Устройство для перемещения листовых предметов
Изобретение относится к устройству для перемещения листовых предметов. Устройство содержит держатель листовых предметов и перемещающий механизм, задающий траекторию держателя. Траектория держателя включает, по существу, прямолинейный участок, проходящий, по существу, перпендикулярно плоскости листа для захвата листового предмета держателем. Траектория держателя образована вращательными перемещениями вокруг первой и второй осей, расположенных на расстоянии друг от друга. Перемещающий механизм устройства содержит первый несущий элемент, выполненный с возможностью перемещения вокруг первой оси, и второй несущий элемент, выполненный с возможностью перемещения вокруг второй оси и снабженный держателем листовых предметов. Второй несущий элемент выполнен в виде ротора для полного вращения вокруг второй оси. Перемещения первого и второго несущих элементов могут быть осуществлены независимо друг от друга. Достигается увеличение скорости и надежность перемещения листовых предметов. 5 з.п. ф-лы, 12 ил.
Изобретение относится к устройствам для перемещения листовых предметов.
Листовые предметы, такие как заготовки картонных и иных упаковок, отдельные листы, пластиковые пакеты и т.п., необходимо обрабатывать с большой осторожностью, поскольку вследствие малой прочности материала листовых предметов существует опасность их повреждения, даже если, как в случае картонной заготовки, они состоят из двух и более слоев. Эта опасность особенно высока, если листовые предметы подвергаются обработке с большой скоростью, например, в современных упаковочных машинах, таких как машины для упаковки пакетов с напитками в коробки.
Задача изобретения - создание устройства, посредством которого листовые предметы могут быть надежно перемещены, в том числе с большой скоростью.
Эта задача достигается за счет использования отличительных признаков, описанных в п.1.
В предложенном варианте реализации изобретения при извлечении предмета гарантируется отсутствие передачи на него от держателя соответственно боковых усилий или поперечных усилий, а также отсутствие трения, благодаря чему этот предмет не может быть поврежден или смещен из правильного положения.
Аналогичные преимущества также достигаются благодаря укладке предмета, по существу, на прямолинейном участке.
В данном устройстве возможно и является предпочтительным выполнение высокоскоростных перемещений вокруг осей при обеспечении надежной повторяемости каждого такого перемещения.
Прямолинейный участок при использовании двух осей может быть реализован простым способом благодаря перемещению держателя на прямолинейном участке только вокруг одной из осей.
Вращательное перемещение вокруг обеих осей предпочтительно реализуется коромыслом и ротором, снабженным держателем. В предпочтительном варианте реализации изобретения ротор установлен на коромысле. Следует отметить, что указанная взаимосвязь перемещений может быть достигнута другими средствами.
Скорость работы предлагаемого устройства может быть дополнительно увеличена благодаря использованию двух держателей, расположенных друг напротив друга на некотором расстоянии от оси их вращения.
Качательное и вращательное перемещения могут быть приспособлены к конкретным условиям и имеющемуся свободному пространству.
Более подробно вариант реализации изобретения разъяснен ниже со ссылкой на чертежи.
На фиг.1 схематически показано устройство согласно изобретению.
На фиг.1А показано перспективное изображение конвейера, представленного на фиг.1.
На фиг.2-11 проиллюстрированы различные этапы работы устройства, представленного на фиг.1.
На фиг.1 схематично показано устройство 1 для перемещения листовых предметов 2 из положения 3 в положение 4. Устройство 1 может быть использовано для перемещения самых разнообразных плоских предметов или предметов в форме однослойного или многослойного листа в сложенном или развернутом виде и т.п. В приведенном варианте реализации изобретения устройство 1 служит для перемещения картонных заготовок для упаковки тары под напитки, в особенности пакетов с напитками.
Устройство 1 может быть предназначено для перемещения предметов 2 между самыми различными обрабатывающими устройствами, например, из места хранения в место укладки. В приведенном варианте реализации изобретения устройство 1 служит для перемещения предметов 2 из накопителя 3 на конвейер 4, доставляющий их на следующую стадию обработки, в особенности на машину 20 для формовки и сборки картонных изделий, показанную схематично.
Предметы 2 в накопителе 3 размещены, по существу, на ребре, благодаря чему высота стопы этих предметов ограничена, а пользователю удобно повторно заполнять накопитель 3. Конвейер 4 включает ленточный транспортер по меньшей мере с двумя отдельными лентами 4а, 4b, размещенными и выровненными рядом друг с другом на расстоянии А друг от друга, перпендикулярном плоскости фиг.1, причем промежуток А между ними является свободным. Как видно из фиг.1А, отдельные ленты 4а, 4b выполнены в виде цепных конвейеров, каждый из которых снабжен бесконечной вращающейся цепью 40а и 40b, на которой предусмотрены захваты 41а и 41b для захвата задних кромок предметов 2 сзади. По меньшей мере один из отдельных конвейеров, в показанном варианте реализации изобретения конвейер 4b, выполнен с возможностью смещения посредством смещающего механизма 42 для регулировки расстояния А, что обеспечивает возможность использования предметов 2 различных размеров.
Устройство 1 содержит держатель 5, выполненный с возможностью автоматического захвата и надежного перемещения предметов 2, которые необходимо переместить. В приведенном варианте реализации изобретения держатель 5 содержит по меньшей мере одну вакуумную присасывающую головку 5а, в которой может быть создано разрежение среды и которая захватывает и удерживает предметы 2 посредством всасывания. Разрежение среды в головках 5а регулируют раздельно. Держатель 5 позволяет осуществлять работу с предметами 2 на обширной поверхности (по размеру заготовки) без перенастройки устройства 1.
Кроме того, устройство 1 содержит перемещающий механизм 6, обеспечивающий перемещение держателя 5 от накопителя 3 к конвейеру 4. Перемещающий механизм 6 выполнен с возможностью задания траектории 7 держателя 5 и благодаря этому предмета 2, переносимого держателем 5. Траектория 7 образована перемещением держателя 5 вокруг первой оси 8 и второй оси 9.
Перемещающий механизм 6 содержит первый несущий элемент 10, который имеет форму удлиненного стержня и выполнен с возможностью вращения вокруг первой оси 8, размещенной на одном конце элемента 10. Несущий элемент 10 выполнен в виде коромысла кривошипно-шатунного механизма 11, включающего кривошип 11а и соединительную тягу 11b, обеспечивающую возвратно-поступательное перемещение Н в пределах угла α. Тяга 11b связана с кривошипом 11а осью 11с и соединяет периферию кривошипа 11а с частью коромысла 10 на некотором расстоянии от оси 8. Перемещение кривошипа 11а в направлении К осуществляется первым приводом.
Перемещающий механизм 6 содержит второй несущий элемент 12, который снабжен держателем 5. Элемент 12 также выполнен в виде удлиненного стержня и с возможностью вращения в направлении стрелки D вокруг второй оси 9, которая расположена на некотором расстоянии от первой оси 8 на другом конце первого несущего элемента 10. Второй несущий элемент 12 выполнен с возможностью перемещения в направлении вращения D под действием второго привода, управляемого отдельно от первого привода элемента 10. В приведенном варианте реализации изобретения элемент 12 выполнен в виде ротора для вращения (полного вращения) в направлении D вокруг второй оси 9. Кроме того, второй несущий элемент 12 снабжен двумя держателями 5, которые размещены друг против друга на одинаковом расстоянии от оси 9 и развернуты в стороны. Конструкция второго держателя идентична конструкции первого держателя.
Приведенный вариант реализации настоящего изобретения позволяет получить невысокую конструкцию с низким центром перемещения, что обеспечивает эргономичность при загрузке благодаря размещению накопителя 3 на малой высоте подачи предметов 2.
Работа предлагаемого устройства 1 пояснена со ссылкой на фиг.2-11, причем на фиг.2 показано в уменьшенном масштабе положение, изображенное на фиг.1. На фиг.2 показано исходное положение, в котором один из держателей 5 расположен у накопителя 3 в положении, подходящем для захвата предмета 2. Кроме того, в этом положении кривошипно-шатунный механизм 11 находится в положении, которое задает левое возвратное положение Н1 коромысла 10, т.е. кривошип 11а и соединительная тяга 11b образуют прямую линию, а ось 11с поворота соединительной тяги 11b на кривошипе 11а расположена в ближайшей точке к коромыслу 10.
Когда держатель 5 захватывает предмет 2, кривошипно-шатунный механизм 11 начинает работу и перемещает кривошип 11а в направлении К так, что ось 11с поворота соединительной тяги 11b первоначально перемещается в области, которая немного отклонена от линии, параллельной коромыслу 10, т.е. коромысло 10 сначала совершает минимальное перемещение в направлении Н из крайнего левого положения Н1. Таким образом перемещение происходит в направлении Н по участку пути вокруг оси 9, который проходит, по существу, перпендикулярно положению предмета 2 в накопителе 3, благодаря чему участок 7а траектории 7 является, по существу, прямолинейным, а также, по существу, перпендикулярным листовому предмету 2 в накопителе 3 или плоскости его листа. Благодаря этому извлекаемый предмет 2 не подвергается воздействию каких-либо поперечных или боковых сил и какого-либо трения, которые могут его повредить. Предмет 2 оказывается точно отделен в направлении пачки листов.
Термин "по существу, прямолинейный" или "по существу, прямоугольный" в данном тексте включает незначительную криволинейность, наличие которой обусловлено тем, что радиус криволинейного пути, проходимого второй осью 9 вокруг первой оси 8, не может быть бесконечно большим. Тем не менее, радиус кривизны пути, проходимого второй осью 9 вокруг первой оси 8, должен быть выбран достаточно большим, чтобы не допускать, как указано выше, воздействия больших поперечных сил на указанный предмет.
Когда держатель 5 с захваченным предметом 2 немного удален от следующего предмета 2 в пачке 3 заготовок, как показано, например, на фиг.3, приводят в действие привод второго несущего элемента 12, который начинает вращаться вокруг второй оси 9, при этом качательное перемещение Н коромысла 10 и вращательное перемещение D ротора 12 накладываются друг на друга. Таким образом держатель 5 проходит выше положения между двумя отдельными лентами 4а, 4b конвейера 4, показанного на фиг.4, или выше конвейера 4, показанного на фиг.5, а предмет 2, перед тем как попасть на конвейер 4, проходит по плоской кратчайшей кривой. Затем вторая ось 9 переходит на наклонно ниспадающий участок своего искривленного пути вокруг первой оси 8, и привод второго несущего элемента 12 останавливают, как только переносимый предмет оказывается размещен параллельно конвейеру 4 (см. фиг.6). По мере дальнейшего поворота коромысла 10 в крайнее правое положение Н2 ротор 12 с захваченным предметом перемещается вниз по следующему прямолинейному и, по существу, перпендикулярному участку 7b траектории 7 до тех пор, пока предмет 2 не окажется уложенным на конвейер 4, а держатель 5 не высвободится (см. фиг.7), так что предметы 2, несмотря на плоскую кривую подачи, опускаются, по существу, перпендикулярно.
После высвобождения держателя 5 коромысло 10 продолжает перемещение вниз, а привод ротора 12 остается блокированным до тех пор, пока держатель 5 не освободится от предмета 2, который затем перемещается на конвейере 4 в направлении машины 20, изображенной на фиг.8. После достижения крайнего правого положения Н2 (фиг.9) привод второго несущего элемента 12 вновь приводится в действие и коромысло 10 возвращается в крайнее левое положение Н1. Таким образом скорость вращения второго несущего элемента 12 отрегулирована в соответствии со скоростью первого несущего элемента 10, так что теперь второй держатель 5 через положения, изображенные на фиг.10 и 11, оказывается в положении, показанном на фиг.1 и 2, т.е. у пачки 3 заготовок в положении осуществления выемки. Затем описанный цикл возобновляется, на сей раз со вторым держателем.
Привод несущих элементов также может быть выполнен иным образом. Несущие элементы также могут иметь форму, отличную от удлиненной, стержнеобразной.
1. Устройство (1) для перемещения листовых предметов (2), которое содержит держатель (5) этих предметов (2) и перемещающий механизм (6), задающий траекторию (7) держателя (5), включающую, по существу, прямолинейный участок (7а), проходящий, по существу, перпендикулярно плоскости листа, для захвата указанного предмета (2) держателем (5), и образованную вращательными перемещениями вокруг первой и второй осей (8, 9), расположенных на расстоянии друг от друга, причем перемещающий механизм (6) содержит первый несущий элемент (10), выполненный с возможностью перемещения вокруг первой оси (8), и второй несущий элемент (12), выполненный с возможностью перемещения вокруг второй оси (9), снабженный указанным держателем (5) и выполненный в виде ротора для полного вращения (D) вокруг второй оси (9), при этом указанные перемещения первого и второго несущих элементов (10, 12) могут быть осуществлены независимо друг от друга.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанная траектория (7) содержит, по существу, прямолинейный участок (7b), который проходит, по существу, перпендикулярно плоскости листа, для укладки указанного предмета (2) держателем (5).
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что перемещение держателя (5) на прямолинейном участке (7а, 7b) осуществляется только вокруг одной из осей (8).
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вторая ось (9) расположена на первом несущем элементе (10) на расстоянии от первой оси (8).
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что второй несущий элемент (12) содержит два держателя (5), установленных на противоположных сторонах второй оси (9).
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первый несущий элемент (10) выполнен в виде коромысла для возвратно-качательного перемещения (Н) вокруг первой оси (8).
