背景技術：

本發(fā)明總體上涉及動力驅動的輸送機并且更具體地涉及具有堆疊輥子的帶式輸送機。

在許多輸送應用中，有必要將大流量的物品轉變成單列。例如，一些處理裝置可以一次僅對一個物品進行操作。在這些情況下，物品必須在到達裝置之前被單一化(singulated)。作為另一個示例，如果物品是單列的而不是并排的，則對輸送機上單一化的物品進行分類變得更簡單。

技術實現(xiàn)要素：

實施本發(fā)明特征的輸送機皮帶的一種形式包括多個輥子組，每個輥子組包含頂部輥子和底部輥子。輸送機皮帶頂側的頂部輥子支撐所輸送的物品。皮帶底側的底部輥子與頂部輥子相接觸，使得底部輥子在第一方向的旋轉導致頂部輥子在相反的第二方向旋轉。輥子組沿輸送機皮帶中的通道從第一位置被平移到第二位置。在第一位置，頂部輥子延伸至頂側之上的最大水平。在第二位置，頂部輥子延伸至最大水平之下的最小水平。

可與這樣的輸送機皮帶一起使用的輸送機的一種形式包括輸送機皮帶的底側之下的單獨致動的區(qū)段陣列。每個區(qū)段包含支承表面，該支承表面可選擇性地移動到與底部輥子相接觸和不相接觸。輥子組被移動到第一位置，在該第一位置中，當支承表面被移動與底部輥子相接觸時底部輥子在支承表面上旋轉。當支承表面與底部輥子不相接觸時，輥子組被移動到第二位置。

在本發(fā)明的另一個方面，一種用于輸送物品的方法包括：(a)對輸送機皮帶中豎直堆疊的頂部和底部輥子組上的物品進行支撐，物品沿皮帶行進方向前進；(b)形成用于所述輸送機皮帶的載運通路，所述載運通路具有在所述輸送機皮帶之下可單獨致動的支承表面區(qū)段陣列；(c)選擇性地致動支承表面區(qū)段移動到與底部輥子相接觸的第一位置，以便將頂部輥子升高到輸送機皮帶的頂部之上的最大水平處，以及在與皮帶行進方向相反的方向旋轉頂部輥子使得旋轉的頂部輥子上的物品停滯不前；(d)選擇性地解除致動支承表面區(qū)段移動到與底部輥子不相接觸的第二位置，以便頂部輥子被降低到該最大水平之下的最小水平；以及(e)摩擦制動被解除致動的頂部輥子使得制動的頂部輥子上的物品與輸送機皮帶一起沿皮帶行進的方向前進。

附圖說明

圖1是實施本發(fā)明特征的輸送機的載運通路的一部分的等距視圖；

圖2是圖1的輸送機的一部分的前正視圖；

圖3是圖1的輸送機的側面正視圖；

圖4是可在如圖1的輸送機中使用的輸送機皮帶內部的側面正視圖；

圖5是使用圖1的輸送機的輸送機系統(tǒng)的俯視平面圖；并且

圖6是可與圖5的輸送機系統(tǒng)一起使用的控制系統(tǒng)的框圖。

具體實施方式

圖1中示出了實施本發(fā)明特征的輸送機系統(tǒng)的載運通路的一部分。輸送機系統(tǒng)10包含模塊式輸送機皮帶11，該模塊式輸送機皮帶由一系列成行12的一個或多個皮帶模塊14構成。這些行在由多個鉸接桿17形成的鉸接接頭16處鏈接在一起，這些鉸接桿將相鄰行的交錯的鉸接元件18、19鏈接。輸送機皮帶11是雙輥輸送機皮帶，該雙輥輸送機皮帶包含輥子組20陣列，該輥子組陣列包含頂部輥子22和底部輥子24，該頂部輥子和底部輥子以豎直堆疊的方式被安排在空腔23中，該空腔從皮帶的底側25延伸至頂側27。每組或每個堆疊中的頂部輥子和底部輥子的周邊相接觸使得底部輥子沿一個方向的旋轉引起頂部輥子沿相反方向的旋轉。此示例中的頂部輥子和底部輥子是安裝在軸26上或與軸一體形成的圓柱形輥子。因為軸26垂直于皮帶行進方向28定向，所以輥子沿平行于皮帶行進方向的方向旋轉。這個取向上的輥子被稱為順排的輥子，因為這些輥子旋轉與皮帶行進方向26一致?？商娲?，輥子組可以由沒有軸的球形輥形成，球形輥取代頂部輥子或底部輥子?；蛘呙總€輥子組可以包括與單個底部輥子相接觸的兩個頂部輥子、或者與一對底部輥子相接觸的一個頂部輥子。底部輥子24從皮帶的底側25處從空腔23向下延伸。頂部輥子22從頂側27處從空腔向上延伸。可替代地，頂部輥子可以被完全支撐在頂側之上、而不是被支撐在空腔中，于是，底部輥子延伸越過底側和頂側。輥子組20被安排在跨過皮帶11的寬度并且沿著該皮帶的長度的橫排r與縱列c中。

輸送機載運通路包含靜止耐磨條30，這些靜止耐磨條被定位在皮帶11的頂部運行件之下、在列c的輥子之間。載運通路的其余部分被劃分成多個可單獨控制的支承表面區(qū)段32，這些支承表面區(qū)段被排列形成網(wǎng)格。在這個示例中，每個區(qū)段的大小被確定成用于致動單個輥子組20。但是，每個區(qū)段可以是較大的以便致動多個連續(xù)的輥子組。當?shù)撞枯佔?4通過時，區(qū)段32通過移動到與底部輥子相接觸的位置來致動輥子組20。在這個示例中，這意味著將區(qū)段32從示出的位置處升高到耐磨條30的頂部支承表面34之上的水平。隨著輸送機皮帶11在皮帶行進方向28上前進，底部輥子24在升高的區(qū)段的頂部支承表面36上滾動。每個底部輥子在其頂部切線處的旋轉方向平行于皮帶行進方向28。在沒有滑動的情況下，底部輥子在其頂部的切向速度等于皮帶速度。底部輥子24與頂部輥子22的滾動接觸導致頂部輥子沿相反的方向旋轉。所致動的頂部輥子22的切向速度等于皮帶速度，但是在相反的方向上。所以，一個或多個所致動的輥子組20上的物品看起來停滯不前--相對于靜止觀察者是靜止的。這還在圖3中示出。如果皮帶以速度v向右行進，所致動的頂部輥子22在頂部具有切線速度v。并且，所致動的輥子組20上的物品38的絕對速度為零。

圖2中示出了用于致動輥子組20的一個方案。左邊的輥子組20被示出是致動的。例如，區(qū)段32被致動器40(例如示出的氣動缸或液壓缸)或者被凸輪、電機、磁鐵或彈簧或它們的組合升高到致動位置。在致動位置，區(qū)段32提供支承表面36，底部輥子24隨著皮帶沿皮帶行進的方向前進而在支承表面上滾動。圖3還示出了致動位置中的區(qū)段32與底部輥子24相接觸。示出了圖2中右邊的區(qū)段32’被致動器40’降低到不與底部輥子24’相接觸的解除致動位置。皮帶11的前進運動不會將任何旋轉給予輥子組20’中的被解除致動的輥子24’、22’。

如圖3所示，頂部輥子和底部輥子22、24的軸26、27在各端處被保持在長的豎直通道42中?；蛘哌@些軸在各端處被保持在一對較短的豎直通道43、44中。豎直通道允許輥子組20在被區(qū)段24致動時向上移動到如圖3以及圖2左邊所示的上部最大水平46、并且向下移動到圖2右邊所示的下部最小水平48。此外，如圖4所示，左邊的被解除致動的并且下降的輥子組40’被摩擦地制動，因為頂部輥子22’位于皮帶11中的表面50上，該表面用作輥子組20’的制動襯塊。不與被降低的下面區(qū)段相接觸的底部輥子24’被制動的頂部輥子22’制動。被解除致動的輥子組20’上的物品的重量向下52推動頂部輥子22’抵靠制動表面50。制動力與物品的重量成正比。被制動的(即，被解除致動的)輥子組22’上的物品沿皮帶行進方向以皮帶速度與輸送機皮帶11一起行進。

當圖4右邊的輥子組20被下面的區(qū)段升高52到致動位置時，頂部輥子22被升高在制動表面50上方并且通過與致動的區(qū)段相接觸的底部輥子24而被驅動旋轉。

因為圖2中致動的頂部輥子22被升高到致動的頂部輥子22’的較高水平46而不是較低水平48，所以意欲沿所致動的輥子上的輸送機運行件停留在位、但越過致動的輥子延伸至解除致動的制動輥子的物品不會受到致動的輥子的影響，因為解除致動的頂部輥子凹陷在所致動的輥子組20的水平46之下并且不與物品相接觸。在降低的、解除致動的輥子組20’附近，輸送機皮帶11在成列的輥子之間在下方被靜止耐磨條32支撐。

圖5中示出了使用圖1的輸送機10的輸送機系統(tǒng)的一個示例。雙輥輸送機皮帶11沿皮帶行進方向28前進。呈區(qū)段陣列形式的單獨區(qū)段32被選擇性地致動以便確保所輸送的物品38在卸料輸送機54上被單一化，該卸料輸送機沿與雙輥輸送機皮帶11的行進方向28垂直的卸料方向56前進。圖6展示了區(qū)段32由控制器58控制。例如，控制器58(如計算機或可編程邏輯控制器)接收光學或視頻傳感器62(如一個或多個攝像機)、2d或3d激光輪廓儀、或能夠獲得輸送機皮帶上的物品的布局的任何傳感器的傳感器信號60。如圖5所示，傳感器62被定位用以感測輸送機皮帶11上的物品38?？刂破?8包含處理器以及在傳感器62中的被編程用來將傳感器數(shù)據(jù)轉換成數(shù)字圖像的任何處理器?？刂破?8執(zhí)行的成像算法產(chǎn)生了輸送機皮帶上的物品的數(shù)字圖像。定期地運行該算法以產(chǎn)生物品的一系列圖像，這些圖像示出了物品在皮帶上以及相對于區(qū)段的位置?？刂破?8執(zhí)行控制算法，該控制算法根據(jù)數(shù)字圖像將單獨區(qū)段32的子集分組成用于物品的分開的控制區(qū)域64。每個控制區(qū)域的尺寸和形狀由構成控制區(qū)域的單獨區(qū)段的組合覆蓋區(qū)(footprint)來限定。然后，控制器隨著輸送機皮帶的前進以及隨著物品改變位置而對分組進行更新?？刂扑惴ㄈQ于必須移動哪個物品或哪些物品而動態(tài)地改變控制區(qū)域64。隨著物品沿載運通路移動，這些區(qū)域移動并且可以改變形狀。隨著這些區(qū)域的移動，區(qū)段從區(qū)域上掉落，并且獲取新的區(qū)段?？刂茀^(qū)域64中任何給定時刻的所有區(qū)段被控制器58致動(被暫停的物品)或解除致動(以皮帶速度沿皮帶行進方向28前進的物品)。例如，如果控制器確定必須暫停物品38’，控制器限定控制區(qū)域64’，該控制區(qū)域包括物品之下的區(qū)段。然后，控制器將所有區(qū)段一起致動以便致動皮帶11中相應的輥子組。區(qū)域64’中的致動的區(qū)段上的物品38’在移動的皮帶11上停滯不前以允許解除致動區(qū)域中的另一個物品通過或離開皮帶11的一端而被傳遞到卸料輸送機54上。當控制器58確定是物品38’該前進的時候時，控制區(qū)域64’中的區(qū)段被解除致動以便制動物品之下的輥子組并允許物品與皮帶11一起前進。

如圖6所示，控制器58將致動/解除致動控制信號66a-66n發(fā)送至每個區(qū)段的致動器40a-40n。還可以使用控制器58通過皮帶驅動電機70的電機控制信號68來控制皮帶速度?？刂破骺梢允褂闷俣冗B同解除致動和致動區(qū)段,以用于更精細地控制包裹的傳送?？商娲兀俣瓤梢员环珠_地控制或者可以被固定在已知的速度。如果皮帶速度被分開地控制并且是可變的，則可將速度指示信號發(fā)送到控制器58以用于控制區(qū)段32。