一、第二、 第三和第四物品50a_d能夠從疊堆80被提升。例如，當(dāng)較小尺寸的第一物品50a被提升， 只有中心渦流抽吸單元10能夠被操作，而當(dāng)較大尺寸的第四物品50d被提升時(shí)，所有的渦流抽吸單元10都能夠被操作。參考圖12a_c，吊架組件130的第一實(shí)施例用于將渦流抽吸單元10定位于疊堆80 的鼓風(fēng)通氣的部分82的前緣78上，該吊架組件包括一個(gè)在支點(diǎn)132處樞轉(zhuǎn)式連接于吊架桿 106的控制桿134。電機(jī)或其它公知的機(jī)構(gòu)能夠被用來在支點(diǎn)132處旋轉(zhuǎn)控制桿134。因此， 渦流抽吸單元10能夠相對(duì)于疊堆80的最上面的物品50處于一個(gè)角度α處。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，通過使渦流抽吸單元10相對(duì)于最上面的物品50的表面布置于一定角度處而不是和表面平行， 最上面的物品50能夠被輕易地從疊堆80中分離出來。有了這種角度的設(shè)置，最上面的物品 50的一部分，例如，前緣78(見圖12c)的周邊，能夠被提升到不同的高度，而不是最上面的物品50的粘附到渦流抽吸單元10的圓形區(qū)域的相對(duì)側(cè)的部分。相比于從同時(shí)接收同樣粘附力的存有較大共同表面的平行的排列設(shè)置中進(jìn)行拾取的情況，得到了將最上面的物品50從疊堆80中隨后的物品的一種更加漸進(jìn)式的分離；于是，不希望的雙重拾取得以避免。正的(圖 12c)或負(fù)的(圖12a)傾斜角都是可能的，并且能夠基于渦流抽吸單元10是否放置在疊堆80 的前緣或后緣78、79上來進(jìn)行選擇。角度α優(yōu)選在-45°至45°范圍內(nèi)。在圖12c所示的一個(gè)實(shí)施例中，渦流抽吸單元10位于離開最上面的物品50的中心點(diǎn)距離b處，在Omm至60mm之間，優(yōu)選5至20mm之間，并且其間存在一正角^在0°至 30°之間，優(yōu)選為在8°至15°之間，更優(yōu)選為12°。對(duì)于希望有固定距離b和角度α的情形，例如，疊堆80總是包含相同的物品50的情形，渦流抽吸單元10可以代替地固定設(shè)置在吊架桿106上。在另一實(shí)施方式中，渦流抽吸單元能夠在最上面的物品粘附并且沿傳輸路徑TP移動(dòng)時(shí)進(jìn)行移動(dòng)。例如，最上面的物品50能夠逐漸地被處于一負(fù)角度α (見圖 12a)的渦流抽吸單元10分離，并且一旦全部粘附到孔口上，渦流抽吸單元10能夠通過控制桿134被旋轉(zhuǎn)至平行(見圖12b)或者至一正角α (見圖12c)。該角度旋轉(zhuǎn)不僅實(shí)現(xiàn)了漸進(jìn)式的分離，也減少了雙重拾取的可能性，而且沿著傳輸路徑TP水平地移動(dòng)最上面的物品50至疊堆組件100的出口。在一實(shí)施例中，至少一個(gè)渦流抽吸單元10是布置于疊堆上方或下方0至60mm之間的距離。參考圖13a和13b，吊架組件130的可選的實(shí)施例包括從吊架桿106出發(fā)的延伸部分133。渦流抽吸單元10在支點(diǎn)132處樞轉(zhuǎn)式連接于延伸部分133。渦流抽吸單元10可以手動(dòng)旋轉(zhuǎn)，但是優(yōu)選地，連接到電機(jī)上，以圍繞支點(diǎn)132旋轉(zhuǎn)渦流抽吸單元10。為了提供具有自調(diào)節(jié)角度α的吊架組件133，渦流抽吸單元10圍繞支點(diǎn)132的旋轉(zhuǎn)能夠被主控制器60 (見圖16)或者模塊化控制器進(jìn)行控制。例如，渦流抽吸單元10能夠圍繞最上面的物品50旋轉(zhuǎn)至第一角度α 1 (直到獲得對(duì)于這件物品50所期望的角度α或者距離b為止)， 以便漸進(jìn)式地粘附最上面的物品50。正如速度的顯著增加和抽吸電機(jī)20的電流消耗減少所表明的那樣，在最上面的物品50脫離并逐漸地粘附而覆蓋渦流抽吸單元10的整個(gè)孔口之后，渦流抽吸單元10從疊堆80旋轉(zhuǎn)開始至一第二角度α 2(獲得了沿傳輸路徑傳輸物品50所期望的角度α或者距離b)。延伸部分133同樣可包括在垂直方向上用來移動(dòng)樞軸133和渦流抽吸單元10的狹槽，以提供對(duì)距離b的進(jìn)一步調(diào)節(jié)。此外，由于所期望的角度α和期望的距離b根據(jù)不同類型的物品50而有所不同，因此，渦流抽吸單元10可以在知道了物品50類型及其位置時(shí)自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)節(jié)。參考圖1 至14b，吊架組件130的另一實(shí)施例包括一對(duì)聯(lián)動(dòng)桿135，其一端連接到吊架桿106，另一端連接到渦流抽吸單元10的相對(duì)側(cè)，用以調(diào)節(jié)角度α和距離b。聯(lián)動(dòng)桿135可以是剪刀式的伸縮座架或者其它類型的聯(lián)動(dòng)桿機(jī)構(gòu)，它們相互之間可以交叉也可以不交叉。這樣的縮短或加長(zhǎng)設(shè)置方式能夠改變角度α和距離b。如圖14b和14b所示， 在聯(lián)動(dòng)桿交叉的情況下，聯(lián)動(dòng)桿135的端部滑動(dòng)地或旋轉(zhuǎn)地保持在吊架桿106中和/或渦流抽吸單元10中，以便調(diào)節(jié)角度α (例如，通過滑動(dòng)或樞轉(zhuǎn)一個(gè)聯(lián)動(dòng)桿13 和距離b (例如，通過滑動(dòng)或旋轉(zhuǎn)兩個(gè)聯(lián)動(dòng)桿135)。如圖lfe-d所示，能夠調(diào)節(jié)到不同角度α和距離b的吊架組件130可被有利地使用，以處理大面積的物品50。例如，渦流抽吸單元10首先布置于距離b位置以足夠提升最上面物品50 (此處為包封物50m)的前緣，并且旋轉(zhuǎn)至一確保漸進(jìn)式分離的角度α (見圖 15a)。如圖1 所示，角度α同樣控制包封物50m的開度，用于隨后以內(nèi)容物50η (見圖 15b)填塞操作。一旦包封物50m被填塞，渦流抽吸單元10就能夠從疊堆80移走，例如，通過向上往延伸部分133(見圖15c)移動(dòng)支點(diǎn)132，使得包封物50m和內(nèi)容物50η能夠沿著傳輸路徑TP進(jìn)行輸送，以作進(jìn)一步處理(見圖15d)。參考圖16，控制系統(tǒng)10包括一主控制器60，用來單獨(dú)地控制(要么是直接地要么是通過子控制器)提升臺(tái)電機(jī)85、側(cè)風(fēng)機(jī)90的高度調(diào)節(jié)裝置98和一個(gè)或多個(gè)渦流抽吸單元10。主控制器60(例如可以是ATMEL公司制造的控制器型號(hào)AT90CAN128)接收來自于疊堆高度傳感器86的反饋，以確定疊堆80的頂部的相對(duì)位置，以及最上面的物品50離開渦流抽吸單元10的距離?；趤碜杂诏B堆高度傳感器56的反饋，渦流抽吸單元100向下朝疊堆8移動(dòng)，和/或提升臺(tái)85使疊堆向上朝渦流抽吸單元10移動(dòng)，以使得渦流抽吸單元10 定位于離最開上面的物品50 (見圖9b)預(yù)定的距離處?？蛇x地，渦流抽吸單元10可以包括一接近傳感器。基于來自于疊堆高度傳感器86的反饋，側(cè)風(fēng)機(jī)90的高度同樣能從其位置被調(diào)節(jié)，和/或進(jìn)一步地高度傳感器能夠被設(shè)置為用于單獨(dú)地確定各側(cè)風(fēng)機(jī)90的高度。渦流抽吸單元10能夠這樣連續(xù)地進(jìn)行操作，從而，當(dāng)最上面的物品50的后緣79 開始走過并打開渦流抽吸單元10的孔口時(shí)，隨后的物品50開始粘附并實(shí)現(xiàn)不受干擾的分離和沿著傳輸路徑TP的運(yùn)送。作為選擇，渦流抽吸單元10速度或者電流消耗可以被用來指示物品50不再覆蓋孔口并且渦流抽吸單元10能夠被關(guān)掉，例如，在多個(gè)物品50或疊堆之間。也可使用其它機(jī)構(gòu)(例如光學(xué)的、機(jī)械的或者電的傳感器)來確定物品是否覆蓋著渦流抽吸單元10的孔口。物品50可以是扁平的、柔性的物品，例如紙張或者塑料薄片。然而，其它類型的扁平物品，例如不同形狀的盒子或者容器也可以通過使用本發(fā)明渦流抽吸單元10的運(yùn)送系統(tǒng)100進(jìn)行運(yùn)送。這里參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式特別地圖示和描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解在形式和細(xì)節(jié)上可作出各種不同的改變，而并不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此， 本發(fā)明只是由權(quán)利要求及其等同物的范圍所限定。
權(quán)利要求
1.一種用于從疊堆的外層部分分離物品并將其沿傳輸路徑進(jìn)行運(yùn)送的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括疊堆組件，其構(gòu)造為用以收納成疊堆的物品；吊架組件，其包括至少一個(gè)渦流抽吸單元，該渦流抽吸單元能夠布置為，在疊堆的前緣和后緣中的至少一個(gè)邊緣處面對(duì)該物品疊堆，所述至少一個(gè)渦流抽吸單元包括構(gòu)造為用以傳輸來自所述疊堆的物品的傳送器。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述疊堆組件包括至少一個(gè)與所述疊堆的外層物品相鄰布置的粘附減小裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述粘附減小裝置包括鼓風(fēng)裝置和振動(dòng)裝置中的至少一個(gè)，用以改變各物品相對(duì)于彼此的位置。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于所述鼓風(fēng)裝置包括至少一個(gè)側(cè)風(fēng)機(jī)，該側(cè)風(fēng)機(jī)具有相對(duì)于疊堆高度可調(diào)節(jié)的徑向風(fēng)扇，以使得所述疊堆的一部分被鼓風(fēng)通氣。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述至少一個(gè)渦流抽吸單元的葉輪相對(duì)于疊堆的外層物品的距離和角度之至少一個(gè)是可調(diào)節(jié)的。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述物品是扁平的、柔性的基材。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于所述至少一個(gè)渦流抽吸單元布置在疊堆上方或下方0至60mm之間的距離處。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述疊堆組件包括至少一個(gè)布置在疊堆的外層物品上方的疊堆高度傳感器。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述至少一個(gè)渦流抽吸單元至疊堆的最上面的那個(gè)物品的距離在0至60mm之間可調(diào)節(jié)。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于葉輪軸與疊堆的外層物品的角度在-45° 至45°之間可調(diào)節(jié)。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于渦流抽吸單元能夠布置在疊堆的前緣處， 并且所述至少一個(gè)渦流抽吸單元的葉輪軸相對(duì)于疊堆的外層物品的角度在0°至45°之間可調(diào)節(jié)。
12.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述傳送器包括至少一個(gè)在所述傳輸路徑方向上延伸的傳動(dòng)帶，并且該傳動(dòng)帶構(gòu)造為用以收納在所述至少一個(gè)渦流抽吸單元的吸引力作用下與之對(duì)靠的物品。
13.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述傳送器包括至少一個(gè)構(gòu)造為用以在與渦流抽吸單元的葉輪軸基本正交的方向上傳輸物品的傳動(dòng)帶。
14.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述傳送器的接觸表面與疊堆的外層物品之間的角度在-45°至45°之間可調(diào)節(jié)。
15.一種從物品疊堆的外層部分分離物品的方法，包括將至少一個(gè)渦流抽吸單元布置在與疊堆的一邊緣相對(duì)的一定距離處；以及使用所述至少一個(gè)渦流抽吸單元，從所述疊堆中吸引物品并將其沿傳輸路徑運(yùn)送。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)渦流抽吸單元的葉輪軸相對(duì)于疊堆的距離和角度之至少一個(gè)。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于所述疊堆的邊緣是疊堆在物品的傳輸路徑的方向上的前緣。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于所述至少一個(gè)渦流抽吸單元包括多個(gè)單獨(dú)操作的渦流抽吸單元。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于所述運(yùn)送包括在物品通過所述至少一個(gè)渦流抽吸單元被粘附時(shí)將物品從疊堆運(yùn)走。
20.如權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括將各物品之間的粘附減小。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于所述粘附減小包括對(duì)物品鼓風(fēng)通氣和使物品振動(dòng)中的至少一項(xiàng)。
22.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于所述物品是扁平的、柔性的基材，并且執(zhí)行所述布置以使得所述距離在0至60mm之間。
23.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于將所述角度調(diào)節(jié)到-45°至45°之間。
24.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于使用傳送帶執(zhí)行所述運(yùn)送，該傳送帶構(gòu)造為用以收納在其接觸表面在所述至少一個(gè)渦流抽吸單元的吸引力作用下與之對(duì)靠的物品。
25.如權(quán)利要求M所述的方法，進(jìn)一步包括改變所述接觸表面相對(duì)于疊堆的角度。
26.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于使用傳送帶執(zhí)行所述運(yùn)送，以使得在與渦流抽吸單元的葉輪軸基本正交的方向上傳送物品。
27.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于所述疊堆的邊緣是在疊堆的頂部或底部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種渦流抽吸分離設(shè)備，具體而言，是針對(duì)用于從疊堆的外層部分分離物品并將其沿傳輸路徑進(jìn)行運(yùn)送的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括一疊堆組件，其構(gòu)造為用以收納成疊堆的物品。一吊架組件包括至少一個(gè)渦流抽吸單元，其布置為，在疊堆的前緣和后緣中的至少一個(gè)邊緣處面對(duì)該物品疊堆。所述渦流抽吸單元包括構(gòu)造為用以傳輸來自所述疊堆的物品的傳送器。
文檔編號(hào)B65H3/12GK102267638SQ20111011925
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月7日
發(fā)明者A·瓦爾達(dá)克, K·舍希, P·X·基爾尼 申請(qǐng)人:Bdt媒體自動(dòng)化有限公司